矿井综合防治水技术应用分析

矿井综合防治水技术应用分析

王世龙

华亭煤业集团赤城矿井有限责任公司   甘肃省平凉市 744000

摘要：井下水害一直都是影响矿井生产的重要因素之一，对井下水害进行有效防治是矿井工作人员十分重视的事情，防治水技术对矿井生产有着至关重要的影响。从矿井水害防治的实际情况角度进行观察，可以发现当前矿井生产中建立完整的矿井水害防治作业系统的企业不多，许多企业在现阶段还是缺乏高效的井下水害防治技术管理方法。对此，有必要研究高效的矿井水害综合防治技术，以推动矿井得到可持续、稳定、安全的发展。

关键词：矿井；防治水技术；应用

引言

在现阶段矿井开采过程中，水害是不容忽视的重要灾害，被称为五大灾害之一，尤其是对于一些深度较大的矿井，更是容易在开采过程中遭遇水害威胁，应引起高度关注。对于矿井水害防治问题，需要体现出较强的针对性，并从全方位分析矿井水害问题形成的主要原因，进而制定出相匹配的防治策略，力求从多个角度入手，从而确保防治水工作能够达到最优效果。

1井下水害产生的原因

1.1 水文地质资料不完整

在开展矿井防治水工作之前，需要了解矿井地质条件及周边的环境，包括矿井充水源、水害分布及积水量等内容，但是一些矿井企业没有认真研究矿井充水条件，特别是充水性图。作为一种对井下水文地质资料实际测量并综合记录的图纸，矿井充水性图详细记载矿区充水规律，同时也是矿井水害防治及制定防水方案的重要依据。没有经过水文地质调研，所制定的防治水方案容易脱离实际，缺乏针对性，贸然进行煤层开采会导致作业面突水事故发生。此外矿井地质资料应该包含对矿区周边环境的评估，对矿井开采具有重要不良影响的因素应该重点进行勘察和调研，比如对矿井周边废弃矿井、老窑、溶洞等特殊地质。一些矿井采掘企业缺少对周边环境的勘察，没有标记特殊地貌的位置、范围、积排水量、水情变化等详细数据，导致实际开采过程反复打眼钻孔确认安全方位，严重拖延工作面采掘进度，影响矿井开采效率。与此同时，矿井水文地质资料的精确度对于矿区巷道选择、设备放置、人员安排等具有重要意义，当水文地质资料由于误差过大而失真，会导致实际可开采量与规划开采量数据存在偏差，浪费了企业人力、物力、财力等成本投入，造成企业蒙受巨大经济损失。

1.2钻孔不合理

在开采矿井时通常会形成垂直的导水通道，在进行矿井开采过程中，如果钻孔不合理会提高水害发生的概率。以点状形式存在的垂直导水通道通常不易被发现，水流一般都是沿垂直方向不断向下流动，这样可以提高导水的速度。矿井的周围具有不同的含水岩层，这些含水岩层之间具有一定的连通性。当矿井开采作业时留下的钻孔会提高突水事故的概率，从而有可能出现更加严重的突水事故。

1.3断层水危害

矿井开采中遇到的水害还表现在断层水方面，这也是对于矿井危害性较大的一个水害类型，威胁程度相对较为突出，一旦出现该类水害问题，极容易造成恶劣后果。比如当断层周围存在含水层时，则容易造成矿井出现水害威胁，如果含水层的导通水量较大，更是会加大危害程度。如果断层的落差相对比较大，当出现导水问题时，容易埋下较为明显的安全隐患，一旦在后续矿井开采作业中揭露，则很可能形成突水现象，随之对周围工作人员带来危害。

2矿井综合防治水技术应用分析

2.1规范施工工艺流程

矿井生产环境复杂，设备繁多，需要稳扎稳打保障矿井井下工作的安全性和高效性。要严格监管各环节的施工工艺流程，确保采煤工作的任何一个环节都符合相关操作规范的要求。另外，采煤的规范还需要施工人员进行正确操作。在生产过程中，要严格落实人员培训工作，提高员工的综合素质和安全意识，确保员工掌握相关的理论知识，熟悉整个工艺流程，在工作中严格执行相关规范要求，避免人为失误造成生产进度的减缓。

