煤矿开采过程中水害防治技术阐述

2018-06-28 10:22曹振华
科技创新与应用 2018年17期
关键词:水害防治技术

曹振华

摘 要:在我国的煤矿开采过程中,最重要的一个环节就是要保障生产的安全,只有安全得以保障,才能够有效的保障煤矿生产的稳定。因此在我国的煤矿生产过程中,安全是第一要务。但是在我国的煤矿生产过程中,存在着非常多能够影响煤矿生产安全的因素和危险隐患,其中较为突出的一个安全隐患就是煤矿的水害危害。因此文章主要针对煤矿水害的防治技术进行详细的阐述以及分析,希望能够对我国的煤矿生产安全的保障以及预防有一定的帮助。

关键词:煤矿生产安全;水害;防治技术

中图分类号:TD745 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)17-0142-02

Abstract: In the process of coal mining in China, the most important link is to ensure the safety of production, only the safety can effectively ensure the stability of coal production. Therefore, in the process of coal mine production in China, safety is the first priority. However, in the process of coal mine production in our country, there are many factors and hidden dangers which can affect the production safety of coal mine, among which the more prominent one is the water hazard of coal mine. Therefore, this paper mainly aims at the coal mine water disaster prevention technology to carry on the detailed elaboration and the analysis, in the hope of providing help to the safety and prevention of our country's coal mine production.

Keywords: coal mine production safety; water hazard; control technology

1 概述

在我国的煤矿生产过程中,存在五大安全隐患,其中包含煤尘安全危害,瓦斯安全危害,水灾安全危害,火灾安全危害以及水害安全危害。我们从危害的严重性上进行考量,水害的安全危害仅仅低于瓦斯危害。因此水害的危害性也是非常大,在煤矿的生产过程中需要给予重点关注和重视。通过近些年对于煤矿生产过程中的水害类型进行观察,我们可以总结出水害产生的几大原因。首先是在煤矿生产过程中的管理问题,没有严格的落实关于水害防治的措置导致的水害危害;其次是在煤矿生产前期对于煤矿的实际水文地质没有充分的考量导致的煤矿水害;再次是在煤矿生产时对于探放水的工作没有落实到实处造成的煤矿水害;最后是由于煤矿生产过程中工作人员的操作不当以及工作素养不过关造成的煤矿水害。针对上述的几种煤矿水害的产生以及诱导原因,我们要在实际的煤矿生产中通过针对性的分析和措施来有效的处理并且缓解煤矿水害对于煤矿生产的安全影响。

2 在我国煤矿生产过程中,引起煤矿水害的主要水源分布

在我国的煤矿生产过程中能够造成煤矿出现水害的水源有以下几点,首先是大气降水,其次是地表水,再次是地下水以及老空水。在上述的水源中,老空水造成的煤矿水害占的煤矿事故比例最高,大约能够占到百分之八十以上。因此我们在实际的水害处理过程中要重点对老空水进行针对性的探明,采取相应的措施来进行防治。

3 在我国煤矿生产过程中防治煤矿水害的主要技术措施

在我国的煤矿生产中,对于煤矿水害的防治工作我们要从不同的水体类型以及相应的煤矿生产环境进行针对性的分析,在防治水害技术中主要有以下几点,首先是地表防治水害技术,其次是井下探放水防治水害技术,再次是疏干降压防治水害技术,第四是注浆堵水防治水害技术,最后是突水預测防治水害技术。本文主要是根据多年的工作经验来有针对性的对地面防治水害技术以及井下探放水防治水害技术。下面进行详细的阐述。

