煤矿防治水知识培训(精选8篇)
防 治水基本知识 2012
年
1、矿井为什么要进行防治水工作? 1)恶化井下作业环境,不利于文明生产。2)影响工人身体健康。3)企业管理增加了难度。4)缩短生产设备的使用寿命。5)造成矿井巷道或采区被淹,导致事故 6)造成煤炭资源的浪费。
2、矿井水是从哪里来的? 1)地表水 2)地下水 3)老空水 4)生产水
3、矿井水害类型有哪些?
1)地表水水害 2)老空水水害 3)孔隙水水害 4)裂隙水水 5)岩溶水水害
4、发生矿井水灾的原因有哪些? 1)水害防治的基础工作薄弱 2)水害防治措施不落实 3)超(深)层越界开采 4)破坏防隔水煤柱 5)防水设施不符合规范要求
6)对断层水、底板水、溶洞水防治认识不足 7)缺乏防治水安全基本知识,安全意识差 8)雨季“三防”工作措施不落实 5、怎样防止地表水流入或渗入井下? 1)掌握地表水变化规律 2)井口要高出历史最高洪水位 3)修筑沟渠,排泄积水 4)填平夯实地表裂缝和塌陷坑 5)雨大时停止采矿活动 6、怎样防治井下水?
概括为“查、测、探、放、截、堵”几个方面。7、矿井透水有哪些预兆?
1)煤岩壁“挂汗” 2)煤岩壁“挂红”
3)空气变冷、煤岩壁发凉、产生雾气 4)发出水叫声 5)淋水加大、顶板来压 6)出现压力水流(水线)7)工作面有害气体增加 8)煤层发潮、发暗 8、采掘工作面出现透水预兆时应采取的措施?
必须停止作业,加固棚顶,立即汇报给当班矿领导或调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点人员。
9、为什么必须坚持“有疑必探,先探后掘”探放水原则?
由于勘探手段和客观认识能力的限制,对地下含水条件掌握不清,不能确保没有水害威胁,或者说是否存在水害“疑问区”。所以,在掘进施工过程中,必须分析推断前方是否有疑问区,有则采取超前钻探的措施,探明水源位置、水压、水量及其与开采煤层的距离,以便采取相应的防治水措施,确保安全生产。
10、在什么情况下必须进行井下探水前进?
(1)接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。(2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。(3)打开防隔水保护煤柱放水时。
(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。(5)接近有可能出水的未封钻孔时。
(6)接近有积水的灌浆区时。(7)接近其它可能出水的地区时。
11、探水前应注意什么?
1)检查排水系统 2)准备堵水材料 3)检查瓦斯 4)检查支架情况 5)检查煤壁 6)检查水沟 7)检查安全退路
12、探水起点是怎样确定的?
1)探水起点至积水区的最小距离:煤层中不得小于30米,岩层中不得小于20米,也可通过公式计算求得。
2)探水起点至推断的积水区边界的最小距离:不得小于60米。3)探水起点至最大摆动范围预计煤柱线的最小距离:不得小于20米。4)探水起点至含水层最小距离:不得小于20米。
13、探水钻孔深度与超前距离怎样确定?
超前距离一般不得小于20米,钻孔深度一般为40米,这样每打一次钻,可连续掘进20米。超前距离可采用公式计算求得
14、探水钻孔直径和数量怎样确定 探水钻孔直径不大于75毫米为宜。
探水钻孔数量应不少于3个,一个中心孔。2个帮孔,其方向应保证在工作面前方的中心和上下左右都能起到探水作用,呈扇形排列。
15、探水钻孔的布置方法? 16、1)上山探水
2)倾斜煤层平巷探水
平巷和开切眼互相配合探水
• 上山与下山互相配合探水
16、局部积水怎样探放?
这些积水区与位置比较准确,可以从积水区10米以外用钻机探放,也可用12米以上的活节麻花钎子探放。要在巷道底部或标高最低的位置打孔,水放干后还需用钻杆串通几次,确实证明水已放干,才可以与积水区掘透。
17、探水巷道掘进的安全措施是什么?
1)探水上下、山及平巷中间不得有低洼积水段。
2)探水巷道必须在探水钻孔有效控制范围内掘进,挂记录牌。
3)巷道支护要牢固,顶帮背实,倾斜巷道要有撑杆
4)清理巷道、挖好排水沟,探水钻孔位于低洼处时,要配备与探放水量相适应的排水设备。5)、在打钻地点或附近要安设专用电话。
6)预计水压较大的地区,探水钻进之前,必须安设好孔口管和控制阀门。
巷道与积水区间距小于探水规定的超前距或有突水征兆时,应将掘进头正前和两帮支架加固,停止探水作业。
8)厚煤层的上山探水巷,必须沿煤层底板掘进,巷道内不能有浮煤。9)探水巷道要加强出水征兆的观察,一旦发现异常时,立即停止作业,撤出受水威胁全部人员,并及时通知矿井领导。10)严格执行“四不放炮”制度。
11)掘进班长、值班矿长必须在现场交接班
18、钻探的安全措施是什么?
1)检查安钻场地的巷道支护和通风情况 2)注意检查观测周围有无出水征兆 3)钻机安装必须平稳牢固 4)严格按设计标定钻孔方位、倾角 5)钻进时要注意判别煤、岩层厚度变化并记录换层深度 6)钻进中发现有害或有毒气体喷出 7)钻进中发现孔内显著变软或沿钻杆流水 8)操作时禁止人员直对钻杆站立
19、放水及放水后掘进的安全措施是什么? 1)探到积水或水压后,应复核原有积水资料 2)设堰板,派专人监视放水情况 3)加强放水地点的通风
4)放水结束后,立即核算放水量与预计积水量的误差 5)恢复掘进和透老空前须进行扫孔或补孔检查 6)掘透老空时,两侧应有掩护孔
7)凡无法观测前方老空状况时,仍需探水前进 20、探水的其它安全措施?
1)在突然大量涌水的情况下探放水时,应事先在探水工作面附近设临时水闸门。2)预先规定好报警联络信号、涌(充)水时的对策及人员避灾路线等。3)放水工作应尽量避免在雨季进行。
4)探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变。
21、发生透水事故时怎么办?
