龍鋒偉
摘要:在煤礦生產(chǎn)過程中,井下水害是較為典型的災(zāi)害類型,對于井下作業(yè)人員的安全具有非常大的威脅。煤礦煤層處于地底的深層位置,頂板含水層具有較高的含水量,如果在實(shí)際開采當(dāng)中涌出大量的水,不僅將因此中斷煤礦生產(chǎn)工作、影響到煤炭的質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)也將對作業(yè)人員安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。
關(guān)鍵詞:煤礦井下 ;防治水 ;措施
引言:防治水必須全方位、全范圍、井上下全面治理,防治水措施也需多措并舉。防治水培訓(xùn)到位,可以提高人的防治水安全意識,營造全員防水的安全氛圍 ;防治水 制度到位,可以落實(shí)責(zé)任,提高防水措施執(zhí)行力度 ;防治水資金到位,可以利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行探 測,掌握第一手地質(zhì)資料 ;防治水的人才到位,可以對防治水工作進(jìn)行科學(xué)管理,根據(jù)具體情況,制定出切實(shí) 可行的防治水措施。同時(shí),防治水工作也是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)管理,要及時(shí)修訂完善補(bǔ)充防水措施,方能及時(shí)指導(dǎo)于安全生產(chǎn)。煤礦水害在煤礦五大主要災(zāi)害中僅次瓦斯災(zāi)害,具有普遍性和威 脅性,必須要全面認(rèn)識水災(zāi)的主要類型及其災(zāi)害發(fā)生的主要原因,從而為煤礦水害治理提供有效的參考。防治水是保證煤礦安全生產(chǎn)的重 要環(huán)節(jié),下面對礦井水害及其發(fā)生的原因進(jìn)行分析,提供一些常用的防治水方法。
正文:
一、概述
煤礦水害是礦井生產(chǎn)過程中常見的一種災(zāi)害 ,其中以井下水患發(fā)生最為頻繁、影響最為嚴(yán)重 ,輕則降低礦井生產(chǎn)效率 ,重則造成影響生命安全的惡性事故。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ,煤礦開采量日益提高 ,安全事故也頻頻發(fā)生 ,其中不乏因煤礦水害而引起的事故。煤礦水害已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了煤礦的發(fā)展 ,因此防治井下水害已經(jīng)成了煤礦安全工作的當(dāng)務(wù)之急。煤礦井下防治水工作主要包括兩個(gè)方面 ,一方面是預(yù)防 ,未雨綢繆 ,防患于未然 ;另外一方面是治理 ,亡羊補(bǔ)牢 ,對已經(jīng)發(fā)生的水患進(jìn)行綜合性的治理和疏導(dǎo)。水患預(yù)防技術(shù)可分為探測、預(yù)測、檢測 3 個(gè)環(huán)節(jié) ,探測環(huán)節(jié)主要是利用各種物理、化學(xué)等手段對礦井的地理環(huán)境、水質(zhì)狀況等參數(shù)進(jìn)行測定并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理 ;預(yù)測環(huán)節(jié)則是利用已有的理論知識和探測數(shù)據(jù)分析水害發(fā)生的可能性 ;監(jiān)測則是實(shí)時(shí)的預(yù)測 ,對礦井進(jìn)行監(jiān)控 ,及時(shí)對水害 發(fā)出預(yù)警信號。而水患治理技術(shù)則包括疏放水、截水、注漿堵水三種方法 ,通過礦井和水害情況的分析 ,選擇恰當(dāng)?shù)闹卫砑夹g(shù)。
由于含水層的層次結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 ,展布范圍較廣 ,富水性很不均一 ,尤其對于巨厚的灰?guī)r含水層和多層薄層灰?guī)r含水層其含水介質(zhì)差異性非常明顯 ,查明強(qiáng)徑流帶則是做好防治水工作的前提條 件。同時(shí) ,合理、有效的方法又是指導(dǎo)安全工作的有力武器 ,因此 ,只有不斷探索和開發(fā)煤礦防治水實(shí)用、有效的技術(shù)方法 ,研制高精度的探測儀器才能有效防范煤礦水害的發(fā)生。
二、 煤礦井下水害成因分析
2.1 井下水源分析
在正常采掘煤炭的生產(chǎn)過程中,礦井某些地質(zhì)條 件的突然變化和井下作業(yè)人員的不規(guī)范操作均有可能導(dǎo)致地表水或者地下水大量涌入礦井內(nèi)部,造成礦井 內(nèi)水的積存,引發(fā)礦井水害。井下水害受諸如水源、 路徑、地壓等地質(zhì)條件的制約。水源又可以分為內(nèi)部 水源和外部水源,內(nèi)部水源是由礦井內(nèi)含水層涌水引起的,外部水源是指雨水或地表河水。
