安俊孝

摘要：礦井水害是重大礦井自然災(zāi)害之一，多數(shù)水害事故的發(fā)生就是由于防治水管理上的漏洞或方法的不完善，因此，若要提高煤礦生產(chǎn)的安全性，則需要加強(qiáng)煤礦防治水技術(shù)管理，應(yīng)用正確方法來(lái)防治煤礦水害，保證煤礦安全。本文從煤礦防止水管理工作中存在的問(wèn)題出發(fā)，提出煤礦防止水采取的方法，并對(duì)防水原理進(jìn)行了分類；希望通過(guò)本文的研究，能給廣大煤礦防止水工作者提供借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦防治水；水害；技術(shù)管理；基本原理

礦井內(nèi)發(fā)生突然的涌水或涌水量超出正常排水能力從而造成水患的情況，統(tǒng)稱為礦井水災(zāi)。一旦發(fā)生礦井水災(zāi)，一方面會(huì)使生產(chǎn)環(huán)境惡化，破壞正常的生產(chǎn)程序，阻礙礦井作業(yè)的運(yùn)行；另一方面也造成了國(guó)家財(cái)產(chǎn)與資源的不必要損失，影響當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，甚至造成人員傷亡的事故。我國(guó)于2009年開(kāi)始施行新頒布的《煤礦防治水規(guī)定》，旨在規(guī)范礦井防治水操作安全，確保礦井內(nèi)對(duì)水災(zāi)及時(shí)預(yù)防，避免發(fā)生災(zāi)害。

1、煤礦防治水在管理工作中存在的問(wèn)題

1.1 地質(zhì)勘查存在疏漏

煤礦水害在我國(guó)礦井災(zāi)害中屬于多發(fā)災(zāi)害，這種災(zāi)害一般具有較為明顯的規(guī)律性，煤礦水災(zāi)一般在中小型煤礦中呈多發(fā)狀況，尤其以小型煤礦為主，大型煤礦較之來(lái)說(shuō)其水害事故的頻率要明顯低于小型煤礦。這主要是由于在實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，小型煤礦往往受到多方面因素的限制，例如資金不足、規(guī)模小、技術(shù)不先進(jìn)、政策扶持力度不夠等等，這些情況都會(huì)對(duì)煤礦的正常生產(chǎn)造成一些不利的影響。一般煤礦企業(yè)在開(kāi)采前都會(huì)對(duì)對(duì)應(yīng)地的地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)全面的勘查，對(duì)即將建礦地點(diǎn)進(jìn)行深入了解，從而判斷該地點(diǎn)是否符合建礦開(kāi)采的標(biāo)準(zhǔn)，是否可以進(jìn)行實(shí)際開(kāi)采工作。一些大型煤礦通常具有資金足、技術(shù)高的優(yōu)勢(shì)，因此這些企業(yè)可以對(duì)即將進(jìn)行建礦的地址進(jìn)行高規(guī)格地質(zhì)勘查工作，而對(duì)于一些小型煤礦來(lái)說(shuō)，其主要目的是為盈利，使企業(yè)經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)最大化，這樣一來(lái)就容易忽視對(duì)地質(zhì)的勘探，這就使得煤礦工人在進(jìn)行開(kāi)采工作時(shí)難以充分了解煤礦的地質(zhì)條件，更難以預(yù)防可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題，一旦發(fā)生事故，就會(huì)造成企業(yè)及人身安全的極大損失。

1.2 基礎(chǔ)工程質(zhì)量不符標(biāo)準(zhǔn)

煤礦開(kāi)采的關(guān)鍵就是煤礦的基礎(chǔ)工程，也是煤礦投入生產(chǎn)的重要部分，針對(duì)我國(guó)目前煤礦建設(shè)的基礎(chǔ)工程質(zhì)量來(lái)說(shuō)，還是有相當(dāng)一部分煤礦企業(yè)在開(kāi)展基礎(chǔ)工程建設(shè)的過(guò)程中存在著弊病與不足，這就為煤礦水害的發(fā)生埋下了安全隱患，從而增大了煤礦的防治水工作難度。

1.2.1 工程設(shè)計(jì)存在弊端

煤礦基礎(chǔ)工程建設(shè)與一般工程建設(shè)相同，都需要首先對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，要明確設(shè)計(jì)圖紙之后才可以開(kāi)始施工。煤礦的工作區(qū)域主要是在地下，由于設(shè)計(jì)人員對(duì)地下實(shí)際情況缺乏深入了解，常常就會(huì)使設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，從而造成設(shè)計(jì)與實(shí)際存在差異，基礎(chǔ)工程也就出現(xiàn)了弊端，煤礦的防水性也就被大大削弱。

