任智智（陜煤集團(tuán)神木張家峁礦業(yè)有限公司,陜西　榆林　719316）

煤礦礦井水患的初步評價(jià)與治理分析

任智智
（陜煤集團(tuán)神木張家峁礦業(yè)有限公司,陜西榆林719316）

摘要：本文就煤礦礦井水患的初步評價(jià)以及治理兩方面進(jìn)行簡要闡述，希望能更好地實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：礦井水患；初步評價(jià)；治理；安全

礦井水災(zāi)的形成是地面水和地下水在礦井在建造與生產(chǎn)過程中能通過各種路徑涌入礦井，由于礦井的涌水超過正常排水能力而導(dǎo)致礦井水災(zāi)，它是煤礦常見的主要災(zāi)害之一。

當(dāng)發(fā)生礦井水災(zāi)會影響正常生產(chǎn)，并且嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致礦井的淹沒，很容易引起人員傷亡，造成嚴(yán)重后果，做好礦井的防水工作是非常必要的。

1　礦井水患評價(jià)的原因

礦井水患中，不同的水患點(diǎn)的危險(xiǎn)性也具有較大差別，在管理部門看來，水患可能性大的礦井應(yīng)高度重視；而對礦井生產(chǎn)經(jīng)營者，應(yīng)先治理礦井內(nèi)高危水患點(diǎn)。例舉以下水患點(diǎn)予以說明：

水患現(xiàn)象1：主要表現(xiàn)為下山積水，在礦井區(qū)間出現(xiàn)了自然排水困難，導(dǎo)致在該區(qū)域巷道中首先形成了積水，使得在實(shí)施煤礦開采的過程中，區(qū)間不能提供水源。由于巷道的廢棄，很有可能形成積水區(qū)。

水患現(xiàn)象2：其主要表現(xiàn)為斷層漏水，在巷道的打通過程中，發(fā)現(xiàn)一條導(dǎo)水?dāng)鄬樱@直接導(dǎo)致形成了底板涌水，嚴(yán)重時(shí)其涌水量能夠達(dá)到500噸/立方米。

如圖所示的水患現(xiàn)象3：該種水患現(xiàn)象主要是由于礦井的互相干擾所導(dǎo)致的，圖所示是一個(gè)剖面圖，由于在其左側(cè)出現(xiàn)了480米到630米的積水，導(dǎo)致煤礦開采工作不能繼續(xù)開展，左右側(cè)已經(jīng)堵水，用巷道連通。右側(cè)開采礦井有三個(gè)水平開采。

對于以上水患現(xiàn)象有如下問題：1、對于1、2種情況該先治理誰。2、在將第一種與第二種情況進(jìn)行治理之后，需要對其對于礦井的影響程度進(jìn)行判斷，判斷煤礦的開采工作能否安全進(jìn)行，若一個(gè)礦井中出現(xiàn)了前三種情況，而另一個(gè)礦井中出現(xiàn)了第四種情況，則應(yīng)該注意哪個(gè)礦井的開采。針對以上問題需對礦井水患點(diǎn)進(jìn)行評價(jià)。

2　煤礦礦井水患的精確評價(jià)

2.1數(shù)學(xué)精確評價(jià)

將礦區(qū)的水患危險(xiǎn)性應(yīng)用Y來進(jìn)行表示，將影響水患的危險(xiǎn)性條件應(yīng)用X來進(jìn)行表示，則能產(chǎn)生如下的關(guān)系：

其中，上式中：A表示的含義是水患的危險(xiǎn)條件的影響系數(shù)。

2.2數(shù)學(xué)精確評價(jià)的合理性

（1）取值的難度很大。對采礦區(qū)的水患點(diǎn)危險(xiǎn)性的求解采取關(guān)系式方法，第一步應(yīng)先對n取值，即確定影響條件的個(gè)數(shù)；第二步確定A的取值，即確定水患危險(xiǎn)性條件的影響系數(shù)，所以對采礦區(qū)的水患點(diǎn)危險(xiǎn)性的求解采取關(guān)系式方法的缺點(diǎn)就是取值難度會大大的增加。

（2）經(jīng)濟(jì)合理性。南北方的礦井的采煤能力不同，對于采煤10 萬t/a的一個(gè)礦井，該種規(guī)模的礦井放在北方來說，屬于一個(gè)小型的

