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煤矿建设对地下水资源的影响及水文地质灾害防范探究

2020-11-30杜江

中国电气工程学报 2020年17期
关键词:水文地质矿井灾害

杜江

摘要:煤矿开采应重视安全高效开采。近年来,中国煤炭行业的快速发展带动了中国经济的发展,增强了中国的综合实力。但在煤矿开采建设过程中,对周边环境造成了一定的影响,尤其是对地下水水质的影响。煤矿在开始施工之前经常各种对项目的评估,环境保护也提出了相应的措施,减少施工过程的影响,但在煤矿地下水资源保护的过程中仍然没有认真,很容易造成地下水污染,严重时将会污染周围的河流,饮用水的来源等等。

关键词:煤矿建设;地下水资源;水文地质灾害

一、煤矿建设中水文地质灾害防治的必要性

安全是煤矿生产的首要任务和安全在煤矿生产建设起着保证,支持和促进各种水文地质灾害一直是威胁煤矿产业发展的重要因素,而地下水水文地质灾害的主要原因,因此预防和保护地下水为煤矿建设行业是一项重要的工作。

1、有助于提升煤炭开采作业安全性

我国煤炭资源丰富,露天开采效率高,投资省力,建设周期短,但适合露天开采的煤炭储量少,储量不集中,地质条件复杂,给我国煤矿建设带来很大困难。为了确保煤矿的安全,要求在煤矿建设之前,我們必须搞好调查研究,了解当地的水文和水质,并做好防止水文地质灾害,确保矿山建设和煤炭资源的安全开采,并提供必要的保障煤炭资源的高效和高质量的挖掘。过去采矿、经济效益和采矿过程通常是主体,和地质灾害的预防和控制不到位,导致频繁的水灾事故在煤矿建设,影响人民生命和财产的安全,以及速度的中国煤炭行业的发展,这对中国经济发展产生负面影响。因此,必须做好煤矿水文地质灾害的预防工作,以促进我国经济的发展,保证煤矿行业的可持续发展。

1.2提升煤炭开采合理性

水文地质报告是反应当地地质状况的重要材料,在编制当地水文地质报告时必须以当地实际情况为依据,对水文地质灾害情况进行深入调查,借鉴以往煤矿建设中发生过的安全问题、水质灾害问题等,为矿井开采后续生产工作及扩建作业提供重要依据,对于优化生产布局,保障生产安全意义重大。

二、煤矿建设中的地下水防治

1、防治思想与基本原则

制定并执行环保政策和措施,致在保护环境的同时改善人民的生活质量,已经成为我国民生工程的关注点。保护环境不仅关乎人们的生存环境,也影响着经济发展。煤矿建设作业地下水污染对环境污染的影响非常大,一旦地下水产生污染,轻者会影响开采作业的持续进行,提高开采成本;重者会直接造成地表水、地下水污染的安全事故,造成重大经济损失的同时引起人员伤亡。因此在当今的煤矿建设中,应该把环保、安全生产当做一个重要步骤,安全生产与环保相结合,做到把人民的生命安全放在第一位,在创造经济的同时,为我国保护一片绿水青山。

2、地下水防治要求

(1)端正心态。企业在进行煤炭开采前一定要端正心态,杜绝一味对经济利益的追求,对地下水防治工作资金投入不足;(2)煤炭开采者及项目的技术指导者必须专业知识过硬,技术水平满足煤炭开采行业要求,同时不断更新技术知识,学习国内外先进水平,采用科学手段做好地下水防治工作,从源头对水资源进行保护;(3)对煤炭开采过程地下水水质情况进行实时监测,对作业期间产生水质灾害等污染情况时应采取应急措施,及時对地下水进行治理,例如可以用石灰乳、石灰石为中和剂法、微生物法等处理各种酸性矿井水、铁含量大的矿井水,减少矿井水的沉渣,改善地下水水质。

