摘要:礦井水災(zāi)是煤礦安全生產(chǎn)中的幾大隱患之一,防治礦井水災(zāi)的措施和方法也很多,本文主要從采掘工程可采取的防治水措施和防水安全煤柱的留設(shè)兩個(gè)方面,對礦井防治水的措施做了介紹。
關(guān)鍵詞:礦井水災(zāi) 防水煤柱 防治水
1 概述
礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中,地面水和地下水通過各種通道涌入礦井,當(dāng)?shù)V井涌水超過正常排水能力時(shí),就造成礦井水災(zāi)。礦井水災(zāi)是煤礦常見的主要災(zāi)害之一,一旦發(fā)生透水,不但影響礦井正常生產(chǎn),而且有時(shí)還會(huì)造成人員傷亡,淹沒礦井和采區(qū),危害十分嚴(yán)重。
所以做好礦井防治水工作,是保證礦井安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容之一。目前防治水工作已經(jīng)成為煤礦在生產(chǎn)管理中的一項(xiàng)舉足輕重的工作,本文主要從采掘工程可采取的防治水措施和防水安全煤柱的留設(shè)兩個(gè)方面,對礦井防治水的措施做了介紹。
2 礦井開采可采取的防治水措施
2.1 采掘工作面的防治水措施
①定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況,并在井上、下對照圖上標(biāo)出其井田位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。②針對主要含水層(段)建立地下水動(dòng)態(tài)觀測系統(tǒng),進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測、水害預(yù)報(bào),并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。③井巷掘進(jìn)必須嚴(yán)格執(zhí)行“逢掘必探,邊探邊掘”的探放水原則,掌握前方水文情況,若發(fā)現(xiàn)有水患時(shí),應(yīng)及時(shí)采取措施,待確認(rèn)安全后方可向前掘進(jìn),并將出水點(diǎn)位置標(biāo)于井上下對照圖或采掘工程平剖面圖上。井巷揭露的主要出水點(diǎn)或地段,必須進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動(dòng)態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析,防止滯后突水。④采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突出預(yù)兆時(shí),必須停止作業(yè),采取措施,立即報(bào)告礦調(diào)度室,發(fā)出警報(bào),撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。⑤井下和地面排水設(shè)施保證完好,所設(shè)沉淀池、水溝要及時(shí)進(jìn)行清理,每年雨季前必須清理一次。每年雨季前對礦井防治水工作進(jìn)行一次全面檢查,成立防洪搶險(xiǎn)隊(duì)伍,并儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。⑥在礦井采掘工程中堅(jiān)持“有掘必探”的原則,避免再次遇到威脅礦井安全生產(chǎn)的溶洞水。⑦查明礦區(qū)和礦井的水文地質(zhì)條件,編制中長期防治水規(guī)劃和年度防治水計(jì)劃,并組織實(shí)施。做到水文地質(zhì)條件可靠。
2.2 地面防治水措施
必須先查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況,與水力有關(guān)的水利工程,掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水水位資料,建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。
3 通過留設(shè)安全煤巖柱進(jìn)行防治水
3.1 防水煤(巖)柱的種類
在受水害威脅的地方,預(yù)留一定寬度和高度的煤層不采,使工作面和水體保持一定的距離,以防止地下水或其他水源進(jìn)入工作面,必須留設(shè)防水煤(巖)柱。根據(jù)防水煤(巖)柱所處的位置,可以分成不同的種類。根據(jù)本礦的實(shí)際情況,需留設(shè)以下防水煤(巖)柱:
①斷層防水煤(巖)柱。在導(dǎo)水或含水?dāng)鄬觾蓚?cè),為防止斷層水潰入井下而留設(shè)的防水煤(巖)柱;當(dāng)斷層使煤層與強(qiáng)含水層接觸或接近時(shí),為防止含水層潰入井下而留設(shè)的防水煤(巖)柱。②主要巷道防水煤(巖)柱。
3.2 防水煤(巖)柱的留設(shè)應(yīng)該遵守的原則
①在有突水威脅但又不宜疏放的地區(qū)采掘時(shí),必須留設(shè)防水煤(巖)柱。②由于防水煤柱具有不可重復(fù)利用的特性,為了有效的降低工程成本,應(yīng)該盡量的降低煤柱的寬度或高度,也可以用采后充填、疏水降壓、改造含水層等方法,創(chuàng)造少留煤柱的條件,以提高資源利用率。③留設(shè)的防水煤柱必須考慮到和很多自然因素的結(jié)合,比如當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、煤層賦存條件、水文地質(zhì)條件、圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)等。④為了方便以后的煤柱留設(shè),在進(jìn)行煤柱留設(shè)的過程中,其開采方式和井巷布局應(yīng)該和各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng)。⑤在多煤層地區(qū),就可能需要各個(gè)煤層都留設(shè)防水煤柱,這時(shí)一定要協(xié)調(diào)好各煤層防水煤柱之間的關(guān)系,否則很可能在開采某一煤層的時(shí)候破壞另一煤層的防水煤柱,導(dǎo)致整個(gè)防水煤柱的失效。⑥如果在同一地點(diǎn)必須留設(shè)兩種或者兩種以上的防水煤柱,那留設(shè)的這些防水煤柱必須能夠滿足各個(gè)留設(shè)防水煤柱的要求。⑦對防水煤(巖)柱的維護(hù)要特別嚴(yán)格,保護(hù)煤(巖)柱的完整性。⑧留設(shè)防水煤柱所需要的數(shù)據(jù)必須符合本地區(qū)的實(shí)際情況。⑨為了保證防水煤柱具有隔水作用,防水煤柱中必須具有一定厚度的粘土質(zhì)隔水巖層或裂隙不發(fā)育、含水性極弱的巖層。
4 結(jié)束語
雖然礦井水災(zāi)是煤礦安全生產(chǎn)中的幾大隱患之一,但只要我們在礦井開拓開采中編制好相應(yīng)的防治水計(jì)劃,采取有針對性的井下防治水的相關(guān)措施,同時(shí),對留設(shè)防水煤柱的條件進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān),堅(jiān)持相關(guān)的原則,能夠采用科學(xué)的態(tài)度來分析和留設(shè)防水安全煤柱的寬度,相信一定能夠很好的控制礦井的水災(zāi)事故。
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作者簡介:
邵春瑞(1985-),男,黑龍江肇東人,副科長,助理工程師,研究方向:煤礦井下防治水相關(guān)技術(shù)。