煤矿井下防治水探讨论文

合理进行开拓与开采防突水主要研究联合布局整体防水;慎重选择井筒位置预防突水;加大开采强度,要用多水平开采;使用科学合理的采煤方法,加强顶板控制和管理。利用钻孔疏干排水必须进行深孔疏排地下水、井下钻孔疏放地下水。利用巷道疏排地下水必须疏干立井、水平疏干巷道。

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煤矿井下防治水探讨

◎卜德福

一、合理进行开拓与开采防突水

在矿井设计工作中,必须根据煤层埋藏情况,科学合理开拓,选择最佳的矿井开采方法,以控制减少流入矿井的涌水量,为煤层开采创造安全可靠的基础。在矿井布局以及开拓、开采时,必须注意采用以下几个措施。

1.联合布局整体防水。

对位于同一区域、互有水力联系的矿区,应该同时布置多井开采,进行统一疏干,整体防水,以便营造大范围的水位降的“降落漏斗”。这样不仅可以加快疏干的速度,而且还能集中排水,从而相应减少每一单井的涌水量。

井筒和井底车场是由地面到井下的通道与枢纽,在选择井筒位置时,除了考虑各种因素外,水文地质条件更是不可忽视的因素。必须选择不突水的安全位置,防止穿过强含水层和断裂破碎带,距离高压含水层必须有安全厚度,不然就可能导致淹井事故的发生。

2.慎重选择井筒位置预防突水。

要在提高机械化程度的基础上,从防水的角度而言,采用多水平开采比较优越。

3.加大开采强度,采用多水平开采。

③在巷道中群孔放水。应该对煤层顶板水实施大面积疏干。除了采用以上方法之外,还应该在巷道内布置一系列钻孔,在大范围内利用群孔排地下水。这种方法已在一些矿井取得了良好的效果。

不同的采煤方法和顶板管理方式,决定了采空区上方岩层破坏程度的不同,在水文地质条件相同的环境下,采用不同的开采方法,其涌水量会出现不同的效果。特别是在地表水体或富水含水层下开层,对于确定安全开采深度具有重要意义。在水体下某一最小深度开采时,采空区上方岩层冒落断裂带不波及水体,水或泥沙不涌入矿井。

二、利用钻孔疏干排水

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(1)疏放煤层顶板水。

2.井下钻孔疏放地下水。在矿井下利用钻孔疏放排水是煤矿防治水的一种基本措施,矿井排水对所有煤矿而言都是必要的,降低含水层的水位与水压,使地下水局部疏干,为煤层开采创造良好的安全环境;通过排水设备设施把流入矿井水仓中的水直接排至地表。疏放排水可以有计划、有步骤地均衡矿井涌水量,改善矿井井下作业条件,对于保证采掘安全和降低排水费用等方面,起到矿井排水无法起到的作用。

①用打入式过滤器疏放距离巷道顶部较近的(15m-20m)含水砂层或承压含水层,如图1所示。也就是在巷道中每间隔一段距离向顶板上打个钻孔,终孔时马上把打入式过滤器的滤管沿钻孔进入含水层,使顶板水泄入巷道通过排水沟排到矿井外。

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图1 打入式过滤器疏放顶板水

1—巷道;2—水管;3—排水沟

②用直通式钻孔疏放顶板水,如图2所示。在含水层距煤层较远(大于30m),其水量和水压较大时,为消除顶板对采掘生产的威胁,可由地面打钻孔,向下穿过含水层并与井下疏干巷道或排水硐室相通,在钻孔末端装有套管和放水阀门,把顶板含水层水有计划地泄入井下巷道或硐室,最终把水排出矿井外。

图2 直通式钻孔疏放顶板水

4.使用科学合理的采煤方法,加强顶板控制和管理。

1.深孔疏排地下水。当矿井充水含水层埋藏深度较大、透水性好时,除了采用地面防治水一系列措施外,还要考虑打大口径的疏干钻孔,配备专门深井泵或潜水泵,排出深部的地下水,进行疏放降压,这对矿井深部煤层开采有重要作用。以前,由于水泵扬程能力较低,只能疏排埋深为100m左右的地下水,所以,这种措施多用于露天矿的预先疏干排水,矿井开采使用较少;但随着深井泵、潜水泵的技术性能不断改进,扬程不断增大,深井疏水钻孔的作用也就越来越大,应用范围也扩大到井下开采前的预先疏干。在我们采用深井泵大面积疏干不断增多,使矿区地下水位幅度下降:使大水矿井摆脱了被淹的困境。因而,它与井下疏干排水相比,具有施工快、疏排能力强、见效快而又安全可靠的优越性。目前,大扬程深井泵不断增多,这为深孔预先疏干地下水提供了有利技术与设备条件。

(2)疏放煤层底板水。底板水的疏放降压,在预疏水降压的地段,在巷道中以一定间距向下打疏干钻孔,从钻孔中抽出底板含水层水,不断降低承压含水层的静止水位。从安全角度而言,只有把底板的静止水位降至安全水位以下,才能达到防治底板水的目的。安全水位是衡量疏水效果的标准,它是以安全水头高度为准绳的。如在我国北方的一些矿井中,为疏放煤层底板太原群灰岩水,经常采用把疏干巷道与疏放降低钻孔结合起来的方法,并发展到分水平逐步疏放底板水的方法,并且在一些矿井取得了良好的防治效果,为煤层的开采和矿井的延深提供了安全条件。

三、利用巷道疏排地下水

1.疏干立井。疏干立井是专门为疏排矿井水而开凿的排水井筒,这种井筒断面较小专供排水使用。井筒位置设在井田范围以内,按照不同条件也可设在井田边界以外,疏干立井。随着开采深度不断加大,立井也随之加深,具体深度主要取决于井下疏干巷道的标高。疏干立井除它揭露的地下水外,一般是疏排从不同开采水平疏干巷道中汇集来的地下水。地下水汇集到井下水仓中,在此集中排到矿井外。这种立井主要用于水文地质条件比较复杂的矿井。

臭氧关节腔注射:患者取仰卧位,患侧膝关节常规皮肤消毒,铺无菌巾。以髌骨外上缘为进针点,1%利多卡因浸润麻醉,用7号针穿刺入关节腔内,若积液较多则先抽出积液,然后注入30 μg/mL的臭氧20 mL,每周注射1次,连续注射3次。

2.水平疏干巷道。在煤层直接顶板为含水层时,常把采区巷道或回采工作面的准备巷道先开拓出来。利用“采准”巷道预先疏放顶板含水层水。在有利的地形条件下,即开采侵蚀基准面以上的煤层时,还可以自行排水。

例4(第9题) 已知抛物线的顶点在坐标原点,焦点在x轴上,该抛物线上一点M(1,a)到焦点的距离为2,则该抛物线的方程是

(作者单位:七台河市鹿山优质煤有限责任公司)

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