1)在场人员立即将灾情向调度室或矿领导汇报,同时,在现场带班矿领导及班组长应立即采取紧急措施,组织抢救,以防事故扩大,并向邻区工作地点人员告急。
2)在救护队员没有到来之前,应全部启动排水设备,关闭有关地点的水闸门,切断涌水去路。3)遇有瓦斯突出时,要带上自救器,防止中毒。工作地点应设法加强通风,不准关闭风机。
4)如果情况紧急,水势很凶猛,应组织人员沿规定的避灾路线撤退。如果难以辨别方向时,必须朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。人员退到地面后,应立即清点人数,向矿领导汇报。
24、做好煤矿水害防治工作的措施是什么?
1)提高对矿井水害防治工作重要性认识 2)认真落实矿井水害防治责任制 3)加强矿井水文地质基础工作 4)建立健全矿井水害预测预报制度 5)严格矿井防隔水煤柱的管理
6)加强断层水、底板承压水、溶洞水的超前治理 7)严格控制水体下采煤 8)建立完善的井下排水系统 9)做好老空(窑)水的探放工作 10)加强矿井的雨季“三防”’工作 11)严肃查处超层越界和非法开采行为 12)加强煤矿水害防治监管工作 13)加强对煤矿水害的监察力度 14)加强水害应急救援工作
国家安监总局 国家煤矿监察局于2009年1月20日,下发了《煤矿防治水规定》(征求意见稿),对违反本规定条款的煤矿和个人进行最严厉的处罚,触犯刑律的将追究法律责任。具体规定如下:
第129条 煤矿违反本规定第5条的(第5条 煤矿必须配备防治水专业技术人员,配齐专用探放水设备,建立专业探放水队伍。水文地质条件复杂、极复杂的煤矿要设立专门防治水机构),责令停产整顿,处50万元以上100万元以下的罚款;对企业负责人处3万元以上5万元以下罚款。
第130条 煤矿违反本规定第8条的(第8条 煤矿井田内及周边区域水文地质条件不清的,严禁进行采掘活动。矿井有透水征兆时,受水害威胁的区域要立即停止作业,分析原因,采取有效措施),责令停产整顿,处100万元以上200万元以下的罚款;对企业负责人处10万元以上15万元以下罚款。导致发生生产安全事故的,对有关责任人给予撤职、留用察看或开除处分;造成较大以上生产安全事故的,对相关责任人员依法追究刑事责任。
第131条 煤矿违反本规定第15条的(第15条 防治水必备水文地质图件:
一、矿井充水性图;
二、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图;
三、矿井综合水文地质图;
四、矿井综合水文地质柱状图;
五、矿井水文地质剖面图;其他图件由煤矿根据矿井实际需要绘编。煤矿应当建立数字化图件,内容真实可靠,每半年对图纸内容进行修改完善),矿井基础图件不全的,处1万元以上5万元以下的罚款;对企业负责人处1万元以以下的罚款。图件内容不真实的,处50万元以上100万元以下的罚款;对企业负责人处5万元以上10万元以下的罚款。第132条 煤矿违反本规定第25条的(第25条 凡新开凿的井筒、主要穿层石门及开拓巷道,都要及时进行水文地质观测和编录,并绘制井筒、石门、巷道的实测水文地质剖面图或展开图),处2万元以下的罚款;对企业负责人处1万元以下的罚款。
第133条 煤矿违反本规定第53条(第53条 各类防隔水煤(岩)柱一经确定,不得随意变动,严禁在各类防隔水煤(岩)柱中进行采掘活动)、54条的(第54条 开采水淹区下的废弃防隔水煤(岩)柱时,必须彻底疏放上部积水,严禁顶水作业),责令停产整顿,处100万元以上150万元以下的罚款;对企业负责人处7万元以上12万元以下罚款。导致发生生产安全事故的,对有关责任人给予撤职、留用察看或开除处分;造成较大以上生产安全事故的,对相关责任人员依法追究刑事责任。
第134条 煤矿违反本规定第69条的(第69条 井下需要构筑水闸墙时,必须由有资质的单位进行设计,严格按设计施工,并进行竣工验收,否则,不得投入使用),责令停产整顿,处10万元以上50万元以下的罚款;对企业负责人处1万元以上3万元以下罚款。导致发生生产安全事故的,对有关责任人给予撤职、留用察看或开除处分;造成较大以上生产安全事故的,对相关责任人员依法追究刑事责任。
第135条 煤矿违反本规定第89条(第89条 煤矿在受水害威胁的地区,巷道掘进之前,必须采用钻探、物探、化探等方法查清水文地质条件。地测部门要提出水文地质情况分析报告,并提出水害防范措施,经煤矿总工程师组织生产、安监、地测等有关部门审查后,方可进行施工)、90条的(第90条 矿井工作面回采前,必须采用物探、钻探、巷探、化探等方法查清工作面内断层、陷落柱和含水层(体)富水性等情况。地测部门要提出专门水文地质情况报告,经煤矿总工程师组织生产、安监、地测等有关部门审查后,方可进行回采。发现断层、裂隙、陷落柱等构造充水时,必须采取注浆加固或留设防隔水煤(岩)柱等安全措施,否则,不得开采),责令停产整顿,处1万元以上3万元以下的罚款;对企业负责人处1万元以下罚款。
第136条 煤矿违反本规定第91条的(第91条 采掘工作面遇到下列情况之一时,必须进行探放水,探水前必须确定探水线并绘制在采掘工程平面图上),处2万元以下的罚款。
第137条 煤矿违反本规定第94条的(第94条 井下探放水必须使用专用的探放水钻机,严禁使用煤电钻探放水),责令停产整顿,处10万元以上50万元以下的罚款;对企业负责人处1万元以上3万元以下罚款。导致发生生产安全事故的,对有关责任人给予撤职、留用察看或开除处分;造成较大以上生产安全事故的,对相关责任人员依法追究刑事责任
第138条 煤矿违反本规定造成透水事故的,由煤矿安全监察机构或承担煤矿安全监察职能部门组织处理,并作出处罚。
第139条 水害威胁严重的煤矿由煤矿安全监管监察部门提请有关地方人民政府组织专家论证,论证表明在现有条件下难以有效防范重特大水害事故的,应当依法予以关闭。
煤矿水害是矿井生产过程中常见的一种灾害, 其中以井下水患发生最为频繁、影响最为严重, 轻则降低矿井生产效率, 重则造成影响生命安全的恶性事故。随着我国经济的发展, 煤矿开采量日益提高, 安全事故也频频发生, 其中不乏因煤矿水害而引起的事故。煤矿水害已经严重阻碍了煤矿的发展, 因此防治井下水害已经成了煤矿安全工作的当务之急。
