鉆探技術(shù)在煤礦防治水工作中的應(yīng)用分析

邱法林

（山東魯中能源集團(tuán)有限公司，山東 泰安 271625）

近些年來(lái)，隨著我國(guó)煤炭開采行業(yè)出現(xiàn)事故不斷增加，煤礦水害事件不僅會(huì)影響到人們的人身安全，還導(dǎo)致煤炭行業(yè)的經(jīng)濟(jì)受到嚴(yán)重的損失。煤礦水害問(wèn)題已經(jīng)成了阻礙我國(guó)煤炭行業(yè)發(fā)展的重要原因，這就必須在這過(guò)程中對(duì)其使用更加先進(jìn)的技術(shù)，來(lái)保證煤礦開采的質(zhì)量。而鉆探技術(shù)就屬于其中重要技術(shù)之一。在應(yīng)用鉆探技術(shù)作業(yè)時(shí)，需要避開危險(xiǎn)區(qū)域，以減少安全問(wèn)題的出現(xiàn)。

1 煤礦防治水技術(shù)分析

主要就是物探防治水，這種技術(shù)主要有兩種方法，分別是電磁法和地震法。電磁法主要是指在地下巷道、采場(chǎng)中運(yùn)用電性的差異為原理，用來(lái)解決在煤礦地質(zhì)方面的勘察。在這過(guò)程中還分為瞬變電磁法、直流電法、音頻電穿透法等。其中瞬變電磁法在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，還需要增加回線邊長(zhǎng)，約等于探測(cè)深度的0.6 倍左右，需要在運(yùn)輸巷布置10 條測(cè)線，并且每條線上布置16 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，兩點(diǎn)之間距離為20cm，在軌道巷上的測(cè)線長(zhǎng)為400m，分別布置20 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，兩點(diǎn)之間距離為20m。如圖1 所示，所運(yùn)用的地震法主要就是為了了解煤礦附近的地質(zhì)環(huán)境。使用這種技術(shù)的好處就在于能夠擴(kuò)大勘測(cè)范圍，而且不需要過(guò)多的成本投入，就能夠保證速度，并且操作簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)就是會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確，所以說(shuō)物探技術(shù)只能夠用在勘察的初步階段[1]，而鉆探技術(shù)將補(bǔ)足這一缺陷。

圖1 煤礦防治水地震技術(shù)

2 煤礦防治水工作中鉆探技術(shù)的要求

2.1 鉆探技術(shù)應(yīng)用前

在鉆探工作開始前，相關(guān)的技術(shù)人員需要對(duì)鉆探區(qū)域進(jìn)行調(diào)查，了解鉆探區(qū)域的實(shí)際環(huán)境，并在這過(guò)程中認(rèn)真測(cè)量煤巖層傾角，分析煤巖層的巖性，結(jié)合煤礦開采的實(shí)際環(huán)境采取相應(yīng)合適的辦法[2]。在鉆探工作開始前，相關(guān)的技術(shù)人員必須保證專業(yè)技術(shù)符合要求，并持有相關(guān)的證件，同時(shí)保證需要施工的區(qū)域安全，并不存在積水，而且使用的機(jī)械也符合規(guī)定，鉆具不存在紕漏。在施工的現(xiàn)場(chǎng)要保證做好準(zhǔn)備，并且完善相關(guān)的設(shè)備，相關(guān)工作人員都戴好安全防護(hù)才能夠進(jìn)行工作。

2.2 鉆探技術(shù)施工過(guò)程

在開始施工后，要保證操作人員能夠位于鉆機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部位，只能夠讓操作人員站在鉆機(jī)的一側(cè)，而且保證鉆機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有外物影響[3]?？梢詫?duì)其鉆孔進(jìn)行布設(shè)，保證鉆孔的間距不能夠超過(guò)1.5m。在鉆探過(guò)程中，相關(guān)的技術(shù)人員要做好每一次記錄，如表1 所示。如果在這過(guò)程中煤巖層發(fā)生變化，應(yīng)記錄好變化的數(shù)據(jù)，并保證所記錄的內(nèi)容真實(shí)。在更換鉆具過(guò)程中，必須測(cè)量鉆桿的數(shù)量，檢查鉆孔的深度，如果在作業(yè)過(guò)程中，鉆孔所處的位置煤巖層發(fā)生變化，鉆孔內(nèi)部的水量增多，那么就需要停止作業(yè)立刻取出鉆桿，保證相關(guān)的施工人員都能夠立即撤離危險(xiǎn)區(qū)域。在這一過(guò)程中應(yīng)采取相應(yīng)的安全措施，并且委派專業(yè)檢查人員進(jìn)行檢查，分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并采取相應(yīng)的解決辦法。

表1 煤礦防治水工作記錄表

2.3 鉆探技術(shù)施工后

在施工完成后，如果發(fā)現(xiàn)鉆孔位置有水出現(xiàn)，那么就需要讓專業(yè)人員對(duì)此進(jìn)行嚴(yán)格記錄。如果鉆孔已經(jīng)完成使用，需要及時(shí)進(jìn)行封孔處理[4]。

