矿井隐蔽致灾地质因素及防治措施分析

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年2月第7期   作者:王鑫
[导读] 矿井开采作业时,需对隐蔽致灾地质因素进行分析,评估相关隐蔽因素存在的风险,并开展相关防治措施。
        摘要:矿井开采作业时,需对隐蔽致灾地质因素进行分析,评估相关隐蔽因素存在的风险,并开展相关防治措施。本文以河南地区某矿区为分析对象,该企业对矿井隐蔽致灾地质因素进行分析,发现以下几种主要致灾因素,如积水因素、断层因素、瓦斯因素、涌水因素等,为提高矿井开采作业整体安全性与可靠性,煤矿企业针对隐蔽致灾因素,制定综合防治措施,如积水开采事故防治、断层风险防治、瓦斯隐患综合防治、涌水综合防治等,具体内容见下文。
        关键词:矿井开采;隐蔽致灾因素;防治措施
        引言:
        煤矿企业开采作业时,需以安全为核心原则,针对存在的隐蔽致灾地质因素进行全面剖析,找出具体影响因素,根据企业生产要求,制定对应防治技术方案,提升矿井开采安全系数。
        一、企业概述
        本文以河南省登封市某煤业公司为研究对象,该煤矿企业在实行产业升级与矿井整合后,出现很多采空区,以及部分废弃井筒。为提高该企业矿井作业安全,需对矿区进行隐蔽致灾因素分析,以制定科学对应防治技术方案,保证企业矿井开采作业安全性。
        二、矿井隐蔽致灾地质因素分析
        (一)积水因素
        通过对该矿井煤层积水现状进行调研可知,积水的面积已经明确界定,并划定出对应警戒线。积水勘测工作开展时,采取瞬变电磁技术进行勘探,以及时发现积水区域的变化,依据积水的实际情况,调整矿井开采技术方案与进度。因为积水问题的出现属于隐蔽致灾因素,将影响到矿井开采工作整体安全性与可靠性[1]。
        (二)断层因素
        矿井开采中断层因素影响非常大,由于地质断层与裂缝的存在,导致矿井结构不稳定,在实际开采过程中易出现冒顶事故,影响到矿井作业安全。为规避地质断层因素,需开展相关防治技术措施。
        (三)瓦斯因素
        瓦斯是矿井开采作业时,常见的一种隐蔽致灾地质因素,矿井开采过程中,必然产生一定量瓦斯,若对瓦斯浓度控制不到位,导致瓦斯隐患增大,则会对矿井开采工作造成巨大影响。瓦斯问题的处理,必须以预防为主,开展科学严谨的综合防治工作,主动规避矿井瓦斯隐患的出现。
        (四)涌水因素
        矿井开采作业时,涌水因素会直接影响到作业安全,由于涌水事故不常发生,因此属于隐蔽致灾因素,但必须科学合理对其进行防护,主动消除涌水事故。工作人员可从矿机底板与底板入手,制定相关防治方案,以提高矿机开采作业安全性。
        三、防治措施分析
        (一)积水开采事故防治
        矿井地表水进行综合防治时,主要在低洼区域修建排洪渠道,以及时排出积水,避免地表积水对矿井开采造成影响;若矿区地面出现塌陷裂缝,必须及时对裂缝塌陷区域进行填充,以避免雨水的下渗,增加矿井开采危险系数;由于矿区开采作业环境复杂,相关工作人员必须定期对积水抽排系统进行检测,确保地表积水的综合处理效果;积水开采事故防治时,需加强雨季的重点防治,依据雨季的最大降水量制定积水防治工作草案,及时做好泄洪与疏导工作,有效消除积水对矿井开采产生的隐蔽风险[2]。


        (二)断层风险防治
        由于断层风险是客观不可逆的,因此在对其风险进行防控时,可构建地质灾害监测预警机制,通过专业设备对断层地质结构进行勘测,分析断层开采可行性,主动规避断层安全隐患,发挥出预警机制优势,提高开采作业质量与安全。
        (三)瓦斯隐患综合防治
