兴仁市应急管理局 贵州兴仁 562300
摘要:煤矿开采防水处理是进行煤炭有效开采的重要前提和保障。由于勘探工作不到位和受复杂地理环境的影响,在煤矿层存在渗水和漏水的现象,对煤矿的正常开采造成了严重影响。本文阐释了煤矿开采中的主要水害,剖析了煤矿开采中水害产生的原因,从地面防水技术、井下防水技术和综合探测技术等方面探究了煤矿开采防治水技术,将提升煤矿开采中的防治水水平,保障煤矿开采安全提供积极帮助。
关键词:煤矿开采;防治水技术;应用;探析
随着经济社会的快速发展,对煤炭资源的需求量逐渐加大,煤矿开采技术也在不断进步。煤矿开采工作工作环境复杂,作业流程繁琐,容易受环境因素的影响,给作业人员的安全造成一定隐患,比如地质环境、瓦斯压力、水文条件等等,尤其是水害会对煤矿开采工作造成严重影响,为保证煤矿开采工作的正常进行,减少由于水害而造成的煤矿开采安全事件,本文做了如下探析。
1煤矿开采水害阐释
在煤矿开采中水害主要有老空水和砂岩裂隙水两种,老空水是指在井下采煤后,会留下大量的废弃巷道和采煤空间,由于矿井停止排水,采空区内聚集着大量的地下水。老空水是一种统称,既包括老采空区(井巷)中的积水,也包括近期结束的采空区中的积水,随着时间的推移会导致积水流入矿井的情况,影响正常的采煤作业。另外,部分长时间不能使用的矿井巷道也会出现老空水问题,会对后续的煤矿开采造成严重影响,如要进行急需采集,排水处理成本较高[1]。砂岩裂隙水:对于富水煤矿在岩石裂缝带,采掘后会有水渗出,主要表现在采煤巷道漏水和工作顶板出现渗水的情况,严重影响煤矿开采正常作业[2]。科学勘探后,煤矿开采排水系统异常,稳定性和安全性难以得到达到正常煤矿开采的要求,不易开展煤矿开采工作。
2煤矿开采中水害产生的原因
科学的地质勘查是保证煤矿开采安全进行的前提,在煤矿开采前要认真做好现场勘查工作,通过详细的现场勘查明确现场具体情况,针对勘查情况制定详细的工作方案,才能确保煤矿开采的顺利进行。但是在实际工作存在勘查不到位的情况,技术勘察人员没有认真了解煤矿开采中存在的复杂情况,比如地下水流向,地面水流向,煤矿层的详细结构,渗水的流量,地势的高低等[3]。此外,煤矿开采中的基础工作没有做到位,比如设计细节考虑不完善,设计方案存在一定纰漏,部分设计标准与实际环境不符,施工技术使用不当等问题,均会导致水害的发生[4]。另一方面,对于存在渗水、漏水情况复杂的煤矿层,在防水处理中没有采取针对性的措施,或者才去的措施难以达到修复渗水问题的情况,就会导致在开采的过程中渗水问题复发,影响煤矿的正常开采工作。
3煤矿开采防治水技术应用探析
3.1地面防水技术
煤矿开采主要分地下开采和露天开采,但是对地面水的防护尤为重要,因为做好地面防水是煤矿开采工作开展的基础。在地面建设防排水工程能将雨水及时排出,减少雨水渗透隐患。在煤矿开中井口的选择十分重要,要选择地势相对较高的地区,井口和建筑物的标高要高于历史洪水的最高位置,避免建筑物和井口被淹没[5]。假如煤矿开采区位于河流位置,要对矿区漏水位置进行有效标记,对漏水位置用水泥进行浇筑填埋。一旦出现河流量较大的情况则采用引流的方式加以疏导。煤矿开采区有时会因为出现积水问题导致渗漏,产生大面积的水灾,影响正常的煤矿开采作业。要用挖排水沟的方式消除水灾,或者也可通过开砸隧道的方式直接将水排出开采区[6]。
3.2井下防水技术
井下是水害发生的重点区域,也是煤矿开采防治水的关键。井下防水常分为防水和排水两种技术,前者注重预防,后者在于疏导。在实际开采过程中要对煤层与含水层间的距离进行精确测算,假如两者距离较大,要积极做好防水工作。
如果两者距离较为接近则在开采前要做好排水工作,排水技术可分为吸泵式排水、挖掘隧道排水和引流排水等三种方式,具体要采用那种排水方式要依据不同的经济成本加以选择[7]。井下防水开展相关施工人员要假如施工现场,对开采区的地质状况以及地形地貌进行科学的勘测,制定科学的开采和施工技术,根据煤矿层水分含量,尽量选择水分含量较少的煤矿区进行开采,尽量减少由于排水问题而造成的煤矿开采难题。
3.3综合探测技术
综合探测技术在煤矿开采中应用能给开采工作提供极大的便利,能将煤矿开采中水害问题控制在合理的范围之内。在综合探测技术的实际应用中,要制定科学、详细的开采计划,在制定之前要进行综合物的探测,对待采区的地质构造和水文特征进行特异性的调查分析。比如采用顺变电磁和地震物探的方式详细了解开采区断层和陷落柱等状况,测定的数据要进行合理分析,在测定的过程中要保证测定数据的真实可靠[8]。此外,在经过地面物探检查后,如发现存在倒水构造,需进一步检查漏水的情况。井下检查可采用物探和钻探相结合的方式,倒水异常要采用顺变电磁法进行处理,用钻探方式进行有效验证,为防突水的顺利开展提供数据支撑。而对回风巷和运输巷的水层状况进行探测时,要采用高密制度直流电法,详细了解水构造的情况,为后续的煤矿开采工作做好积极铺垫[9]。
此外,在雨季井工煤矿要加强汛期安全隐患排查,检查老空采区密闭情况,观察煤矿周边地形地貌及水文条件,防治因降雨引起的洪水涌入井内,而引起的淹井等事故。露天煤矿在开采地区要设立预警牌,委派专业人员进行定期检查。科学制定应急预案,加大培训力度,提升工作人员的安全意识和应急处理能力,一旦发生水灾能及时采取应对措施,保证煤矿生产安全。
4结语
煤炭资源是工农业生产的基础,对于国民经济的发展起着举足轻重的作用。在实际煤矿开采中水害的影响巨大,会对煤矿开采的质量和效率产生负面影响,甚至对采矿工作人员的生命财产安全造成一定影响。为避免煤矿开采中水害的发生,需要利用综合防治水技术,加强采前科学勘探,制定详尽的实施计划,利用先进防水排水技术,将水害的问题控制在合理的范围之内,提升煤矿开采的质量和效率,减少煤炭开采事故的发生,促进煤矿开采业安全可持续发展。
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作者简介
杨旭(1988-),男,汉族,本科,初级工程师,主要从事应急救援工作。