3 煤礦防治水工作常見(jiàn)的問(wèn)題

3.1 缺乏技術(shù)管理體系

在工作過(guò)程中，相關(guān)單位并沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)，導(dǎo)致勘察質(zhì)量無(wú)法保證，而且采礦技術(shù)水平較低，沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的管理，相關(guān)的管理職能沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)明確，這樣就導(dǎo)致無(wú)法了解地表水源情況，水災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)也較為落后，出現(xiàn)一些無(wú)法解決的問(wèn)題[5]。在這過(guò)程中，一些企業(yè)雖然能夠使用相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，但是因?yàn)閷?duì)于勘測(cè)結(jié)果不夠認(rèn)真，沒(méi)有根據(jù)可能存在的問(wèn)題制定相應(yīng)的解決辦法，無(wú)法保證工作人員的安全，嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故，這就直接影響著工作人員的人身安全。還有一些企業(yè)在工作過(guò)程中沒(méi)有明確水文地質(zhì)情況，相關(guān)工作人員需要明確對(duì)其含水層水體較少的地質(zhì)情況，需要保證礦井的涌水量要小于2180L/m，對(duì)于一些較為復(fù)雜的地質(zhì)，需要保證涌水量大于180L 小于600L。如表2所示，這種情況存在很嚴(yán)重的問(wèn)題，無(wú)法保證放水工作質(zhì)量，如果對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)行開采，可能會(huì)出現(xiàn)安全事故，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2 缺乏完善的管理制度

在實(shí)際工作過(guò)程中，并沒(méi)有完善管理制度，沒(méi)有結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況制定相應(yīng)的管理方法，這就無(wú)法保證工作質(zhì)量[6]。我國(guó)煤礦開采過(guò)程中，雖然企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入在不斷提高，但是管理人員卻沒(méi)有根據(jù)煤礦開采工作的實(shí)際情況進(jìn)行分析，沒(méi)有調(diào)查復(fù)雜工作內(nèi)容。比如企業(yè)在排查水患過(guò)程中，沒(méi)有及時(shí)了解具體的水文情況，只是為了提高經(jīng)濟(jì)收入，卻忽視了事故的原因。還有一些企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，并沒(méi)有制定相應(yīng)的防治水制度；也沒(méi)有利用先進(jìn)的工作方法進(jìn)行管理；對(duì)于惡劣天氣的影響企業(yè)沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行處理；對(duì)于一些廢棄的煤窯也沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的檢查；沒(méi)有對(duì)水位進(jìn)行有效勘測(cè)，導(dǎo)致出現(xiàn)地面坍塌事件，地下水滲入，出現(xiàn)安全事故。

3.3 缺乏足夠工作資金

企業(yè)在治理過(guò)程中，沒(méi)有投入相應(yīng)的資金，雖然增加了宣傳力度，但是卻沒(méi)有保證資金充足，這就導(dǎo)致沒(méi)有及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的人才、設(shè)備，無(wú)法保證工作質(zhì)量。企業(yè)在管理過(guò)程中，也沒(méi)有投入相應(yīng)的資金進(jìn)行預(yù)防，缺乏預(yù)防意識(shí)，容易出現(xiàn)水災(zāi)等問(wèn)題。這樣不僅會(huì)影響到工作人員的安全，而且還會(huì)讓企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中造成經(jīng)濟(jì)損失，無(wú)法保證工作的可靠性[7]。

4 鉆探技術(shù)在煤礦防治水工作重點(diǎn)實(shí)際應(yīng)用

4.1 孔口承壓止水套管封注

使用雙層套管封注法主要是在探訪高壓水時(shí)使用，利用108 開孔短開孔，24h 后，利用型號(hào)為89 的巖芯管進(jìn)行作業(yè)，但是在這過(guò)程中必須留有排氣孔，在封上后，要保證外壁和內(nèi)壁都封死，并且在這過(guò)程中使用碎石將其堵死，先讓水泥保證面團(tuán)的形狀，然后再進(jìn)行使用，在完成后要對(duì)其進(jìn)行下氰，緩慢進(jìn)行輸送，保證2m 的孔管使用1 袋水泥，保證水泥的均勻，并不斷使用這種方法直到套管到孔底。然后再對(duì)其進(jìn)行注漿，在注漿前要將排氣孔打開，保證注漿達(dá)到要求后再封上排氣孔。

表2 礦井水文地質(zhì)類型

4.2 高角度上仰孔鉆進(jìn)

在使用這種方法時(shí)需要注意必須保證頂板的完好，在完成加桿后要及時(shí)離開鉆孔處，為了保證施工的安全，會(huì)在孔口加入一根套管來(lái)降低孔口的高度，然后在鉆機(jī)的正面，延長(zhǎng)倒正器，保證開孔的準(zhǔn)確，這樣才能夠進(jìn)一步保證安全。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，目前煤礦行業(yè)所面臨的問(wèn)題就是雖然在開采過(guò)程中都已經(jīng)制定了相關(guān)的規(guī)定，但是因?yàn)殂@探的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而且過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，導(dǎo)致施工隊(duì)伍在工作過(guò)程中無(wú)法保證工作質(zhì)量，更不能夠按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行作業(yè)，容易出現(xiàn)安全事故，這就在很大程度上限制我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展。為解決這一問(wèn)題，需要加大成本投入，采用專業(yè)人才，這樣才能夠保證鉆探技術(shù)的合理，進(jìn)而保證煤礦行業(yè)的發(fā)展。