2.2现场实践

工作人员在进行开采工作之前，要对目标矿井以及矿井周围的地质情况进行了解，明确其特点。对具有复杂性的水文地质进行探测时，可能会发现其中存在的异常区域，专业的工作人员使用有效适用的技术进行探测。全方位的探测可以及时找到该区域的水通道以及掌握存水情况。工作人员在开采时对于矿井下的异常区域要作为重点观测对象，并进行实时的监测。对于开采区的异常区域可以使用钻探对其进行监测，利用真实结果对其进行判断，将其作为决策的依据。在对矿井的水文地质进行监测时，了解其实际状况，为其增加支护以及加固操作。在将防治水技术用于回采阶段时，要选择工作面的主要范围，利用相应的技术对其周围地质环境的存水情况进行仔细地探测，之后对其进行底板注浆从而可以对其进行加固，此种技术可以增加矿井的隔水层厚度，为工作人员的生命安全提供有效地保障。

2.3进行井下探放水

矿井水害问题的防治还应该重点考虑到井下安全作业空间的营造，要求切实做好井下探放水工作，践行“预测预报，有疑必探、先探后掘、先治后采”的基本原则，以此更好实现井下水害的防治。在井下探放水工作开展中，应首先确定所有可能存在积水的区域，尤其对于老空区、临近含水层以及井巷区域，更是需要重点进行探放水处理，以此明确相应积水的分布位置以及水量、水压状况。在井下探水处理中，首先应该撤离不安全区域内所有作业人员，以此规避突水等灾害带来的风险，然后再选择适宜合理的井下探水方式，确保相应探水工作可以达到预期目标。在井下探放水处理过程中，除了要重点关注积水的探寻，往往还需要重点考虑可能出现的瓦斯等有害气体的影响，避免因对该问题的忽视而影响到探放水的安全性。在井下放水过程中，要想取得较为理想的实时监测效果，需准确记录水量以及水压变化状况，以求在最大程度上实现老空水等积水问题的彻底处理，然后再依托探水作业进一步进行准确验证。

2.4超前探水

矿井探放水坚决执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”制度，每个掘进工作面必须编制探放水设计，并严格遵守“物探先行，钻探验证”的探放水方针，矿井掘进巷道超前探查采用瞬变电法和直流电法，确保工作面开口前探一次，然后每隔70m在巷道迎头左方、前方、右方呈扇形设置探测位置，利用交接班时间进行探测。物探显示有异常情况下，钻探钻孔呈扇形布置，超前探测验证。

2.5加固注浆封堵位置施工流程

第一，将涌水钻孔加固和封堵断层破碎带，使用高压注浆施工技术，预防注浆环节跑浆问题出现。加固和封堵之前，应该先封堵勘探孔，利用水泥浆、水玻璃等材料，将闸阀关闭，保证注浆压力达到设计值。第二，对于裂隙带进行加固，按照分段施工和逐步掘进的施工原则，当前一段裂隙治理结束并且达到标准以后，展开下一段施工。注浆孔分段设置，连续设置9处，左、右、底、顶、中等位置分别设计1处，这样可以更好地封堵断层水，加固周围的破碎岩石。注浆阶段，应该重点检查钻孔注浆情况，保证能够在巷道周围形成加固圈。钻孔直径有三种，出口为123mm，先钻进7m，之后钻直径为108mm孔，在内部设置套管，长度6m，终孔直径89mm，钻进阶段应该对水文条件、地质信息多加注意，规避涌水问题。第三，巷道支护利用短支和短掘工艺，空顶距不超过800mm，采取全断面锚网喷结构支护，使用2400mm长锚杆，保证其直径22mm。按照岩体压力对钻口进行布置，锚网选择钢筋网，固定以后利用C20混凝土喷射，使用长度1m锚杆固定，最终喷射厚度150mm混凝土。第四，注浆补强裂隙，注浆以后如果出现漏水和渗水问题，应该及时补强，采取二次注浆技术，让裂隙全部封闭，消除渗水问题，利用粉煤灰、水玻璃和水泥浆作为补强材料。

结语

矿井水害带来的风险不容忽视，如果缺乏必要的及时管控和防治，则很可能酿成严重后果，因此就需要在全方位了解当前存在的主要水害风险因素的基础上，及时采取适宜合理的防治水方案，将矿井水害发生率以及危害程度降到最低，以确保矿井的生产作业安全。

参考文献

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[2]陈敏.矿井防治水分区管理论证———以镇城底矿为例[J].华北国土资源，2018，86（5）：76-78.