胡阿建
新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队 新疆 乌鲁木齐 830000
摘要:我国具备丰富的煤炭资源,这非常有助于经济的发展。然而,煤炭事业在发展进程中也存在不足之处,其中煤矿水害问题非常突出。煤矿的地质状况非常复杂,由于煤矿开采人员的不规范操作,往往会出现水害问题。当前,煤矿水害严重影响了煤矿事业的发展,其形成的影响可以跟瓦斯事故相提并论。鉴于此,做好煤矿防治水工作非常迫切。该文结合矿井实际,主要是对钻探科技在矿井防治水中的应用进行探索,目的是期望能够给类似条件的矿井提供参考价值。下面,笔者主要对钻探技术在煤矿防治水工作中的应用问题进行了简要地分析。
关键词:钻探技术;煤矿;防治水
这些年,在煤矿行业当中,越来越容易发生煤矿事故,在这些灾害当中最容易出现的问题就是煤矿水害问题。水害问题对煤矿产业的可持续发展形成了很大的制约。所以当前中国需要对先进的探测手段进行应用,对煤矿水源进行勘测。其中一项最有效的方法就是钻探技术,这样可以将煤矿产业的水害问题进行有效的减少。
1煤矿防治水工作的一些技术方式
1.1钻探技术
在处理煤矿水害问题时,钻探技术是经常应用的一种技术方式,这也属于煤矿防治水工作的最后一个环节。钻探技术是应用探放水钻机完成开采范围检测钻孔的工作,能够将此项工作划分为常规探测与专门探测。常规检测指的是在不熟悉煤矿开采范围地质状况的时候,为了确保正常开展开采工作,则会使用常规探测,以开展表面检查工作。专门探测即探测开采范围的地质状况,通常会应用于煤矿集水区、采空区,有些情况下也会在钻探物探范围中出现不正常状况的区域,从而进一步了解不正常的状况。钻探技术的效果十分明显和直观,然而在应用钻探技术方式时会耗费很多的资金和人力以及在操作过程中显得较为繁琐。
1.2物探技术方式
在探测地下水的情况下,一般会应用物探技术,所谓的物探技术即地震法与电磁法。电磁法是指在采场和地下巷道中立足于电性差异,结合对地下电磁场和电场分布的改变规律的观测,从而分析和处理地质难题的一种勘查技术。电磁法主要包括无线电坑透法、直流电法、瞬变电磁法和音频电穿透法等。而地震法是指将坑透或地质勘测仪等工具应用于煤矿周围的地质环境中。物探技术方式在煤矿防治水工作中的应用具备的优点是便于操作、勘测速度快、范围大、成本小。物探技术的不足在于物探具备多解化的结果,仅仅可以在水害的初期勘探工作中应用物探技术。
1.3化探技术
在煤矿水害防治工作中,应用化探技术,主要是结合科学仪器,全面分析煤矿的地下水情况,与标准煤矿水质相比较,对水样标本测定。在挖掘矿井过程中,化探技术能够对透水问题进行有效的分析,对透水的物质结构和来源进行有效的检测,从而结合具体探测结果,对合理的解决措施制定。
2煤矿水害防治中钻探技术的应用措施
2.1施工前的准备工作
钻探技术施工前的步骤如下:1)设计人员应有效地了解实际的作业现状,再勘探矿区的岩石结构,然后根据实际的岩石现状对钻孔的大小进行确定。钻探作业的过程较为繁琐,需要有比较高的专业化水平。为此,务必让具备较强专业素质的人执行。如果在钻探的过程中麻痹大意,那么会导致整个工作过程受到不利影响。鉴于此,在开展钻探工作之前,应选择具备较强专业素质的人员,要求其获得上岗资格证。
2)应在钻研作业开展之前,对作业区域的安全性进行有效地检测,根据煤矿地下范围的实际情况开展顶板支护工作以及对煤矿存在积气或积水的现状进行检测,从而提供理想的煤矿生产作业环境条件。3)在有关技术工作者进入矿井下面的时候,要求其佩戴安全防护工具,以及能够顺利和规范地应用防护工具。
