張歷峰 華偉 崔巖
摘要:目前,煤炭仍是人們?nèi)粘I畈豢苫蛉钡哪茉粗?,隨著對外貿(mào)易的頻繁往來和我國經(jīng)濟的迅速騰飛,對于煤炭的需求使得煤礦的開采工作如火如荼地進行。但是在實際的施工中各種問題層出不窮。這些事故的發(fā)生,使得人們更加重視對開采煤礦地質(zhì)條件的分析,同時需要做好后續(xù)的防治水工作,為開采工作的順利開展實做好一系列的安全保障。
關(guān)鍵詞:煤礦開采;防治水技術(shù);水文地質(zhì)
引言:自古以來,煤礦都是各國爭先恐后想要開采的重要資源。然而在生產(chǎn)過程中,由于貪圖利益工作進展速度太快,導致缺乏對煤礦的地質(zhì)分析,許多煤礦企業(yè)沒有將安全隱患排查工作作為重點,不注重施工中的細節(jié),防治水工作也沒有得到太大的重視,導致生產(chǎn)事故頻頻發(fā)生。一旦發(fā)生災(zāi)難事故,就會造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,為了讓煤礦能夠安全合理的生產(chǎn),需要將水文地質(zhì)的分析與防治水工作同時進行。
一、開展煤礦地質(zhì)工作前提
近年來,煤礦事故的發(fā)生率與日俱增。原因通常是煤礦的負責人和工作人員缺乏安全意識,在工作環(huán)節(jié)中沒有將安全生產(chǎn)放到首位,防治水工作和水文地質(zhì)分析工作不能相互結(jié)合,導致各種問題的出現(xiàn)。
(一)、分析煤礦地理位置
許多煤礦所在的位置可能會出現(xiàn)地下水層突水的情況,施工人員在開采煤礦之前,需要對煤礦底板進行注漿改造。由于含水層可能會存在裂縫,通過底板的注漿改造能夠修補裂縫,避免底板滲水問題的發(fā)生。施工人員在操作中應(yīng)采用質(zhì)量較好的泥漿進行改造,防止改造部位再次發(fā)生突水情況。
有些地區(qū)煤礦開采之后可能會出現(xiàn)老窯水危害,具體是由于煤礦開采結(jié)束后沒有做好妥善處理,部分煤礦已經(jīng)采空挖凈,久而久之積聚了大量的水。所以在開采之前,首先要判斷該區(qū)域是否有老窯水的存在。老窯水長期處在密閉空間,可能會產(chǎn)生硫化氫等有毒氣體,在開采前對地理條件進行分析時要做好自身防護。此外,在一些大型煤礦的周圍都有可能有其他煤礦的存在,大多數(shù)是一些非正規(guī)開采的廢棄小煤礦。在對煤礦進行開采時一旦碰到這些廢棄煤礦造成貫通,礦與礦之間的界限被打破,就會引起更大的安全隱患。相通的兩個礦井可能會使得有毒有害氣體相互流通,威脅礦工的生命安全。
(二)、分析煤礦充水條件
地表水、地下水以及大氣中的降雨是礦井充水的水源的重要組成。大氣中的降水通過巖層之間的縫隙可以流通到礦井的深部。但是如果在短時間內(nèi)降雨量較大,可能會對礦井的涌水量造成不利的影響。因此,大氣降水對礦井涌水量的干擾力度較強。除此之外,應(yīng)該對煤礦的地表水含水層和隔水層進行充分分析,判斷其涌水量才能夠使得后續(xù)的工作有效開展。
二、煤礦防治水工作的問題
(一)、地質(zhì)勘探不準確
大多數(shù)水災(zāi)害事故的發(fā)生主要集中在小型煤礦。原因是在開采前沒有對煤礦進行全面的地質(zhì)勘探,對其地下積水也沒有大致的估量就開始盲目進行開采。大部分企業(yè)為了眼前的一些蠅頭小利,并不按照嚴格的要求開采煤礦,而是選擇開采積水礦層,井下違規(guī)作業(yè)使得發(fā)生水災(zāi)的幾率大大增加。此外,部分煤礦缺乏具有經(jīng)驗的作業(yè)人員,當遇到水災(zāi)害事故時不能夠采取有效的防治措施,及時止損。再加上部分企業(yè)忽略了對先進技術(shù)的引進和員工的教育培訓,因此會對企業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失。
(二)、治水管理不到位
目前許多煤礦的負責人對于防水工作意識較弱,沒有建立完善的企業(yè)監(jiān)督體制,導致防治水工作長期缺乏專業(yè)的工作人員管理。在進行防治水工作之前,一定要對礦區(qū)的水文地質(zhì)條件進行全面勘探,但多數(shù)煤礦的技術(shù)條件不夠達標,無法進行正常的地質(zhì)檢測。對于礦區(qū)的水源位置,積水情況都沒有詳細資料。當員工下井挖煤時就需要冒著一定的生命危險。
(三)、確保專業(yè)防治水人才
