魏迪
摘要:近年来,我国对煤矿资源的需求不断增加,采矿工程建设越来越多。采矿工程是获取矿藏资源的重要手段,但是由于采矿手法的差异与地质构造复杂程度的不同,所以采矿工程在施工时会对矿井的水文情况产生不同的影响。基于此,本文针对采矿工程对矿井水文的影响,以及具体的影响因素进行了分析,并提出了更新测量方法、底板突水防治与顶板突水防治等相应的防治水对策,希望相关研究对采矿业今后的发展和防治水工程的构建提供帮助。
关键词:采矿工程:矿井水文;影响;防治水对策
引言
采矿工程建设对矿井水文有双方面的影响,相关企业和专家应深层次分析和探究这双方面的影响,为矿井开采中出现的突水现象提供科学依据,并制定相应改善措施。
1采矿工程对矿井水文的优劣势影响
事物均有两面性,采矿工程对矿井水文也有着两种对立的影响,想要采矿工程可以促进矿井水文向好的方面发展,就要遏制恶劣影响。如何才能有效管控恶劣影响,相关工作人员就要结合实际,对矿井水害发生的原理进行综合的分析考虑,对其中的主要影响因素加以改正和控制,科学、有效地进行防水,推动矿井开采的安全,促进煤矿业顺利发展。
2采矿工程对矿井水文影响因素分析
2.1岩层的滑动构造
因为重力以及地质应力的作用,岩层顺着岩层界面和层里棉发生相对滑动的特殊地质构造被称为岩层的滑动构造。几种硬度差别明显的岩石相碰,质地较软的岩石隔水防水的性能比较好,如果岩层发生滑动就会导致隔水层导水,其实不止这一个后果,岩层滑动还可能会造成以下几种现象:改变煤层厚度,造成“沉顶”、煤脉以及煤包等,这些结构严重损坏了地质层本来的煤层结构,造成煤层顶部的完整性受到了威胁;岩层的滑动构造还会让滑面周围的煤炭出现碎煤(碎裂煤、碎粒煤、碎粉煤),颜色较质量好的煤更为暗沉,硬度也会在一定程度上有所降低,严重影响煤的质量;岩层的滑动构造会使紧密的煤层发生变动,甚至会出现无煤的区域,或者出现煤层变薄的现象,给今后的开采工作带来了难度。
2.2煤层顶板突水
煤层顶板突水指的是对开采工作有巨大威胁的突出水源。褶皱和断裂的地质构造可能会形成裂缝,形成的裂缝就是水储存的优秀地势,它可以蕴藏丰富的水资源,但是这些水资源储存在顶板冒裂带的高度之.上,在日后的开采工作中就有很大可能发生突水现象。因此,可以得出煤顶板的突水现象与地质构造有很大联系。
2.3煤层顶板突水与断层活动的关系
在对煤矿进行开采时,会发生采矿工程与断层走向相同的情况发生,但是开采后断层的活动并不剧烈,移动均衡,所以不会发生突水。当采矿工程与断层垂直时,由于断层面上的受覆岩的作用力是先拉后压的方式,这种方式并不会造成突水,即使发生了突水,突水的水道也较易堵塞,使涌水量大大降低。还有当采矿工程与断层位置-致,有以下几种情况:正断层与逆断层、落差大与落差小的断层、倾角大与倾角小,其中前者比后者对突水的影响大。当断层与停采线的距离小,或者是离切眼远的断层,比较容易发生突水”。
3采矿工程防治水措施
3.1流量测井法测定砂砾层渗透系数
想要得出一套科学有效的防治水措施,第一步就是测量出精准的砂砾层渗透系数。测量砂砾层渗透系数可以使用抽水试验法和室内渗透法,但这些老办法都存在缺陷。所以,近些年一套改良过的方法应运而生,即流量测井法,这种方法的测量工序比老办法更加全面、科学、系统,使测量出的沙砾渗透数据更加准确。在进行开采前,工作人员要先进行勘测工作,使用多功能流速仪测量矿井中的水流的流速。最好在井下每隔1m设立一个测量点,并且反复测量,确保测量值的准确,确保重复测量值之间的数值相差不超过5%,流速值就是将该处测量点的测量值与包网过滤器内截面面积相乘。在正常情况下,每一个含水层的轴向方向上的孔内水的交换量要在注水前就做好测量,然后与水头抬高值相合,就可以通过计算方法得到想要的值。流量测井法比传统方法更加准确,可以更加准确地划分含水层和隔水层,具有很高的科学性和准确性。
3.2首采面水患研究
分析和探讨首采区的地质与水文的资料,可以发现有些首采区存有水患的现象,为了制定出有效的防治水措施,需要研究区域涌水形式以及涌水量。最后研究得出的防水措施有以下几点:进一步完善对地下水位的监控系统,构建水位动态监控系统,同时辅以各种科学监测设备,实现实时化、全面化、科学化的监控,密实相关的地质孔洞,可以利用钻孔将水分导出;开采前的准备工作,注意测最红层水孔流量,防止再次开采时红层中水涌向工作面,加强覆岩导水裂隙的测量,监控矿井内所承受的压力,综合实际情况分析土质应力情况,做好工作面的初次来压布距工作。
3.3底板突水防治
为深一步研究采矿工程对水文的影响,制定出有效的防治水措施,要注意加强顶板突水防治。第一,井下防探水。如果在顶板的导水裂隙中存在水层,就要遵守相关规定对顶板水进行防探。在煤层的冒落带中,在开采允许的范围内,将放水孔设置在最佳的疏水地带,注意放水孔要与实际的地质条件结合;第二,有效疏通排放十四灰水。如果疏通后水量没有减少反而增加就要注意哪里出现了问题,是否附近有补给的水通道,在源头上管控,然后进行处理,处理时要注意安全,将水压控制在安全线以下;第三,对奥灰水进行规避,如果开矿区域出现奥灰通道与奥灰水,应及时调查,在安全的前提下,对奥灰通道进行堵截。
4结语
近年来,随着我国科学技术的快速发展,煤矿地质勘查水平也得到了极大的提高,然而在实际中受各种因素的影响,煤矿地质勘查还存在各种问题。为了确保煤矿地质勘查有效性,必须有效解决这些问题,充分利用科技的进步来提高勘查水平,从而有效促进煤矿地质勘查质量的提升。
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