韓 敘

(山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院,山西 太原 030006)

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水文地質(zhì)對煤礦防治水工作的重要性分析

韓 敘

(山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院,山西 太原 030006)

論述了水文地質(zhì)條件對煤礦防治水工作的影響，從運用GPS PTK技術(shù)、光學定位測量、無線電定位測量等方面，介紹了山西省煤礦防治水的技術(shù)措施，旨在防止礦井水害事故的發(fā)生，確保煤礦開采工作的安全性。

水文地質(zhì)，煤礦，防水技術(shù)，測量方法

水文地質(zhì)學又劃分為地下水動力學、區(qū)域水文地質(zhì)學、水文地球化學、礦床水文地質(zhì)學、供水水文地質(zhì)學以及土壤改良水文地質(zhì)學等，與地震、地熱和環(huán)境地質(zhì)關(guān)系密切。確保煤礦開采工作的安全需要研究水文地質(zhì)，嚴防潰水、透水、突水事故的發(fā)生。2012年6月，山西市煤礦安全監(jiān)察局在地方煤礦防治水工作座談會上主張推行“物探先行、鉆探驗證、化探跟進”的綜合程序，健全防治水“探測超前、預報準確、防治達效、管理到位”的工作體系，采取“預測預報、有掘必探、有采必探、先探后掘、先掘后采”措施以加強煤礦防治水害工作。本文將淺析水文地質(zhì)條件對煤礦防治水工作的重要性，并以山西煤礦管理為例探討煤礦防治水害工作的方案。

1 水文地質(zhì)條件對煤礦防治水工作的重要影響

1.1 對礦井安全的影響

水文地質(zhì)資料信息的精確程度決定著礦井的生產(chǎn)安全，例如礦井充水性圖是綜合記錄井下實測水文地質(zhì)資料的圖紙，分析礦井充水規(guī)律、開展水害預測、制定防水措施都需要依據(jù)礦井充水性圖，由此可見，圖紙的準確性對煤礦的安全生產(chǎn)具有重要作用，如果圖紙的質(zhì)量有問題很可能會導致礦井淹井事故的發(fā)生。

1.2 對水文地質(zhì)調(diào)查工作具有重要影響

礦井在調(diào)查所有煤礦，特別是小煤礦和廢棄老窯的具體狀況時會在礦圖上標出該礦井的具體位置、開采范圍及其年限，井底積水情況、出水地點以及水情變化等。

1.3 對采區(qū)、采掘巷道及工作面布置的影響

水文地質(zhì)資料直接影響到采區(qū)設計、采區(qū)巷道布置，并對煤礦生產(chǎn)造成重大影響。例如某煤礦2001工作面，原設計走向880 m，切眼位于礦界煤柱線上。由于臨界小煤礦采掘情況不詳，所以運輸巷掘至距原設計切眼140 m處便打鉆探測，當打到70 m時探到老空井有積水涌出，隨即留設防水煤柱并重新布置開切眼，減少儲量10萬多噸，對生產(chǎn)造成重大影響。

1.4 對地質(zhì)儲量的影響

地質(zhì)儲量準確的程度，對采區(qū)、采掘巷道布置、采掘接替以及設備選型都具有重要影響。如果實際儲量比提供的儲量小，那么將會縮短工作面的生產(chǎn)周期，造成采掘接替緊張，浪費設計巷道和所選設備。

1.5 對水文預報的影響

水文預報是指導煤礦井巷施工和生產(chǎn)的一種重要手段，主要表現(xiàn)在可避免重大透水事故的發(fā)生，為制定安全技術(shù)措施提供依據(jù)，指導安全生產(chǎn)。

2 山西煤礦防治水技術(shù)措施與規(guī)章制度

2.1 運用GPS RTK技術(shù)測量地形

在測量地形的時候，如果地形的坡度比較平緩，相對高差小，就可以利用GPS RTK技術(shù)采集需要的測量數(shù)據(jù)。如果坡度較陡，相對高差大，就需要將GPS RTK技術(shù)和全站儀相配合，來測量地形。

2.2 做好物化探測量工作

一般情況下，GPS RTK技術(shù)進行物化探測量的工作時都先在測區(qū)內(nèi)運用測量方法布設物化探網(wǎng)，需要按照一定的規(guī)律來取樣點或者分布物化探觀測點，再設計基線。然后再把設計好的基線或者測線點傳輸?shù)紾PS RTK掌上機，將設計點位用GPS RTK線放樣方法布設到實地。

2.3 做好礦區(qū)控制測量

進行礦區(qū)控制測量的時候，主要依據(jù)礦區(qū)作業(yè)面積和GPS RTK技術(shù)的厘米級精度指標，在國家等級控制點之上做首級控制。如果礦區(qū)的作業(yè)面積不太大，運用導線點或者一、二級小三角點就可以滿足要求。