2.2钻探技术施工中的步骤
在开始钻探时,操作者务必在钻机的一边站好,不允许在机械运行的位置和立轴下面的区域站立,并且禁止将其他物品堆放在运行的位置。在延伸操作钻杆的情况下应根据相应的标准进行操作,不允许在操作中佩戴手套。在进行钻探时应该留意钻孔的深度与钻机的运行速度,对卡钻等情况进行排除期间严禁生拉硬拽。在进行钻探的时,应对每一次的实际钻孔状况精准、仔细地进行登记。在钻探的过程中还应该让地测人员进行初始登记工作,当煤炭结构层存在不正常现象的时候,应及时进行登记,确保登记工作的精细化,例如性质、深度等,当每一次替换钻探用具或钻到相应深度的情况下,应对钻孔深度与钻杆的数量进行量测,并且在终孔前还应开展最后一次的核实工作。在钻孔作业的过程中,如果片帮、来压和松动等情况出现在煤炭结构层,如果钻孔的水量和水压瞬间增大以及出现顶钻的现象,那么需要迅速暂停工作,对钻孔深度进行登记再固定钻杆,禁止拔出钻杆,并且迅速向煤矿调度中心报告,及时实施有效的处理对策。
2.3施工后的收尾工作
在完成钻探技术施工后,相关的工作人员要注意对出水情况进行观察和分析。如果漏水情况在钻孔中出现,需要及时对气体以及出水量进行记录。完成工作后,需要注意对钻孔进行及时有效的钻孔,保证钻孔不受其他物体的影响,保证最好的效果。同时,工作人员还需要注意对其中具体的问题进行分析和记录。
3钻探技术在煤矿防治水工作中的具体应用
在煤矿采掘的过程中,如果顶板与两帮位置面临采空区、距离积水范围比较近时,那么应该检查钻探的情况。对顶板采空区进行勘探时,应结合专门勘探与常规勘探的方式进行,常规勘探可以对专门的勘探进行完善,这样可以完善专门勘探没有进行勘探的区域。一般勘探超前距通常取30m、帮距取20m。为了使一般勘探的安全性提升,在工作过程中不允许直接用手把持钻具进行钻探。在钻探工作开展之前,务必分析煤岩层的积水程度、积水范围等现状,再结合规划的程序让技术人员在场地对钻孔的深度、方位角、倾角等进行标注。应使用专门的探水钻机,让专门的探放水团队开展作业。对断裂结构水进行探放的时候,应结合采掘的方位在正前方向布控钻孔,要么是以扇形的方式布控含水体的方位。确保钻孔数目在3个以上,而在含水体的方位确保钻孔数目在2个以上。在作业的过程中严格贯彻实施《防治水细则》。在进行核算后能够清楚超前距与止水套管距离,再结合实际的煤炭层参数规划钻孔工作,对钻孔的程序与数据予以确定。结合有关的数据根据流程开展作业。在作业的过程中,如果不正常的现状出现在煤炭结构层,那么应及时对岩性进行考察。如果出现钻孔流水的现象,那么应对水压、水质进行查看,从而评估积水量和补给量以及组织放水试验,根据水仓的容量与矿井排水的性能对放水孔的水流速度进行调节,且对水沟和水仓进行清洁。如果钻孔中无水,那么应将水注入钻孔中,开展注水的耐压性试验。
4结语
综上所述,煤炭行业属于我国的关键性支柱产业,在煤矿开采中经常应用钻探技术,尽管煤矿相关部门业已制定了操作钻探技术的标准和规范,由于其工作环境复杂,会导致煤矿水害现象。因此,务必做好钻探技术应用前的准备工作,再仔细核对操作过程中的各个环节或步骤,并且完善技术管理机制和管理制度,以及注重投入充足资金,这样才可以很好地解决钻孔出水的情况,从而确保煤矿开采的正常开展。
参考文献
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