摘要:一直以来,煤炭是我国社会和人们日常生活当中所需要的重要资源之一,伴随着我国经济实力和科学技术水平的不断发展,使得社会对于煤炭资源的需求量也有所增加。在这样的形势之下,人们对于煤矿开采当中的施工安全有了越来越高的重视程度。在这其中,综合防治水技术对于煤矿开采工作的顺利开展和进行有着重要的影响。本文将以此作为主线,进行简要的分析和描述,对地质和突水隐患等因素进行描述,并介绍矿井综合防治水的基本流程,为后续的工作提供一定的借鉴作用。
关键词:煤矿开采;综合防治水技术;应用
1煤矿水灾成因
1.1不重视探测
事实上不同地区的煤矿水灾发生的原因、类型与位置并不相同,这一问题对煤炭开采探测来说无异于增加了工作难度。假设施工人员没有能够第一时间找到煤矿水灾位置,忽视了对水灾问题的重视度,并没有制定可行、有效防水措施,就会引发煤矿水灾问题。这些问题对于后续的施工来说是非常巨大的安全隐患,会影响到煤矿企业最后的整体收益、整体效益。
1.2地下水层突水
在施工人员开采煤炭的过程中,需要展开煤矿底板注浆改造。底板注浆改造的目的是治理含水层裂缝[2]。利用这一手段、环节打造隔水层,能够有效避免與杜绝底板水层渗水问题的出现。不过很多施工人员在操作中并没有做好底板注浆改造,即便有也没有参照相关要求改造。很多煤炭作业的底板改造都存在质量差的问题。这些没有很好改造的部位时常发生突水情况,限制了后续的工程操作。
1.3老窑水危害
这里所说的老窑水指的就是过去煤炭开采结束后没有做好相应的完善处理,所以部分煤矿出现了采空区域。一些地表水在漫长的时间中渗透到了这些采空区域引发了积水问题。煤矿开采中如果碰到了老窑水,就会导致这些老窑水的涌入,引发水灾。因老窑水长期被困在封闭环境,所以存在比较强的酸性[3]。这些老窑水会对开采设备造成腐蚀效果,引发安全问题。老窑水本身还有硫化氢,这一气体会导致人窒息。部分小型老窑水区域无法有效得到检测,这一问题对于煤矿安全开采来说是非常不利的要素。
1.4周边矿井威胁
根据现有产煤大省煤矿布局来看,每一座煤矿周围都有其他的煤矿存在,甚至早些时期的一些煤矿井田内存在着数量不一的废弃小煤井(非正规开采),如果矿井在开采的过程中碰到了这些废弃小煤矿或因周边矿井超层越界造成贯通,使矿与矿之间连成一片,就会引起更大的安全隐患。早期废弃的小煤井因地质资料不详,没有正规开采规划,且非正规封闭,矿井内会存在大量积水。大型矿井在开采时如果对井田范围内及四周调查观测不详细,遇到此类小煤井,会对现有开采造成非常大的安全隐患。且周边矿井的违法开采会使两个矿井的通风系统受到严重的影响,并且会使相邻矿井的有毒有害气体流入本矿井,威胁本矿井职工的生命安全。
2矿井综合防治水技术
2.1综合探测
地质探测是保证防治水措施有效性的重要基础,能够对含导水底层、含导水构造的特征进行勘察,从而为工作人员制定有效的防治措施打下了坚实的基础。
在进行开采设计方案制定的过程当中,相关工作人员应该凭借综合物探的方式对开采区域范围内的地质构造情况和导水特性进行全面仔细的勘察,有针对性的制定科学合理有效的防治水工作方案。采用适当的技术对开采区域内的断层以及陷落柱等地质构造进行勘察。
在进行工作面的回采工作之前,需要再一次对底板的综合水文地质进行勘察,进而可以对当前的情况有所了解,通常情况下,可以采用高密度直流电法对工作面回风巷、运输巷以及开切眼底板下方八十米以上的富水情况进行勘察。不仅如此,还需要对水文地质观测网以及动态监测系统进行不断的改进和完善,提高其工作质量,进一步探明井下底层当中不同水层之间的水力联系,及时发现出现异常的水文地质区域,帮助工作人员制定相应的控制措施。
