煤矿开采中综合防治水技术的应用

煤矿开采中综合防治水技术的应用

薛悟强 王印

鄂尔多斯市华兴能源有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 010399

摘 要：煤炭是社会发展最重要的能源，对人们的生活以及工业的生产来说是不可或缺的资源。当前国内科技实力的增长、经济实力的增强反作用于对能源的需求，人们对煤炭的需求量在不断的增加。面对这样的形式，人们就需要予以安全施工更高的重视度。为了保障煤炭生产的有效性、有序性与合理性就必须做好对煤炭开采方面的研究。　　

关键词：煤矿开采;综合防治水;防治水技术
　　1 矿井概况
　　1.1 水文地质隐患
　　经过相关工作人员的调查和研究发现，矿井的突水隐患因素主要来自于三个方面。首先，工作面底板具有富水含水层，底板岩层中垂向裂隙，如果受到外界的作用，很容易出现突水情况。另外，在进行煤炭开采的工作过程当中造成导水断层出现，如果超前探测工作不到位，并且没有制定响应的应急方案和保护措施，也会在很大程度上引发突水情况的出现。其三，巷道掘进或工作面开采揭露导水陷落柱，掌握井田内陷落柱的分布规律，若采用的开采方式不够科学合理，同样会造成突水事故的发生。
　　1.2 防治水总体布局
　　基于上述情况，相关管理人员对于防治水工作提高了重视程度，安排专门的部门和人对此项工作进行严格的把控，制定相应的规划和方案，并且根据当前的实际情况进行了不断的改进和优化。

2煤矿水灾成因
　　2.1 不重视探测
　　 事实上不同地区的煤矿水灾发生的原因、类型与位置并不相同，这一问题对煤炭开采探测来说无异于增加了工作难度。假设施工人员没有能够第一时间找到煤矿水灾位置，忽视了对水灾问题的重视度，并没有制定可行、有效防水措施，就会引发煤矿水灾问题。这些问题对于后续的施工来说是非常巨大的安全隐患，会影响到煤矿企业最后的整体收益、整体效益。
　　2.2 地下水层突水
　　 在施工人员开采煤炭的过程中，需要展开煤矿底板注浆改造。底板注浆改造的目的是治理含水层裂缝。利用这一手段、环节打造隔水层，能够有效避免與杜绝底板水层渗水问题的出现。不过很多施工人员在操作中并没有做好底板注浆改造，即便有也没有参照相关要求改造。很多煤炭作业的底板改造都存在质量差的问题。这些没有很好改造的部位时常发生突水情况，限制了后续的工程操作。
　　2.3 老窑水危害
　　 这里所说的老窑水指的就是过去煤炭开采结束后没有做好相应的完善处理，所以部分煤矿出现了采空区域。一些地表水在漫长的时间中渗透到了这些采空区域引发了积水问题。煤矿开采中如果碰到了老窑水，就会导致这些老窑水的涌入，引发水灾。因老窑水长期被困在封闭环境，所以存在比较强的酸性[3]。这些老窑水会对开采设备造成腐蚀效果，引发安全问题。老窑水本身还有硫化氢，这一气体会导致人窒息。部分小型老窑水区域无法有效得到检测，这一问题对于煤矿安全开采来说是非常不利的要素。
　　2.4 周边矿井威胁
　　 根据现有产煤大省煤矿布局来看，每一座煤矿周围都有其他的煤矿存在，甚至早些时期的一些煤矿井田内存在着数量不一的废弃小煤井（非正规开采），如果矿井在开采的过程中碰到了这些废弃小煤矿或因周边矿井超层越界造成贯通，使矿与矿之间连成一片，就会引起更大的安全隐患。早期废弃的小煤井因地质资料不详，没有正规开采规划，且非正规封闭，矿井内会存在大量积水。大型矿井在开采时如果对井田范围内及四周调查观测不详细，遇到此类小煤井，会对现有开采造成非常大的安全隐患。且周边矿井的违法开采会使两个矿井的通风系统受到严重的影响，并且会使相邻矿井的有毒有害气体流入本矿井，威胁本矿井职工的生命安全。
　　3 煤矿开采综合防治水技术应用分析
　　3.1 地表水害综合防治技术
　　针对于地表水的综合防治，首先要通过在地表建筑防水工程，可以有效预防大气降水与地表水进入到矿井之中，有效保护矿井开采安全，这是防治地表水害的第一道防线，对于整体地表水害防治效果有着重要的影响。其次，要做好井简位置的合理选择，无论遇到何种情况，都必要确保井口基础标高要比往年地面洪水最高水位要高。最后，若实际地形受到限制，难以保证井口位置标高，可以通过采取河流改道方式，通常是在隔水层之上修筑堤坝，将河道截断，并开挖一条人工河道，顺利将河流从矿区中引出，在建立人工河道时，应保证河道坡度的合理性，不应过大或过小，造成河道冲刷或堵塞问题;针对旧河道地区，应注意修筑防排水工程，防止积水渗入井下。此外，针对矿区地表斑裂问題，为防止在雨季大量地表水渗入进矿井，可以选择在渗水区上方修筑排水沟，及时将水排出矿外，同时利用水泥或粘土将地表裂隙封堵住，如果裂隙较大，比如大型塌陷裂隙或者溶洞，可以选择先在底部填充碎石，上部覆盖泥土，然后夯实，并保障填充标高稍高于地表，可有效预防地表出现积水、渗水问题。
　　3.2 老窖水水害防治技术

