浅谈煤矿开采过程中综合防治水技术的应用

发表时间:2020/7/1   来源:《城镇建设》2020年第3月第9期   作者:石准
[导读] 本文以综合防治水技术在煤矿开采中的应用为研究对象。首先,简单分析了煤矿应用综合防治水技术的必要性,然后分析了煤矿常见的水害,最后探讨了煤矿综合防治水技术,最后提出了一些提高煤矿水灾害防治效果的措施,以供参考。
        摘要:本文以综合防治水技术在煤矿开采中的应用为研究对象。首先,简单分析了煤矿应用综合防治水技术的必要性,然后分析了煤矿常见的水害,最后探讨了煤矿综合防治水技术,最后提出了一些提高煤矿水灾害防治效果的措施,以供参考。
        关键词:煤矿开采;综合治水技术;应用
        1煤矿综合治水技术应用的必要性
        矿井水害是煤矿开采中常见的灾害之一,严重威胁着煤矿的安全生产。与屋顶瓦斯爆炸事故相比,虽然水毁事故的发生率不高,但俗话说“火线一条,水漫一条”。煤矿开采过程中一旦发生水害事故,将带来大量的经济损失和人员伤亡,而且比瓦斯事故和顶板事故造成的危害更为严重。随着开采深度的加深,开采条件越来越严峻,相应煤矿的水害事故频率也逐渐增加,逐渐成为煤矿安全生产的严重威胁。煤矿水害不仅会造成大量人员伤亡和经济损失,还会对煤矿开采环境造成各种负面影响,不利于煤矿开采。在此基础上,有必要对综合防治水技术在煤矿开采中的应用进行探讨和分析,通过分析,解放大量受水害影响的煤层,有效扩大开采范围,提高开采产量,为煤矿职工提供安全保障针对不同的煤矿水害,采用有针对性的综合防治技术。
        2 煤矿开采中常见的水害分析
        2.1 地表水害
        煤矿开采一般多在地下空间内进行,位置地势较低。而在煤矿周边,通常分布有规模、数量不等的河流、胡泊等。当进入雨季时,相应河流、胡泊水位会暴涨,一旦出现决堤问题,漫出大洪水会大量倒灌进矿区,甚至能够直接通过矿井口涌入井下,引发矿井水灾。另一方面,针对露天煤矿,在完成开采后一般会留下“天坑”,雨季时会导致天坑大量积水,这些积水也有可能直接渗入井下造成煤矿开采水灾。此外,部分矿区由于有着比较长的开采历史,因此矿井周围分布有很多井口,同时还存在因超上限开采导致出现地面斑裂问题,这些在雨季时均有可能成为地表水进入矿井中的“通道”,引发煤矿地表水害。
        2.2 老窖水水害
        老窖水具体指的是开采后的旧巷或空洞内的积水,因此也被称为老空水,老空水并不是一滩死水,一般会通过大气降水、临近河流补水等方式参与者地下水系统循环,他们如同一个小型水库,分布在矿井周围,虽然水量不大,一般不会造成淹井事故,但水量比较集中,来势凶猛,一旦在煤矿开采中掘透老窖水隔水层,将会导致大量老窖水集中涌出,带来严重的破坏力与冲击力,同时伴随着老窖水的涌出,还携带有大量的石块、泥沙等杂质,导致巷道堵塞,对煤矿开采工作人员生命安全造成严重的威胁。不仅如此,如果采矿区与老窖水距离比较近,老窖水除了突然溃井,还会以“淋水”“滴水”、“渗水”的方式进入采区中,一旦误穿隔水层,将会导致淹井事故发生,严重影响煤矿开采安全。
        2.3 煤矿奥灰承压水害
        承压水是位于稳定隔水层的重力水,奥灰承压水即是以奥陶系石炭岩作为煤矿直接或间接底板的重力水,奥陶系石炭岩主要以石灰岩为主,延展面较大,厚度高达数十米至数百米不等,厚度越厚越稳定,一般这种岩层会承载有大量的重力水,是一个非常好的隔水层,但同时也是煤矿底板突水的一大因素。如果奥灰底板隔水层较薄(通常厚度在20m以内),那么受到采矿扰动的影响,在水压与矿压扰动双重压力下,会导致奥灰隔水层鼓破,承压水大量喷涌而出,引发煤矿底板突水事故。由于奥灰岩层有着非常丰富的静水储量与补给水量,因此矿井突水量较大,有着极强的破坏力,很容易导致淹井,带来巨大经济损失的同时,对于煤矿开采工人生命安全也会造成极为严重的威胁。


        3 煤矿开采综合防治水技术分析
        3.1 地表水害综合防治技术
