礦井水害立體防治技術(shù)體系

張和平，張耀軍

河南地方煤炭集團有限公司，河南鄭州 450003

0 引言

在我國煤礦開采的過程中，對于礦井水害進行防治的相關(guān)技術(shù)及工作已經(jīng)被研究了許多年。但是，在這種環(huán)境下，很是經(jīng)常出現(xiàn)較為重大的災(zāi)害事故。之所以發(fā)生這種情況，是因為很多的礦井水害防治工作還是僅僅著眼于眼前的利益，沒有從根本上對礦井水害防治技術(shù)進行應(yīng)用。對于此種情況，就需要我們能夠提出一套全新、立體的水害防治體系來為水害的防治工作作出保障。

1 礦井水害立體防治技術(shù)體系

對于礦井水害防治體系來說，主要分為防治工作的技術(shù)以及空間體系。其中，礦井中水害可能發(fā)生的區(qū)域是由于人類進行采礦工作以及同圍巖體所相互影響而產(chǎn)生的一個地質(zhì)系統(tǒng)部分，是一個相對立體的體系。而對于立體空間體系來說，其則是一個非常系統(tǒng)化的指導(dǎo)體系，是通過很多水害防治相關(guān)理論集合而成，以及對于水害工作的預(yù)防、治理以及減災(zāi)等不同的子體系所構(gòu)成的。對于目前存在的很多水害治理技術(shù)來說，其都是以遠離水害主要發(fā)生區(qū)的方式進行的，是一種局部穩(wěn)定、暫時平衡的一種治理狀態(tài)，但是在這個過程中，水依然無時無刻的在積蓄能量，如果當(dāng)能量積蓄到一定程度之后，那么還是會引發(fā)相關(guān)的水害，而這就需要我們改變以往暫時平衡的治理方式，而是應(yīng)當(dāng)以更為立體、宏觀的防治體系進行指導(dǎo)。

同時，在礦井水害立體防治研究的過程當(dāng)中，還需要使用立體空間體系同理論原理兩者相結(jié)合的方式，從水害發(fā)生的立體空間防治工作的宏觀方向上對礦井在生產(chǎn)過程中以及水害發(fā)生因素等等進行協(xié)調(diào)，從而以此為基礎(chǔ)使得后續(xù)的礦井防治體系能夠在實際環(huán)境應(yīng)用的過程中使礦井的水害防治體系發(fā)揮出其最佳的效果，從而將礦井由于水害問題而出現(xiàn)的損失以及影響降至最低。

1.1 立體防治技術(shù)體系

所謂礦井水害立體防治技術(shù)體系，就是指以圍巖體作為立體空間的研究框架，并將其中的含水體、礦井施工面以及圍巖體等作為主要的研究對象，并針對其研究礦井的相關(guān)水害以及水害的防治、治理等方法以及技術(shù)，是一套集多種施工技術(shù)、措施等要素的統(tǒng)一型礦井防治體系。同時，對于該體系來說，其也正是一個良好的技術(shù)以及空間立體體系。對于礦井所發(fā)生的水害來說，其是一個較為動態(tài)的過程，而防治技術(shù)體系的內(nèi)在聯(lián)系也正是在這個動態(tài)的環(huán)境下開展的，并能夠隨著時間的推移而出現(xiàn)一定的發(fā)展以及變化。而在其中，水害則是一個相對獨立的體系，具有鮮明的目的性、集合性以及整體性。

1.2 體系框架構(gòu)成

在該體系框架中，其主要具有以下子體系：礦井立體防排水體系、致災(zāi)要素體系、立體勘探探查體系、生產(chǎn)系統(tǒng)體系、礦層底板立體水害防治體系、水害應(yīng)急預(yù)案體系、立體防治體系、頂板立體水害防治體系以及數(shù)據(jù)庫體系等。而對于其體系來說，在空間方面，主要的方面則有礦井地質(zhì)條件探查、水害水源、地質(zhì)條件、水害評價以及水害分類等等，而在對于這部分災(zāi)害進行防治的過程中，也需要能夠首先進行水害條件分析，并在對條件進行分析之后對井中的每日涌水量進行預(yù)計，之后再根據(jù)這部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息對礦井中的水害信息等情況制定科學(xué)的規(guī)劃，并在制定好措施以及方式之后正式開始實施。

1.3 礦井水害體系分類

在礦井立體防治技術(shù)體系中，根據(jù)研究目的以及標準等存在的差距而具有不同的分類：

1）根據(jù)礦井水害的軟件以及空間位置進行分類：比如含水層防治技術(shù)、含水層開采防治技術(shù)、陷落柱治理技術(shù)、軟件以及設(shè)施管理技術(shù)、綜合體力勘探技術(shù)以及斷裂水害防治技術(shù)等；

2）根據(jù)礦井水害程度分類：截流技術(shù)、水害防治疏降、水害預(yù)防技術(shù)等；

3）根據(jù)礦井水害所發(fā)展、發(fā)生等內(nèi)部以及外部因素的防治體系：水害立體致災(zāi)要素、地表水害立體防治體系、礦層地板水害防治體系等。

2 典型空間立體水害防治子體系

2.1 地表水害防治

在地表水害子體系中，其是在一個空間垂直面上對空中各種氣候形成的原因進行分析并防治，其根據(jù)地區(qū)的不同而主要分為平原山區(qū)、江河湖海等地下的水害防治等等。而從水平的層面來看，則需要對各地區(qū)對于礦井的補給以及排泄等情況進行研究，從而以此方式形成一種礦井地面上的水害防治體系。

2.2 地下水害防治

在地下防治技術(shù)中，主要分為以下幾點：在空間層面來說，主要有礦井底層水害、底板水害及頂板水害等防治技術(shù)。而在空間平面上，則有不同區(qū)域?qū)τ诘V井的補給、徑流等行為對礦井造成的危害防治等。

3 應(yīng)用實例

河南省地方煤炭集團公司西村永發(fā)煤業(yè)主采二1 煤層，通過大地瞬變電磁勘探，探測富含水巖層、采空區(qū)積水等隱蔽致災(zāi)因素，初步圈定了疑似異常區(qū)域；為了進一步確定異常真實性及富水性，采用井下瞬變電磁探測法，根據(jù)視電阻率值的異常來判定地質(zhì)構(gòu)造異常體的富水性。通過井上下立體綜合探測技術(shù)基本查明了異常區(qū)的位置、分布范圍和富水情況，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。同時，其也通過水質(zhì)化驗確定下部奧陶系灰?guī)r水與上部二1 煤層采空區(qū)相聯(lián)。

4 結(jié)論

總的來說，對于礦井的生產(chǎn)來說，作好其礦井水害立體防治工作是十分重要的。在上文中，我們對于礦井水害立體防治技術(shù)體系進行了一定的研究分析，而在實際應(yīng)用的過程中，我們也應(yīng)當(dāng)能夠良好的聯(lián)系實際，從而更好的做好礦井水害立體防治工作。

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