郝鴻儒
摘要:煤礦采空區(qū)水害破壞性極大,一旦發(fā)生后果往往及其嚴(yán)重。做好老空區(qū)積水治理尤為重要,尤其是對(duì)積水區(qū)域、積水量、威脅程度要分析和排查清楚。同時(shí)要制定合理的防治水計(jì)劃和一系列安全技術(shù)措施,探放水工程施工中的技術(shù)管理工作也要落實(shí)到位。最終實(shí)現(xiàn)采空區(qū)積水的有效治理?;诖?,本文將著重分析探討礦井老空水防治措施,以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:礦井;老空水;防治
1礦區(qū)古空水可能發(fā)生水害的主要原因
南陽(yáng)坡煤業(yè)采空區(qū)積水大部分資料較為清楚,是可防、可控的,但是由于一些古井、古窯等災(zāi)害隱患復(fù)雜,加上地表煤井、非煤礦山很多,難預(yù)見(jiàn)的情況是存在的,因此,在沒(méi)有明確資料的一部分采空區(qū)積水可能會(huì)給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大隱患,不論是資料清楚的空區(qū)積水或者不清楚的空區(qū)積水,只要在開(kāi)采過(guò)程中均要嚴(yán)格遵循《煤礦防治水規(guī)定》和《煤礦安全規(guī)程》,就能夠預(yù)防煤礦水災(zāi),但由于人為的不安全行為或者管理不當(dāng),很可能給煤礦防治水工作帶來(lái)隱患,引發(fā)礦井水害事故,綜合分析礦區(qū)近幾年來(lái)的水害事故,其主要原因主要有以下幾個(gè)方面。
1.1對(duì)礦井水文地質(zhì)條件不明確、盲目開(kāi)采
由于事故前方水文地質(zhì)資料不夠清楚,或者是施工期沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格的資料調(diào)查,就進(jìn)行施工作業(yè),這樣在揭露老空的時(shí)候沒(méi)有思想準(zhǔn)備或沒(méi)有應(yīng)急預(yù)案,處理突發(fā)問(wèn)題的話應(yīng)變能力不夠,加之事故搶險(xiǎn)過(guò)程中存在違章施工、違章指揮行為,最終會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。
1.2沒(méi)有嚴(yán)格遵循相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)程進(jìn)行探放水
通過(guò)對(duì)以往一些探放水事故的分析,其事故原因可以歸納為以下幾點(diǎn):(1)探放水設(shè)備一些零部件,設(shè)計(jì)不合格,沒(méi)有嚴(yán)格遵循《煤礦防治水規(guī)定》,例如一些煤礦探放水設(shè)計(jì)套管長(zhǎng)度小于規(guī)定長(zhǎng)度10米的規(guī)定,因此在施工過(guò)程中易發(fā)生水害事故。
(2)對(duì)已發(fā)現(xiàn)事故隱患未能采取合適有效的處理措施。(3)在施工過(guò)程中,沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工,孔口注漿、打壓工作沒(méi)有落實(shí)到位。鉆孔注漿凝固時(shí)間不夠,未達(dá)到48小時(shí)以后就開(kāi)始施工。正是由于以上的人為情況,埋下了安全隱患,最終釀成水害事故。
2設(shè)計(jì)優(yōu)化與水患排查
在開(kāi)采井巷時(shí),要進(jìn)行合理的布局。充分考慮礦區(qū)具體的水文地質(zhì)條件,盡量避免接近采空區(qū)和老窯。并且盡量將首采面布置在采區(qū)較低處,降低采空區(qū)水對(duì)下一步采掘活動(dòng)的威脅,避免頂水作業(yè)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定及我礦生產(chǎn)實(shí)際情況合理設(shè)置防水煤柱。對(duì)水患的分析排查是老空水防治工作的重要方面。造成老空積水的水源較多,比如煤層項(xiàng)底板含水層出水、生產(chǎn)防塵水、采后防滅火注漿水等,在工作面推采期間加強(qiáng)地質(zhì)剖面的素描,摸清工作面內(nèi)低洼點(diǎn)區(qū)域,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)工作面涌水量的觀測(cè),及時(shí)取水樣進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè),摸清工作面涌水的補(bǔ)給情況,為后期采空區(qū)積水水量及水源的分析提供依據(jù)。根據(jù)工作面低洼點(diǎn)及涌水量的分析預(yù)測(cè)采空區(qū)內(nèi)積水范圍、積水標(biāo)高、積水量。老空積水量的預(yù)測(cè)是分析老空水的難點(diǎn),一般采用容積法,即采空區(qū)可能積水的體積乘以相應(yīng)的賦水系數(shù),根據(jù)我礦以往工作中的經(jīng)驗(yàn)或由探放附近老空水出水情況推測(cè)該系數(shù)的取值,賦水系數(shù)一般取02-0·5。
