煤矿地质防治水工作面临的质量问题及防治策略研究

发表时间:2021/5/12   来源:《城镇建设》2021年第4卷第3期   作者:马俊杰
[导读] 煤矿能否安全生产与许多因素有关,水就是其中之一。根据统计数据可以发现,发生频率最高的煤矿安全事故就是水害。
        马俊杰
        山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司  042100
        摘要:煤矿能否安全生产与许多因素有关,水就是其中之一。根据统计数据可以发现,发生频率最高的煤矿安全事故就是水害。水害一旦发生,煤炭开采工作就需要被迫停止,也会对其生产设备造成一定的损害,极大的降低了井下作业效率,有时也会造成人员的伤亡。从长远的发展眼光来看,煤炭产业必须要对水害问题加以重视,寻找到更加优质的防治水措施,保障煤炭企业的稳步发展。基于此,本篇文章对煤矿地质防治水工作面临的质量问题及防治策略进行研究,以供参考。
关键词:煤矿地质;防治水工作;质量问题;防治策略
引言
        水害是矿井五大灾害之一,我国矿井的安全生产一直受到水害的威胁,矿井水源补给包含地下水和地表水,充水通道多,水源补给复杂,给煤矿的水害治理带来了一定的困难。以往对于水害的治理,各部门之间信息交流程度低,数据共享不及时,严重时延误水害治理时机,造成涌水事故,可见,有必须要构建可实现数据及时共享的煤矿井下防治水体系,避免水害的发生。
1煤矿水害类型分析
        为了能针对性地对煤矿水害进行防治,需要了解煤矿水害的类型。根据水的来源,煤矿水害可分为采空区透水和含水层涌水。下面将进行详细说明。
        1.1采空区透水
        煤层开采后会形成一定范围的采空区,这些采空区在长期废弃时很容易有大量积水。在这些长时间废弃的采空区周围布置新的工作面,很容易诱发采空透水事故。这类透水事故的发生与采空区内水压和水量有很大的关系,采空区内水压越大,水涌入到工作面的速度越快。一般情况下,在很短的时间内就会造成工作面被淹没,威胁非常大。由于工作面内都是重要的生产设备,水泡后不仅需要一大笔费用来维修,还会使机电设备的使用寿命缩短,导致机电设备提前报废。值得注意的是,一般已知的采空区发生透水事故的可能性较小,其多发生在于矿区周围曾经存在的煤窑。这些小煤窑虽然已被关闭,但是很多开采的图纸不完整或丢失,导致无法确定周围采空区的位置。
        1.2含水层涌水
        煤层上方或下方的隔水层破裂时,地下水会涌入到工作面,称之为含水层涌水。这种情况多发生在煤层底板或顶板上方有含水层且含水层水压较大的情况下。在煤层开采时隔水层会出现应力集中现象,隔水层局部地区会出现裂缝,导致地下水涌出。在煤层与含水层的距离较近的情况下,开采时应力集中区域会影响到隔水岩层。为了防止地下水涌入工作面,通常预留一定宽度的防水煤岩柱。若防水煤岩柱宽度不够,则也可能发生含水层涌水的情况。此外,工作面开采强度(采高)增加时,采空区上方冒落带的高度也会增加。若冒落带高度超过含水层,则含水层中的水很容易涌入工作面。
2煤矿地质防治水工作面临的质量
        2.1对实际地质状况掌握不准确
        经过实际研究可以发现,目前煤矿的水害事故多发于规模较小的煤矿。经过分析不难发现,产生这种现象的原因是由于小型煤矿企业由于资金不足,设备较为落后,在进行矿井地质勘探时对实际地质状况掌握的极为不准确。这种情况会极大的增加矿井内发生水害事故的风险。更有甚者,一些规模更小的煤炭企业为节省资金并未对矿井周围地质进行勘探就直接进行采煤,这严重的威胁了一线采煤工作者的生命健康安全,为矿井发生安全事故埋下了极大的安全隐患。
        2.2未采取有效的预防措施
