煤矿开采过程中水害防治技术阐述

2015-08-07 03:09李庆
魅力中国 2015年31期
关键词:煤矿开采技术

李庆

摘要:在煤矿开采过程中,煤矿水害问题一直制约着我国煤矿企业的发展。煤矿开采过程中一旦发生水害事故,不仅会给煤炭企业经济发展带来冲击,还会出现人员伤亡事故,这给我国社会经济的发展带来了消极影响,同时,也不利于我国社会和谐发展。为此,解决水害问题已经成为煤炭企业发展中的重要任务,应该引起高度重视。

关键词:煤矿开采;水害防治;技术;阐述

一、煤矿水害防治技术的现状以及所使用的防治技术

(一)我国目前所使用的煤矿水害防治技术

1.带压开采。在带压开采方面,我国主要是引入了匈牙利的安全系数概念以及隔水质量的概念,让我过的带压开采技术显得系统化以及理论化,从而能够较好地使用带压开采的方法。

2.疏干降压法。在疏干降压法的方面,主要是指在煤层的顶部或者是在煤层中含有较多水分的地方进行疏干。通过疏干可以让煤层中的含水量降低到安全的标准,并且在疏干后也可以有效地避免地下水在水压过大时突然进入矿井。而且进行疏干后也可以十分有效的将井下工作环境进行改善,让采矿的效率得到巨大提高。因此疏干降压法是一种极其有效的煤矿水害的防治方法,但是疏干降压法的成本过高,而且在一些较难发现含水量的煤层中疏干降压法无法取得很好的效果。

3.灌浆注水法。灌浆堵水法主要是使用一些结构紧密的材料将矿井中会涌入地下水的区域堵上,从而保证了地下水不会涌入到矿井中,这种方法较为简单,而且成本也比较低。我国在灌浆注水法方面的水平较高,尤其是在对巷道以及突水点进行注堵方面的能力在世界上排名靠前。目前我国在使用灌浆堵水法进行煤矿水害的防治时,一般所使用的材料是混凝土以及化学浆等材料,这些材料可以很好的堵住地下水的进入。

4.三维数字地震勘探。在地震的勘探方面,我国主要是引进了德国或是加拿大的三维数字地震勘探仪器,通过这些仪器可以很好的对地震发生的区域进行勘探,从而能够避免在煤矿挖掘的过程中由于地震让地下土层情况的改变而涌出地下水的情况。但是在使用三维数字地震勘探时需要注意的是如果在不同地形和有黄土覆盖的区域应该注意到这些影响。

(二)煤矿水害防治的现状

我国煤矿水害防治工作开展得较早,在20世纪50年代就已经展开,但是由于历史条件的原因以及一些其他的原因,我国的煤矿水害防治技术一直停留在初级阶段。在这样的情况下,虽然在20世纪60年代和70年代后我国对于煤矿水害的防治技术也在一直进行研究,但是总体进展不高。而且在进入20世纪80年代后,我国的煤矿企业在进行煤矿开采时事故频发,在这样十分严重的水害状况以及严酷的事实情况下,我国的科研人员开始清楚地认识到加强煤矿水害防治的研究工作已经迫在眉睫。因此在这样的共识下,我国对于煤矿水害防治研究工作投入了大量的人力,财力和物力,在这样的情况下也就研究出了许多防止煤矿水害的新方法,也出现了许多新技术。进入到了21世纪后,我国的各种煤矿水害防治技术已经取得了长足的发展,为我国的煤矿企业发展作出了巨大的贡献。但是由于我国的经济高速发展,目前所使用的这些水害防治方法在实际的应用中也稍显不足。因此就需要对煤矿水害的防治技术进行更加深入的研究。

二、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,最后是突水预测防治水害 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。

(一)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。

(二)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;再次是如果發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。

结束语

煤矿工业对于我国的经济发展的重要性不言而喻,因此在煤矿开采过程中的水害防治工作就显得异常重要,在我国过去的几十年中已经对煤矿水害的防治工作取得了重大进展,但是未来的科技发展趋势趋向信息化,科技化,因此未来的煤矿水害防治工作就需要使用计算机以及其他的一些新技术,并且要对煤矿水害发生的根本原因进行研究。

参考文献:

[1] 范涛,李文刚,王鹏,等.瞬变电磁拟MT深度反演方法精细解释煤矿岩层富水性研究[J].煤炭学报,2013,38(z1):129-135

[2] 高志.近水平千米定向钻机在煤矿水害治理方面的技术应用[C]//2011(第二届)全国煤矿机械与救援装备高层论坛暨新产品技术交流会论文集.2011:321-323

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