煤矿井下防治水工作主要包括两个方面, 一方面是预防, 未雨绸缪, 防患于未然;另外一方面是治理, 亡羊补牢, 对已经发生的水患进行综合性的治理和疏导。水患预防技术可分为探测、预测、检测3个环节, 探测环节主要是利用各种物理、化学等手段对矿井的地理环境、水质状况等参数进行测定并对数据进行处理;预测环节则是利用已有的理论知识和探测数据分析水害发生的可能性;监测则是实时的预测, 对矿井进行监控, 及时对水害发出预警信号。而水患治理技术则包括疏放水、截水、注浆堵水三种方法, 通过矿井和水害情况的分析, 选择恰当的治理技术。由于含水层的层次结构比较复杂, 展布范围较广, 富水性很不均一, 尤其对于巨厚的灰岩含水层和多层薄层灰岩含水层其含水介质差异性非常明显, 查明强径流带则是做好防治水工作的前提条件。同时, 合理、有效的方法又是指导安全工作的有力武器, 因此, 只有不断探索和开发煤矿防治水实用、有效的技术方法, 研制高精度的探测仪器才能有效防范煤矿水害的发生
2 矿井防治水主要技术措施
矿井防治水技术措施可以分为预防和治理两个方面。预防又可以分为勘察、观测、探水三个部分, 利用探测、预测、监测等技术手段, 预防井下水害发生。而治理可以分为疏放水、截水、注浆堵水这三个技术措施, 主要是在水害发生后对水灾进行治理。两者都是防治水不可或缺的手段, 矿井防治水技术的关键, 在于查清矿井、采区及工作面的充水水源和导水通道。目前, 通过应用水化学探测技术 (包括放水试验、氧化还原电位、环境同位素、氡气测定、水化学组分及微量元素测定等技术) 和井下物探技术 (主要包括瞬变电磁技术、直流电法技术、音频电透技术、无线电波坑透技术、瑞利波技术、地质雷达技术等) 来探测充水水源和充水通道, 取得了较好的效果。
1) 勘察。为了预防水害的发生, 有必要查明充水水源和通道。一般说来, 要勘查的主要有以下几个方面:
(1) 含水层、隔水层和冲击层的位置、数量、厚度, 各分层的含水性、涌水性及透水性;
(2) 裂隙和断层的调查数据, 包括断层和裂隙的位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围、含水情况和导水性能;
(3) 调查老窑和现采小窑的开采范围、采空区的积水及分布状况, 观测因回采而造成的塌陷带、裂隙带、沉降带的高度及采动对涌水量的影响;
(4) 查明地表水体的分布、水量和补给、排泄条件;
(5) 开采过程中, 围岩破坏及地表塌陷情况。观测岩层垮落带、断裂带、沉降弯曲带的高度及其对涌水的影响。
2) 观测。主要指水文观测, 通过对井下水防治关键因素的分析, 得出水文观测的主要信息源, 收集和处理各项水文监控数据。
(1) 收集矿井所在地的气象数据和河流水文地质资料, 并查明地表水体的分布、水量的补给、排泄条件;
(2) 通过探水钻孔和水文观测孔, 观测各种地下水源的水位、水压和水量变化, 分析水质, 查明矿井水的来源及其补给关系;
(3) 对矿井的涌水量和其季节变化规律进行观测, 建立图表分析机制和数据处理模型。
3) 探水。在井下安全工作中, 在接近工作面采空积水区或接近未封闭又可能突水的钻孔时, 必须探放水。由于井下生产面临着错综复杂的地质和水文地质条件, 由于勘探手段和客观认识能力的限制使得无法对井下情况做到了如指掌, 因此必然会存在着很多无法判断会否发生水害的区域, 存在着不确定性和未知性。因此在采掘施工的过程中, 遇到了疑问区要采取相应的探水措施, 使用超前钻探技术, 提前探明水源位置、水压、水量及其与开采煤层的距离, 以了解清楚地质和水患的情况, 方便采取相应的措施, 防患于未然, 防治水害。
4) 疏放水。对水害的源头进行详细的检测和探查之后, 可以根据不同的水源采取对应的疏放水解决办法, 对于影响煤井安全生产的水源进行疏放是防治井下水害的最积极、最有效的措施, 能够直接消除水害的根源, 治标又治本。
5) 截水。在对水害源头有一个较为系统、清晰的调查结果之后, 假如不适合采取疏放水措施, 比如现场的条件不允许疏放水或者虽能放水但不合理时, 可以适当利用阻隔水源的技术手段来解决水患。防水墙、防水闸门、防水煤 (岩) 柱等设施能够有效地永久或临时性地截住水源, 使得工作面与涌水区隔离开来, 避免使局部地区涌水影响到采煤工作的正常进行。设立防水隔离煤柱就是其中非常重要的一个防治水措施。在煤层与含水层或含水带的接触地段, 预留一定宽度的煤层不采, 使工作面与地下水源保持一定距离, 这种预留不采的煤层, 称为防水隔离煤柱, 井下留设防水隔离煤柱, 可以阻止地下水涌入矿井, 同时还可以防止瓦斯与火灾事故漫延。
6) 注浆堵水。通过钻孔把堵水材料压入地层的裂隙、溶洞或断层破碎带, 利用浆液本身的材料特性, 填补空隙和坑洞, 以堵住涌水道防治水源与工作面接触。注浆堵水直接封锁了水源涌水的渠道, 因而能达到较好的效果, 是防止矿井涌水行之有效的措施。因此, 注浆堵水技术受到煤矿安全工作者的欢迎, 这项技术应用于矿山已有上百年历史。自从传入中国以来, 得到了较快的发展, 注浆技术日新月异, 呈现出多元化发展的情景。国内的注浆防水技术已经逐步达到了世界先进水平。
3 结论
通过对煤矿井下水害的特征分析, 就可以总结出防治水的经验, 然后再采取科学有效的预防措施, 那么安全开采是完全能够实现的。
参考文献
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【关键词】煤矿;井下作业;防治水;施工实践
在煤矿的生产过程中,随着矿井开采深度和范围的持续加大,矿井受到水的威胁的程度会相应的增加。尤其在一些水文地质条件相对复杂的地区,加大煤矿井下的防治水工作已经迫在眉睫。这是因为,能否做好这一工作不但与矿井本身和矿工的生命财产安全有关,该直接关系到国家资源的安全和人民的切身利益。所以,需要我们经过持续的研究与实践,不断的对煤矿井下的防治水工作进行持续的关注,找到水灾发生的规律,并综合运用先进的防治水技术,对其施工建设进行综合防治,最大限度的消除矿井的水害威胁。在煤矿井下水害治理过程中,相关的技术包括疏放水、截水、注浆堵水等方法,至于选择其中的哪一种,需要通过矿井与水害情况的综合分析之后进行选择。
一、煤矿井下水害形成的原因分析
