水文地质资料对煤矿防治水工作的重要性探析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

高策

河北水文工程地质勘察院有限责任公司 河北石家庄050000

摘要

井工开采属于中国煤矿主要的开采方式,安全生产在煤矿生产中扮演着重要角色,想要达到安全生产这一目标就应当注重对各种煤矿地质灾害进行有效防治。水灾属于煤矿地质灾害当中最常见的一种,如果没有进行有效防治将会引发严重的矿井安全事故,不但会影响到矿采工程的顺利开展,还会对矿采人员的生命安全造成巨大威胁。近年来,有关煤矿防治水的研究逐渐增多,在进行水灾防治时,水文地质资料的重要性越来越凸显。依靠科学合理的水文地质勘探工作,可以获得详细的水文地质资料,为煤矿开采方案科学性以及安全性的提高提供资料支撑。现阶段,我国煤矿防治水工作依旧存在不容忽视的诸多弊端,因此应当深入探究水文地质资料对煤矿防治水工作的重要性,并且采取相应的措施进行改善。


关键词

水文地质资料;煤矿防治水工作;重要性;问题

正文

引言

在煤矿生产的过程中,为确保生产活动的安全性,有效避免水害事故的发生,应当进一步提高煤矿生产区域内水文地质工作的效率,尤其要加强防治水工作的开展,这是煤矿产业安全发展的重要保障和基本前提。而随着煤矿产业的不断扩展,开采区域的不断延伸,也导致矿井内部出现日益复杂的水文地质条件,例如采空区分布区域越来越广,在极大程度上增加了防治水工作开展的难度,严重的水害隐患还会威胁到煤矿的安全、高效生产。为进一步提高防治水工作的成效,最大程度上降低水害隐患造成的危害,煤矿企业在开采中应当加强对防治水工作的研究。针对当前存在的主要问题加以分析,基于煤矿实际情况提出有效的对策,为煤矿生产提供安全保障。

1煤矿水害的基本概述

近年来,随着煤矿产业的持续发展,开采区域不断拓展,暴露出的相关问题也日益增多,水害就是煤矿生产中需要重点解决的隐患之一。例如在一些被关停的矿井中,虽然已经停止生产,但矿井内部仍然存在排水难的问题。在部分矿井中的巷道和采空区存在严重的积水,如果不加强处理,可能为后续的开采带来极大影响,甚至引发矿井坍塌,不利于煤矿产业的长期发展和健康发展。在正常开采的矿井中,煤矿采掘期间也会出现地质断层、裂缝的问题,造成矿井内部出现涌水,影响正常生产,甚至会引起严重的水害事故。随着开采范围的不断扩大,开采深度的持续增加,矿井内的巷道和采空区也会出现不同程度的积水,如果在生产期间不采取有效的措施,水位升高几率将增高,严重威胁生产的安全性。另外,暴雨天气也容易造成矿井积水,部分矿井在设计之初没有充分考虑到外部因素的问题,如矿区发生暴雨天气,周围山体则容易出现滑坡、泥石流、水位增高等,也容易引发矿井内的积水问题。

2水文地质工作对煤矿防治水的重要性

2.1水文地质工作是保证煤矿安全的基础

在对煤矿地下进行开采工作的过程中,一旦发生水害极大情况下会发生人身伤亡,在对煤矿进行建井工作的过程中,要充分了解矿区周边的水源和地下水的整体情况。整个水文地质情况要在进行勘测的过程中标注在相应地图上。从这些水文地质资料中,可以帮助形成一个合理的排水措施。一个合理的排水措施对于降低矿井受到水害的几率有着非常重要的作用。所以,必须要有一个详细的水文地质资料来为整个防治水工作提供基础,整个煤矿工作才能够顺利、安全的开展。

2.2对勘查效率的影响

水文地质材料对技术人员有更为严格的要求,技术人员需要全面了解井田以及周边环境的总体情况,同时还需要深入勘察可能会对煤矿作业产生影响的区域,有些情况下还需要划为重点来进行,最大限度的降低外部因素对煤矿开采作业造成的负面影响,为煤矿开采质量以及开采效率的提高提供保障。相关技术人员还应当深入调查研究周围废弃矿井,在图纸上还应当对其开采范围进行准确标记,主要的标记内容有位置、积水、出水以及水情变化等情况。当水文地质条件比较复杂时,技术人员的勘查效率将会受到严重影响,相应的勘查难度也将明显加大。

