武永強(qiáng)
摘要:隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和煤礦開采的規(guī)模不斷擴(kuò)大,開采中所面對的水文地質(zhì)環(huán)境越來越惡劣,不僅使施工人員面臨著更高的施工難度,也提升了煤礦水災(zāi)害的概率。煤礦水文地質(zhì)對于煤礦防治水工作的開展具有十分重要的意義。煤礦防治水主要措施在于充分掌握煤礦整體環(huán)境水源情況,通過地質(zhì)勘探工作得以實(shí)現(xiàn)。因此,為了降低煤礦安全事故率,應(yīng)先對煤礦的水文地質(zhì)進(jìn)行分析,明確水文地質(zhì)條件對于防治水工作的重要性,提出有效的防治水措施,及時防御和防治水害
關(guān)鍵詞:煤礦;水文地質(zhì);防治水技術(shù);應(yīng)用
引言
中國煤礦多是地下開采,在開采時不可避免地會存在一些水害。一旦發(fā)生水害引發(fā)安全事故,則很容易引起嚴(yán)重的人員傷亡和重大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著中國煤礦進(jìn)入深部開采,地下水的水壓也會增加,水災(zāi)發(fā)生后的治理難度增大。防治水工作的關(guān)鍵在于針對礦井水的來源采取合理的措施,而這需要依賴煤礦水文地質(zhì)工作。
1煤礦水文地質(zhì)條件的重要性
煤礦水害是比較常見的煤礦事故,后果通常比較嚴(yán)重。水害的發(fā)生,一方面是相關(guān)防御措施不到位,另一方面是我國地質(zhì)情況極為復(fù)雜,再加上越來越深入的開采施工,極易引發(fā)突水狀況,導(dǎo)致煤礦開采停止甚至癱瘓。因此需先對目標(biāo)區(qū)域水文地質(zhì)進(jìn)行分析,而后進(jìn)行合理開采,從而避免或及時控制水害事件的發(fā)生和發(fā)展,減少人員和財(cái)產(chǎn)損失。水文地質(zhì)條件分析的重點(diǎn)在于勘探,深入了解礦區(qū)尤其是礦井中為什么會充水,提前明確礦井涌水量及負(fù)面影響因素,形成相應(yīng)的水文地質(zhì)勘探報(bào)告,指導(dǎo)防治水工作的開展。
2煤礦水害的類型
2.1地表水害
從煤礦周邊的地質(zhì)環(huán)境方面思考,我國的煤礦周圍大多都分布著河流湖泊,相對地勢也較低。一旦雨季到來,周圍的河流極易發(fā)生決堤事件,水位上漲,洪水就會很容易進(jìn)入到井下,從而引發(fā)水災(zāi)害。另外,有一些露天的煤礦,在進(jìn)行開采活動時經(jīng)常會留下一些陷進(jìn)去的坑,下雨的時候很容易出現(xiàn)積水,雨水滲入到礦井中,也非常容易形成礦井水害。
2.2砂巖裂隙出水
一些富水煤系砂巖裂隙中,經(jīng)常會有水體滲出,具體有巖層層面滲水、巷道滲水等情況。如果沒有相應(yīng)的水源補(bǔ)給,也并不會對礦井產(chǎn)生影響,若是排水系統(tǒng)出現(xiàn)問題,就會影響到整個開采的進(jìn)度。
2.3煤礦奧灰承壓水害
奧灰?guī)r溶含水層一般會在煤層的下面,這一含水層與開采層之間的厚度越厚就會越安全。不過礦井中若是具有這一含水層,且水量較大,就會容易出現(xiàn)危險(xiǎn)。
3煤礦防治水技術(shù)的應(yīng)用
3.1排水方面
大多煤礦礦井都比較深,所以在開采時,工作人員都要按流程和標(biāo)準(zhǔn)安全操作,保證各項(xiàng)工作的安全、正常進(jìn)行。一些存在時間比較長的老礦區(qū),水文地質(zhì)早已發(fā)生演變,最初的分析報(bào)告無法滿足當(dāng)前地下水流量計(jì)算的參考需要。所以根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)實(shí)情況,必須先做好排水工作,強(qiáng)化排水能力,計(jì)算出流入礦井的水量并對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找到數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,建立完整的多元統(tǒng)計(jì)分析,通過獲得的數(shù)據(jù)然后結(jié)合模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來對地下水流入進(jìn)行預(yù)測,掌握準(zhǔn)確的進(jìn)水量,解決現(xiàn)實(shí)所需。排水階段最主要的是提前做好排水量預(yù)測并優(yōu)化排水系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)實(shí)具體分析和監(jiān)測,合理排水,提高排水能力。
