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浅析红矿复杂水文地质条件下综合防治水技术

2017-09-11贾一兵杨怀玉

西部论丛 2017年3期
关键词:矿井措施

贾一兵 杨怀玉

摘 要:现如今,我国的科技在不断的发展进步,针对复杂水文地质条件下矿井防治水技术开展探究,结合实践经验,从“查、堵、截、疏、排、探、防、躲”八个方向,对如何实现有效的防治水提出一些见解,希望能够为矿井水害的有效防治提供借鉴与参考。

关键词:矿井 复杂水文地质 水害防治 措施

引 言

煤矿生产存在复杂多变的水文地质环境,尤其是近些年以来在持续拓展煤矿生产规模的影响下,各个矿区存在日益复杂化的水文地质现状。笔者结合多年的工作经验,从"查、堵、截、疏、排、探、防、躲"八个方向,对如何实现有效防治水提出一些见解,希望为矿井水害的防治提供借鉴与参考。

一、概况

红矿于1968年建成投产,2009年1月通过改扩建,生产能力120万t/a,矿井采用斜井-平硐联合开拓方式,采煤方法为倾斜长壁式综合机械化采煤工艺,顶板管理方式为全部垮落法。开采水平+880—+940米, 2018年1月确定的矿井水文地质类型为复杂型。采掘工程受第四系孔隙潜水含水层、侏罗系中统直罗组下段砂岩裂隙含水层、侏罗系中统延安组中部砂岩裂隙含水层三个含水层的影响,富水性弱而对采掘工程影响不大。地表水是矿井目前充水的主要水源。

二、防治水有效措施分析

1.查

“做好预防,科学查疑”是复杂水文地质环境下井下防治水作业的基础方针,是实现矿井充水条件探明的主要依据。在具体的矿井充水条件探明作业中,技术人员应在这一方针指导下,综合运用多样化的探查技术,其主要可采用技术有以下几种:a)数理统计制图。通过全面的调查矿井周边地质气候环境,绘制相应的地下水位分布图、大气降水图、矿井涌水量关系图等,明晰大气降水、地下水等对矿井涌水的补充特性,从而便于针对性采取防治措施,减小矿井涌水;b)连通试验对比。通过前提制图分析,对最有可能导致井下涌水与地表水间存在水力联系的主要过水通道进行连通对比试验,通过投放标示剂(食盐),经由对井下不同出水点的所取水样的检验分析,测定其Na+与Cl-浓度及接收时间,进而明晰地表水同井下涌水的连接性,以便更好地隔绝水源补充;c)综合物理探测。综合运用瞬变电磁技术与直流电检测技术,探明矿井周边老(小)窑开采的范围程度、采空区积水情况等。为井下采掘生产提供有效指导;d)建立水文观测井,探明上覆含水层含水程度及赋水性;e)地面进行巡查制度,对地面的河沟定期巡查,查明地表裂缝裂隙及沟内流水是否正常,并制定相应的措施。

2.堵-注重堵水

首先,有效进行水文地质预报,结合之前探查水文地质得到的地面漏水区域,全面地兼顾开采作业面顶板和底板导水岩层的改变特点,根据检测的岩层岩体的力学特点试验、对煤矿开采作业面有突水危险的范围进行预计和判断,针对地表裂缝裂隙漏水造成沟内流水断流区域,实施有目的性的堵水(如采取泥浆灌注裂缝,对进水通道注浆进行封堵)。由地面源头起开展封堵作业,从而有效地封堵漏水范围,在萌芽时期消除安全问题。

3.超前煤层钻探

凡是掘进工程,无论大小,要切实执行“有掘必探、物探先行、钻探验证、先探后掘”的防治措施, 12407工作面位于矿井南西侧,接近矿井边界,在工作面掘进时候,坚持“有掘必探”原则,在掘进至2050米的时候进行超前探,探出前方有空区,并少量出水,在对瓦斯和水进行处理后,安全揭露小煤矿老巷,老巷低洼处有少量积水,后又继续进行了整修和探查,并实地测量,探明范围,确保了煤矿的安全生产。

4.截

进行埋深相对较浅地区,挖掘截水巷道,并布设相应的排水设施,如矿井井筒中部水仓,在井筒的中部截留大部分流向井底车场的流水,可以大幅削减矿井排水成本,并降低井底中央泵房排水作业量。一般来说这种方法适用于矿井地表导水通道封堵后仍存在地表水部分下渗情况。

5.疏-注重疏水

(1)全面地疏排地面积水的范围,以使地表积水面积和积水量减少,从而防止地下开采工作面中不断地渗漏地表水;(2)对于矿井富水的范围(原矿井二采区采空区),借助开挖疏水通道进行疏水,从而实现采空区安全地长期地进行疏排,实现理想的效果,且确保有着较强稳定性的效果。

6.排-注重排水

矿井进行排水作业认真地根据安全生产要求设置排水装置,并建立了强排系统。结合之前的探测,确保准确和详实的最大涌水量和正常涌水量。尤其是针对老矿区来讲,地质现状和含水地层都出现了非常大的变化,甚至难以对目前检测的矿井涌水量带来参照或者是借鉴。鉴于此,建立矿井动态水文观测系统,对矿井涌水多少进行准确的测定,从而准确地预测涌水量,调整排水系统,符合规程要求。

7.防-防护机制进行创新

主要是水文事故高发地区,政府应该加大资金的投入,把水文事故与全面建成小康社会的思想结合起来。从实际出发,做好水文事故矿山地区的防治工作。对于不同的地质结构采取不同的方法进行防护。在资源开发时,不能只顾眼前的经济利益而忘记了长远点利益。笔者认为在做好以上几个方面的同时,应该组织团队对由水文地质所引起的灾害进行研究,力争在此方面进行创新,进而实行有偿资源开发,有限制资源开发,最大效率资源开发。

8.躲-躲避灾难

水文灾害易发区居民要注意自己的生活环境,熟悉逃生路线,注意政府部门的预警和水文灾害的发生前兆,在灾害发生前互相通知、及时准备。如果在沟谷遭遇暴雨、大雨,一定要迅速转移到安全的高地,切记不要在谷地或陡峭的山坡下避雨;一旦发现有水文灾害发生迹象,记得要向沟谷两侧山坡或高地跑。千万不要沿着沟向上或向下奔跑,逃生时一定要抛弃重物;切记不要躲在有滚石和大量堆积物的山坡下面;不能停留在低洼处,也不能攀爬到树上躲避。

结 語

面对水文地质条件复杂的矿井,鉴于其水文地质环境的多变性与难测性,在防治水方案的制定上切不可简单的以一概全,而应进一步增强对基础水文地质环境的探测,并在此基础上进行综合性防治,构建多样性的防治水体系,针对不同的情况,具体问题具体分析,灵活使用不同的防治水技术,从“查、堵、截、疏、排、探、防、躲”八字方针出发,真正做到矿井水害的有效防治。

参考文献:

[1] 杨绿刚.葛泉矿东井煤层底板突水注浆治理技术[J].煤炭科学技术,2009(6):111-112.

[2] 暴良军.显德汪矿1195工作面奥灰水防治的研究与实践[J].河北煤炭,2010(4):16-17.

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