煤矿矿井水患的初步评价与治理分析

2015-07-26任智智陕煤集团神木张家峁矿业有限公司陕西榆林719316

山东工业技术 2015年1期

关键词：治理安全

任智智（陕煤集团神木张家峁矿业有限公司,陕西　榆林　719316）

煤矿矿井水患的初步评价与治理分析

任智智
（陕煤集团神木张家峁矿业有限公司,陕西榆林719316）

摘要：本文就煤矿矿井水患的初步评价以及治理两方面进行简要阐述，希望能更好地实现煤矿的安全生产。

关键词：矿井水患；初步评价；治理；安全

矿井水灾的形成是地面水和地下水在矿井在建造与生产过程中能通过各种路径涌入矿井，由于矿井的涌水超过正常排水能力而导致矿井水灾，它是煤矿常见的主要灾害之一。

当发生矿井水灾会影响正常生产，并且严重时会导致矿井的淹没，很容易引起人员伤亡，造成严重后果，做好矿井的防水工作是非常必要的。

1　矿井水患评价的原因

矿井水患中，不同的水患点的危险性也具有较大差别，在管理部门看来，水患可能性大的矿井应高度重视；而对矿井生产经营者，应先治理矿井内高危水患点。例举以下水患点予以说明：

水患现象1：主要表现为下山积水，在矿井区间出现了自然排水困难，导致在该区域巷道中首先形成了积水，使得在实施煤矿开采的过程中，区间不能提供水源。由于巷道的废弃，很有可能形成积水区。

水患现象2：其主要表现为断层漏水，在巷道的打通过程中，发现一条导水断层，这直接导致形成了底板涌水，严重时其涌水量能够达到500吨/立方米。

如图所示的水患现象3：该种水患现象主要是由于矿井的互相干扰所导致的，图所示是一个剖面图，由于在其左侧出现了480米到630米的积水，导致煤矿开采工作不能继续开展，左右侧已经堵水，用巷道连通。右侧开采矿井有三个水平开采。

对于以上水患现象有如下问题：1、对于1、2种情况该先治理谁。2、在将第一种与第二种情况进行治理之后，需要对其对于矿井的影响程度进行判断，判断煤矿的开采工作能否安全进行，若一个矿井中出现了前三种情况，而另一个矿井中出现了第四种情况，则应该注意哪个矿井的开采。针对以上问题需对矿井水患点进行评价。

2　煤矿矿井水患的精确评价

2.1数学精确评价

将矿区的水患危险性应用Y来进行表示，将影响水患的危险性条件应用X来进行表示，则能产生如下的关系：

其中，上式中：A表示的含义是水患的危险条件的影响系数。

2.2数学精确评价的合理性

（1）取值的难度很大。对采矿区的水患点危险性的求解采取关系式方法，第一步应先对n取值，即确定影响条件的个数；第二步确定A的取值，即确定水患危险性条件的影响系数，所以对采矿区的水患点危险性的求解采取关系式方法的缺点就是取值难度会大大的增加。

（2）经济合理性。南北方的矿井的采煤能力不同，对于采煤10 万t/a的一个矿井，该种规模的矿井放在北方来说，属于一个小型的

矿井，但是若将其与南方的一般矿井相比，可以看做是一个大型的矿井了，所以对于治理水患的问题，南北方情况不一样，若该矿井位于北方，可以将其作为第二类来进行水患的治理，在投入一定的治理成本之后，能够取得良好的安全效益，但是若该矿井位于南方则可以将水患问题按3类，就是一定的投入，取得较好的安全效益。

2.3水患点初步评价

因为采取精度评价的难度远远大于经济的不合理性，所以对于矿井水患危险性的评价来说，是能够对水患点进行初步评价。

Y最小值Ymin是4，最大值Ymax是21，则对于一个矿井水患危险性的量值范围是4到21之间，然而在通常情况下，矿区危险性值是不等于4和21的，这是因为当量值是4时，那么就可以将改点看做是没有水患危险的点，但是若其量值等于21，那么可以认为改点已经发生一定程度的水患了。

Yz j中间值是12，计算得。当Ymin≤Y＜Y1时，则可确认该点不是水患危险点，可以进行排除；当Y1≤Y＜Y2时，则可以判断该点是水患危险点，要求治理；当Y2≤Y＜Ymax时，则可以判断该点是水患高度危险点，水患发生的概率非常的大，应该立即采取相应的行动来进行治理。

3　水患的治理顺序分析

通常情况下，会依据对矿井的影响条件来对矿井的危险性实施数量化分析，也就是依据上文中所提到的Y值的大小来进行确定，一般会先治理Y值较大的危险点，越小越后治理，不过如果某个条件变化时Y值产生了很大变化，就可以将此条件的水患点作为关键点，采取优先治理。

对下面几种水患现象的治理进行简单分析，水患1：下山没有积水，Y=3+0+0+1+1+0.5+1=6.5；水患2：断层流水，Y=1+2+1+1+2+0.5+1=8.5；水患 3：沟谷下巷道，Y =1+2+0.5+2+1+0+2=8.5。理论上来讲矿井中出现断层涌水时，其危险性是比下山采空时的危险性高的，但是在实际的运行中，下山积水之后才会转化成为水患点，所以在实际的运行过程中，下山无积水采空的水患危险性是比断层流水水患的危险性要小的。

4　煤矿矿井的治理

在开展矿井水患点的治理工作的过程中，具体的治理程度是依据水患点的量化值来进行治理，比如对于上文中的水患点1的治理过程中，如果下山采空没有积水，一些治理人员认为应该采用废渣填满的方法来进行治理，降低未来积水的可能性。不过，由评价值来说，该点水患危险性量化值是Y=6.5，因为补给困难所以无法采取废渣填满方法。