        瓦斯隐患进行综合防治时,必须开展全过程瓦斯防治工作,即多项举措同步落实,以提高矿井瓦斯防治综合效果。工作人员进行矿井瓦斯综合防治时,需制定规范化防治方案,严格执行各项防治措施,提高瓦斯防治工作可靠性,将瓦斯扼杀在萌芽阶段。该煤矿开展瓦斯综合防治时,采取以下多种工作途径。
        第一,通风管理。通风是矿井预防瓦斯隐患的主要方式,在矿井各班组人员进行开采作业时,必须明确各个职工的工作职责与义务,确保通风系统稳定有序运行。同时对应通风管理人员,需对矿井巷道的风量进行测试,确保作业面具备充足的风量,以及时将瓦斯排除巷道,提高巷道的安全与质量。
        第二,采空区管控。矿井开采是一项长期工作,当某个矿井资源开采枯竭时,工作人员需对采空区进行科学管控。因为采空区会出现一定量瓦斯涌出,进而对整体巷道造成一定影响。因此,在采空区进行管控时,可对采空区进行放顶处理,并对相关矿井进行及时封闭,杜绝采空区瓦斯的涌出,引发矿井开采事故。采空区进行放顶处理时,需遵循相关技术规章,避免产生过大震动,影响到其他矿井的正常开采。
        第三,机电系统管理。瓦斯在巷道内达到一定浓度时,则会引发瓦斯事故,对作业人员造成巨大身心伤害。一般瓦斯浓度处于较低水平,不会濒临瓦斯爆炸临界值。但瓦斯处于较低水平时,同样需做好防治工作。因为矿井下的机电设备非常多,若出现电火花、设备温度过高、设备自然等突发事故,则极易引发瓦斯隐患。因此需对矿井下的所有机电设备进行科学管理,采取解剖式安全检查方案,定期对设备运行性能与安全性进行彻底检查,以主动排除设备安全隐患,将诱发瓦斯事故的因素进行全部消除,有效提高矿井巷道作业的安全性与可靠性。
        第四,监测系统管理。由于井下作业时间周期长,为保证矿井开采作业安全性,需对瓦斯监测系统进行升级,确保可对井下巷道实行全天候监测,第一时间预测瓦斯危险值,对其瓦斯隐患进行主动消除。如在开采作业巷道安装瓦斯传感器,以实现24小时监测。为保证瓦斯监测系统运行可靠性,需定期组织专业人员对系统设备进行调试,保证该系统对瓦斯浓度监测的可靠性与准确性,为矿井开采作业提供数据保证,将瓦斯隐患进行全面控制[3]。
        (四)涌水综合防治
        涌水隐蔽致灾隐患进行主动规避时,可开展顶板涌水防治与底板涌水防治,以提高综合防治工作效果。顶板涌水防治工作开展时,可依据岩层结构特性开展对应措施,如该煤矿矿井的顶板主要为砂岩,而砂岩缝隙存在含水层,鉴于该含水层的实际含水性较弱,因此顶板不会出现大容量涌水事故,但顶板存在淋水问题,会对矿井的开采效率产生直接影响,工作人员可采取疏导的方案,以合理消除顶板涌水致灾隐患。
        矿井开采工作开展时,必须对底板涌水事故进行预控,以避免对作业产生巨大影响。底板处理工作开展时,应当加强涌水综合防治工作质量。鉴于底板的特殊性,底板涌水事故进行综合防治时,主要采取注浆封堵工作方案,通过对注浆质量进行管控,提高注浆整体强度质量,阻隔涌水事故的发生。由于矿井开采地质环境复杂,所有开采作业工作开展前,必须对地质环境进行全面勘测,以发现涌水隐患,并制定相关防治方案,提高矿井开采工作安全性与可靠性。
        四、结束语  
        鉴于煤矿隐蔽致灾因素的影响,企业需对其进行深入剖析,根据其因素开展合理有效防治措施,提高矿井综合开采可靠性,推动煤矿可持续安全开发。
        参考文献:
[1]彭海斌.梨园河煤矿隐蔽致灾因素及防治措施[J].山东煤炭科技,2018(12):82-84.
[2]张圣霞.盛鑫煤矿隐蔽致灾地质因素研究[J].煤炭与化工,2019,42(04):60-62+65.
[3]卫华鹏,李文彬.矿井隐蔽致灾地质因素及防治措施分析[J].能源与环保,2019,41(11):28-30+35.
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