1.2.2 工程建設(shè)違反國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)對(duì)煤礦基礎(chǔ)工程建設(shè)有嚴(yán)格規(guī)定，從施工的各個(gè)方面都有著極為細(xì)致的要求，例如施工的材料、質(zhì)量和類型等方面。而一些煤礦企業(yè)在實(shí)際工作過(guò)程中，往往會(huì)追求更快的工期、更少的成本、更高的利潤(rùn)等而違反我國(guó)對(duì)煤礦基礎(chǔ)工程建設(shè)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這就會(huì)使得井下工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，從而為井下水害事故埋下了安全隱患。

1.3 管理工作存在漏洞

煤礦開(kāi)采工作復(fù)雜而嚴(yán)謹(jǐn)，安全管理工作更是尤為重要，而煤礦防治水工作就是煤礦安全管理工作的其中一個(gè)類型，通過(guò)實(shí)際走訪部分煤礦，我們不難發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)一部分煤礦在防治水管理上都存在一定漏洞，使得防治水實(shí)際工作中難以真正實(shí)現(xiàn)完滿效果。

1.3.1 管理制度有缺失

管理制度的不健全會(huì)導(dǎo)致煤礦防治水管理工作存在不規(guī)范性，也會(huì)在實(shí)際工作過(guò)程中使工作人員對(duì)工程的管理力度難以加強(qiáng)，使管理效果大打折扣，造成管理漏洞與缺失。

1.3.2 管理人員專業(yè)程度不夠

煤礦防治水管理工作不單單是簡(jiǎn)單的管理工作，不但要求管理人員具備充分的管理方面知識(shí)，還要求人員要對(duì)開(kāi)采過(guò)程中防治水工作有充分了解，以及時(shí)處理實(shí)際工作中遇到的防治水方面的問(wèn)題，由于部分企業(yè)對(duì)管理人員專業(yè)素養(yǎng)的重視程度參差不齊，導(dǎo)致很多企業(yè)中煤礦防治水管理人員的專業(yè)程度較低，無(wú)法保證煤礦防治水管理工作的高水平高質(zhì)量，一些管理人員甚至對(duì)煤礦防治水工作細(xì)節(jié)了解甚少，無(wú)法深入管理煤礦防治水工作。

1.3.3 風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)不足

所謂煤礦防治水工作，應(yīng)當(dāng)以“防”為重中之重，這樣才能避免導(dǎo)致需要“治”的局面，這是安全管理的關(guān)鍵，也是在煤礦開(kāi)采過(guò)程中減少水害問(wèn)題的最優(yōu)辦法，但由于傳統(tǒng)管理理念根植的限制，部分煤礦企業(yè)并未將風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)作為安全管理過(guò)程中的首要工作，這就導(dǎo)致煤礦在實(shí)際開(kāi)采工作過(guò)程中常常出現(xiàn)水害事故，進(jìn)而導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)癱瘓的局面。

2、煤礦防治水采取的主要方法

煤礦防治水工作主要采取以“防”、“堵”、“排”、“截”綜合治理方案，多方面結(jié)合治理，預(yù)防得當(dāng)，及時(shí)治理，共同打造井下安全開(kāi)采環(huán)境。

2.1煤礦地面防水工作方法

地面防治水主要是以地面修筑的一些防排水工程為主，以對(duì)降雨匯集水及地表水大量涌入到工業(yè)廣場(chǎng)起到阻止作用。

2.1.1 防水 井口與建筑場(chǎng)地的選擇要避免受洪水或大量雨水積水的威脅，井口與場(chǎng)地內(nèi)主要建筑物標(biāo)高要高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位，若由于地形限制因素而使井筒位置難以確認(rèn)，則需要修筑起高臺(tái)，進(jìn)而使井口的標(biāo)高高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位。在處于一些特殊的劣勢(shì)條件情況下，例如煤礦區(qū)在受到山洪威脅時(shí)，可以在山坡上修筑防洪溝來(lái)對(duì)山洪進(jìn)行堵截，同時(shí)在礦井井口附近迎著水流方向修建防洪堤壩，防止山洪暴發(fā)導(dǎo)致洪水從井口大量灌入井下。

礦井地區(qū)的塌陷包括塌陷深坑和談下龜裂等形式，窯口廢井等形式，要用鉆土和石塊先進(jìn)行堵塞填充，然后壓實(shí)。對(duì)于大型的坍塌深坑和龜裂地區(qū)，如果填充工程太大或者因?yàn)橛行┳匀辉虿荒苓M(jìn)行填充時(shí)，也可采取現(xiàn)代外國(guó)人常用的換裝排水法進(jìn)行防護(hù)，保證雨水不匯集就可以。