        针对于地表水的综合防治,首先要通过在地表建筑防水工程,可以有效预防大气降水与地表水进入到矿井之中,有效保护矿井开采安全,这是防治地表水害的第一道防线,对于整体地表水害防治效果有着重要的影响。其次,要做好井简位置的合理选择,无论遇到何种情况,都必要确保井口基础标高要比往年地面洪水最高水位要高。最后,若实际地形受到限制,难以保证井口位置标高,可以通过采取河流改道方式,通常是在隔水层之上修筑堤坝,将河道截断,并开挖一条人工河道,顺利将河流从矿区中引出,在建立人工河道时,应保证河道坡度的合理性,不应过大或过小,造成河道冲刷或堵塞问题;针对旧河道地区,应注意修筑防排水工程,防止积水渗入井下。此外,针对矿区地表斑裂问題,为防止在雨季大量地表水渗入进矿井,可以选择在渗水区上方修筑排水沟,及时将水排出矿外,同时利用水泥或粘土将地表裂隙封堵住,如果裂隙较大,比如大型塌陷裂隙或者溶洞,可以选择先在底部填充碎石,上部覆盖泥土,然后夯实,并保障填充标高稍高于地表,可有效预防地表出现积水、渗水问题。
        4 增强矿井开采水害防治的措施
        4.1 加强雨季安全隐患排查工作
        首先,在实际进行煤矿开采前,需要严格遵循《煤矿安全规程》有关探放水规定,做好探放工作开展,并通过制定探放施工方案,在经过技术负责人批准后,方可严格按照施工方案进行探放工作,确保综合治理措施得到有效落实。受雨季降水量增多影响,各种不同类型的水害发生概率也会有所提升,因此需要结合不同水害,均需要做好针对性预防工作,比如地表水害,应在雨季时对周边河床、地域进行统一检查,发现问题及时处理,并与当地气象部门加强合作,提前最后雨季地表水防治准备,编制区域地表水防治报告,以免引发水灾害事故。还可以围绕矿井井口位置,浇筑钢筋混凝土盖板,有效封闭井口,注意盖板应大于井口面积,防止地表水从井口倒灌矿井引发水害。与此同时,在雨季采矿企业还应专门安排工作人员做好水害排查工作,尤其是针对一些关键位置,更要着重检查,比如矿井周围废弃矿井、地面塌陷坑等,一旦收到暴雨预警信息,应派人轮流检查,保证检查24小时不间断,从而能够及时发现水害隐患,做好妥善处理。
        4.2 做好矿井水害紧急预案制定
        为确保在水害发生后尽可能的降低经济损失与人员伤亡,应做好矿井水害紧急预案制定,从而能够在第一时间做出反应,开展救灾抢险工作。在紧急预案之中,应包括有抢险排水基地设置,还应有各种排水设施设置。并加强排水设的检修与维护,尽可能确保排水设备在遭遇特殊情况仍能够正常运行,提高企业抢险救灾水平与效果。与此同时,煤矿开采企业还应加强人员管理,通过培训教育,有效提升煤矿开采工作人员的技术能力与防灾意识。在实际培训过程中,可以通过向煤矿开采人员普及相关的水灾害案例,有效增强煤矿开采人员的安全意识。为确保矿井水害应急预案在遇到紧急情况下能够得到有效的落实,煤矿企业了一定期开展演习工作,每个职工都能够熟练掌握逃生路线及方法,尽可能的降低人员伤亡,减少经济损失。在实际进行煤矿开采过程中,一旦发生透水事故,应及时启动水害应急预案,并将受灾情况及时上报相关部门,确保救援工作能够得到快速开展,将事故影响范围降至最低。
        结语:
        综上所述,透水灾害是煤矿开采过程中常见的一种灾害问题,一旦发生水灾,将会带来巨大的经济损失与人员伤亡。因此需要提高对煤矿水灾综合防治的重视程度,针对不同类型水害,采取针对性综合防治技术,从而有效降低水害发生概率,保障煤矿开采安全生产,推动我国煤炭产业实现更加平稳顺利的发展。
        参考文献
        [1] 肖飞.煤矿开采中综合防治水技术的应用[J].能源与节能,2018,157(10):124-125.
        [2] 林发养.矿井防治水中综合物探技术的有效应用[J].建材与装饰,2016(20)40-41.
        [3] 李东阳,蔡永亨.综合物探技术在煤矿防治水中的应用[J].建材发展导向,2017,15(13):308-309.
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