　　针对老窖水水害防治，应采取如下技术措施：一是加强对老窖区积水状况的排查工作，明确不同水窖积水量、补水源、水位、积水范围，并结合以上数据制定矿井充水性图等;二是明确老窖区积水线与探水警戒线，一旦接近探水警戒线，应在开采前严格遵循“有疑必探，先探后掘”原则，有效预防老窖区突水。与此同时，还应进一步明确探放老窖水“三大忌”，一忌不对窖区补水水源进行仔细分析，二忌边放探边进行矿区开采;三忌在雨季将大片老窖区积水放出。同时针对要排出的积水，只有先将水预先排出去，才能够开展后续采掘工作。三是若矿井附近老窖区较多，应先与相邻矿井加强合作，二者定期更换图纸开展采掘工作，从而确保能够实时掌握老空井积水问题，提前做好预防措施;四是提高对水闸墙与水煤柱管理的重视程度，严格按照相关规定，做好井下工程测量，严禁任何采掘工程进入防水隔离柱，并定期检查防水隔离煤柱的完整性，有效预防老窖水水害发生。 　　

3.3 煤矿奥灰承压水害防治技术
　　针对于煤矿奥灰承压水害防治，应采取以下技术措施：首先应提前做好地质与水文条件勘察工作，充分了解奥灰含水层的厚度，含水层存在哪些水力联系，实际岩溶发育情况与富水性。同时还要做好地质构造条件勘察，主要勘察内容包括构造岩石存在哪些断层，断层落差，构造岩石力学性质等。针对于水文地质勘察，则需要围绕矿井范围建立一个地下水动态观测网，实时掌握地下水用水动态，尤其是要做好井下主要突水点、隔水层边界等关键区域的水流动态监测，一旦发现异常，及时汇报处理，可起到良好的预防效果。其次，还要做好疏水降压措施，所谓疏水降压，简单来说即是將煤层顶/板含水层的水疏干，或者降低顶/底板承水压力，能够有效降低地下静水压力，改善采矿条件，是煤矿奥灰承压水害主要的一种水害整治措施。最后，还应从采煤方式入手，结合实际水文地质条件，做好开采顺序的合理安排，一般来说，应先开采相对安全的煤矿区域，针对敏感区域，应先确定开采宽度，宽度越窄，对于煤矿底板带来的扰动越小，回采也就越安全。比如在开展近距离煤层联合开采时，为防止重复采动，导致矿压增大，严重扰动底板，应控制好两层煤拖后距离，一般在70至80m，从而使得后一层煤开采始终是在前一层煤减压环境下进行，防止底板张裂破坏叠加，有效降低对煤矿奥灰层的扰动，预防水害发生

　　参考文献：
　　[1]张慧慧.煤矿防治水常见问题及对策[J].矿业装备，2019（02）：92-93.
　　[2]刘朝俊.矿井防治水技术应用分析[J].石化技术，2019，26（02）：44.

[3]肖飞.煤矿开采中综合防治水技术的应用[J].能源与节能，2018，（10）：118-119.