3.1 煤矿地面水的水害防治技术措施

在防治水害技术中,地面防治水害技术从字面上来分析主要就是在煤矿的地面有效区域进行各种排水设施的修建,主要是通过排水工程来对煤矿水害进行防治,主要是通过有效的降低大气降水以及地表涌水来对煤矿水害进行有效的防治。在防治煤矿水害技术中,这一类技术主要就是通过疏导,截流等措施来进行水害的综合性治理。但是需要注意的是,我们在进行地面水害治理的过程中要针对不同的环境,不同的治理阶段来进行有效的控制和管理。首先我们要对煤矿地表的防洪情况进行深入的调查和研究,要对矿区范围内的水流系统进行细致的排查,要对矿区内交汇的河流进行排查,看其是否有渗漏或者是否还具有水流疏导能力等等。我们要对矿区内的水库等水利设施的情况进行有效的排查,看其是否有阻碍物等等。我们在防治水害技术设计阶段,我们要对煤矿的井口高度以及煤矿建筑物的高程有充分的了解和勘察,要保障煤矿的井口以及煤矿地表建筑物的高度绝对高于历年的最高水位。当实际建设的煤矿井口高度以及煤矿地面建筑物高度低于历史最好水面的时候,我们要在煤矿的相关区域进行堤坝或者是沟渠的修建,要保障煤矿的排水措施到位。同时在矿区防治水害的过程中,我们还要注意泥石流以及山体滑坡等问题,要有效的避开上述事故多发的位置。同时我们在进行煤矿开采的过程中不要修建防水煤柱,这样会影响煤矿的水害防治效果。同时在雨季的时候要严防洪水,排水以及雷电对于煤矿防治水害的影响。要按照煤矿安全生产的相关规定进行雨季施工的排查。在煤矿生产的过程中要落实水害防治的责任人,要对相关的责任人进行绩效考核,这样才能够有效的对水害的防治效果给予保障。

3.2 煤矿井下探放水的水害防治技术措施

井下探放水形式的水害防治技术主要就是在煤矿开采的时候利用相应的勘探方式进行的防治技术措施。在井下勘探的过程中,我们首先要查明的就是煤矿采掘工作区域的顶板以及底板的实际情况,同时还要对煤矿两边以及前方的具体含水构造进行探明,在进行含水工作勘察的过程中我们主要对陷落柱以及积水老空区以及含水层的主要结构进行状态以及位置的勘察,同时在勘察的过程中要将水体中含有的大量积水进行疏导。需要注意的一点是,在进行类似不明水体的勘察过程中,丰富的工作经验是非常有帮助的,要根据往常的勘察工作经验进行细致的总结以及落实。我们在进行勘察的过程中判断井下是否具有积水层的主要依据有以下几点,首先是煤矿井下出现煤层发暗并且发潮的情况就说明煤矿井下有含水层,其主要的依据在于,正是有了水的渗入,才能够让煤层出现受潮并且发黑的问题,让整个煤层出现颜色暗淡的问题;第二是如果井下巷道的顶板或者是两侧出现了挂汗问题就说明井下巷道中的积水已经通过岩壁的表面进入到了巷道的岩石缝内部;再次是如果发现在掘进的过程中出现了煤矿石温度变冷的问题,就说明煤矿石中含有一定量的积水问题;最后是如果在采煤的过程中出现了有害气体不断增多的情况,就说明岩石的缝隙存在有害气体层,容易造成积水层的出现。