(1)矿压破坏带引发的水害。在煤矿井下水害的形成原因上,矿压破坏带引发的水害是十分典型的。在煤层底板采动的过程中,极易破坏其中的导水带,而当因采动了失去阻水能力的那部分岩体,将会对水害的防治工作带来较大的困难。其中的原理在于,该破坏活动实际上是削弱了岩层的阻水功能,使其阻水能力得到了降低。这样一来,极易使相对较小的断层最终发展成为较大的断裂带,原来的阻水构造最终发展成为一个特殊的导水通道,突水事故也就因此而发生。(2)不良钻孔引发的水害。作为由于人类活动遗留下来的点状垂向导水通道,不良钻孔对井下水害的发生会产生直接的影响。这类导水通道的隐蔽性较强,加之是以垂向进行导水,因此畅通性较好。在这种情况下,不但能使垂向上不同层位的含水层之间发生水力关联,尤其在井下采矿活动揭露或者接近钻孔的时候,容易产生突发性的突水事故,由此形成严重的水害。此外,因为不良钻孔会在垂向上方面串通大量的含水层,因此,基于这一类型的导水通道的突水事故一旦发生,不但在突水初期会形成较大的水量,更会在后期出现十分稳定的补给量,对水害的防治和抢救工作形成较大的压力。
二、煤矿井下防治水工作的相关技术与实现途径
(1)防治水工作的特点。在我国煤矿井下作业的过程中,一般会依照井下采掘工程的阶段性特征,把井下防治水工作分为多个不同的阶段加以实施:首先,在掘进之前,要进行地面物探,建立与完善防治水系统,并为此制定出合理的避灾路线;其次,在掘进过程中,要进行全程的超前物探和钻探,及时做好预测和预报工作;再次,在回采之前,要进行井下的综合物探,通过全面注浆等操作对工作面的内部和外侧煤层底板隔水层进行加固,以此来保证工作面的外侧防水煤柱的安全;最后,要探查工作面的外侧小煤矿越界老空区范围,在回采中和回采后要进行水质和水量的监测,保证矿井的生产安全。(2)井下防治水工作的相关技术。煤矿井下防治水的相关技术涉及到较多的方面,而其中的关键在于要查清井下、采区和工作面的充水水源以及导水通道等情况,在主要的技术方面,一般包括以下几种:一种是常规的水文地质试验分析技术,该类技术通过物理技术实现对井下水害的预测和预防,另一种是则是将机械和电子技术应用其中的综合性防治水技术,它们分别是地球物理勘探技术、传感器技术以及钻探机具和工艺等,这些技术在不同类型的矿井水害探查和监测以及治理过程中都得到了不同程度的实际应用,取得了良好的使用效果。(3)煤矿井下防治水工作的实现途径。一是掘进前的防治水过程。在这一环节,需要对工作面所在的地区进行地面三维地震技术、三维三分量地震勘探技术的全面覆盖,目的在于最大限度的查明采区的地质构造;此外,对于那些地震勘探中的异常地区,还应该进一步的通过直流电法和瞬变电磁等进行全面的覆盖,最大限度的查明其构造的导水性与含水层的赋水规律。二是掘进过程中的防治水过程。在这一环节,要将地面物探异常区视为重点区域,对其进行全程超前物探与超前钻探。对于在超前物探中出现的异常区,要考察其富水问题,在经过钻探验证之后,确定是否要保留出一定的安全距離之后再进行正常的掘进;一旦确定了钻探水文异常,就需要对查明的垂向导水构造完成注浆加固。三是回采前的防治水过程。在这一工作环节,需要对工作面进行圈定,之后,要通过瞬变电磁侧向探测、直流电测深和音频电透视探测以及坑透综合探测,实现对底板的注浆加固。这样做的目的在于对煤层底板至奥灰的隔水层进行加固,最大限度的提升隔水层的有效厚度与完整性,实现安全带压开采。四是回采中的防治水过程。在这一环节,要构筑防水闸墙,并通过底板突水监测预警技术对水害进行预测和预报,同时,要针对采面底板方面可能存在突水危险区,设置相关的井下监测分站,并进一步的通过突水监测系统,对采动过程中煤层底板的应力、应变、水压、水温参数的变化进行实时的检测,在对这些监测数据进行计算与综合分析之后,实现对可能发生突水危险区的突水的提前预报。
三、煤矿井下防治水工作的施工实践
(1)通过技术手段进行防治水工作。在发生水害之后,要通过专门制备的浆液——堵水材料经过钻孔压入到地层的裂隙和溶洞或者断层破碎带之中。这种堵水方法相对简便,也能起到良好的效果。在当前情况下,防治水技术已经发展的较为完善,无论在防治水材料的选择、设备工艺的确定以及相关的检测方面,都已经达到了相对完善的程度。只需在施工实践中注重经济性和安全性即可。(2)明确应急处置基本原则。在煤矿井下作业时,一旦发生了水灾事故,应该第一时间组织相关人员撤出受灾地区,并第一时间通知灾区可能波及区域的全部人员要随时准备撤离;在这一过程中,要及时有效的查明水还事故现场与突水的实际情况,组织相关的专家与工程技术人员对水害形成的原因进行分析论证,寻找事故的突水水源、明确矿井的充水条件、确定过水通道以及事故可能造成的危害和下一步的发展趋势,以便及时的采取针对性的措施,将事故的影响限定在一定的范围之内。(3)明确组织机构及职责。为了最大限度的将井下防治水工作落到实处,需要明确组织机构及职责,在煤矿设立相关的应急救援指挥部,并根据工作的需要,进一步的确定相关的抢险组、专业技术组和救援组等,而最为重要的是要明确其责任,以便在发生灾情时,能够对其进行综合的分析,及时的查找出事故的根源以及发生的时间、地点等;当然,为了最大限度的将灾情所产生的影响降到最低的限度,要全面的制定出井下抢险救灾方案,有效的降低损失。
四、结语
煤矿水害已经成为煤矿井下生产过程中的常见灾害,在过去的一段时间我国的煤矿生产时而遭受这一方面的威胁,并且在可预见的将来还看不到能够扭转的迹象。因此,为了保证煤矿井下工作的生产效率,防止影响生命财产安全的恶性事故的发生,需要通过相应的技术手段和管理手段,加强防治水工作的实践,煤矿安全生产工作的顺利进行。
参 考 文 献
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[4]张振,周生举.煤矿防治水技术措施研究[J].科技信息.2012(2):34~35
汾西正升煤矿由于地质条件较复杂,受水害威胁严重。多年来,公司始终把防治水工作作为安全管理的重中之重来抓,尤其针对雨水较多季节,公司采取多项措施,全力抓好矿井的防治水工作,回风立井修筑安全“护坡”,确保矿井平安度汛。且公司在主斜井掘进过程中,始终坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,针对井下各工作面实际情况,制定工作面防治水措施,完善探放水管理制度,明确探放水标准,对症下药,先对积水进行排放,在发现有透水征兆的情况下,坚决停止作业,撤出作业人员到安全地点,采取有效安全措施,分析查找透水原因,确保安全生产。
