水文地质勘探对煤矿防治水的重要性论文_侯迎辉 姬振华

水文地质勘探对煤矿防治水的重要性论文_侯迎辉 姬振华

河南能源焦煤集团防治水中心,河南省焦作市454000

摘要:水文地质是自然界中地下水各种变化和活动现象的表现形式,是其物理、化学性质以及分布、运行规律的主要研究模式。矿区的水文地质条件将直接关系到煤矿的安全生产,因此科学的了解地下水因素对水文地质条件构成的影响是保证煤矿安全生产的前提和必要条件。随着当今社会的飞速发展和煤矿产量的日益增高,做好煤矿水文地质危害分析和提出合理应对措施是科学利用水文地质条件防治矿井水害的关键所在。因此,本文对水文地质勘探对煤矿防治水的重要性及防治措施进行分析。

关键词:水文地质勘探;煤矿防治水;重要性

1矿井水患概述

矿井水患主要指能够影响矿井或煤矿采掘和生产安全、增加吨煤的经济成本、有可能淹没部分或全部矿井的矿井水。矿井水患的来源主要是:地表和地下水、老窖水和降水。矿井水源和进井的形式不同,矿井水患表现为以下五类。

1.1地表水水害

水源为大气降水、地表水体(河流、湖泊、水库、沟渠、池塘、泉水、泥石流等)。水源进入矿井的途径:井口、采空冒裂带、岩溶地面塌陷坑、断裂带、封孔不良的钻孔等。

1.2老窑水水害

水源为老窿、废巷及老空区积水。水源进入矿井的途径:采掘工作面接近或沟通老窿、废巷及老空区时,引发老窑水进入巷道或工作面。

1.3孔隙水水害

水源为第四系、第三系松散含水层(泥沙层、沙砾石层、流沙层),有时与地表水有联系。水源进入矿井的途径:采空冒裂带、地面塌陷坑、断层带、煤层顶底板含水层裂隙、封孔不良的钻孔等。

1.4裂隙水水害

水源:砂岩、砾岩等裂隙含水层的水(常受地表水或其他含水层水的补给)。水源进入矿井的途径:采后冒裂带、断层带、采掘巷道揭露顶底板砂岩水、封孔不良的钻孔等。

1.5岩溶水水害

水源:煤层顶部及底部的灰岩水。

2水文地质勘探对煤矿防治水的重要性

水灾事故具有突发性强,危害严重的基本特征,甚至可以在极短的时间内给矿井造成毁灭性的灾难。防治这类事故的有效手段,除了在防排水设备,配套设施这些硬件上提高认识以外,更要在加强矿井地质工作的另一个分支――水文地质这个软件上下大功夫。通过大量艰苦细致的工作,其中包括勘探和生产过程中各种水文资料的积累整理、以及综合相关理论对其进行科学分析的一系列过程,使我们对一定区域内的主要含水岩系及其水文特征,主要含水层的含水性随季节、年度及降雨量的变化而递变的规律等客观事实有一个总体的把握,以从宏观上指导我们的设计和生产布局;同时在生产实际中对可能发生事故的区域以及情况不甚明了的老塘、旧巷等采取超前打钻探放水,实行“有疑必探、先探后掘”的施工原则,就能在大局上掌握控制水患的主动权,大大降低发生矿井水灾事故的概率,减小其危害程度。

3水文地质勘探在煤矿岩溶水害防治中的应用

3.1水文地质测绘

我国岩溶水含量比较多,这些岩溶水赋存于可溶性岩层的溶蚀裂隙和溶洞中的地下水,岩溶水的补给主要是灌式补给和潜入式补给。在水文地质勘探过程中,为了确保勘探质量和效率,首先必须对岩溶水进行全面的了解。然后对煤矿地区进行探测,利用遥感技术对煤矿地区进行人文地质测绘,通过测绘出来的图像来研究岩溶水的形成条件、分布情况、埋藏条件及岩土的含水性。

