煤礦開采中綜合防治水技術(shù)的應(yīng)用

張 勇

(山西焦煤霍州煤電集團(tuán)金能煤業(yè)有限公司，山西 霍州 031400)

引 言

目前，隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，我國(guó)對(duì)煤礦需求量相較以前有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，所以現(xiàn)階段煤礦開采作業(yè)已經(jīng)變成我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的項(xiàng)目。對(duì)于煤礦開采作業(yè)而言，其工作環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，并且工作流程較為繁瑣，在實(shí)際開采作業(yè)時(shí)，通常會(huì)存在諸多的不確定性因素，如水因素等。而為了實(shí)現(xiàn)煤礦開采作業(yè)正常運(yùn)行，從而為煤礦提供保證，就必須要在煤礦開采作業(yè)中應(yīng)用綜合防治水技術(shù)[1-4]。

1 礦井水害類別

1.1 老空水水害

在進(jìn)行煤礦開采作業(yè)時(shí)，尤其是一些大型煤礦開采作業(yè)，倘若在完成開采工作后倘若沒有做科學(xué)、有效的處理，那么隨著時(shí)間的推移，地面的積水可能會(huì)逐漸地滲入到礦井內(nèi)，最終形成透水現(xiàn)象，另外，大量的廢棄礦井由于長(zhǎng)時(shí)間擱置不使用，也會(huì)產(chǎn)生老空水害等問題，從而給煤礦的開采作業(yè)產(chǎn)生極為不利的影響。

1.2 砂巖裂隙水

當(dāng)揭露處于砂巖裂縫區(qū)域的采掘面時(shí)，可能會(huì)有處于不同位置的水體流出，如，后生以及原生等，而其常見的表現(xiàn)為巷道滲水以及工作面的頂板滲水。倘若砂巖裂縫的含水層不存在其他的水源補(bǔ)給以及地表水的補(bǔ)給時(shí)，幾乎不會(huì)影響煤礦開采工作正常的運(yùn)行。但是如果排水系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到有效保證，則很有可能會(huì)對(duì)開采作業(yè)造成極為嚴(yán)重的影響。

2 煤礦開采的狀況

2.1 在地質(zhì)構(gòu)造中存在一定的安全隱患

當(dāng)前地質(zhì)構(gòu)造里存在有極為嚴(yán)重的安全方面的隱患，所以在開展煤礦開采作業(yè)時(shí)極有可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重水害，進(jìn)而給煤礦企業(yè)開采的效率帶來極為嚴(yán)重且無法估計(jì)的影響，阻礙了煤礦開采領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展還有轉(zhuǎn)型升級(jí)。當(dāng)前地質(zhì)構(gòu)造缺陷大多存在于以下幾個(gè)方面，首先，在開展煤礦開采作業(yè)時(shí)，假如探測(cè)等工作沒有充分的進(jìn)行從而導(dǎo)致導(dǎo)水?dāng)鄬映霈F(xiàn)，那么礦井的內(nèi)部便會(huì)因?yàn)轭A(yù)先準(zhǔn)備工作不充分而形成突水現(xiàn)象，最終嚴(yán)重影響了煤礦的安全生產(chǎn)，同時(shí)也降低了煤礦的生產(chǎn)效率。其次，煤礦開采企業(yè)已經(jīng)充分掌握了礦區(qū)區(qū)域地下水資源的分布情況，然而因?yàn)槠髽I(yè)自己開采技術(shù)和科學(xué)技術(shù)不達(dá)標(biāo)等原因，導(dǎo)致在后期開采作業(yè)時(shí)發(fā)生了嚴(yán)重突水的問題，進(jìn)而給煤礦開采企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的安全進(jìn)行產(chǎn)生了極大的阻礙。煤礦所處區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對(duì)綜合防水技術(shù)等應(yīng)用有著直接的影響，因此需要對(duì)煤礦所在地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)做全面、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目辈炫c觀測(cè)。除此之外，開采單位也要根據(jù)含水層、地下水資源以及導(dǎo)水?dāng)鄬拥染C合的調(diào)查來構(gòu)建具體的應(yīng)用方案，從而不斷完善煤礦開采計(jì)劃，提高開采的效率，最終實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)高效的發(fā)展以及轉(zhuǎn)型升級(jí)。