3、地下水防治技术

(1)井地下水探放技术。矿井探放水方面,随着地质、水文地质等基础学科的发展,矿区水文地质研究程度必将得到进一步加深,其中含水介质空间、含水层之间水力联系、地下水补排变化等研究必将深化。对矿井突水机制、矿井水来源、分配比例将趋向于采用定量分析,探索和发展更为精确的矿井涌水量计算方法,应用许多新的探测手段;(2)矿井水的隔离与堵截。隔离水源,采用隔离煤(岩)柱防水,在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱;矿井突水堵截,预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故,在巷道一定的位置设置防水闸门和防水墙;(3)矿山排水。井下设置排水设备,有工作、备用和检修的水泵,工作水泵和备用水泵的总能力,应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量;(4)矿井地下水的排水疏干技术。调查和探测到水源后,最安全的方法是预先将地下水源全部或部分疏放出来;(5)建立水位动态观测系统。矿井要加强矿井涌水量的观测工作和水质监测工作,对于井下新揭露的出水点,在水量尚未稳定或尚未掌握其变化规律前,每日观测1次,对于出现溃入性用水,未查明突水原因前,每隔1~2h观测一次,并采取水样进行水质分析,涌水量稳定后,按照正常观测情况操作。

4、其他水文地质灾害防治技术

(1)矿体内的易燃物质造成的地质灾害。矿体内很可能存在着易燃易爆的有机可燃气体,如甲烷,当煤矿建设项目启动后,随着矿井深度的增加,矿井内部的温度也会增加,并且矿井下通风较差,易燃气体浓度达到一定时极易产生爆炸,造成安全隐患,后果是非常严重的,既会阻碍煤矿开采作业的进行,也对矿井人员的生命造成威胁,在开采作业中,应做好日常的维护管理工作,做好井下通风工作和井下人员对危害的预防及紧急处理;(2)地表塌陷。矿井开挖后,矿体逐渐变空,被踩空的矿体需要支撑,对开采后的矿体不能及时回填和崩落,很容易引起大面积的塌方,造成安全隐患。在作业期间应及时对矿井回填密封,出现塌方后,用水泥浆、黏土等材料进行回填,增固矿井内部环境,同时也能够避免地表水的渗入,对已渗入的地下水及时抽出,减小由于地下水渗入造成矿井下结构更加松软的情况,也能够避免地下水水质污染。

5、安全措施

(1)矿井开采行业要制定严格的规章制度,勒令矿井人员严格遵守各项安全规章制度,对矿井开采及各种灾害预防工作按照规程进行生产作业,做好风险应急预案,保障矿井开采作业的顺利进行,并把人们的生命安全和周围地下水水源水质放在第一位,使开采工作可持续进行;(2)组建专业技术团队,聘请高新技术人才,引进国内外先进开采技术,对矿区水文地质状况进行持续性动态跟踪调查,记录各类水文地质现象,设置有专人对开采期间的水文地质情况总结归纳,出现安全隐患时及时治理;(3)加强对塌陷的管理与预测,调查历年煤矿建设过程的中塌陷情况产生的时间、地点、规模、危害及发展速度等,为处理塌陷设计和施工提供依据,出现塌陷等紧急情况时对人员进行紧急疏散,快速处理塌陷的矿井,以尽量减少由于塌陷影响开采进度。

结束语

煤矿开采行业是我国工业的重要组成部分,推动了我国的经济发展,但是煤矿开采建设很容易对地下水资源造成影响,矿井建设的大部分安全问题,是由于水文地质灾害影响。在煤矿开发之前,应统筹规划,对矿区影响范围内的水文地质情况进行深入调查研究,提出适当的灾害预防方案,对开采工作做好工作报告,后续开采工作严格以报告为依据,出现灾害时及时选择合适的方式处理,对地下水资源进行长期监测,出现污染状况时及时治理,减小污染对周围环境扩散的可能,保证矿井开采人员的安全,贯彻预防为主,治疗为辅的方针,共同促进我国煤矿建设行业的发展。

参考文献

[1]狄效斌.煤矿开采对常村煤矿浅层地下水的影响分析[J].矿业安全与环保,2012(6):87-89.

[2]王磊.西易杰旺露天煤矿开采时区域地下水资源影响分析[J].水资源管理,2014(1):1-2.

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