陳慧東
摘要:本文主要介紹了煤礦防治水工作,重點介紹了出現煤礦水害安全事故的原因、煤礦防治水工作中的常見問題以及相應的解決對策。目前我國大多數煤礦企業中的防治水工作還存在一些問題,影響著煤礦開采的正常進行,采取有效對策解決這些問題,不僅可以保證煤礦開采的安全性,還可以提升煤礦企業的經濟效益,促進企業的發展。
關鍵詞:煤礦作業;防治水工作;常見問題;有效對策
引言:煤礦行業在我國的發展有著悠久的歷史,長期以來人們在不斷地進行探索。在古代我們取得了很大的成績,但是,步入了近代,由于常年的戰亂導致很多方面遠遠的落后其他的國家,改革開放以來才迎來了發展的契機,在這樣的大環境下行業取得了很大的發展。但是,問題也非常的多,遇到問題并不可怕,可怕的是不知道去發現問題,正確的面對,跟著時代的步伐,這樣對于行業的發展非常的重要。
正文:一、煤礦水災害發生的原因
1.1自然因素
一般情況下,由于自然災害造成的水災害包括以下三種:①降雨影響,出現降水并其降水量達到一定程度后雨水利用風化帶、巖層斷層以及巖石裂縫等方式滲透到煤層礦井當中,并且在部分水位條件相對比較復雜的地方,礦區當中河流會出現非常多的儲水環境,礦井內則會出現非常多的積水;②斷層充水的影響,伴隨我國煤層開采不斷的增多,直接破幻了原有的水平衡,以及打破了斷層構造與地表水以及地下水等之間水利聯系,其中斷層內的含水就會滲透出來造成重水隱患;③老空積水的影響,在大部分的煤礦礦區內,其中巷道內會出現很多的巷道積水,而積水的流動性相對比較強以及分布不均勻,容易造成安全隱患。
1.2人為引發
由于人為因素,在防治水工作出現操作不當也會直接影響煤礦水災害發生,第一,由于違規生產引起煤礦的積水,目前我國的小煤礦水量非常的多大部分的礦井設計并為按照正規的標準進行,造成透水漏水事故頻發。越界越層開采也會導致大量的積水的空區,大部分的煤礦為了追求利益的最大化,在并未獲得水位資料勘查資料的情況下,直接進行開采施工,非常容易進入到可能含有大量積水的老空區進一步增加了發生安全事故的隱患。
二、煤礦防治水工作常見性問題分析
2.1煤礦基礎性建設力度不夠
基礎建設對煤礦防治水有較大影響,基礎性建設不合理,經常出現違規建設行為。例如,防隔水煤柱尺寸留設不合理、防治水墻建設力度不夠、防保護設施不健全等防治水基礎性建設內容均存在一些問題。煤礦基礎建設不當,造成礦井水害的發生,尤其是四川與云南等南方降雨量較大的地區。礦井井下水位容易在多雨季節飆升,難以確保防水巖柱、排水設施的正常工作狀態,致使礦井水害頻繁發生。
2.2煤礦防治水的技術較為滯后
我國煤礦防治水的技術比較落后,導致防治水工作難以高效運行。一是,煤礦防治水面臨帶壓開采的水害問題。部分煤礦企業未意識到帶壓開采帶來的惡劣影響,造成承壓水害的事故頻發。
因水文勘探工作未有效做好,造成煤礦開采過程中,對含水層富水性的強度與弱度無法進行識別。
二是,地表防治水問題。從我國煤礦設計方面而言,多數礦井設計是按照地質報告,將本地最高水位當作礦井井口,未將匯水流量容納入考量范圍,導致滲水隱患。三是,煤礦相關技術管理不充分。一些煤礦防治水監管工作人員與技術人員的監管能力與水文地質技術仍未跟上時代發展,在未對煤礦區域的水文地質條件實施探明狀況下,貿然開采,引起其他類型的安全事故。
三、煤礦防治水工作的對策
3.1強化煤礦開采的安全理念,治理陷落柱“堵水塞”的設計
在煤礦開采生產中,應當將煤礦的防治水工作作為煤礦開采前提,做到從源頭上控制防治水工作,通過逐步措施對整個系統與制度進行完善。在強化煤礦開采的安全理念中應對煤礦區域的水文地質條件進行細致研究,從而使得煤礦開采的各項措施能夠與實際情況相匹配。煤礦設計部門需要對煤礦進行細致入微設計,應符合國家相關法規與設計規范,對煤礦防治水設計,仔細參考當地勘察報告,做出符合實際情況設計。并且,治理工作應該從煤底板以下到奧灰頂界面風化帶以上進行加固治理,形成“堵水塞”,阻止奧灰水上竄,保護煤層的安全開采。“堵水塞”的厚度設計根據礦井防治水規范要求,按照突水系數法計算有效的隔水層厚度計算。
3.2注漿鉆孔的布置,注漿工程設計
應該設計六個鉆孔,滿足陷落柱治理需要,四個在陷落柱內進行治理注漿,二個負責檢驗水泥塞凝結情況與堵水效果。流量控制器控制水泥及水的流量集中應加注到水泥攪拌罐中,確保水泥漿密度在設計要求范圍內,通過注漿泵組及管匯在井口注入井中,壓力傳感器實時監測注漿壓力變化。注漿設備的選擇與各設備優化配置成為注漿研究的首要任務。注漿工藝,采用分段下行式注漿法,孔口止漿方式,連續與間歇相結合。每次注漿前進行壓水,疏通管路,觀察吃漿能力。在注漿前用清水進行壓水試驗,疏通注漿管路及孔內巖石裂隙,測定單位受注層吸水率,通過變化來再次確定漏失量的多少,給注漿提供確鑿的依據。
3.3注漿施工安全措施
各工種作業人員應堅守崗位,各負其責,保證注漿各環節正常運轉。注漿時每班接班要先檢查各注漿泵上水情況,保證設備完好。井下管路進行注水試驗后,先向孔內壓清水,沖洗裂隙并觀測孔口壓力變化情況,待壓力正常時,方可注漿。根據注漿設計要求的水灰比進行注漿,可根據具體情況調整注漿濃度,注漿一般先稀后稠,穩定后按設計要求先用快擋注,壓力上漲時,要降低濃度或降速變擋。注漿時嚴格按水灰比配制漿液,并記錄好水泥、水灰比、泵壓、孔口壓力。注漿期間,孔口觀測人員必須隨時觀測注漿情況,特定時段觀察所注鉆孔前后變化情況,發現問題及時匯報。
四、總結
目前,中國煤礦企業在煤礦防治水工作中還存在諸多不足,短時間內難以改善。因此,需要引起企業足夠的重視,在防治水工作上持續發力,不斷改進工作方法,積極引進智能化的煤礦防治水技術,實現智能化、自動化的煤礦防治水,從而提高煤礦開采的安全性。
參考文獻
[1]王磊.關于在煤礦地質防治水工作常見問題和對策的探討[J].當代化工研究,2020(14):17-18.
[2]暴慧峰.探究智慧礦山建設架構體系及其關鍵技術[J].當代化工研究,2019(11):26-27.
[3]宗鵬.基于物聯網的礦區水文狀況監測系統的研究與實現[D].長春:吉林大學,2015.