王峰 孔寧
摘要:隨著礦井開采向地層深處不斷延伸,地層地質(zhì)及水文地質(zhì)條件愈加復(fù)雜,嚴(yán)重影響礦井安全生產(chǎn)。了解煤礦防治水的危害、措施和管理辦法,加強(qiáng)礦井水的探測(cè)和疏放工作,提高技術(shù)和管理水平,采取相應(yīng)的礦井防治水措施,是降低水害事故的必要條件。
關(guān)鍵詞:煤礦;防治水;措施
在煤礦開采和施工過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要,但也是一個(gè)易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視,導(dǎo)致地下水引起的各種工程危害時(shí)有發(fā)生。為此,在煤礦開采過程中要加強(qiáng)防治水技術(shù)管理,查明水文地質(zhì)問題,評(píng)估地下水對(duì)煤礦開采的作用及影響,同時(shí)采取必要措施,防止水害安全事故的發(fā)生。
一、礦井水災(zāi)的危害
凡影響生產(chǎn)、威脅采掘工作面或礦井安全、增加噸煤成本和使礦井局部或全部被淹沒的礦井水,都稱為礦井水害。礦井水災(zāi)對(duì)礦井生產(chǎn)危害較大,輕則影響礦井生產(chǎn)效率,重則造成淹井人亡的惡性事故,具體來說主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)惡化生產(chǎn)環(huán)境??稍斐上锏婪e水,頂板淋水使工作面及附近巷道空氣潮濕,工作環(huán)境惡化,影響個(gè)人身體健康。
(二)增加排水費(fèi)用,提高噸煤成本。礦井水的大小直接關(guān)系到排水設(shè)施、設(shè)備和排水費(fèi)用。
(三)縮短生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。水對(duì)金屬設(shè)備、設(shè)施具有腐蝕作用。
(四)損失煤炭資源。主要是指隔離煤柱的煤損。
(五)引起瓦斯積聚、爆炸和硫化氫中毒。
(六)當(dāng)?shù)V井水的水量超過礦井的排水能力或發(fā)生突然涌水時(shí),輕則造成礦井局部停產(chǎn)或局部巷道被淹沒,重則造成礦井淹沒、人員傷亡,被迫停產(chǎn)、關(guān)井。
二、防治水工作存在的問題
礦井防治水是指在盡可能地保持礦井或采區(qū)開采前原有的水文地質(zhì)狀態(tài),減少或防止地下水和地表水流入礦井、巷道、采區(qū)而危害采礦工作所采取的措施。由于認(rèn)識(shí)不足、開展不力,使防治水工作存在著一些問題。
一是水文地質(zhì)工作程度低,水文地質(zhì)基礎(chǔ)資料缺乏,絕大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦未進(jìn)行過正規(guī)地質(zhì)勘探與水文地質(zhì)勘探,現(xiàn)有水文地質(zhì)資料難以滿足煤礦安全生產(chǎn)工作的需要。近年煤礦整改中,有些煤礦補(bǔ)編了地質(zhì)報(bào)告和水文地質(zhì)報(bào)告,但大多數(shù)內(nèi)容偏簡(jiǎn)單,指導(dǎo)性和針對(duì)性不強(qiáng),有的甚至流于形式,缺乏可操作性。
二是煤礦礦井水文地質(zhì)工作開展不力,水文地質(zhì)編錄及觀測(cè)資料缺乏,無礦井水文地質(zhì)臺(tái)帳或臺(tái)帳內(nèi)容不全。絕大部分礦井未進(jìn)行礦井涌水量觀測(cè)。
三是可能發(fā)生水害的地點(diǎn)、水害類型和水災(zāi)隱患底數(shù)不清,采掘工作面水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)不及時(shí),對(duì)有突水危險(xiǎn)的地方監(jiān)測(cè)不夠或無監(jiān)測(cè)制度,防治水措施與防探水措施不完善,甚至突發(fā)礦井突水事故,造成不必要的損失。
四是各類防隔水煤(巖)柱未留設(shè)或留設(shè)不規(guī)范。少數(shù)煤礦甚至越界超深跨界開采,破壞了井田邊界防隔水煤(巖)柱,使水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。
五是礦井排水設(shè)備(包括水泵、水管、配電設(shè)備)和水倉不完善,滿足不了排水工作的要求。
三、科學(xué)開展礦井防治水工作
一是切實(shí)加強(qiáng)防治水基礎(chǔ)工作。煤礦要編制中長(zhǎng)期防治水規(guī)劃和年度防治水計(jì)劃,并認(rèn)真組織實(shí)施。各類礦井要采用適合本礦井的物探、鉆探、化探等先進(jìn)適用技術(shù),查明礦井或采區(qū)水文地質(zhì)情況。重視地球物理技術(shù)在煤礦水害方之中的地位,在采取設(shè)計(jì)階段堅(jiān)持利用三維地震勘探技術(shù)和瞬變電磁技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充勘探,查明落差大于5m的斷層及富水性。