2.3预测矿井涌水量,促进煤矿防治水工作的开展

矿山内部水体的涌出量是辨别矿床水文地质情况的关键条件,煤矿规划单位能够依据矿井内部水体涌出量的预估进行对应的防治水方案与排水机械的规划与选取。有关工人需要认真依照防治水方案开进行相关的操作,同时科学的操控排水机械,从而在一定程度上推动防治水工作的开展。此外,国内搁置与淹井的矿井相对偏多,造成此种情况发生的原由通常为矿井施工期间矿井内部涌入了大量的水体,从而造成水体涌出量比预估涌出量高,在此种情况下,若是采取防治水方案并且应用排水机械能够有效的将水体排除。因此,相关工人在开展水文地质勘测期间需要针对收集到的各项参数展开有效的研究与归纳,并依据总结结果针对各个时期的水体涌出量展开科学的预估,同时针对矿床展开有效的勘测,进而有效的提高矿井防治水工作的效果。

3煤矿防治水工作中存在的问题

3.1陷落柱导致的突水问题较为严重

从当前很多煤矿出现的突水问题来看,由于陷落柱原因导致的突水问题相对较多。例如,在我国的峰峰矿区的煤矿,整体的陷落柱发育明显,在浅部矿井就出现了较多的陷落柱,但是整体的密实度相对较多,导水性不明显。随着煤矿开采深度的增加,陷落柱开始表现出明显的导水性,图1为某煤矿陷落柱突水示意图。这里主要是一些小型隐伏陷落柱,发育层位相对较低。在开采煤层以下,整体的直径相对较小,在原岩情况下这类陷落柱不导水。但是随着煤矿在深部的开采,在采动的影响下,原本借助物探技术、钻探技术等不能较好探出的陷落柱开始出现了明显的导水问题,再加上很多陷落柱自身整体较为薄弱,在高水压、高矿压的作用下,成为了明显的导水通道,导致形成了突水事故。

3.2缺乏有效的防治水措施

煤矿防治水工作要想顺利的开展就必须选取合理有效的方式。目前,一些煤矿企业选择的防治水措施并不一定适用该矿区防治水工作的开展,这也是导致煤矿开采工作中发生水害问题的主要原因。各大煤矿的矿层含水情况是不同的,需要结合实际情况,科学、合理地制定适用本矿区的防治水措施。

3.3缺乏完善的开采区水文地质资料

在煤矿正式开采之前,应当对矿井以及周边区域进行详细的水文地质勘察,掌握详细的地质和水文资料,明确矿井内是否存在积水区,并明确积水区的具体位置以及积水量,掌握详细的参数信息,为煤矿采掘工作提供参考,制定有效的措施,避免遭遇水害事故。同时,要加强分析周边气候状况以及地质情况,分析在开采区由于外因导致积水问题的可能性,由此提前做好防治水措施。在实际的操作中,部分企业对于水文地质情况的勘察工作不够重视,即使安排了相关工作也没有进行详细的勘察,导致盲目开采,为后期的防治水工作开展埋下隐患。

3.4对防治水工作缺乏科学的认识

采矿业相对于其他工作来讲具有较大的危险性,导致该行业专业人才的匮乏。有时,会由于相关工作岗位的人员对矿井水源认识不足,造成选择防治水措施不能完全发挥出其应有的效果。当前,一些煤矿在治理矿井水害的过程中选择增加井下水泵排水量的方式,虽看起来简单有效,却并不能从根本上解决相应的问题。除此之外,在进行煤矿防治水工作的过程中,矿井突水是非常严重且难以解决的问题,如果工作人员没有足够的科学理论知识去解释这一问题,且制定合理的措施来预防问题的发生,将导致该问题一直无法得到妥善解决