2.2 整體布局不完善

目前，在把綜合防水技術(shù)應(yīng)用到煤礦的開采作業(yè)中時(shí)，往往存在著諸多缺陷。大部分的企業(yè)都沒有提前對(duì)礦井內(nèi)部做全面勘察和布局，并未把綜合防治水技術(shù)全面鋪設(shè)于煤礦內(nèi)部，僅僅只是當(dāng)出現(xiàn)問題之后再對(duì)該位置進(jìn)行重點(diǎn)的部署以及防治，沒有按照實(shí)際勘查和統(tǒng)計(jì)的結(jié)果來科學(xué)、合理地使用防治水技術(shù)。除此之外，現(xiàn)階段煤礦企業(yè)內(nèi)部還沒有設(shè)立專門負(fù)責(zé)綜合防治水技術(shù)的部門，缺少擁有良好素質(zhì)的專業(yè)型人才來對(duì)防治水技術(shù)進(jìn)行整體布局，通常只是讓一些具有豐富經(jīng)驗(yàn)的員工進(jìn)行礦井內(nèi)部治水技術(shù)的規(guī)劃，從而嚴(yán)重影響了計(jì)劃充分的落實(shí)以及靈活的使用，最終制約了企業(yè)健康、長(zhǎng)久的發(fā)展。

3 綜合防治水技術(shù)的應(yīng)用

3.1 地面防水技術(shù)

由于煤礦開采大多是地下作業(yè)，因此地面防水工作便顯得極為重要，良好的地面防水能夠給其他環(huán)節(jié)有序的施工提供堅(jiān)實(shí)的保障。在煤礦開采作業(yè)里應(yīng)用地面防水技術(shù)時(shí)，以下幾點(diǎn)需要格外注意，首先，要高度重視地面防水技術(shù)的應(yīng)用，開展防排水的建設(shè)工作，從而把雨水等盡快排出，防止出現(xiàn)雨水滲透等問題。其次，在挑選進(jìn)口以及建筑的場(chǎng)地時(shí)，一定要確保挑選的合理性、科學(xué)性，最好將井口以及場(chǎng)地選在整體地勢(shì)相對(duì)較低的位置。再次，倘若礦區(qū)所在的位置處于河流附近，那么要標(biāo)記礦井內(nèi)部漏水的具體位置，然后進(jìn)行填充工作，通常情況下通過黏土以及水泥等來填充，從而避免有水流逐漸滲入到其中。

3.2 潛水泵房排水技術(shù)

倘若想要由根源上確保地下水可以被有效地清除出礦井，從而避免影響甚至阻礙煤礦開采作業(yè)，就一定要按照礦井的排水實(shí)際需求進(jìn)行合理規(guī)劃，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整排水泵房運(yùn)行的功率以及數(shù)量等，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)泵房排水水平的效果。除此之外，在提升泵房的排水能力時(shí)，還應(yīng)當(dāng)確保泵房保持較為出色的排水能力，同時(shí)保留一定富余系數(shù)，最終讓礦井在面對(duì)一些突發(fā)排水工作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行，不會(huì)因此而超負(fù)荷運(yùn)行最終出現(xiàn)故障。表1為現(xiàn)階段，礦用潛水泵的基本參數(shù)，在實(shí)際的煤炭開采工作中一定要挑選符合標(biāo)準(zhǔn)的潛水泵來做綜合防治水工作。

表1 礦用潛水泵的基本參數(shù)

3.3 綜合探測(cè)技術(shù)

在運(yùn)用綜合防治水技術(shù)之前，綜合探測(cè)技術(shù)是最為基礎(chǔ)的一項(xiàng)準(zhǔn)備工作。通過有效探測(cè)能夠確保綜合防治水有效的進(jìn)行，能夠讓綜合防治水技術(shù)完美使用于煤礦所處地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，進(jìn)而使其作用得以充分的發(fā)揮，以此來保證實(shí)際開采活動(dòng)能夠正常的運(yùn)行以及高效的推進(jìn)，最終使煤礦開采企業(yè)生產(chǎn)的效率得到大幅提升。但是，在應(yīng)用綜合探測(cè)技術(shù)時(shí)，需要對(duì)以下幾點(diǎn)給予重視。首先，通常情況下，工作人員在開始開采工作時(shí)，需要先制定一個(gè)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈_采方案以及規(guī)劃，在設(shè)計(jì)計(jì)劃時(shí)，工作人員可以借助綜合物的探測(cè)，來分析與研究開采區(qū)域地質(zhì)的構(gòu)造狀況還有倒水特性等。如，能夠借助順便電磁以及地震物探的方法，來對(duì)開采區(qū)的陷落柱還有斷層等情況做深入了解。同時(shí)，還需要合理的分析經(jīng)過探測(cè)之后所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而最大程度地確保信息數(shù)據(jù)具有有效性、真實(shí)性。其次，在完成了地面物探的檢測(cè)之后，倘若發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)了能夠?qū)慕Y(jié)構(gòu)，相關(guān)人員在實(shí)際的挖掘過程中，就需要做進(jìn)一步檢查。在開展地下的探查工作時(shí)，能夠借助探物還有鉆探相結(jié)合的方案來進(jìn)行，而在對(duì)倒水的異常做超前檢測(cè)時(shí)，常用的方法即順變電磁法，然后再借助鉆探等方式來做驗(yàn)證，從而給防突注水等工作有效的開展提供相關(guān)依據(jù)。表2為2019年注水工作時(shí)間的綜合統(tǒng)計(jì)。