2.2 井下水害的具體成因
2 .2.1 礦壓作用
礦壓作用是引發(fā)水害的常見原因。在采煤過程中,礦壓會破壞底板的導(dǎo)水帶,并使較小的斷面逐漸變成大的斷裂帶,阻水結(jié)構(gòu)慢慢發(fā)展成一個(gè)特殊的導(dǎo)水道。 此外,阻水巖體也會受到損害。這些活動(dòng)都降低了巖體的阻水性能,提升了井下透水發(fā)生的可能性,造成 嚴(yán)重的水害事故。
2.2.2 決策失誤
在煤礦開采之前,首要任務(wù)是探測井下水文地質(zhì)條件,避免盲目開采。只有使井巷工程遠(yuǎn)離老空積水、富水溶巖及巖溶陷落柱等危險(xiǎn)性極高的地質(zhì)條件,才能將 水害發(fā)生的可能性降到最低。在開采設(shè)計(jì)中,各井巷的位置、防水煤柱布局規(guī)劃不合理會導(dǎo)致巷道透水。
2.2.3 井下排水設(shè)施可靠性低
礦井排水設(shè)施應(yīng)該具有較高的可靠性。在礦井發(fā)生 涌水或礦井內(nèi)部積水較為嚴(yán)重的情況下,需要借助排水設(shè)施快速將涌水抽離出礦井。然而,部分煤礦企業(yè)由于 資金投入不足或重視程度不夠,排水設(shè)施不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要,排水量小于涌水量,不能有效地排出礦井涌水
三、主要防治措施
3.1 勘查
為了實(shí)現(xiàn)對水害發(fā)生的預(yù)防,即需要能夠?qū)Τ?水通道與水源進(jìn)行查明,具體來說,該項(xiàng)工作當(dāng)中 的重點(diǎn)有 :第一,隔水層、沖積層與含水層的數(shù)量、厚度、位置,以及不同分層的透水、含水以及涌水特征 ;第二,斷層的調(diào)查數(shù)據(jù),包括兩者的錯(cuò)動(dòng)距 離、破碎帶范圍、位置、延伸長度、導(dǎo)水與含水性 能等 。
3.2 觀測
在該項(xiàng)工作當(dāng)中,主要為水文觀測,在分析井 下水防治關(guān)鍵因素的基礎(chǔ)上,對觀測工作主要信息 源進(jìn)行獲得,以此實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)水文監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的收集與處理。具體來說,其主要內(nèi)容有 :第一,對礦井所在區(qū)域的河流水文地質(zhì)資料以及氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行收集, 同時(shí)對地表水量的補(bǔ)給、分布以及排泄條件進(jìn)行查明 ;第二,通過水文觀測孔、探水鉆孔的應(yīng)用對不同地下水源的水壓、水量與水位變化進(jìn)行觀測,在 對水質(zhì)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,對礦井水的補(bǔ)給關(guān)系以 及來源進(jìn)行查明 ;第三,觀測礦井的季節(jié)變化規(guī)律 以及用水量,對圖表數(shù)據(jù)處理模型與分析機(jī)制進(jìn)行建立。
3.3 探水
在井下工作中,對于接近工作面采空積水區(qū),以及接近沒有封閉,且可能出現(xiàn)突水情況的鉆孔, 即需要能夠進(jìn)行探放水處理。在井下工作面當(dāng)中, 其所具有的水文、地質(zhì)情況較為復(fù)雜,受到客觀認(rèn)識能力與勘探手段的影響,則無法對井下情況進(jìn)行 全面的了解。該種情況的存在,則將使得井下會存 在很多無法判斷發(fā)生水害的區(qū)域,具有未知以及不 確定的特點(diǎn)。在實(shí)際采掘施工過程當(dāng)中,對于疑問區(qū),即需要做好對應(yīng)探水措施的應(yīng)用,通過超前鉆 探技術(shù)即的應(yīng)用做好水源水量、水壓的把握,同時(shí) 對開采煤層的距離進(jìn)行把握,在對地質(zhì)水患、地質(zhì) 情況進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上,及時(shí)采取對應(yīng)措施以此實(shí)
四、總結(jié)
礦井防治水工作是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的長期性工作,不斷采用新 技術(shù)、新設(shè)備等手段對礦井水害進(jìn)行預(yù)測和治理,采取行之有效的 綜合防治水措施,是保障礦井生存和安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
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