4利用水文地质资料完善煤矿防治水工作的措施

4.1注重领导模范带头作用的发挥

在进行煤矿安全生产时,需要相关领导发挥其带头指挥作用,也就是对防治水工作引起足够的重视,以此来带动企业技术人员以及不同部门工作人员对防治水工作的开展引起重视,为防治水工作的该质量开展创造有利条件。煤矿企业更应当在内部建立煤矿安全生产责任制,当出现安全问题时应使工作人员敢于共同承担。煤矿企业的管理人员以及技术人员,更应当承担起安全问题的连带责任,有效避免推诿扯皮等不良现象的发生。煤矿企业还可以分级管理各个责任人以及技术人员,为防治水工作的有效落实营造良好氛围。不仅要重视煤矿防治水工作的开展,领导层以及技术人员都应当充分意识到水文地质资料的重要性,为水文地质勘察工作的高质量开展创造良好的条件。

4.2重视水文地质勘察,为防治水工作提供指导

要有效提高煤矿防治水工作的成效,煤矿企业应当高度重视水文地质勘察工作的开展。在煤矿建设及开采期间,组织专业人员对矿井进行水文地质资料的详细收集分析,有效提高勘查工作的精细度细致度。尤其是针对复杂情况的水文地质情况,应当及时采取有效措施加以应对建设区及周边地质环境的变化情况,在此基础上,为采掘工作提供指导,全面加强防治水工作的开展成效。

4.3对煤层底板进行注浆加固和改造

煤层底板是防治水工作的重点,需要采取针对性的措施给予防治。若煤层底板裂隙较为发育,特别是其中有断层或者陷落柱等存在时,技术人员可在煤层底板采取注浆改造或者加固的方式,对煤层底板进行全面的强化,逐步实现让煤层底板含水层转变为弱含水层,甚至成为隔水层,全面提升煤层底板对水的有效隔离能力,从而防止出现奥灰水进入到采掘巷道中。从该技术当前的使用情况来看,在煤层开采的过程中,该技术整体较为成熟,特别是在浅部煤矿中,整体取得了较好的效果。在高承压水、大采深的情况下,该技术不能作为主要防治技术,应当作为补充技术措施。

4.4加强对防治水工作的管理

在实际进行防治水工作的过程中,需要选取相关的管理人员对整个工作进行管理,主要是为了提高整个防治水工作的效率而进行的有效管理措施。通过对相关工作人员进行合理的分工,在每位工作人员明确自身职责的情况下,可以促使相关工作人员更加努力尽责的工作。除此之外,矿井水害的管理工作也是非常重要的,这一工作可以通过建立一个完善的矿井水文监测系统来完成。在雨季之前,还需要对整体的煤矿的防洪设施以及排水设备等进行充分的监管,保证其能够为有可能存在的矿井水害问题起到预防作用。

4.5持续增强探放水施工设计,加大设备检修力度

在探放水施工操作之前,技术人员应当对施工区域以及周边区域的水文地质条件进行综合探测,根据实际情况确定积水的详细资料,包括井下积水的具体位置、积水量以及水压等,据此制定探水钻孔施工方案,包括钻孔的具体数量、钻孔深度以及钻孔布置方案等。在具体的施工中,应当根据煤体分布的情况和稳定性情况,确定封孔深度,采取“两堵一注”的工艺进行封孔,提高探放水施工设计的合理性。另外,应当加强对设备的检修与维护,包括防排水设备的整体运行情况、防水闸门的灵活性等。如果发现相关问题及隐患,应当及时更换维修,做好台账管理,确保防排水设备的性能优异,提高防治水成效。

4.6注重专业防治水工作队伍的建立

煤矿防治水工作应当尽量采取专人专项的工作方式,聘请足够数量的专业煤矿防治水人员组建专业化的队伍,尤其是对于水文地质勘测人员的专业性进行认真审查。为了更好地适应不同水文地质情况的煤矿开采工作,还需要对防治水工作人员进行定期培训,尤其是针对水文地质情况比较复杂的区域,更应当安排专业能力过硬的人员并整理相关的水文地质资料,同时还应当采取相应的措施提升相关技术人员的责任意识以及综合素养。为了使全体工作人员认识到防治水工作的重要性,应当加强宣传防治水工作的重要性,提升工作人员的防治水积极性。

结束语

综上分析,全面提升防治水工作效果是当前很多煤矿需要重点解决的问题之一。当前煤矿采取的防治水工作取得了较好的效果,但在许多方面仍旧需要采取针对性措施给予提升,以更好保证煤矿防治水效果,为煤矿安全可持续生产保驾护航。

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