钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用分析

蒋文利

摘  要：近年来，煤矿开采事故依旧频繁出现，其中煤矿水害问题是导致煤矿开采面临严重经济损失的一个方面，从而阻碍了煤矿产业的良好发展。因此，需要对先进的探测技术的加以重视。而钻探技术属于非常有效的一种技术。该文分析了煤矿防治水工作的一些技术方式、钻探技术在煤矿防治水工作中的应用步骤和具体应用，以及做好煤矿防治水工作需要注意的一些问题。该文通过对煤矿水害防治中钻探技术相关内容的分析，以期为相关企业提供参考。

关键词：钻探技术;煤矿;防治水

中图分类号： TD745    文献标志码：A

我国具备丰富的煤炭资源，这非常有助于经济的发展。然而，煤炭事业在发展进程中也存在不足之处，其中煤矿水害问题非常突出。煤矿的地质状况非常复杂，由于煤矿开采人员的不规范操作，往往会出现水害问题[1]。当前，煤矿水害严重影响了煤矿事业的发展，其形成的影响可以跟瓦斯事故相提并论。鉴于此，做好煤矿防治水工作非常迫切。该文结合矿井实际，主要是对钻探科技在矿井防治水中的应用进行探索，目的是期望能够给类似条件的矿井提供参考价值。下面，笔者主要对钻探技术在煤矿防治水工作中的应用问题进行了简要地分析。

1 煤矿防治水工作的一些技术方式

1.1 化探技术方式

化探技术是结合化学仪器综合探究地下水，然后结合相应的煤矿水质指标测定水样的标本[2]。化探技术方式比较适宜应用于煤矿采掘存在透水的情况下，这种技术能够迅速地检查透水的来源以及物质结构，然后再结合勘测结果实施合理、科学的应对措施。

1.2 物探技术方式

在探测地下水的情况下，一般会应用物探技术，所谓的物探技术即地震法与电磁法。电磁法是指在采场和地下巷道中立足于电性差异，结合对地下电磁场和电场分布的改变规律的观测，从而分析和处理地质难题的一种勘查技术。电磁法主要包括无线电坑透法、直流电法、瞬变电磁法和音频电穿透法等[3]。而地震法是指将坑透或地质勘测仪等工具应用于煤矿周围的地质环境中。物探技术方式在煤矿防治水工作中的应用具备的优点是便于操作、勘测速度快、范围大、成本小。物探技术的不足在于物探具备多解化的结果，仅仅可以在水害的初期勘探工作中应用物探技术。

1.3 钻探技术方式

在处理煤矿水害问题时，钻探技术是经常应用的一种技术方式，这也属于煤矿防治水工作的最后一个环节。钻探技术是应用探放水钻机完成开采范围检测钻孔的工作，能够将此项工作划分为常规探测与专门探测。常规检测指的是在不熟悉煤矿开采范围地质状况的时候，为了确保正常开展开采工作，则会使用常规探测，以开展表面检查工作[4]。专门探测即探测开采范围的地质状况，通常会应用于煤矿集水区、采空区，有些情况下也会在钻探物探范围中出现不正常状况的区域，从而进一步了解不正常的状况。钻探技术的效果十分明显和直观，然而在应用钻探技术方式时会耗费很多的资金和人力以及在操作过程中显得较为繁琐。

2 钻探技术在煤矿防治水工作中的应用步骤

2.1 钻探技术施工前的步骤

钻探技术施工前的步骤如下。1）设计人员应有效地了解实际的作业现状，再勘探矿区的岩石结构，然后根据实际的岩石现状对钻孔的大小进行确定。钻探作业的过程较为繁琐，需要有比较高的专业化水平。为此，务必让具备较强专业素质的人执行。如果在钻探的过程中麻痹大意，那么会导致整個工作过程受到不利影响。鉴于此，在开展钻探工作之前，应选择具备较强专业素质的人员，要求其获得上岗资格证[5]。2）应在钻研作业开展之前，对作业区域的安全性进行有效地检测，根据煤矿地下范围的实际情况开展顶板支护工作以及对煤矿存在积气或积水的现状进行检测，从而提供理想的煤矿生产作业环境条件。3）在有关技术工作者进入矿井下面的时候，要求其佩戴安全防护工具，以及能够顺利和规范地应用防护工具。

2.2 钻探技术施工中的步骤

在开始钻探时，操作者务必在钻机的一边站好，不允许在机械运行的位置和立轴下面的区域站立，并且禁止将其他物品堆放在运行的位置。在延伸操作钻杆的情况下应根据相应的标准进行操作，不允许在操作中佩戴手套。在进行钻探时应该留意钻孔的深度与钻机的运行速度，对卡钻等情况进行排除期间严禁生拉硬拽。在进行钻探的时，应对每一次的实际钻孔状况精准、仔细地进行登记。在钻探的过程中还应该让地测人员进行初始登记工作，当煤炭结构层存在不正常现象的时候，应及时进行登记，确保登记工作的精细化，例如性质、深度等，当每一次替换钻探用具或钻到相应深度的情况下，应对钻孔深度与钻杆的数量进行量测，并且在终孔前还应开展最后一次的核实工作[6]。在钻孔作业的过程中，如果片帮、来压和松动等情况出现在煤炭结构层，如果钻孔的水量和水压瞬间增大以及出现顶钻的现象，那么需要迅速暂停工作，对钻孔深度进行登记再固定钻杆，禁止拔出钻杆，并且迅速向煤矿调度中心报告，及时实施有效的处理对策。