3.2截水方面
開采工作開始之初,排水設(shè)備就要安裝到位,將表面阻礙采礦進(jìn)行的道路挖掉,并利用其為水道提供便利。如果煤礦地表水引導(dǎo)通道已經(jīng)關(guān)閉,但仍發(fā)生地表滲入問題,威脅了安全,那么可以通過將浪涌深度減小的方式來排水,這樣也能降低成本,然后用于建立礦中央泵站。當(dāng)然,更為有效的預(yù)防,是開采時形成相對完善的防治水系統(tǒng),從以下方面逐步完成預(yù)防工作。(1)及時引進(jìn)先進(jìn)的探查技術(shù)和智能電子預(yù)警技術(shù),一旦某個區(qū)域發(fā)生積水,能第一時間發(fā)出預(yù)警,方便工作人員及時解決問題、排除隱患,避免造成更大損失。(2)生產(chǎn)過程要保證合理、安全,尤其是深埋礦井,必須保證水浸調(diào)查報(bào)告以及數(shù)值的準(zhǔn)確性,利用技術(shù)預(yù)測出所有可能的結(jié)果,根據(jù)結(jié)果排查和解決問題,明確工作目標(biāo)和內(nèi)容。另外,結(jié)合國家目前關(guān)于水資源的管理和保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),正確科學(xué)地做出決策,開展截水預(yù)防工作。(3)保證預(yù)防體系的建立投入最少的成本,達(dá)到最大的預(yù)防效果,同時保證安全可靠。以技術(shù)為依托,制定與預(yù)防體系相配套的預(yù)防計(jì)劃、管理計(jì)劃,全面保證在合理合規(guī)范圍內(nèi)有序開展預(yù)防工作。(4)預(yù)防體系發(fā)揮作用、計(jì)劃落實(shí)的過程中,不能違背現(xiàn)實(shí)情況和要求,尤其是水管理計(jì)劃的落實(shí),需要實(shí)時監(jiān)測,能在現(xiàn)實(shí)情況出現(xiàn)變化的第一時間調(diào)整和修改計(jì)劃,并對計(jì)劃暴露出的不足之處及時修復(fù),真正做到預(yù)防,為后續(xù)開采工作的進(jìn)行奠定安全、可靠基礎(chǔ)。
3.3堵水方面
水一旦浸入礦井,不管程度大小,都極易造成嚴(yán)重后果。要避免該風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生,就必須提前做好預(yù)測,了解煤礦的巖石情況,尤其是力學(xué)特征,掌握底層水分層的變化和采礦表層的變化,了解巖體的整體特征,為之后開展堵水工作做鋪墊。開采時可能發(fā)生高水位磨合或者供水減少的現(xiàn)象,這種情況也要提前預(yù)測,可結(jié)合現(xiàn)實(shí)通過數(shù)值模擬計(jì)算,利用應(yīng)力場的變化演變模型而得到其可能造成的結(jié)果,依據(jù)結(jié)果來著手施工。想要短時間內(nèi)達(dá)到減少水量的目的,簡單的疏通和卸載并不理想,只能將水壓標(biāo)準(zhǔn)下的水堵上,無法完全排除風(fēng)險(xiǎn)。所以必須按照要求將其密封,杜絕安全隱患,同時保證高效開采。
3.4災(zāi)害處理措施
對煤礦中的水害不僅需要加強(qiáng)防護(hù),還需要及時的制定水災(zāi)處理措施,以免在發(fā)生災(zāi)害時不知所措。首先在發(fā)生災(zāi)害的時候要及時的向管理人員匯報(bào)并采取一定的搶救措施。若是水災(zāi)過大無法及時進(jìn)行治理,應(yīng)該率先保證全體工作人員的安全,按照預(yù)定好的路線前往安全地點(diǎn)躲避。撤離路線的制定應(yīng)該提前制定好,保持冷靜,安全撤離。
結(jié)束語
水害防治是煤礦安全工作的重要內(nèi)容之一,其關(guān)鍵在于做好煤礦水文地質(zhì)工作。煤礦開采受到多方面因素的影響,這也是水害防治技術(shù)實(shí)施的一個難點(diǎn),所以針對實(shí)際情況應(yīng)該具體分析,不斷加大對水害的預(yù)防治理力度,并進(jìn)一步提高水害防治技術(shù),最大程度的避免礦井遭遇水害的概率。
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