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3.2水文地质钻探

在综合水文地质勘探工作中,水文地质钻探的目的就是确定含水层的位置与分布,进而掌握煤矿矿区地下水的存在条件。首先根据水文测绘出来的图像,选择恰当的钻探地点,利用钻机设备在钻探地点向地下钻进成孔,当钻机钻探到含水层时要固井成孔,进而为工作人员提供水文观测。同时,对所获岩心要进行详细编录,并且利用钻孔进行抽水试验或其他水文地质试验。水文地质钻探的要求和一般的矿产钻探不同,要求有较大的孔径并且用清水钻进。否则利用钻孔求得的水文地质参数可能失真。通过钻探得出的数据,可以全面的了解煤矿岩溶水质及分布,进而在煤矿开采中降低岩溶水的危害。

3.3水文地质实验

水文地质实验就是将对矿区地下的水质进行实验,获得煤矿岩溶水的各种参数,进而为煤矿开采提供数据分析。在水文地质实验中,较为常用的方法就是压水试验,压水试验是用专门的止水设备把一定长度的钻孔试验段隔离出来,然后用固定的水头向这一段钻孔压水,水通过孔壁周围的裂隙向岩体内渗透,最终渗透的水量会趋于一个稳定值。根据压水水头、试段长度和稳定渗入水量,可以判定岩体透水性的强弱。

4加强煤矿防治水及水文地质工作的有效措施

只有把水文地质勘探工作充分做好,才能为后续的煤矿防治水工作在理论上提供可靠的数据依据,根据煤矿水文地质工作实际勘测的数据,做出相应的水文地质图件,能使本地区的水文地质特征和相关积水情况清晰的体现出来,使制定出来的煤矿防治水方案更切合实际,以便能起到更好的防治水效果,把煤矿的水害损失降到最低。

4.1树立重视水文地质监测重要性的理念

煤矿区的领导和相关部门要高度重视防治水工作,设置专业的防治水技术人员,尤其是地质水文环境复杂或水患高发地区的矿井,更要配备相应的高水平地质水文专业技术人员,打造专业的防治水科技团队。矿区的领导到各级部门领导,应该带头负起安全生产的责任,有效指挥和落实科技人员的相关任务,保证防治水工作真正落实。推行严格的生产安全责任制,出现问题共同承担,领导和专业技术人员共同负连带责任,避免互相推诿,实行事故准责制。形成一个从矿区第一领导到主管部门,从分管领导到直接技术人员的四级责任网络,为防治水安全生产保驾护航。

4.2完善安全生产规章制度

提前制定矿井水害的应急预案。各煤矿企业一定要严格遵守相关的规章制度,按规矩办事,在调查了解的基础上,根据实际的水害情况,制定矿井水害的应急预案,按照要求,将矿井防治水的责任落实到相关的部门和个人。在解决实际问题的同时,要保证各项防治水工程措施落实到位。

4.3完善排水系统,加强预防

重视煤矿井下防水排水系统的完善。煤矿要在调查和预测的基础上真正落实防水治水的工作,提高排水和重大事故应急处理的能力。具体就是在降水高峰期之前做好联合排水的演习,检测矿井大泵排水的实效,排除矿井电力系统的安全隐患,增强工作人员实际应对紧急事件的能力,提高整个矿区的安全意识和责任感。勘查人员要掌握矿井和矿井附近地面水流系统汇水、疏水规律。

4.4加强地质调查,做好雨季防范措施

在日常工作中,需要做好地质调查工作,健全监测系统,若水文地质条件出现波动,必须要及时来调整应急预案,同时还要科学的分析矿井的水害因素,推广新型防御设备,提升防治能力与抵御能力。在雨季开始前,煤矿企业需要提前做好各类准备工作,对排水设施、防水设施、防洪设施进行科学的检查,避免水害问题的发生。

结束语:

综上所述,煤矿防水治水是应该常抓不懈的系统工程,其中水文地质的分析和勘测工作是有效防治水的基石。煤矿区有关部门和工作人员要科学、合理、持续地对水文地质情况观察和分析,从而技术性地制定矿区防治水工作的计划和重点。各级部门和人员要严格执行防治水安全生产规章制度,实行责任到人,违规必究,从而确保煤矿的安全生产。

参考文献:

[1]水文地质勘探对煤矿防治水的重要性[J].李成伟.内蒙古煤炭经济.2018(10)

[2]水文地质对煤矿防治水工作的重要性[J].杨勇.能源与节能.2016(12)

[3]水文地质勘探对煤矿防治水的重要性[J].郝立光.内蒙古煤炭经济.2017(18)

论文作者:侯迎辉 姬振华

论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/21

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