矿山水文地质对采矿安全的影响及其防治措施

发表时间:2021/6/10   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:张祺
[导读] 摘要:在开采矿山时,矿井涌水导致水害,水害容易导致矿山安全事故,造成巨大的经济损失和人员伤亡。
        辽宁省第七地质大队有限责任公司  118000
        摘要:在开采矿山时,矿井涌水导致水害,水害容易导致矿山安全事故,造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此,矿山企业必须开展有效的矿井防治水工作,控制矿井水害。为了有效地控制水,必须采取科学的防治措施。水文地质在矿井防治水中起着重要作用。对获得的水文地质资料进行科学分析和处理是治水的基础。
        关键词:矿山安全;防治水工作;水文地质;防治措施
        矿井防治水是矿井安全工作的一部分,其控制的关键是获得更完善的水文地质资料。在分析矿井防治水工作存在问题的基础上,阐述了水文地质工作对矿井防治水工作的重要性,并在此基础上提出了改进防治水工作的措施,以期为矿井防治水工作提供参考。
        1矿井防治水存在的问题
        1.1缺乏有效的控水措施
        矿井防治水的关键在于采取有效措施。然而,许多矿山没有有效的治水措施,导致治水工作不力。在许多水害严重的矿山,虽然长期开展了水害防治工作,但水害问题并没有得到完全解决,导致水害仍然严重威胁着开采过程中的安全生产。防治水的难点在于矿井水情不同,防治水措施不同,防治水经验难以作为有效借鉴。因此,许多矿井防治水工作大多采用堵漏和排水两种策略,实际工作只是尝试。
        1.2对控水缺乏科学认识
        由于矿业是高风险行业,很难留住或招聘到一些高级控水工程师,导致对控水缺乏科学认识。在很多情况下,由于缺乏对矿井水源的科学认识,防治水所采取的措施在很长一段时间内是没有用的。目前,许多矿山通过增加地下水泵的排量来治理矿井水害。虽然这种方法简单有效,但不能从根本上解决水害,增加排水成本。此外,矿井突水是矿井防治水的难点,也是采矿领域的难题之一。对于矿井突水,目前还没有公认的突水理论。如何预防采煤工作面突水事故,不仅要从采煤工艺入手,还要建立合理的突水预测理论。
        2水文地质工作对矿井防治水的重要性
        2.1水文地质工作是确保矿山安全的基础
        在地下开采过程中,井下发生水害时很难逃生,因此需要对矿井涌水有充分的认识。因此,在矿井建设时,需要对矿区周围的水源和地下水有充分的了解。矿山地质勘探部门应在图上标出水文地质条件,为采矿工程设计人员提供一定的参考。根据水文地质资料,在矿井建设过程中可以选择合适的排水措施。如果地勘部门低估矿井涌水量,矿井会因为排水能力不足而受到水害的严重影响。因此,准确的水文地质资料是保证矿井安全生产的基础,也是治水工作顺利开展的主要依据。
        2.2水文地质工作影响工作面和巷道的布置
        布置掘进巷道和工作面时,应考虑周围含水层。如果巷道需要通过含水层,需要估算巷道涌水量,并采取一定的方案。如果巷道开挖相对靠近含水层,需要考虑开挖是否会破坏含水层。应特别注意回采工作面煤层上方含水层的位置。为了保证采煤工作面的安全,需要保证采空区上方的导水裂隙带不穿过隔水层。如果导水裂隙带穿过不透水层,应调整采矿方法或提前封闭含水层。
        2.3水文地质工作影响地质调查的效率
        为了保证水文地质工作的全面性,水文地质工作人员需要了解矿区周围的总体情况,并对对开采有不利影响的地区进行详细调查。通过详细调查,将水文地质对采矿的负面影响降至最低,从而提高了矿山的采矿效率。由于废弃采空区有大量的水,开采过程中可能会发生透水事故。对这些废弃采空区的勘探将消耗大量的人力物力。为了保证开采的安全,有必要尽可能地探明这些采空区的水压、面积和边界位置。