對(duì)于河水流經(jīng)的礦區(qū)，如確實(shí)有漏水情況，并且對(duì)礦井安全造成威脅，可在礦區(qū)漏水地區(qū)用黏土，料石或水泥修筑。這種方法多用于流量不大的季節(jié)性河流流經(jīng)礦區(qū)的情況，對(duì)于水流量較大的河流，可以采取改道的方法進(jìn)行引流。河流改道雖然可以徹底解決河流對(duì)礦區(qū)的安全威脅，但是工程量大，耗資多，還要設(shè)計(jì)到當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)等許多問(wèn)題，所以并不能常常使用，需要認(rèn)真調(diào)查，全面衡量利益后再?zèng)Q定。

2.1.2疏 對(duì)礦區(qū)內(nèi)積水集水現(xiàn)象，現(xiàn)代多采用開(kāi)掘疏水溝的方式將集水排走。如果狂勁四面環(huán)山，積水流不出去可以采用鑿隧道的方式把水引到礦區(qū)外。修筑疏水溝時(shí)，不應(yīng)碰觸開(kāi)煤層和含水層等區(qū)域，一面地表龜裂，地表水下滲。

2.1.3排 地勢(shì)低的地區(qū)會(huì)產(chǎn)生水排不出去，或者是礦區(qū)梅雨季有河水倒流，針對(duì)這樣的現(xiàn)象，如今多用泄洪縱溝處建立水閘的方法設(shè)計(jì)排洪站，利用水泵向外排水。

2.1.4截 在井口和工業(yè)場(chǎng)地上方的礦區(qū)，可以在梅雨季前把水位放低，以爭(zhēng)取最大蓄水量，減少礦井的潛在威脅。

如果是在山區(qū)的礦井，應(yīng)該查清狂景區(qū)及其附近的地表水流情況。對(duì)地表水流系統(tǒng)的匯水或滲透情況了解后，針對(duì)疏水能力和有關(guān)水利工程等方面開(kāi)展煤礦防水工作。其中山區(qū)多數(shù)以截為主，防止與堵截相結(jié)合，配合建水庫(kù)，挖魚(yú)鱗坑種樹(shù)，挖掘山前順?biāo)疁?，以減少礦區(qū)雨季水流量；山區(qū)外以防為主，防排結(jié)合，在可能往井下漏水的石灰?guī)r周圍建筑溝渠，構(gòu)成防洪包圍圈，并在溝下建立水閘和排水系統(tǒng)，準(zhǔn)備河水倒灌時(shí)往外排水。還應(yīng)該多井下有威脅的河流進(jìn)行政治，將河汕優(yōu)改為西河取，將有泥石流危險(xiǎn)的流水道下鋪不滲水材料。山區(qū)多以疏為主，疏排結(jié)合，在區(qū)內(nèi)挖中央排水道，建立石頭渠道，在彈下去設(shè)泵站，將積水排除導(dǎo)到礦區(qū)外。

2.2煤礦井下防水方法

井下防水可分為井下防水和疏導(dǎo)式排水兩大類，當(dāng)煤層與水或者含水層有間隔時(shí)，適合采用防水措施；當(dāng)煤層離含水層很近或者相接時(shí)，應(yīng)采取疏導(dǎo)式排水方法。這類措施從安全角度考慮，疏導(dǎo)式排水比防水更有效，但是費(fèi)用高。因此在玄策防水措施的時(shí)候，應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析，權(quán)衡利弊后再做出科學(xué)選擇。

2.2.1合理開(kāi)采 在狂勁設(shè)計(jì)中，要充分考慮礦區(qū)的自然環(huán)境，合理劃分井田，選擇適當(dāng)?shù)拈_(kāi)采方式。在進(jìn)行礦井布局時(shí)，應(yīng)本著先簡(jiǎn)單后難的原則，優(yōu)先安排條件好，水量小，易開(kāi)采的礦區(qū)進(jìn)行才開(kāi)，一邊開(kāi)礦一邊積累防水經(jīng)驗(yàn)，為開(kāi)采難礦區(qū)做一定準(zhǔn)備工作。

2.2.2設(shè)置防水隔離煤柱 在煤層與含水層相接地區(qū)，要流出一定空間不采煤，使工作面與地下水保持一定距離。這種留下來(lái)的煤層即為隔離煤柱，井下設(shè)置隔離煤柱可以住址地下水進(jìn)入礦井，也可以防止瓦斯引起的火災(zāi)。防水隔離煤柱主要可分為以下類型：一、井田邊緣和風(fēng)化帶隔離煤柱。二、頻發(fā)水災(zāi)的巷間防水隔離煤柱。井下有時(shí)存水太多也易沖毀巷子，因此積水過(guò)多也要設(shè)置防水隔離煤柱，使生產(chǎn)區(qū)與集水區(qū)分開(kāi)。三、沖積層與風(fēng)化帶要設(shè)置防水隔離煤柱。井下采挖工作區(qū)有時(shí)候離沖積層或者地面很近，而沖積層又含有泥沙，所以挖掘工作必須和沖積層有一定距離才安全。為此，要設(shè)置一定的煤柱。四、斷層防水一定要設(shè)置防水隔離煤柱。多數(shù)斷層是導(dǎo)水的，斷層破碎帶本身也常常含有較多水，因此挖掘工程遇到這樣的情況很危險(xiǎn)。所以斷層兩邊有時(shí)也需要防水隔離煤柱。

