山西矿山建设股份有限公司 山西省太原市 030003
摘要:在开采矿山时,矿井涌水异常会引发水害,水害发生后容易引发矿山安全事故,并造成重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山防治水工作来控制矿井水害。为了能有效防治水,需要采取科学的防治措施。在矿井水防治工作中,水文地质工作发挥了十分关键的作用。对获得的水文地质资料进行科学的分析和处理是防治水工作的基础。
关键词:矿山安全;防治水工作;水文地质;矿井水害
矿山防治水工作是矿山安全工作的一部分,其治理的关键在于获得更加完善的水文地质资料。通过分析矿山防治水工作中存在的问题,阐明了水文地质工作对于矿山防治水的重要性,并在此基础上提出改善防治水工作的措施,以期为矿山防治水工作的开展提供一定的参考。
1矿山防治水工作中存在的问题
1.1缺乏有效的防治水措施
矿山防治水工作的关键在于采取有效的措施。然而,很多矿山并无有效的防治水措施,导致防治水工作的成效很差。在很多水害严重的矿井,虽然进行了很长时间的防治水工作,但是并未彻底解决水害问题,导致矿山开采过程中水害依然严重威胁生产安全。防治水工作的难点在于各矿山的矿井水情况不同,所采取的防治水措施也不同,防治水经验很难作为有效的参考。因此,很多矿山防治水工作多采取堵和疏两种策略,实际工作时只是进行尝试。
1.2对防治水工作缺乏科学的认识
由于采矿业是高危行业,很难留住或招聘一些高级防治水工程师,这导致人们对防治水工作缺乏科学的认识。很多情况下,由于缺少对矿井水源的科学认识,导致采取的防治水措施不能长久有用。目前,很多矿山通过增加井下水泵的排水量来治理矿井水害。虽然这种方法简单有效,但并不能从根本上解决水害,还增加了排水的成本。此外,矿井突水是矿山防治水工作的难点,这也是目前采矿界的难题之一。对于矿井突水,还没有建立广泛认可的突水理论。如何防止采矿工作面发生突水事故,不仅要从采矿技术上入手,还应该建立合理的突水预测理论。
2水文地质工作对矿山防治水的重要性
2.1水文地质工作是保证矿山安全的基础
在矿山地下开采过程中,由于井下发生水害时逃生困难,必须对矿井的涌水情况有充分的了解。这就要求在矿山建井时,要对矿区周边的水源和地下水情况有充分的认识。矿山地质勘探部门要把水文地质情况标注在地图上,以便为采矿工程设计人员提供一定的参考。根据这些水文地质资料,建设矿井时会选择合适的排水措施。若地测部门低估了矿井涌水量,则会因为排水能力不足使矿井受到水害的严重影响。因此,准确的水文地质资料是保证矿山安全生产的基础,也是防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
在掘进巷道和布置工作面时,需要考虑附近含水层的情况。若巷道需要穿过含水层,则需要预估巷道的涌水量,并采取一定的方案。若巷道掘进离含水层比较近时,则需要考虑掘进是否会破坏隔水层。在回采工作面时,需要特别注意煤层上方含水层的位置。为了保证工作面回采时的安全性,则必须保证采空区上方的导水裂隙带不会穿过隔水层。若导水裂隙带穿过了隔水层,则需要调整采矿方式或者提前采取措施封闭含水层。
2.3水文地质工作影响地质勘察的效率
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整体情况,并对矿山开采有不良影响的区域进行详细勘察。通过详细勘察最大程度上减轻水文地质情况对开采造成的负面影响,从而提高矿山的开采效率。因为废弃的采空区中存在大量的积水,矿山开采时可能会发生透水事故。在探测这些废弃的采空区时,会消耗大量的人力和物力。
为了保证开采的安全性,需要尽可能勘探出这些采空区的水压、面积和边界位置等。这种复杂的情况会严重影响到地质勘察效率。
3改善矿山防治水工作的措施
3.1做好水文地质勘察工作
精细的水文地质资料是矿山开展防治水工作的关键,因此要做好水文地质勘察工作。这就要求尽可能地对矿区的水文地质情况进行勘察,特别是矿区内地下水分布和流向,并生成详尽的水文地质报告。与此同时,还应该建立地下水实时在线监测系统,获得水压的动态变化情况,以便采取一些针对性的预防措施。此外,相关人员也应该适当关注矿区周边的水系、降水情况和井口的位置、排水情况。由于各个矿山的水文地质条件存在一定的差异性,在实际防治水工作中,应该根据矿井的水源采取合适的防治水方案。随着地质勘探技术的发展,采取一些先进的勘探和绘图技术可以获得更为直观的水文地质情况图,可以根据水源的类型,在水文地质图上采用不同的标注,这有利于防治水工作的顺利进行。
3.2防止老空水
防止老空水是矿山管理者应密切关注的重点。老空水分布广泛,研究界一直对空水可能产生的具体位置、被困水的大小和含量水平感到困惑。在开采过程中,矿井淹水事故不仅影响正常开采,而且还会造成许多人员伤亡和经济损失。对空水进行防治的技术必须满足以下流程:调查空水,在采矿和挖掘之前,管理人员需要仔细检查旧的空水区域,并保持良好的勘探记录。并利用科学技术手段,对井矿附近的老水源地进行普查。同时,还存在许多矿山规模较小,对空水和区域调查的范围和深度不够,导致水灾事故的发生。矿业单位需要派技术人员对空水进行科学合理的调查,积极运用物探方法,有效调查地下、地上和天然水体,确保矿山安全的需要。
3.3落实堵水措施
在对矿井的水源处理过程中,工作人员需要根据风险合理处理相应的水文地质资源,了解工程可能对地质结构产生的影响。在分析范围的基础上,结合岩石本身的力学特性,来分析含水层和采集区域结构的变化情况,总结整体特征,以便于后续施工。在开采过程中,对高渗水风险的区域可以缩小勘察范围,利用数值模拟和应力场演化模型来分析地质结构的影响,以保证高效开采。事实上,在疏通和堵水时,很难完全堵死水源,主要的治理目标应是控制在水压范围内。通过有效落实堵水策略,可以从根本上消除项目中存在的渗水危险性,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,由于每个矿井本身情况不同,职工个人情况不同等因素,工程需要严格遵循现行标准化安全操作规程,以保证采矿工程正常进行。地区地下水层地质条件受外界因素影响较大,特别是在一些老矿区,水层的运动无法进行相应的预测,因为地质条件一直在变化。为解决渗水问题,需要加强落实排水工作,优化现有排水能力。对排水量的工作预测可以通过计算分析相关水源因素,了解数据的相关性,建立完整的多元统计分析模型来进行。通过预测进水量,来选择能够满足当前需求排水量的策略,或是对当前的排水工作进行合理的优化,并根据实际情况进行工作流程安排,明确工作进度,建立一个高质量的排水系统,满足矿井工作需要。
4结语
矿山防治水工作是矿山安全生产的基础,做好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的防治水措施以及对防治水工作缺乏科学认识的问题。水文地质工作对防治水工作的重要性体现在,其是矿山安全生产的基础,影响工作面和巷道的布置,影响地质勘察效率。
参考文献
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