2.2分类治理水害
首先是导水陷落柱的治理,相关工作人员应当在进行勘探工作的过程当中了解陷落柱的实际情况,有针对性的完成施工方案的制定,其治理方式主要是采用井上下注浆封堵的方式,把陷落柱的底部和顶部进行有效的填充,最大程度的降低陷落柱的含水量和导水性。就含水断层以及导水断层的治理工作而言,在完成地质情况勘察工作的基础上,可以采用注浆封堵或者是留设隔水煤柱的方式来加以有效的控制。在进行正式施工之前,应该保证相关工作人员能够对断层的特性有一个全面的了解和掌握,进而可以从根本上保证施工方案的有效性与合理性。另外,工作面底板预注浆以及局部疏放水方面,由于矿井当中一部分区域会受到底板高承压水的威胁,需要在进行采掘之前,采用预注浆的方式对底板进行有效的加固,同时也可以利用局部疏放水的方式来为底板减压。除了上述的几种情况之外,还需要以地层含水层的水位情况作为依据,以井下钻孔疏水降压的方式来缓解工作面底板所受到的压力,进而能够有效的避免突水情况的出现,保证煤炭开采的施工安全。
2.3保证潜水泵房的排水能力
要想从根本上保证地下水能够及时有效的排出矿井,不会对煤矿的开采造成影响和阻碍,需要根据矿井对于排水能力的实际需求,对排水泵房的数量和功率等进行适当的调整,从而实现对泵房排水能力的调节。另外,在增加泵房排水能力之时,还应该有效的保证泵房的排水能力,留有一定的富余系数,从而使得矿井能够从容的应对突发性的排水工作。
2.4其他措施
在进行开采的过程当中,相关工作人员应该对工作面底板所承受的压力进行实时监测,并且对获取到的监测数据进行分析和總结,另外,还应该针对不同的情况对工作面参数进行适当的调整,如此可以最大程度上控制底板在开采过程当中所受到的应力。对于矿井当中的排水系统,应该安排工作人员对其进行定期的保养和维护,使排水系统能够长期处于稳定的工作状态。
3煤矿开采中综合防治水技术应用必要性
矿井水害是煤矿开采中比较常见的灾害之一,对于煤矿矿井安全生产带来严重的威胁。相较于顶板、瓦斯爆炸事故,水害事故虽然发生率不高,但俗话说,“火烧一线,水漫一片”,一旦在煤矿开采中发生水害事故,将会带来大量经济损失与人员伤亡,并且要比瓦斯事故与顶板事故带来的危害严重的多。据不完全统计,仅1995年至2005年,我国煤矿水害事故发生次数高达1391起,共造成1881人死亡。尤其是近几年,随着开采深度的不断加深,开采条件愈发严苛,相应煤矿水害事故发生频率逐渐呈上升势头,并逐渐成为了煤矿开采安全的一大严重威胁。煤矿水害不仅会造成大量的人员伤亡与经济损失,同时也会引发各种煤矿开采环境负效应,不利于煤矿资源开采。基于此,有必要对煤矿开采中综合防治水技术应用进行探讨分析,从而通过分析不同煤矿水害,并采取针对性的综合防治水技术,解放大量受水害影响的煤层,有效扩展煤矿开采范围,提升煤矿开采产量,并为煤矿人员安全采矿提供安全保障。
结语:
本文对于煤炭开采防治水技术做了简单的叙述,从中得知煤矿开采有着极高的危险度,所以需要予以防护工作足够的关注度。防治水本身地位十分突出,只有做好了防治水工作,才能够发挥技术优势,凸显技术价值,更好的完成煤炭开采作业。工作人员必须合理应用防治水技术,这是保障煤炭开采质量与效果的重要前提,能够有效减少突水问题的发生。
参考文献:
[1]张慧慧.煤矿防治水常见问题及对策[J].矿业装备,2019(02):92-93.
[2]刘朝俊.矿井防治水技术应用分析[J].石化技术,2019,26(02):44.
[3]李建芳.浅析煤矿开采水文地质条件及防治水技术研究[J].神华科技,2018,16(11):40-41+51.