3礦井老空水防治程序和方法
3.1老空水探放程序
正式探放老空水前,一般要對(duì)老巷或老空積水區(qū)進(jìn)行調(diào)查,圈定老空積水區(qū)范圍,確定積水區(qū)邊界,而后根據(jù)老空積水區(qū)的水壓、煤的堅(jiān)硬程度、資料可靠程度等劃定探水線和積水警戒線,編制探放水設(shè)計(jì),確定允許掘進(jìn)距離和超前距。完成上述內(nèi)容后即可進(jìn)行探放水,整理探放水資料,依據(jù)探放水結(jié)果確定允許掘進(jìn)距離,通知掘進(jìn)單位按規(guī)定的允許掘進(jìn)距離施工。然后再進(jìn)行探放水,依次類推,循環(huán)進(jìn)行,直到積水放凈為止。
3.2老空區(qū)積水邊界與探水線的確定
3.2.1積水邊界線的確定
根據(jù)調(diào)查所得老空積水區(qū)分布資料,或由物探、鉆探探查確定的老空積水區(qū)范圍,圈定積水邊界線。
3.2.2探水線的確定
根據(jù)老空積水區(qū)的水壓、煤的堅(jiān)硬程度、資料可靠程度等因素沿積水線平行外推一定距離劃一條線即為探水線。當(dāng)采掘工作面接近至此線時(shí)就要采取探放水措施。探水線的確定見(jiàn)下表。3)積水警戒線的確定。由探水線再平行外推一定距離劃定一條線即為積水警戒線。當(dāng)采掘工作面接近此線后,應(yīng)警惕積水威脅,注意采掘工作面水情變化,如發(fā)現(xiàn)有透水征兆時(shí)要提前探放水,情況危急時(shí)要及時(shí)撤離受水威脅區(qū)域人員。
3.3老空水探放的方法
3.3.1探水前應(yīng)注意的事項(xiàng)
a.檢查排水系統(tǒng)。準(zhǔn)備好水溝、水倉(cāng)庫(kù)及排水管路;檢查排水泵、備用泵及電動(dòng)機(jī)和供電系統(tǒng),確保排水設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)正常,并達(dá)到設(shè)計(jì)的最大排水能力,供電系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)雙回路供電。b.檢查支護(hù)情況。打鉆地點(diǎn)要補(bǔ)強(qiáng)支護(hù),對(duì)幫頂要逐一檢查,有空頂、虛接、松動(dòng)或支架損壞等情形時(shí),要及時(shí)修復(fù)。c.準(zhǔn)備堵水材料。在探水地點(diǎn)應(yīng)備用一定數(shù)量的堵水材料和工具,以便出水或來(lái)壓時(shí)及時(shí)處理。d.檢查瓦斯。打鉆地點(diǎn)要加強(qiáng)通風(fēng),并加裝瓦斯監(jiān)測(cè)傳感器。e.檢查煤壁。煤壁有松軟或膨脹等現(xiàn)象,要及時(shí)處理,閉緊填實(shí),必要時(shí)對(duì)煤壁要采取補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)措施,防治水流沖垮煤壁,造成事故?!隀z查安全退路。避災(zāi)路線內(nèi)不許有雜物、材料等阻塞,要時(shí)刻保證暢通無(wú)阻。
3.3.2探放水鉆孔布設(shè)工藝
探水鉆孔的布置方式和巷道類型、煤層厚度與產(chǎn)狀有關(guān),情況不同時(shí),布置方式也有所不同??偟恼f(shuō)來(lái),探放水鉆孔采用深孔、中深孔和淺孔相結(jié)合的方式。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之,在煤礦開(kāi)采中,煤礦水害是其經(jīng)常發(fā)生的災(zāi)害,被稱為“透水”。近年來(lái),隨著煤礦開(kāi)采項(xiàng)目不斷增多,煤礦水害頻繁發(fā)生,嚴(yán)重影響煤礦生產(chǎn)的安全運(yùn)行,在威脅煤礦施工人員生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí),也造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,增加礦井排水設(shè)備等費(fèi)用。就煤礦水害而言,每年都因該安全事故造成大量人員傷亡。對(duì)于這方面,急需要采取有效的防治技術(shù)加以治理,保證煤礦生產(chǎn)安全運(yùn)行??梢?jiàn),站在客觀的角度,對(duì)其老空水防治技術(shù)的應(yīng)用予以分析有著非常深遠(yuǎn)的意義。這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。