2.3 钻探技术施工后的步骤

在完成钻孔工作后，如果水由孔中流出，那么应组织专门的工作者对出水情况以及气体等进行实时观测，并且做好登记工作。如果钻孔的钻探目标实现，那么需要实时封堵钻孔。

3 钻探技术在煤矿防治水工作中的具体应用

在煤矿采掘的过程中，如果顶板与两帮位置面临采空区、距离积水范围比较近时，那么应该检查钻探的情况。对顶板采空区进行勘探时，应结合专门勘探与常规勘探的方式进行，常规勘探可以对专门的勘探进行完善，这样可以完善专门勘探没有进行勘探的区域。一般勘探超前距通常取30 m、帮距取20 m。为了使一般勘探的安全性提升，在工作过程中不允许直接用手把持钻具进行钻探。在钻探工作开展之前，务必分析煤岩层的积水程度、积水范围等现状，再结合规划的程序让技术人员在场地对钻孔的深度、方位角、倾角等进行标注。应使用专门的探水钻机，让专门的探放水团队开展作业。对断裂结构水进行探放的时候，应结合采掘的方位在正前方向布控钻孔，要么是以扇形的方式布控含水体的方位。确保钻孔数目在3个以上，而在含水体的方位确保钻孔数目在2个以上。在作业的过程中严格贯彻实施《防治水细则》。在进行核算后能够清楚超前距与止水套管距离，再结合实际的煤炭层参数规划钻孔工作，对钻孔的程序与数据予以确定。结合有关的数据根据流程开展作业。在作业的过程中，如果不正常的现状出现在煤炭结构层，那么应及时对岩性进行考察。如果出现钻孔流水的现象，那么应对水压、水质进行查看，从而评估积水量和补给量以及组织放水试验，根据水仓的容量与矿井排水的性能对放水孔的水流速度进行调节，且对水沟和水仓进行清洁。如果钻孔中无水，那么应将水注入钻孔中，开展注水的耐压性试验。

4 做好煤矿防治水工作需要注意的一些问题

4.1 完善技术管理机制

在工作中，有关单位应该实时引入先进技术，以保障勘察质量，注重管理的及时性、实时明确相应的管理职能、提高采矿技术水平，并且应用先进的水灾预测技术，这样才能够对地表水源的现状进行把握，实时处理存在的一些难题。与此同时，在引入先进技术的过程中，也应仔细地进行勘测工作，结合可能面临的不足制定有效的处理措施，以确保人员的人身安全，避免安全事故的出现。除此之外，還应在工作过程中明确水文地质状况，实时把握含水层水体较少的地质状况，确保矿井的涌水量在2 180 L以下，针对一部分比较复杂的地质，应确保涌水量在180 L～600 L。不然，将面临非常严重的问题，即难以确保防水的工作质量，如果强行开采，那么会导致安全事故的出现，从而形成严重的经济损失。

4.2 健全管理制度

在工作实践中，应注重完善管理制度，根据企业的实际发展现状制定有效的管理对策，从而确保工作质量的提升。随着我国煤矿开采的深入发展，煤矿企业的经济收入持续增加，管理人员不能够仅仅为了经济收入的增加而不煤矿开采的实际现状以及调查复杂的工作事项，例如企业在水患的排查过程中，应该明确实际的水文现状，高度重视事故的因素等。并且在企业的逐步发展进程中，应制定有效的防治水制度;结合先进的工作模式和管理方法开展工作;实施有效地应对恶劣天气的管理措施;严格检查一部分废弃的煤窑;有效地勘测水位，避免坍塌的情况形成于地面，避免渗入地下水，防范安全事故的出现。

4.3 投入充足的资金

企业在煤矿防治水工作的开展过程中，应注重投入有关资金，不断强化宣传，并且实时吸收先进的人才、设备等，以保证工作质量的提升。企业在进行管理时应增强防范观念，避免水灾问题的形成。如此一来，才可以保障煤矿人员的人身安全，避免煤矿企业形成严重的经济损失。

5 结语

综上所述，煤炭行业属于我国的关键性支柱产业，在煤矿开采中经常应用钻探技术，尽管煤矿相关部门业已制定了操作钻探技术的标准和规范，由于其工作环境复杂，会导致煤矿水害现象。因此，务必做好钻探技术应用前的准备工作，再仔细核对操作过程中的各个环节或步骤，并且完善技术管理机制和管理制度，以及注重投入充足资金，这样才可以很好地解决钻孔出水的情况，从而确保煤矿开采的正常开展。

参考文献

[1]姬乃强.煤矿水害防治工作中钻探技术的应用研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019（1）：132-133.

[2]王永全，周兢. 钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用[J]. 探矿工程（岩土钻掘工程），2017（11）：98-99.

[3]牛上锋.加强煤矿防治水工作的对策探析[J].能源与节能，2018（1）：85-86.

[4]李劲松，史桃桃. 探讨煤矿防治水工作常见问题和对策[J].  能源与节能，2015（12）：132-133.

[5]尹洪亮.煤矿防治水工作主要存在的问题及对策措施[J].   能源与节能，2020（5）：93-94.

[6]李小垒.探析如何做好煤矿防治水工作[J].技术与市场，2017（7）：136-137.