煤矿防治水工作中应用钻探技术的分析

发表时间:2020/10/10   来源:《基层建设》2020年第17期   作者:蔡国庆 张晓华
[导读] 摘要:虽然这些年中国的煤炭开采行业已经得到了很大的发展,但是当前却面临很严重的煤矿安全事故,在这些煤矿安全事故内,最严重的问题就是水患问题,水患问题煤矿产业的进步和发展产生了非常严重的影响。
        济宁矿业集团有限公司安居煤矿  山东济宁  272000
        摘要:虽然这些年中国的煤炭开采行业已经得到了很大的发展,但是当前却面临很严重的煤矿安全事故,在这些煤矿安全事故内,最严重的问题就是水患问题,水患问题煤矿产业的进步和发展产生了非常严重的影响。所以需要科学以及先进的技术应用,将水患问题整治。解决水患问题的一项重要内容就是钻探技术,可以将水患问题有效解决。
        关键词:钻探技术;煤矿井下;防治水
        我国煤炭资源丰富,煤炭产业是我国经济的重要支柱。煤炭开采的地理条件较为复杂,在煤炭开采中出现的水害问题给我国煤炭产业发展带来了极大的困扰。现在煤炭行业的首要问题是解决水害,而钻探技术在煤矿井下防治水中的应用是重要解决手段。
        1在煤矿内形成水患的原因
        煤矿水灾害出现原因可以围绕自然灾害和人为灾害两方面考虑。就自然因素来说,在降雨相对较多的时期,雨水会沿着岩石断层和裂缝等深入到煤层矿井中区,而煤矿部分地区的地形比较复杂,同时具备储水结构,这就导致在矿井中出现较为严重的积水问题,使得已有的水平衡被破坏。此外,煤矿开采会破坏其内部结构,导致原有的地下水和地表水平衡等发生变化,断层中出现积水问题,引发重水隐患。煤矿采空区和巷道等也会出现不同程度的积水问题,同时该类积水的流动性相对较强,分布的规律性较差,影响煤矿开采工作安全进行。从人为因素来看,煤矿开采对其使用的开采技术和开采工具等要求较高,但是在当前煤矿生产工作开展过程中仍存在一定的不规范操作问题,影响其后续各项工作质量。在小煤矿开采工作开展过程中,受到管理人员素质以及成本投入等方面的影响,其开采方式并不规范,后期出现透水等问题的几率相对较高。同时,为提高煤矿开采量,部分煤矿会选择使用越界越层开采方式,导致煤矿中出现较多的积水空区。在前期准备工作不到位的情况下,煤矿开采过程中可能会遇到积水较为严重的老空区及积水煤层,继而导致严重的煤矿开采事故。尽管如此,部分单位在煤炭开采过程中并没有加强对煤矿排水和防水系统建设工作的重视,导致煤矿不能应对较大规模的降水天气导致的矿井积水问题,煤矿中积水渗透和积水聚集等问安全生产是煤矿生产的重中之重,企业必须加强对煤矿生产安全隐患的重视,及时开展安全排查,合理开展防治水工作,加强对细节导致的安全问题的重视,不断提高安全事故预防能力,保障煤矿各项生产工作顺利开展,不断提高煤矿生产效益。题比较严重,将会对开采人员和设备安全产生极大影响。
        2煤矿防治水的技术手段
        2.1物探技术
        在开展煤矿地下水探测的时候,首先就需要对物探技术应用,这项技术有两种不同的手段,分别是电类法和地震法。在对煤炭开采工作附近的积水开展探测工作的时候,需要应用电类法、瞬面电磁法以及直电流法就是其具体的操作。地震法主要就是对煤矿开采附近的地质环境开展探测,一般情况下,会对瑞利波和坑透以及地质勘测仪等设备应用。物探技术在使用的时候,操作比较简单,而且成本相对比较低,具有很广的勘测范围,在勘测的时候速度也比较快。但是这项技术的物探结果比较多解化,所以只能在开展水害勘探工作的时候才能对其应用。
        2.2化探技术
        运用部分比较适宜的科学器材针对矿井下水的分布状况展开比较详细整体的解析便是化探技术,所得解析成果必须和规范的矿下水质的有关数据展开比较,进而解析对象水样本的品质情况。通常来讲,化探技术一般都是用在矿井产生透水情况期间,实施的重点活动是对水源进行探测与进行水质的解析。次科技能够在较短的时间里勘探到透水的标准方位和水质的有关数据,进而使得有关科技工作者按照探测成果制定对应的治理方案,此科技是当前应用较为普遍的地下水勘测技术。