除此之外，在工作面的回采開始之前，還應(yīng)當(dāng)在地板處進(jìn)行綜合水文的地質(zhì)檢測(cè)，從而更為明確開采區(qū)域?qū)嶋H的地質(zhì)水文狀況。可以通過高密制度的直流電方案來探測(cè)工作面的回風(fēng)港還有運(yùn)輸港水層的具體情況，以此來確保對(duì)導(dǎo)水結(jié)構(gòu)實(shí)際的發(fā)育有一個(gè)明確了解，最終給后續(xù)工作的進(jìn)行提供良好的保障。

4 提高防治水效果的策略

4.1 加強(qiáng)雨季的安全隱患排查

在對(duì)礦井進(jìn)行開采之前，相關(guān)人員需要先掌握當(dāng)?shù)赜昙緯r(shí)最大的降水量，從而有效降低水災(zāi)導(dǎo)致重大事故發(fā)生的概率。要仔細(xì)查看附近地形，做好周圍廢棄枯井的密封工作，防止有水流流入礦井中提高開采的難度。另外，還要在開采地帶放置警示標(biāo)志，同時(shí)委派專業(yè)人員做安全檢測(cè)與排查，如，開采區(qū)的周圍、廢棄枯井還有附近的湖泊等極易發(fā)生災(zāi)害的區(qū)域，對(duì)這些區(qū)域要做好對(duì)應(yīng)的防護(hù)措施。除此之外，還應(yīng)當(dāng)在管理層面提升隱患排查的力度，制定區(qū)域負(fù)責(zé)體系，構(gòu)建與完善相關(guān)的管理制度，一旦出現(xiàn)了危險(xiǎn)需要立即停工撤離，防止災(zāi)害的覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

4.2 構(gòu)建科學(xué)的應(yīng)急處理方案

想要制定出符合實(shí)際情況的應(yīng)急預(yù)警方案，在制定方案時(shí)就需要做好附近的準(zhǔn)備工作，第一步要保證在發(fā)生了水災(zāi)險(xiǎn)情之后，能夠有適合的方式將水流及時(shí)排除出去，并做好對(duì)應(yīng)的設(shè)備儲(chǔ)備，對(duì)其進(jìn)行定期的維修與保養(yǎng)，以此保證在災(zāi)情發(fā)生后可以直接投入使用。除此之外，還需要提高內(nèi)部人員的安全意識(shí)以及應(yīng)急處理水平，安排定期的安全講座來為內(nèi)部人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，同時(shí)進(jìn)行考核，根據(jù)過去經(jīng)典的案例，使所有人切實(shí)感受到水患具有的影響力，同時(shí)掌握對(duì)應(yīng)的處理方法，從而使員工工作水平得到顯著提升。

5 結(jié)語(yǔ)

總的來說，在我國(guó)社會(huì)發(fā)展過程中，煤炭資源發(fā)揮著無可替代的重要作用，然而在其開采的過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生水害問題，而水害問題會(huì)嚴(yán)重影響煤礦開采工作正常的運(yùn)行和煤礦的質(zhì)量，因此我們一定要盡快解決這種問題?，F(xiàn)階段，想要有效避免水害問題出現(xiàn)，就必須要正確運(yùn)用綜合防治水技術(shù)，通過該技術(shù)合理的應(yīng)用，把水害問題限制在一個(gè)可控的范圍中，以此來確保后續(xù)開采工作可以順利的進(jìn)行，最終給我國(guó)煤礦企業(yè)未來發(fā)展提供良好的發(fā)展條件。