        煤矿防治水工作的顺利进行一方面是在水害发生时积极治理,而另一方面则是要从根本上预防水害事故的发生。但目前大部分煤炭企业都并未建立起完善的水害事故预防体系。日常矿井内水害的排查也只是流于表面,并未认真彻底的对矿井内潜在的水害事故风险进行排查。

预防工作不到位就极易埋下水害事故的安全隐患,进而影响采煤工作的正常进行。
        2.3防治水理论不完善
        煤矿防治水不仅涉及到技术问题,还涉及到很多理论问题。虽然现在已经存在一些防治水理论,但都是针对某种特定的地质条件得出的,缺乏广泛的适用性。煤矿突水发生在什么条件下,与煤矿开采方式有何联系,这些机理尚不明确。很多情况下,煤矿水害的发生与地质构造存在很大的关系。正确地采用数学公式来表述这种水害状况,对于煤矿水害的防治具有重要意义。水害发生涉及到复杂的流固耦合问题,重点是要研究清楚水的来源,并对水压进行准确估计。很多情况下,很难获得煤矿水害发生时的现场数据,这给煤矿水害防治带来了巨大的困难。
3煤矿防治水策略
        3.1提高防治水工作人员职业素养
        防治水工作是一项专业性较强的工作,针对目前防治水工作人员较为缺乏以及职业水平未达到标准的现实情况,煤炭企业相关部门应当采取必要的措施。煤炭企业应当引进数量足够的防治水技术人员组成专门的团队推进防治水工作的进行。与此同时,对现有的技术水平较低的防治水工作人员应当进行适当的培训,或者可以采取技术水平较高的技术人员帮带技术水平较低的技术人员的工作方式,使技术水平未达标的技术人员在实践中增长知识,提高防治水能力。通过这样的方式在短时间内防治水工作人员的技术水平定能得到极大的提升,矿井内水患事故发生的频率会大幅度减少,煤炭开采效率会得到很大提高。
        3.2防治水技术重点
        开展防治水工作要保证其科学性和合理性,在具体开展工作的过程中可以将其分为五大阶段重点推进:掘进前、掘进、回采前、回采、回采后。在掘进前要注重运用地面物探和钻探技术,同时要积极开展水文地质条件勘测工作,之后要以勘测到的相关数据制定分析报告,根据分析报告中的内容来确定防治水工作的重点。此外,掘进之前还要注重完善相关的防排水系统,以此来保证矿井生产工作顺利推进。其次,在进行掘进的过程中也要注重运用物探工作,制定完善的监测管理体系来实现对水文地质情况的实时监测。在回采前要做好注浆效果的检验工作。而在回采过程中以及回采之后也要做好针对水质和水量的监测和管理工作,及时发现其中存在的安全隐患,以此来证矿井开采的安全性和稳定性。
        3.3排水设施的完善
        很多情况下,煤矿水害的发生与排水设施存在很大的关系。当排水效果不好时,回采工作面会变得泥泞,综采设备的移动变得非常困难。所以,非常有必要完善工作面的排水设施:a)保证排水沟设计合理且通畅,避免排水沟内有大量的淤泥和碎煤;b)保证水泵和水仓满足工作面日常生产过程中的排水要求。为此,需要定期清理排水沟中的异物,保证其流水的通畅,并要检查排水泵的出水口是否有异物堵塞情况。
        3.4缓采区
        该煤矿缓采区主要为老窑破坏区域,现存边角煤资源,现阶段主要防治水患为老空区积水。在今后的生产过程中提前对该区域开展地面物探及钻探手段,以摸清缓采区内水文地质条件,查明含水层位置、富水性及导水通道,达到水文地质条件清楚的程度,以便转换为可采区。
结束语
        总而言之,在开展防治水工作的过程中要注重积极运用防治水技术,以此来保证防治工作的顺利推进,提高防治工作的有效性,从而保证矿井作业开展的安全性和稳定性。
参考文献
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