防水隔離煤柱是礦區(qū)用來(lái)防水的重要設(shè)施，各大煤炭公司應(yīng)該對(duì)礦井的防水隔離煤柱加強(qiáng)監(jiān)督檢查，嚴(yán)禁使用質(zhì)量差的防水隔離煤柱，也不準(zhǔn)在風(fēng)花防水隔離煤柱區(qū)內(nèi)作業(yè)。

3、煤炭防治水的原理

3.1空間地震原理

空間地震原理經(jīng)歷了快十年的發(fā)展，在礦區(qū)的應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟?？臻g地震原理可以探明的范圍是非常精準(zhǔn)的，這樣可以保證其平面誤差小，保證斷層平面擺動(dòng)誤差小，能清除的測(cè)出斷層的質(zhì)量，落差，延伸范圍和方向，對(duì)煤層深度和起伏狀態(tài)進(jìn)行精確檢查有利于防水工作的進(jìn)行。空間地震原理對(duì)煤層中的彎曲幅度和厚度的無(wú)處不超過(guò)五米。

3.2改變場(chǎng)磁原理

改變場(chǎng)磁技術(shù)屬于電磁感應(yīng)的一種，利用不接回電線向地下發(fā)送磁場(chǎng)沖波，在一次間歇期間用電線回感感受第二次場(chǎng)。此第二場(chǎng)是由地下導(dǎo)體地質(zhì)提受刺激引起的不穩(wěn)電磁場(chǎng)，可以通過(guò)分析此磁場(chǎng)找出異常區(qū)域。

3.3上行疏水原理

為節(jié)約時(shí)間早日投產(chǎn)，基于這些我們可以首先開(kāi)采解放層，即通過(guò)改變場(chǎng)磁技術(shù)的方式來(lái)防水。改變場(chǎng)磁原理一般先采礦區(qū)下部煤層，后采上部煤層，由于最下部工作面先開(kāi)采所以形成空區(qū)，積水睡著裂縫進(jìn)入空區(qū)這樣不僅可以保證安全，也為第二次采礦做了鋪墊。實(shí)現(xiàn)了企業(yè)利益最大化標(biāo)準(zhǔn)。

3.4防水預(yù)測(cè)原理

對(duì)未進(jìn)行的空間地震技術(shù)勘探區(qū)域進(jìn)行挖掘、勘探，用地質(zhì)預(yù)測(cè)手段進(jìn)行超前探測(cè)、追蹤可以避免因?yàn)槊つ炕顒?dòng)引起的地質(zhì)異常化。地質(zhì)的異?；粌H對(duì)于自然環(huán)境有迫害，也對(duì)于礦井開(kāi)采有著阻礙作用，因此防水預(yù)測(cè)原理的實(shí)施是非常有必要的，只有做好預(yù)備工作，才能保證其他工作順利進(jìn)行。

4、總結(jié)

在礦井的開(kāi)采生產(chǎn)過(guò)程中，必須要充分的了解到一切可能會(huì)導(dǎo)致礦井水災(zāi)發(fā)生的因素，并且對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防措施，才能切實(shí)保障礦井防水工作。如果沒(méi)有預(yù)先的探測(cè)和預(yù)估，將會(huì)導(dǎo)致礦井開(kāi)發(fā)的難度加大，礦井水害程度的加深，導(dǎo)致人才兩傷。而礦井水災(zāi)防治措施在很多方面解決了礦井開(kāi)采過(guò)程中只靠排水解決不了的問(wèn)題，降低了開(kāi)采成本，也降低了安全隱患問(wèn)題，這就是礦井水災(zāi)工作中的宗旨。煤礦防治水工作的實(shí)施不僅保障了礦井安全，也降低了成本，為企業(yè)爭(zhēng)取利益。綜上所述，煤礦防水要從煤礦根本問(wèn)題入手，通過(guò)一些方法和措施來(lái)降低水災(zāi)對(duì)礦井的威脅，希望通過(guò)本文的介紹，可以促進(jìn)這些措施在煤礦防水方面取得更好的效果。

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