礦井，但是若將其與南方的一般礦井相比，可以看做是一個(gè)大型的礦井了，所以對于治理水患的問題，南北方情況不一樣，若該礦井位于北方，可以將其作為第二類來進(jìn)行水患的治理，在投入一定的治理成本之后，能夠取得良好的安全效益，但是若該礦井位于南方則可以將水患問題按3類，就是一定的投入，取得較好的安全效益。

2.3水患點(diǎn)初步評價(jià)

因?yàn)椴扇【仍u價(jià)的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于經(jīng)濟(jì)的不合理性，所以對于礦井水患危險(xiǎn)性的評價(jià)來說，是能夠?qū)λ键c(diǎn)進(jìn)行初步評價(jià)。

Y最小值Ymin是4，最大值Ymax是21，則對于一個(gè)礦井水患危險(xiǎn)性的量值范圍是4到21之間，然而在通常情況下，礦區(qū)危險(xiǎn)性值是不等于4和21的，這是因?yàn)楫?dāng)量值是4時(shí)，那么就可以將改點(diǎn)看做是沒有水患危險(xiǎn)的點(diǎn)，但是若其量值等于21，那么可以認(rèn)為改點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生一定程度的水患了。

Yz j中間值是12，計(jì)算得。當(dāng)Ymin≤Y＜Y1時(shí)，則可確認(rèn)該點(diǎn)不是水患危險(xiǎn)點(diǎn)，可以進(jìn)行排除；當(dāng)Y1≤Y＜Y2時(shí)，則可以判斷該點(diǎn)是水患危險(xiǎn)點(diǎn)，要求治理；當(dāng)Y2≤Y＜Ymax時(shí)，則可以判斷該點(diǎn)是水患高度危險(xiǎn)點(diǎn)，水患發(fā)生的概率非常的大，應(yīng)該立即采取相應(yīng)的行動來進(jìn)行治理。

3　水患的治理順序分析

通常情況下，會依據(jù)對礦井的影響條件來對礦井的危險(xiǎn)性實(shí)施數(shù)量化分析，也就是依據(jù)上文中所提到的Y值的大小來進(jìn)行確定，一般會先治理Y值較大的危險(xiǎn)點(diǎn)，越小越后治理，不過如果某個(gè)條件變化時(shí)Y值產(chǎn)生了很大變化，就可以將此條件的水患點(diǎn)作為關(guān)鍵點(diǎn)，采取優(yōu)先治理。

對下面幾種水患現(xiàn)象的治理進(jìn)行簡單分析，水患1：下山 沒 有 積 水，Y=3+0+0+1+1+0.5+1=6.5； 水 患2： 斷 層 流水，Y=1+2+1+1+2+0.5+1=8.5； 水 患 3： 溝 谷 下 巷 道，Y =1+2+0.5+2+1+0+2=8.5。理論上來講礦井中出現(xiàn)斷層涌水時(shí)，其危險(xiǎn)性是比下山采空時(shí)的危險(xiǎn)性高的，但是在實(shí)際的運(yùn)行中，下山積水之后才會轉(zhuǎn)化成為水患點(diǎn)，所以在實(shí)際的運(yùn)行過程中，下山無積水采空的水患危險(xiǎn)性是比斷層流水水患的危險(xiǎn)性要小的。

4　煤礦礦井的治理

在開展礦井水患點(diǎn)的治理工作的過程中，具體的治理程度是依據(jù)水患點(diǎn)的量化值來進(jìn)行治理，比如對于上文中的水患點(diǎn)1的治理過程中，如果下山采空沒有積水，一些治理人員認(rèn)為應(yīng)該采用廢渣填滿的方法來進(jìn)行治理，降低未來積水的可能性。不過，由評價(jià)值來說，該點(diǎn)水患危險(xiǎn)性量化值是Y=6.5，因?yàn)檠a(bǔ)給困難所以無法采取廢渣填滿方法。

5　結(jié)束語

本文得出結(jié)論是，煤礦礦井在水患治理問題上的初步評價(jià)是十分有意義的，對于數(shù)學(xué)量化的方法的運(yùn)用是有效的，這其中的重點(diǎn)是賦值問題與Y1與Y2的確定，并且還能評價(jià)治理的效果。

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