针对降雨天气,该公司始终坚持早撤人、早部署、早准备、早处理、争主动的思路,详细分析矿井在防治水方面存在的隐患及薄弱环节,对矿井的防治水工作进行了详细的安排部署。加强对地面裂缝和各涌水点的调查观测与预报工作,建立放水、排水现场协调机制,做到应放尽放,特别是针对旧巷道,探明旧巷道采空区积水情况,查清矿区周边环境的水文地质危害情况,并采取有效措施,防止地表水造成的危害,公司始终与有关部门保持密切联系,时刻注意气象变化,及时掌握天气情况,定期对涌水头面进行观测,避免造成积水,及时对有关资料进行分析,做到信息灵通,有备无患,确保矿井安全高效生产。
工程部:陈素文
尊敬的各位领导:
大家好!欢迎您们检查指导工作!现在,我就我矿目前的基本情况及工作做简要汇报。
一、矿井基本情况
1、企业概括:一五一煤矿有两个井,一井和二井(证照齐全独立),一井一采区和二井为生产采区,一井二采区在进行技术改造。
一井设计生产能力30万吨/年,核定生产能力26万吨/年,开拓方式为片盘斜井,主要可采煤层为Ⅱ号煤层,目前开采煤层厚度5.0m 左右,煤层倾角15°左右,属于低瓦斯矿井。
二井设计生产能力15万吨/年,核定生产能力7万吨/年,开拓方式为片盘斜井,主要可采煤层为1号煤层,目前开采煤层厚度1.5m 左右,煤层倾角10°左右,属于低瓦斯矿井。
(1)、开拓方式为斜井开拓。
(2)、通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式。
(3)、矿井供电系统为双回路供电电源。
(4)、水文地质条件简单,一井正常涌水量60m/n,最大涌水量80m/n。二井正常涌水量100m/n,最大涌水量120m/n
3333
(5)、矿井为低瓦斯矿井,煤层自燃倾向为一类,易自燃,煤尘具有爆炸危险性。
(6)、井下避险“六大系统”建设情况
瓦斯监测监控、压风自救、供水施救、通讯联络、人员定位五大系统全部投入运行,紧急避险系统按照设计将于2013年6月前施工完毕。
二、矿井水文地质条件
我矿的水文地质条件属简单型,涌水量表现为东大西小,浅大深小之规律。地表水系不甚发育。从建井至今的矿井涌水量观测成果表明,矿井涌水量与降水量、地表河流无明显关系,水文地质类型为中等类型。
矿井的主要含水层有煤层顶板含砾粗砂岩含水层,富水性一般;底板含砾粗砂岩、砂岩含水层,平均厚度20m左右。含层状孔隙-裂隙水,向下逐渐变为裂隙水,富水性逐渐减弱。
2012年矿井防治水工作的重点是:顶板砂岩水、断层水、钻孔水。
三、排水系统
1、一井一采区矿井排水系统为两级排水,全矿井正常
3涌水量为60m/h,井下出水点的涌水量非常稳定,排水系统
配备齐全,满足矿井的安全需要。
主水仓3台水泵,型号150D30×7型3台,电机功率132kw,主排水管路直径为φ钢管,管路的最大排水能力为33m/h,长度都是700m,水仓容积为550m,水泵排出能力为
3150m/h。
2、二井矿井排水系统为两级排水,全矿井正常涌水量
3为100m/h,井下出水点的涌水量较稳定,排水系统配备齐
全,满足矿井的安全需要。
主水仓3台水泵,型号150D30×7型2台,电机功率132kw;型号150D30A×7型1台,电机功率160kw。主排水
3管路直径为φ钢管,管路的最大排水能力为m/h,长度都是
33300m,水仓容积为1000m,水泵排出能力为150m/h。
3、一井二采区矿井排水系统为两级排水,全矿井正常
3涌水量为80m/h,井下出水点的涌水量非常稳定,排水系统
配备齐全,满足矿井的安全需要。
主水仓3台水泵,型号150D30A×7型2台,电机功率160kw;型号85MD45×6型1台,电机功率110kw主排水管
3路直径为φ150钢管,管路的最大排水能力为m/h,长度都
33是1800m,水仓容积为800m,水泵排出能力为150m/h。
4、正常情况下一台水泵工作、一台备用和一台检修,矿每年约定期进行水泵联合试运转、水泵性能测试,测试记录齐全,排水设施可以满足矿井排水需要。
四、防治水工作开展情况
1、我矿成立了以矿长为首的矿井防治水工作领导小组,主要职责是组织研究和解决防治水工作中的重大问题,负责防治水工程验收和落实专项资金专项使用情况,定期组织全矿防治水安全检查等。成立有专门防治水钻探施工队伍,人员22人,探水钻机5台(ZJY—270/170架式液压回转钻机),主要负责井下防治水钻探工作,2、进一步完善防治水规章制度
为做好防治水工作,确保矿井安全生产,我矿编制了《矿
井中长期防治水工作规划》及《2011防治水工作计划》,并已按计划组织实施。为提高矿井防治水工作管理水平,落实各级防治水人员安全生产责任制,确保矿井安全生产,从根本上杜绝水害事故的发生,结合我矿实际,我们制定了以下防治水管理制度:防治水岗位责任制、水害隐患排查制度、矿井水害防治技术管理制度、水害预报制度等,通过严格落实以上制度,确保了我矿的防治水工作正常开展。
我矿举办了班组长以上的管理人员培训班,学习了煤矿防治水新规定。
3、坚持有掘必探、先探后掘原则
1我矿防治水工作始终坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。,对井下工程的巷道掘进作出周密的探放水设计,制订了严格的探放水措施,并付诸实施。防治水技术管理方面,按规定编制了各种防治水图件(五种),做到内容可靠、真实,并按规定时间对防治水图件进行填绘、更新;根据《煤矿防治水规定》的要求,建立了各种技术成果台账(15种)
4、地面防治水
我矿已查清本矿界内及邻界的地表水、老窑水、老空水等,并绘制上图。雨季或暴雨后,派专人检查矿区及其附近的地面、变电所和主副井等地的情况,并制定地面防治水措施。成立雨季“三防”领导小组,建立防汛抢险队伍,编制
了雨季“三防”应急预案,各单位组织认真学习,让每个职工知道雨季“三防”的重要性。同时编制了矿井安全生产事故应急救援预案,并下发各单位认真传达和学习。
5排水系统
我矿排水系统能够满足安全生产需要,工作水泵的能
力能够在20h内排出矿井24h的正常涌水量,工作和备用水泵的总能力,能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。我矿已对水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路全面检修、检测,已进行过水泵联合试运转。我矿对各井下各水仓进行了及时的清挖,随时对淤积的地点和水沟进行清挖。
近年来,煤矿水害事故屡见不鲜,也给我矿敲响了警钟,我们一定会认真地抓好煤矿防治水工作,认真地做好矿井中长期防治水规划和防治水计划,加强现场管理,把防治水工作真正落实到实处。
汇报完毕,欢迎各位领导多加指导!
