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

刘友海

国家能源集团神东锦界煤矿 陕西省神木市 719100

摘要：现如今我国对于化石能源的需求量不断增多,煤矿开采能够在一定程度上满足我国供暖等方面的需求。然而在煤矿开采过程中,因受多种因素的影响,往往会出现水害等安全事故,这样就会严重影响到整个煤矿开采的顺利开展,同时还会严重威胁到开采人员的生命安全。基于此,煤矿开采企业必须强化综合防治水技术的应用,有效开展对应的防治水工作,以此来防止水害等安全事故的发生。

关键词：煤矿开采;综合防治;水害;应用;

由于煤矿开采的工作难度较大且非常复杂,加上存在非常高的危险系数。因此在具体开采过程中,煤矿开采企业应选择科学合理的方式来保证煤矿开采的顺利进行。同时,由于不同地区的地质情况不同,且区域内矿井的水文地质特征也存在极大的区别,有的地区的矿井水文地质条件比较复杂,存在较多的导水构造,往往会发生水害事故,这就在极大程度上影响了煤矿开采的安全性。基于此,煤矿开采企业必须掌握有效的技术来避免出现水害事故,保证煤矿开采的安全。
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煤矿开采中综合防治水技术的应用要点

3.1井下防水方法

井下防水方法在综合防水技术中具有最广泛的应用范围。当今中国的井下防水方法主要分为两类：井下密封技术和排水技术。煤炭开采期间应测量煤层与含水层之间的距离。如果煤层与含水层之间有比较大的距离，则必须进行水密工作以防止含水层损坏和洪水；如果两者之间的距离很小或狭窄，则应在生产开始之前进行排水。一般来说，根据实际情况选择一种技术，排水技术的效果更为显着，但测量选择过程产生的经济成本较高，因此应结合实际情况进行排水措施正确合理的选择。在地下防水工程中，必须坚持合理化原则，结合当地实际环境情况和施工要求制定科学施工战略，合理规划田间面积，在地质条件较好、水少的地区优先开采，切实保证工作效率。

3.2煤系砂岩水害防治技术

通常煤层砂岩中水的含水量较低，这是由于储存在煤层中的大部分水在采矿过程中会自然分解，这对采矿过程影响很小。但在某些地区，煤层顶上砂岩的水分含量很高。由于排水措施将对煤矿开采产生重大影响，因而相关人员可采取以下预防水害的措施：（1）对煤顶板含水量进行详细分析，对高含水量地区进行初步分析和勘探，并明确含水量高的区域范围；（2）台面屋面砂岩含水量高，煤矿可以结合物探和钻探来确定屋面砂岩水的含量及其径流，并避免在开采过程中发生影响效率和质量生产的渗漏问题。（3）确保排水的地面排水系统的建设排水能力可满足矿井排水的要求。（4）估算从煤顶板排放的水量，如果水量很大，可以在工作面上的采煤系统中安装水槽，以免影响加水量对采煤质量的影响。

3.3落实综合探测技术

在将综合防治水技术运用到煤矿的采掘作业中时，需要在采掘工作开始以前做好综合勘探活动。最为重要的便是地质的勘探，其为设计防治水措施的关键性参考依据，地质勘测工作会做到针对煤矿采掘地区的水底层、水结构进行全面的勘测，并总结分析出地下的水系特点和地下水的导水性，进而展开对应性强、具体化的防治水活动。在防治水技术中使用的综合探测技术，特别看重对于采掘地区断层和地质动向等方面的勘测，其能够为防治水方案带来有效的依据。综合的水温地质底板勘测工作可运用密度较高的直流电法，来勘测煤矿采掘地区的运送巷、富水动态、开切眼底板、回风巷等展开监测工作，另外还能够灵活的改善水文地质观测网，进而提升水文监测工作的精准性，保证可以尽快找出水文地质区域的反常状况，帮助相关工作者提早创建预防方案。

3.4增加水泵房排水能力

在对煤矿进行采掘期间，想要更好的提升治水的效果，保证排水设备可以把井下水有效的排除，降低矿井的负担，促进采掘工作顺利进行，就需要在进行排水期间，加强水泵房的排水性能，还需合理调节布置水泵房的功率和水泵的数量，进而更好的提升排水系统的效率。同时还要在整个排水的过程中，实时检测、修理水泵设备。另外进行专业人员的培养也十分重要，以期能够对水泵房实施合理的治理与规划，按照矿井的真实情况，设置合理的水泵数量，进而提升水泵的排水性能，为煤矿井道的创建与采掘工作带来良好条件，保证矿井可以有效应对突发的水灾害。

4.结语

总而言之,水害事故作为煤矿开采中的常见事故问题,不仅阻碍着开采工作的顺利开展,还严重威胁了开采人员的生命安全,给煤矿企业带来极大的经济损失。基于此,煤矿企业必须重视防治水工作的开展,通过将地面防水方法、井下防水方法及综合探测技术有效应用到煤矿开采中,来在极大程度上降低水害事故的发生率,确保各项开采工作的顺利开展,提高煤矿开采的质量,进而促进煤矿企业的健康稳定发展。

参考文献

[1]王兆欣.煤矿开采中综合防治水技术的应用研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(12):157-158.

[2]张涛.煤矿开采中综合防治水技术的应用[J].当代化工研究,2019(14):47-48.