2.4 運用光學定位測量水下地形

在測量水下地形的時候，首先會借助光學儀器來進行定位。主要運用前方交會法、后方交會法、側(cè)方交會法、視距極坐標法和導標一角法來測量水下地形。

2.5 運用光學及測距定位測量地下水深

一般情況下，GPS RTK定位技術(shù)在水深測量的工作中，都先在測區(qū)內(nèi)運用極坐標測量方法布設水深測量網(wǎng)，即測量方位、距離和測量船的位置。隨著高精度的紅外線、電子經(jīng)緯儀和激光測量儀的發(fā)展，水深測量工作都采用電子經(jīng)緯儀和測距儀組成測量系統(tǒng)，有時候也會使用全站儀來測量。

2.6 運用無線電定位測量地下水深

測量水深時也會依據(jù)無線電定位的遠距離作用和廣泛的覆蓋范圍以及GPS RTK技術(shù)的厘米級精度指標，將定位系統(tǒng)分為遠程定位(距離小于300 km)、中程定位(距離小于1 000 km)和遠程定位(距離大于1 000 km)。

2.7 制定明確的規(guī)章制度

2012年6月，山西市煤礦安全監(jiān)察局在地方煤礦防治水工作座談會上制定了科學的煤礦防水工作制度，表1就是山西市煤礦防水工作制度表。

3 煤礦防水工作的建議

在初次放頂之前，要監(jiān)測并完善排水系統(tǒng)，保持泄水通道的暢通，確保在中切眼初放期間能夠正常排放涌水。此外，要維護液壓系統(tǒng)與支架的維修，將泵站的壓力控制在30 MPa，乳化液液配比為3%～5%，支架初撐力不能小于24 MPa。在初次放頂期間必須將割煤速度控制在2 m/min以下，并每隔1 h就停機10 min，觀察頂板是否存在來壓現(xiàn)象，提前做好防治水工作，按照計劃方案設計兩巷排水能力，并保證排水能力不小于最大預計涌水量的備用水泵以及排水設備與排水管路的完好無損。運順水倉泵和軌順都必須使用雙回路電源。而且，要做好清淤工作，及時清理巷道中的淤煤，這樣可以有效保證排水管路的暢通與清潔。如果發(fā)生水淹巷道事故，必須及時從安全通道有序撤離，然后向上級部門與調(diào)度室回報具體情況。要注意隨時監(jiān)測水文地質(zhì)與礦壓，做好水文預報工作。另外，在網(wǎng)絡時代的背景下，理應全面使用計算機技術(shù)，創(chuàng)建煤礦防水工作管理途徑，應用電子文檔，建立規(guī)范標準的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)煤礦防水工作的現(xiàn)代化管理，這樣能夠節(jié)省時間，提升管理工作的效率與質(zhì)量。

表1 山西市煤礦防水工作制度表

4 結(jié)語

水文地質(zhì)條件對礦井安全的維護工作具有重要影響，確保礦井的安全就必須做好水文地質(zhì)調(diào)查工作。山西市煤礦安全監(jiān)察局曾經(jīng)在地方煤礦防治水工作座談會上主張推行綜合治理煤礦防水的程序，并進一步完善煤礦防水工作管理體系，通過運用GPS RTK技術(shù)測量地形，做好物化探測量工作與礦區(qū)控制測量工作，運用光學定位測量水下地形，采用光學及測距定位以及無線電定位測量地下水深，并建立了科學、明確的規(guī)章制度，為完善煤礦防水工作管理體系提供了大量的寶貴經(jīng)驗。另外，做好煤礦防水工作還需要在初次放頂之前，監(jiān)測并完善排水系統(tǒng)，保持泄水通道的暢通；維護液壓系統(tǒng)與支架的維修，按照計劃方案設計兩巷排水能力，保證排水能力不小于最大預計涌水量的備用水泵，要為運順水倉泵和軌順提供雙回路電源；及時清理巷道中的淤煤，有效保證排水管路的暢通與清潔；隨時監(jiān)測水文地質(zhì)與礦壓，做好水文預報工作；使用計算機技術(shù)，創(chuàng)建煤礦防水工作管理途徑。

[1] 楊云飛.煤礦防治水工作中存在的問題及對策[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學院學報，2012(3)：19-20.

[2] 張成功，朱由軍.魯東煤礦防治水工作中存在的問題及對策[J].山東煤礦安全監(jiān)察局路東分局，2010(1):34-36.

[3] 閆 晶.淺談煤礦防治水工作中存在的問題及對策[J].中國科技信息，2013(18):77-79.

[4] 張家峰.淺談煤礦防治水工作的重要性[J].河南科技，2013(13):23-25.

The importance analysis on hydrology geology to coal mine prevention and control water work

Han Xu

(ShanxiCoalGeologyandHydrologyExplorationResearchInstitute,Taiyuan030006,China)

This paper discussed the influence of hydrology geology conditions to coal mine prevention and control water work, from the use of GPS PTK technology, optical positioning measurements, radio positioning measurement and other aspects, introduced the technical measures of Shanxi coal mine prevention and control water, to prevent the occurrence of coal mine water inrush accidents, ensured the safety of coal mining work.

hydrology geology, coal mine, waterproof technology, measurement method

1009-6825(2016)22-0087-02

2016-05-23

韓 敘(1987- )，女，助理工程師

P641

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