一五一煤矿有限责任公司
摘要:分析了目前煤矿防治水工作的特点,针对工作中存在的问题,提出了解决问题的措施。
关键词:煤矿水害;探放水;防治水工作;应急救援
众所周知,“水、火、瓦斯、粉尘、顶板”灾害是煤矿生产的五大灾害。其中水害历来是制约煤炭资源开发的重要因素。随着对地下岩层的开拓与延伸,地下含水层位动态平衡受到破坏,对水的诱发及强化作用,造成井下开采环境恶化,做好煤矿防治水工作,预防重特大事故的发生,是我们目前的一个重要课题。
一、我县各个煤矿目前防治水工作特点
1、防治水基础工作逐步加强。各个煤矿非常重视水害防治工作,建立了防治水害领导机构、充实了工作人员,健全了矿井必备的基础地质资料。通过加大防治水自检投入,完善了矿井排水系统,购置了必要地防治水设备和仪器,完善了水害预测预报制度,极大地改进了煤矿防治水工作;同时我矿还结合实际,制定了一系列煤矿防治水实施细则,煤矿防治水工作制度等,进一步规范了煤矿防治水工作,不断提升了煤矿防治水的技术、装备和管理水平。
2、防治水管理水平不断提高。许多煤矿企业建立了防治水信息化管理系统,实现了信息化管理,建立了水害预测预报制度,积极开展水害隐患排查,实现超前防范,更可喜的是省市县煤矿安全监管部门不断加强监管,有力地促进了煤矿水害防治工作。
二、目前煤矿防治水工作存在的突出问题
近几个月发生的几期透水事故暴露出许多问题需要我们认真反思和总结,防治水害工作任务依然任重而道远。
几期事故爆发出当前煤矿存在的突出问题主要有:(1)对矿井防治水工作重要性认识不到位。一些煤矿对水害防治工作的极端重要性重视不够、认识不高,制度不健全,责任落实不到位;机构和队伍弱化,基础管理工作滑坡,防治水技术人员配备不足,缺乏必要防治水专业队伍,领导作风不扎实,现场管理松弛,违章指挥,以致酿成水灾事故。
(2)矿井防治水措施不落实。煤矿对复杂的水文地质资料不分析,对水害 隐患不排查,未制定严格的防治水措施,在掘进和采煤过程中冒险蛮干,以致发生透水事故;煤矿未认真落实好防治水方针和措施,雨季“三防”工作不到位,对地面塌陷、废弃小煤窑填不实,使地表水溃入井下,导致事故发生。
(3)违法超层越界开采,迫害防水保安煤柱。一些煤矿违法超层越界开采,甚至冒险开采保安煤柱,由于不清楚相邻矿井的地质资料,盲目接近和进入积水老空区,引发突水。有夫人超层开采受水威胁严重的煤层,导致掩井事故;有的在采掘工程平面图上弄虚作假,对井下超层开采区域存在水患的采掘工作面进行密闭伪装,掩盖真实采掘活动,逃避监管等等。
(4)对潜在的突水水源和突水通道缺乏研究。煤矿企业由于长期缺乏长期以来严重缺乏地质专业技术人才,煤矿水文地质资料缺失严重,对区域构造地质特征、区域水文地质条件、矿区含水层赋水特性、压水运移规律、隔水层隔水性能、构造带的赋导水性、关键易突水部位等技术问题缺乏深入研究和有效掌控。
三、做好煤矿水害防治工作的对策
(1)明确煤矿水害防治工作责任,健全工作体系。煤矿企业作为安全生产工作的责任主体,也是防治水工作的责任主体。煤矿主要负责人是水害防治工作的第一责任人,要对本单位的水害防治工作全面负责,组织落实重大水害防治安全技术措施;总工程师是矿井水害防治技术管理工作的主要责任人,负责对水害防治相关技术工作的日常管理。各煤矿企业要根据矿井水害情况,配备专职水害防治人员;水文地质条件复杂或水害隐患严重的煤矿企业.应当设立专门防治水机构,配备专职技术负责人。要依据《煤矿安全规程》,建立健全各级水害防治工作责任制,明确责任,抓好日常水害防治工作。
(2)完善煤矿水害防治工作机制,严格落实有关措施。煤矿企业要建立健全各级水害防治技术管理责任、部门业务保安、措施审批、隐患排查治理、安全设施管理和探放水等制度。要定期进行水患综合排查。查明矿井水文地质条件;开展对矿井范围内老窑、采空区、含水层和废弃巷道积水等普查工作,通过收集资料、现场调查、打探水钻等措施,查明相邻煤矿及废弃老窑情况,建立防治水基础资料档案。要制定矿区水害防治标准和防治水实施细则,并抓好落实。要进一步加强矿井地测防治水安全质量标准化建设,完善有关标准和措施;认真开展质量达标活动,夯实矿井地测防治水基础工作。要按照《煤矿安全规程》的要求,落实保障防治水安全的技术措施、管理措施,提高矿井防范重特大水害的综合能力。要根据实际情况,建立健全水害事故应急救援预案,做到机构、人员、设备、设施、资金“五到位”。(3)开展以水患为重点的隐患排查活动,严密防范水害事故。煤矿企业要根据矿井受水害威胁情况和雨季“三防”工作要求,组织开展水患排查活动。排查的主要内容是:防治水机构是否健全,专业技术力量是否到位;防排水系统是否完善;雨季“三防”工作计划、物资、队伍和措施是否落实;是否严格执行煤矿水害防治“十六字”原则;探放水设备是否齐全;水患是否按期治理;与相邻矿井间的开采关系是否明晰正常;采掘工作面附近的积水情况是否清楚;应急救援预案是否制定和落实。同时,要加强职工的安全教育和培训,定期组织矿井避灾演习,提高职工的自我防范和自救能力。(4)加强对水害防治工作的监管,严厉打击违法违规生产行为。煤矿安全监察机构,要加强对煤矿企业的监督检查,对受老空水、底板奥灰水和溶洞水威胁、存在重大隐患的,要指定专人跟踪并督促其认真整改。凡存在重大水患、无法保证安全开采的,要依法责令停产整顿;整顿无望的,要向当地人民政府提出关闭建议。各级煤矿安全监察机构要将煤矿水害防治工作作为监察执法的重要内容,依法开展重点监察和专项监察,严肃追究煤矿水害等事故责任。