二是認(rèn)真做好井下探放水工作。凡采掘工作面受水害影響的礦井,要開展充水條件分析,堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,落實(shí)“防、堵、疏、排、截”五項(xiàng)綜合治理措施。礦井有透水征兆時(shí),受水害威脅的區(qū)域要立即停止作業(yè),撤出作業(yè)人員到安全地點(diǎn),分析原因,采取有效措施。井下探放水必須使用專用的探放水鉆機(jī),嚴(yán)禁使用煤電鉆探放水。
三是加強(qiáng)“雨季”三防工作。煤礦企業(yè)必須就防范暴雨洪水進(jìn)行隱患排查和專項(xiàng)整治,徹底消除隱患。井口標(biāo)高低于歷史最高洪水水位的礦井要有應(yīng)急措施;對(duì)洪水可能淹沒的廢棄老窯井口必須按規(guī)定填實(shí)封死,或在井口澆注1個(gè)大于井筒斷面的堅(jiān)實(shí)的鋼筋混凝土蓋板,嚴(yán)防地表水倒灌井下導(dǎo)致淹井。雨季要安排專人負(fù)責(zé)對(duì)本井田范圍及可能波及的周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動(dòng)裂隙,以及可能影響礦井安全的水庫、湖泊、河流、涵閘、堤防工程等重點(diǎn)部位進(jìn)行巡視檢查,特別是接到暴雨災(zāi)害預(yù)警信息和警報(bào)后,要實(shí)施24小時(shí)不間斷巡視。建立暴雨洪水可能引發(fā)淹井等事故災(zāi)害緊急情況下及時(shí)撤出井下人員的制度,發(fā)現(xiàn)暴雨洪水災(zāi)害嚴(yán)重,可能引發(fā)淹井時(shí),必須立即停產(chǎn)撤人,只有在確認(rèn)隱患已徹底消除后方可恢復(fù)生產(chǎn)。
四是加強(qiáng)水害應(yīng)急救援和職工防治水安全知識(shí)培訓(xùn)各產(chǎn)煤地區(qū)相關(guān)部門要制訂完善水害應(yīng)急預(yù)案,建立區(qū)域搶險(xiǎn)排水基地,增置各類排水設(shè)備,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修,保證設(shè)備完好,以提高搶險(xiǎn)救災(zāi)能力和效果。煤礦企業(yè)也要儲(chǔ)備足夠的搶險(xiǎn)物資和設(shè)備,確保搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)能夠及時(shí)到位并發(fā)揮作用。煤礦企業(yè)要結(jié)合典型水害案例,加強(qiáng)對(duì)職工水害防治知識(shí)的培訓(xùn)和教育,提高安全生產(chǎn)技能和綜合素質(zhì)。制定并不斷完善礦井水害應(yīng)急預(yù)案,開展應(yīng)急預(yù)案的演練,使職工掌握逃生的路線。煤礦企業(yè)發(fā)生透水后,要立即啟動(dòng)礦井水害應(yīng)急預(yù)案,并按規(guī)定及時(shí)上報(bào)有關(guān)部門,積極開展救援工作。
四、防治水的技術(shù)措施
防治水工作應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則,采取綜合治理措施進(jìn)行防治。
地表水防治。首先查清新增井田的水文地質(zhì)條件。其次對(duì)井田范圍內(nèi)及相鄰礦區(qū)回采塌陷所造成的地面裂隙進(jìn)行檢查、充填、疏通。然后采取以下具體措施:以導(dǎo)流為主,導(dǎo)排結(jié)合。對(duì)地面排放水系統(tǒng)進(jìn)行完善,各排水溝進(jìn)行清淤、加幫墊底。對(duì)各揚(yáng)水站設(shè)備進(jìn)行維修,保證設(shè)備的完好,對(duì)蓄水池進(jìn)行清淤。對(duì)地面塌陷坑、裂隙、廢棄露天坑及廢棄小煤礦等進(jìn)行回填。
井下采空區(qū)積水的防治。一是采空區(qū)積水的防治。采空區(qū)積水是由于開采時(shí)的低洼地段或下山開采所形成的,要以疏放為主,查清各期開采時(shí)形成的采空區(qū)積水情況,及時(shí)建立探放水系統(tǒng)進(jìn)行探放水,確保煤層開采過程的安全,要按規(guī)定設(shè)立水倉和排水管路。健全相鄰礦井間的交換圖制度和雨季巡回檢查制度,完善生產(chǎn)活動(dòng)的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度,要做好定期報(bào)交換圖工作。
二是斷層水、裂隙水和鉆孔水的治理。該煤礦井田內(nèi)斷層較多,斷層破碎帶較寬,導(dǎo)水性較強(qiáng),當(dāng)井巷工程施工穿過斷層時(shí),斷層裂隙帶水或斷層導(dǎo)通的積水區(qū)的水就會(huì)進(jìn)入礦井。對(duì)斷層水的治理主要以疏導(dǎo)為主,在開采時(shí)要留設(shè)防隔水煤柱,確保開采安全。
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