目前國內(nèi)的各大高校仍沒有開設(shè)對煤礦進行防治水的專業(yè),目前許多具備一定經(jīng)驗的防治水人才都是其他專業(yè)轉(zhuǎn)型而來。因此這方面長期存在著較大的市場空缺,給防治水增加了一定的難度。由于資金投入的不足,使得我國煤礦探測工作的進度長期停滯不前。每逢雨季,由于煤礦的水文地質(zhì)條件復(fù)雜,就會給防治水工作較大的困難。
三、防治水技術(shù)的具體研究
(一)、落實企業(yè)責任制度
在具體進行防治水技術(shù)工作前首先應(yīng)該落實企業(yè)的安全生產(chǎn)責任制度。只有工作人員能夠意識到安全生產(chǎn)的重要性,在后續(xù)的地質(zhì)勘測和防治水工作中才能把安全意識放到首位。單位需要建立水害預(yù)警系統(tǒng),能夠?qū)⑺疄?zāi)害工作落實到具體部門,重點排查礦井下的積水情況,建立水文預(yù)測表。在進行工程設(shè)計時,應(yīng)明確標注開展范圍以及積水的實時情況,盡量避免水患的發(fā)生。在發(fā)現(xiàn)危急情況時能夠及時的向上級報告處理,將危險盡可能的降低。企業(yè)可以定時對員工進行安全教育培訓,落實每位員工身上所肩負的責任與義務(wù),從而能夠打造一支安全生產(chǎn)的團隊。
(二)、完善煤礦自檢自查
在實施防治水工作之前,也需要對煤礦的情況和地理位置進行自我分析。這是對煤礦全面了解的一種重要手段,在檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,將一些安全隱患有效規(guī)避,實現(xiàn)安全生產(chǎn)。盡可能地降低在生產(chǎn)過程中,由于一些地質(zhì)問題或者防治水工作不到位而導致的事故。在開展防治水工作針進行地質(zhì)勘測,能夠幫助工作人員很好地掌握含導水構(gòu)造特征。設(shè)計師需要全面勘測開采煤礦區(qū)域的導水特性和地質(zhì)構(gòu)造,能夠有針對性的建立防治水的方案。確保方案在具體實施過程中,能夠科學合理,能夠有效地規(guī)避開采區(qū)域的斷層結(jié)構(gòu)。在勘測過程中,可以利用動態(tài)檢測系統(tǒng)與觀測網(wǎng)獲得更好的勘測結(jié)果,在發(fā)現(xiàn)問題時能夠第一時間采取有效的控制方法,確保防治水工作的有效開展。
(三)、實施分類治理
實施分類管理的第一步需要治理陷落柱。在治理過程中,通常采取井上下注漿封堵的模式,把陷落柱的頂部和底部能夠填充完整,合理地控制線路筑的涌水量和導水性能。在結(jié)束水文地質(zhì)的勘察工作之后,可以采用封堵或者留設(shè)隔水煤柱的方式實施有效控制。在施工時首先需要對斷層情況進行詳細了解,由于在注漿過程中以及疏導放水時,部分煤礦區(qū)域可能會承受高壓水帶來的威脅。因此,在進行施工時,需要利用注漿的方法加固底板,防止底板破裂。除此之外,也可以采用鉆孔降壓疏水的方式,逐漸緩解底板的壓力,這樣的方式雖然要耗費一定的時間,同樣也能夠減少地下層出水的發(fā)生幾率,確保煤礦能夠安全生產(chǎn)。
(四)、順利排水
為了確保煤礦中的地下水能夠順利排除需要參照煤礦排水的具體實施標準,調(diào)整排水泵的數(shù)量和功率。除此之外,排水泵房的排水能力需要再次基礎(chǔ)上能夠得到適當提升,在遇到突發(fā)情況需要排水時能夠提供需求。入井排水人員應(yīng)牢牢掌握相關(guān)操作流程和崗位責任,入井之前檢查通風系統(tǒng),入井之后時刻檢查瓦斯、頂板支爐的情況并記錄在案。等到水泵運行正常后檢查是否有漏水現(xiàn)象,排水完畢之后在關(guān)閉閥門切斷電源。留勤人員需要對井下各地點進行定時排水,并且需要保證向負責人匯報不少于3次。
(五)進行防治水技術(shù)投入
要想確保煤礦能夠安全生產(chǎn),除了要提升工作人員的安全意識之外,技術(shù)的成本投入也同等重要。要想使得煤礦的水害事故能夠有效減少,需要加強資金的投入與科技的生產(chǎn)。一方面工作人員要提高勘察水文地質(zhì)方面的能力,另一方面,需要增加防治水的技術(shù)手段能夠?qū)踩夹g(shù)措施落實到位,保障煤礦整體的安全性。
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作者簡介:張歷峰(1984-03-29),男,漢族,山東棗莊人,研究生,助理工程師;研究方向為地質(zhì)工程。