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[1] 预防煤矿发生透水事故的有关措施和办法《七台河日报》2011年8月 12日 [2] 浅谈煤矿突水灾害的防治《经理日报》2011年3玥25日
本次研究的昌平煤业有限公司的井田范围内, 存在五个废弃的小煤矿, 根据地质报告判断得知, 废弃小煤矿均在2-3煤层开采, 且井下开采都是运用巷道掘进的开采技术, 由于废弃小煤矿关闭时间长, 井下开采资料丢失故井下开采活动不详, 废2井和废3井又紧邻昌平煤矿的2-3煤层11020工作面, 煤矿的底板下的岩溶水和工作面开挖处存在裂缝, 地表水通过裂缝流入采空区, 形成积水区。由于煤矿附近存在老窑积水, 煤矿开挖过程中, 施工人员触碰到老窑积水的边缘, 导致老窑积水喷发, 造成严重的煤矿水灾, 老窑水长期处于密封状态, 酸性强, 含硫化氢, 严重危害昌平煤业有限公司的安全生产。在开挖的井田周围分布有很多的废弃的小煤矿, 对正在进行的煤矿开采工作造成很大的影响。
2 煤矿水灾发生的原因
2.1 水灾位置的探测不足
煤矿水灾的位置、类型、原因有很多, 加强了探测的难度。如果施工人员不能及时探测煤矿工作面的水灾位置, 对煤矿水灾不重视, 没有实行有效的防水措施, 将导致煤矿水灾的发生, 造成许多的安全隐患, 煤矿企业经济效益受到严重损失。
2.2 地下水层的突水现象
施工人员在进行煤矿开采的时候会对含水层的煤矿底板进行注浆改造工作, 通过底板注浆改造来治理煤矿含水层的裂缝, 形成了隔水层, 有效防止底板水层的渗出。但是由于施工人员没用按照严格要求进行煤矿工作面底板注浆的改造工作, 底板在改造质量差, 深层的水就会在底板较为脆弱的地方冒出, 发生突水的现象, 造成了严重的水灾, 煤矿开采工作无法进行。
2.3 老窑水的危害
老窑水主要是指以前有些煤矿的开采结束工作不完善, 导致煤矿井存在一些采空区, 地表水经过长时间的渗透, 在采空地方形成了积水区。在后来的煤矿开采过程中不小心触碰到老窑水区, 导致老窑水的突然涌入, 造成严重水灾。老窑水长期处于密封的状态, 酸性较强, 对开采设备有腐蚀性, 破坏设备, 造成安全隐患。老窑水中具有硫化氢, 可使人窒息死亡。一些较小的老窑水区很难探测, 严重影响煤矿的安全开采。
2.4 废弃小煤矿危害
对开挖井田周围进行探测发现, 井田周围存在很多废弃的小煤矿。在开采过程中触碰到附近废弃的小煤矿, 小煤矿与大煤矿连成一线, 引发很大的安全隐患。如果小煤矿存在水灾隐患, 造成煤矿水灾的发生, 影响煤矿的生产。废弃的小煤矿没有处理好, 发生煤矿自然产生二氧化碳, 引发安全隐患。
3 防止煤矿灾害的方法
3.1 加强对煤矿水灾位置的探测
加强对煤矿水灾的探测可以有效的防止开采过程中煤矿水灾的发生。为了准确探测煤矿含水层的位置, 我们要做好以下几个方面。 (1) 提高测量的精度, 确保井上下联系测量的准确, 把废弃小煤矿的井口位置准确标注在采掘工程平面图上。 (2) 施工人员使用三维地震技术探测煤矿工作面的巷道附近的断层, 可以探测断层的地质、断点的落差、断层的范围及断层的延伸方向, 在开挖过程中保证断层不受破坏。运用瞬变电磁方法, 可以探测到煤矿工作面附近的富水地区, 对煤矿防治水工作带来了很多的便利。 (3) 施工人员要认真审查煤矿地区及附近地区的地质图纸及煤矿钻孔的记录, 通过分析了解煤矿工作面的巷道附近的钻孔没有得到很好的密封, 对钻孔进行良好的治理。 (4) 使用具有较高分辨率的探测仪对煤矿工作面的巷道进行超前的探测, 探测仪在探测有水灾危险因素时会发出预警的信息, 有效防止了水灾的发生。 (5) 施工人员要善于依据现实煤矿地区的地质水文条件, 对地下水层进行预防。当施工人员开采工作点和预警的地方相差大于30米, 要在煤矿工作面的两侧做探测试验, 打钻要和施工巷道成平行。如果煤矿开采点和预警点之间的距离相差30米, 施工人员要停止开采工作, 在煤矿工作面的巷道进行探测试验, 确保煤矿水灾的安全进行。 (6) 超前地质探测器。超前地质探测器的探测范围广、内容详细、准确性高, 被用于各种煤矿开采工作中。超前地质探测器的探测长度为100至200米, 能够探测煤矿工作面附近的断层, 断层的位置、断层的宽度、断层的延伸方向, 还有预测煤矿附近的含水层位置, 为煤矿防治水工作提供了重要的依据。施工人员使用超前地质探测器, 在煤矿工作面的巷道开采方向进行钻孔, 观察钻孔的速率、钻孔出水量等, 判断巷道的地质情况, 巷道的地层岩性、地层的完整性、地层的出水量、地层异常位置等, 为煤矿的安全开采提供保障。
3.2 严格控制钻探施工质量