        2.3钻探技术
        钻探技术重点是运用专业的探放水钻机针对目标范围展开钻孔式的勘探,简称为钻探。钻探技术又被划分成专项勘探与常规性勘探。其中的常规性勘探指的是在对水文地质情况比较模糊的地区进行开采期间,为了确保开采活动区域的安全性,于是在开采活动区域的周围展开排查方式的钻探。而其中的专项勘探指的是针对已经存在的采空区域、井筒等有可能存在积水的地方和物探反常的地方展开专对性勘探的钻探。钻探的最大优势就是较为直观高效,劣势就是需要投放较多的资金和人力,操控起来较为复杂,通常只会将其用到治理水综合方案的最后环节。
        3钻探技术在煤矿井下防治水工作中的应用措施
        3.1应用钻探技术前
        在将钻探工作开展之前,需要将准备工作充分的做好,准备工作是开展钻探技术的一个重要保障,是将钻探工作结果实现的一个重要基础以及重要依据。所以,将钻探技术前的准备工作充分做好,是保证钻探工作顺利开展的一个重要环节。所以相关的钻探技术人员需要对施工场地的具体情况充分的了解,在开展施工工作之前需要将掌握的内容掌握,并了解施工煤矿具体的地质岩层结构和具体情况相结合,最后决定如何实施钻探工作。因为钻探技术需要工作人员具有较高的技术水平以及较强的专业性,这样可以在开展工作的时候避免出现特殊情况对施工产生影响的情况。所以,在开展钻探施工工作之前,需要选择那些具有较强专业能力的技术人员。而且,还要保证施工的技术人员了解以及掌握具体施工环境的情况,避免在开展施工工作的时候,出现什么危险状况。工作人员还需要将矿下的支板工作以及顶板工作做好,将矿下的积气状况以及积水状况排除,将安全防护工具做好,提前将工作环境安全准备工作做好,以便更好的将钻探工作开展,保证钻探工作的安全顺利进行。
        3.2应用钻探技术的施工过程
        在钻探作业开始后,操作人员要严格遵守操作规程,只能站立在钻机一侧,而不可站立在钻机转动部位或是立轴下方,同时,钻机转动部分,还不能有物品堆积。在实施延伸钻杆操作时,要严格按照施工组织设计操作进行,严禁戴手套操作。作业时,要密切观察钻机转速、钻孔深度,如果出现卡钻的事故时,不得强行拦动,也不得强行扭转。钻探作业过程中,严格按照施工措施规定的方位、角度、孔深等进行施工,同时结合测量人员标定的孔位施工,不得随意变更孔位。对于不明确的老空位置,要在巷道前方的横向、纵向上都布设钻孔,并呈扇形排列,各个钻孔的纵向间距要小于1.5m,横向上距离水平面要小于3m。工作人员在每次钻探施工过程中,要同步做好钻孔记录,当遇到煤岩层发生变化时,要将变化的性质、深度等数据详细记录,要确保记录数据的真实性、准确性。在更换钻具时,必须测量钻杆数量、核实钻孔孔深。在钻孔开始后,一旦遇到煤岩层松软、钻孔内水量激增或是水压增高的现象时,要立即停止钻孔,钻杆要保留在内,不可取出,组织工作区域内的所有人员全部回撤到安全地点。同时,向煤矿调度汇报具体情况,由专业人员监测、分析后,采取安全的处理措施。
        3.3应用钻探技术后
        在钻探施工操作结束后,要对钻探作业进行评估。如果钻孔已经没有其他作用时,要采取封孔处理的操作。如果遇到钻孔内有出水情况,要安排专业人员观察记录钻孔内的涌水情况,经专业处理后再行封孔处理。
        4结语
        综上所述,要有效地防治水灾,必须在如何确保勘探人员生命安全的基础上,有效地提高煤矿地下防水工作中钻井技术的应用质量和效率。钻井技术必须能够在实际应用中充分发挥作用,有效减少操作误差,提高煤矿井下防治水工作质量。
        参考文献:
        [1]牛睿.浅析煤矿回采工作面防治水问题[J].石化技术,2019,26(07):216+218.
        [2]张金辉.煤矿防治水工作中勘探方法的途径研究[J].中国设备工程,2018(18):212-213.
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