这种复杂的情况会严重影响地质调查的效率。
        3改善矿山防治水工作的具体措施
        3.1做好水文地质勘察工作
        精确的水文地质资料是矿井防治水的关键,因此要做好水文地质调查。因此,有必要尽可能调查矿区的水文地质情况,特别是矿区内陆水的分布和流向,并生成详细的水文地质报告。同时,应建立实时在线地下水监测系统,获取水压的动态变化,以便采取有针对性的预防措施。此外,相关人员还应适当注意矿区周围的水系和降水,以及井口的位置和排水。由于各矿井水文地质条件有一定差异,在实际防治水工作中,应根据矿井水源采取相应的防治水方案。随着地质勘探技术的发展,采用一些先进的勘探和制图技术,可以获得更直观的水文地质图。水文地质图上可以根据水源类型使用不同的标志,有利于治水工作的顺利进行。
        3.2防止采空区积水
        采空区积水的防治是矿山管理者应关注的重点。采空区积水分布广泛,研究界一直对积水产生的确切位置、积水的大小和水位感到困惑。在开采过程中,矿井透水事故不仅影响正常开采,而且造成大量人员伤亡和经济损失。预防和控制空气水的技术必须包括以下程序:调查空气水,管理人员仔细检查旧的空气水区域,在采矿和挖掘之前保持良好的勘探记录。利用科技手段,对井矿附近的老水源区进行了调查。同时,小煤矿多,空水和区域调查的范围和深度不够,导致洪水事故的发生。采矿单位需要派遣技术人员对空水进行科学合理的调查,积极运用物探方法对地下、地上和天然水体进行有效的调查,以确保矿山安全的需要。
        3.3实施堵水措施
        在矿井水处理过程中,工作人员需要根据风险合理处理相应的水文地质资源,了解工程对地质构造可能产生的影响。在分析范围的基础上,结合岩石本身的力学性质,分析含水层和集水区的结构变化,总结总体特征,便于后续施工。在开采过程中,可以缩小透水风险高的区域,利用数值模拟和应力场演化模型分析地质构造的影响,保证高效开采。事实上,在疏浚堵水时,很难完全阻断水源,主要处理目标应控制在水压范围内。通过堵水策略的有效实施,可以从根本上消除工程中的渗水风险,解决隐患和安全问题,提高工程开采的效率和安全性。
        3.4提高排水效率
        在施工过程中,由于每个矿井自身条件的不同以及工人个人条件的不同等因素,本工程需要严格遵循现行的标准化安全操作规程,以保证采矿工程的正常进行。该地区地下水的地质条件受外界因素影响很大,特别是在一些老矿区,由于地质条件一直在变化,地下水的运动无法预测。要解决渗漏问题,必须加强排水工作的实施,优化现有排水能力。位移预测工作可以通过计算分析相关水源因素,了解数据相关性,建立完整的多元统计分析模型来进行。通过对涌水量的预测,选择满足当前排水量需求的策略,或者对当前的排水工作进行合理的优化,并根据工作流程安排的实际情况,明确工作进度,建立高质量的排水系统,以满足矿井工作的需要。
        4总结
        矿井防治水是矿井安全生产的基础。水文地质工作有利于防治水工作的顺利开展。在防治水工作中,存在着缺乏有效措施、对防治水缺乏科学认识等问题。水文地质工作对防治水的重要性体现在它是矿井安全生产的基础,影响工作面和巷道的布置,影响地质调查的效率。
        参考文献:
        [1]李让,张君恺.矿山生产对井下资源的影响及水文地质灾害防治措施[J].世界有色金属,2020(03).
        [2]张旭,郭利鹏,王丛山.水文地质因素对矿山地质旳影响及策略[J].内蒙古煤炭经济,2019(17).
        [3]赵璞,赵建鹏,张方方.古风化壳厚度的判定及其水文地质意义研究[J].煤炭工程,2016(2).
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