通过上述的表述,我们可以看出煤矿中出现积水层的情况和原因。一旦对煤矿中积水层有了科学的探明,就要进行针对性的探放水设计工作。在进行探放水设计的过程中,我们首先要进行探放水技术施工的编制工作。在编制的过程中,我们要对探水警戒线以及可能存在的有害气体进行有效的分析和预判,我们应该根据煤层的高度以及煤矿石的特点进行相应的探放水施工设计。在这一过程中我们要对探放水施工中的钻空位置以及钻孔的相互间隔给出明确的判断。在探放水技术设计的过程中,我们需要注意以下几点,首先是要对煤矿的自然水文条件进行判明。要对老空积水的及时范围以及相应的积水量和高度等参数给予确定,同时我们还要对施工过程中的正常矿井涌水以及煤矿邻水区域的结构进行分析。在探放水施工技术的过程中,我们首先要进行开拓方向的判断,其次是要进行施工秩序的维护;再次是要对施工的形式进行确定和判断,最后是要对井下巷道的支护形式进行判断。在探放水施工技术中,最重要的一个施工技术就是对于钻孔的施工,在钻孔施工的过程中我们要对钻孔的尺寸,钻孔的位置,钻孔的方向,钻孔的角度,钻孔的深度,钻孔的隔水以及各个钻孔之间的间距给出合理的建议。在探放水施工技术进行的过程中,我们要对掘进的安全工作给予确认。在进行探放水施工的过程中我们要对可能出现的受水害威胁的煤矿区域以及相应的避灾路线给予明确的实现设计和布置。同时煤矿生产过程中的通风问题也是在防治水害施工中必须给予重视的一个施工环节。在煤矿排水系统施工的过程中,要包含在那个老空区的位置,积水区的位置以及现采区的位置进行明确的排水系统结构,只有这样才能够有效的提升防治水害。

在实施探放水施工的过程中,施工的起点非常重要,根据经验我们要对周边的老空分布情況进行详细的勘察,然后根据三线交汇一点的办法进行施工起点的设定,本文提及的三线主要是积水线,警戒线以及探水线。积水线就是指经过调查核实后的积水边界线,也就是采空区的边界范围,其深部界线应根据小煤窑的最深下线划定。探水线是指沿积水线向外推移一定距离而划出的一条界线。探水线是探放水的起点。当巷道掘进到探水线位置时,开始进行探放水工作。探水线外推距离的大小根据积水线的可靠程度、水量和水压大小、煤层厚度和硬度以及矿山压力大小等因素确定,一般为20-100米。根据实践经验,探水线位置确定如下:对本矿井开采造成的老空、老巷、水窝等积水区,其边界位置准确,水压不超过1MPa的,探水线位置一般在煤层中外推30米以上,在岩层中外推20米以上。虽有图纸资料,但不能确定积水边界的准确位置时,探水线一般外推60米以上。对有图纸资料可查的老窑,探水线处推60米以上,对没有图纸资料可查的老窑,可根据已了解到的矿井开采最低水平,作为预测的可疑区,或者进行物探控制可疑区,探水线由可疑区外推100米。对已知的断层、陷落柱的探水线,可根据断层、陷落柱所留设的防隔水煤(岩)柱外推20米以上。当施工的位置达到了警戒线的施工临界位置的时候,我们要对井下掘进面的水位情况进行检查,看有无异样,如果观察到能够出现透水的问题,我们就要对探放水工作提前展开实施部署,如果没有透水的情况出现,我们可以进行后续的施工。上述工作进行完毕之后,我们就要对探放水施工进行钻孔施工作业,要根据设计的要求进行钻孔,保障钻孔的质量。

4 结束语

在我国煤矿行业对水害采取相应技术措施进行防治的过程中,我们要坚持预防为主,防治结合的策略进行,这样才能够更加有效的对煤矿水害进行处理。我们在处理煤矿水害的过程中要根据实践过程中的经验进行处理总结,在总结以往成功经验的基础上进行相应的基础创新和发展,只有这样才能够有效的控制和预防我国的煤矿水害,才能够保障煤矿生产的安全,才能够保障我国的煤矿行业的进一步发展。

参考文献:

[1]王永红,沈文.中国水害预防及防治[M].北京:煤炭工业出版社,2003. [2]张光德,李栋臣.矿井水害防治[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003. [3]刘琦,周涛,孔琪,等.浅析煤矿老采空区水害防治[J].中国煤炭,2009(02):66-67.

[4]郭冬岩,张嘉勇.矿井水灾事故原因分析及防治措施[J].河北理工大学学报(自然科学版),2008(04):58-59.

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