施工人员要严格按照《煤矿防治水工作条例》进行煤矿防治水的安全施工, 保证钻探的施工质量, 有效防止煤矿水灾的发生。 (1) 排水设备的准备。在进行钻探工作之前要准备好排水设备, 例如在煤矿工作面放置两台水泵、排水管、配电设备等, 对排水设备进行维护, 保证排水设备的正常运行。在探测位置的最低位置, 设置一个容量适合的水仓。 (2) 在进行钻孔之前, 施工人员要做好钻孔的设计, 并严格按照设计图纸进行施工, 在施工过程中不能随意更改设计图纸。 (3) 钻孔位置的确定。进行探测的钻孔要选择一个较为稳定的位置, 钻孔的位置尽可能布置在巷道下面, 这样可以使钻孔和采空地区之间的煤壁宽度变厚。钻孔前要保证巷道和排水设备的正常运行, 有效防止煤矿水灾的发生。 (4) 为了确保钻探工作的安全进行, 施工管理人员要对施工设计和施工安全技术进行详细的记录, 施工人员要按照施工要求进行施工。对施工人员定期进行培训和考核, 提高施工人员的施工技术和煤矿水灾意识, 保证施工工作的顺利进行。 (5) 防水灾组织的建立。煤矿开采人员要加强与其他技术人员的联系, 开采前有测量技术人员对煤矿进行测量, 有设计人员进行施工设计, 有探测人员进行探测, 施工人员完成施工任务。各个技术人员的相互合作能够提高施工的效率。 (6) 钻孔器的检查。在进行钻孔之前要对钻孔设备的防喷、闸阀等装置进行全面的检查, 确保钻孔设备的正常运行。 (7) 钻孔施工的控制。在钻孔施工过程中, 施工人员要详细记录施工的技术, 施工中发生的异常情况, 及时发现问题, 并采取相应的解决方法, 保证钻探工作的顺利进行。 (8) 钻探防护。在进行钻探工作的时候, 要做好各种安全防护工总, 防止有毒气体对施工人员的危害, 保证施工人员的生命安全。
3.3 煤矿水灾应急对策
煤矿水灾一直是煤矿开采中面临的一大难题, 煤矿水灾对施工人员造成很大的威胁, 造成不可估计的经济损失。为了保证施工人员的安全, 尽可能降低煤矿企业的经济损失, 制定应急对策, 保证施工人员的生命安全。 (1) 加强各组织部门的合作, 当水灾发生时立刻通知应急室, 告知应急室水灾的情况, 应急室进行应急措施。 (2) 应急人员对巷道、沉淀地区进行清理工作。 (3) 当水泵的排水效果不足时, 应急人员要马上打开水仓, 保证排水工作的顺利进行。 (4) 应急人员要观察出水量的大小, 及时开启排水设备, 进行有效排水, 避免煤矿工作面被淹没。 (5) 如果煤矿含水层的出水量过大, 排水设备不能及时排出煤矿内的水, 应急人员要通知所有工作人员撤离施工现场。
4 结语
煤矿是我国较为重要的一种能源, 煤矿开采工作的顺利进行, 是煤矿企业实现经济效益和社会效益的重要保障。因此施工人员要负起责任, 共同防治煤矿水灾, 保证煤矿开采工作的安全进行。
参考文献
[1]徐建国, 朱振雷, 刘劲.南屯煤矿下组煤防治水技术综合应用[J].煤矿现代化, 2009 (S1) :45-46.
[2]张振.矿井防治水实用技术研究[J].科技信息, 2009, (33) :67-68.
关键词:神南矿区;煤矿水害;工作路线
中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)24-0173-02
神府煤田位于陕西省最北端神木、府谷两县境内,是中国和世界特大煤田之一,占全国探明储量的15%。红柳林煤矿位于神府煤田的南翼,地跨神木县店塔镇、麻家塔乡,井田面积138.6 km2,煤层赋存于侏罗统延安组,主采煤层为1-2、2-2、3-1、4-2、4-3、4-4、5-2等煤层,煤炭总资源量约19亿t。现结合矿区内水害特点和防治水工作中已采取的方法和手段对矿区内的防治水工作进行分析。
1 红柳林煤矿水文地质条件及水害特征
1.1 水文地质条件
神南矿区位于陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带,全区以黄土梁峁及沙丘地貌为主,形成特有的水文地质特征和充水条件,区内含水层主要包括以下几种类型。
1.1.1 第四系松散孔隙潜水含水
第四系全新统冲积层孔隙潜水含水层组:含水层为中细砂及砾石层,厚3.05~4.75 m,水位埋深0.5~4.40 m,一般2 m左右。
第四系上更新统萨拉乌苏组冲积、湖积层孔隙潜水含水层:含水层厚0~24.70 m,平均厚度为9.8 m,水位埋深2.8~10.5 m,是区内主要含水层和透水层。
1.1.2 风化基岩裂隙含水层
风化砂岩含水层厚度为9.10~54.80 m,平均厚约26 m。其岩性由一套黄绿色、灰绿色中粗粒砂岩、砂质泥岩及粉细砂岩组成。含水层底部为中粗粒含砾长石砂岩。
1.1.3 延安组砂岩承压含水层
本组地层为中细粒砂岩,粉砂岩及砂质泥岩为主,厚度21.75~114.13 m,平均66.5 m。本含水层富水性弱,渗透性差,为一极弱含水层。
1.1.4 烧变岩含水层
主要分布在各煤层南部露头线附近或沟谷区,烧变岩含水层厚度8.42~18.65 m,平均厚度12.69 m,富水性中等。
区内隔水层主要包括以下两种类型:
①第四系中更新统离石组黄土隔水层。本组地层在矿区内不连续分布,厚度变化较大,岩性以黄褐色亚粘土、亚砂土为主。②新近系保德组红土隔水层。在矿区内连续分布,厚度0~103.37 m,一般50~80 m,总体呈南北薄,中部厚。岩性为棕红色粘土、亚粘土,红土一般结构致密,裂隙较少,隔水性较好。
1.2 主要水害分布及特征
根据矿井水害的水源将矿井主要水害分为地表水、松散层水、基岩含水层水、上覆煤层采空区水、周边小窑采空区积水、烧变区水,分别具有如下特征:
①地表水水害:主要为分布于地表的冲沟、河流和水库,除考考乌素沟、芦草沟等为常流水外多为季节性流水;
②松散层水水害:神南矿区多数区域有厚层砂层覆盖,具有良好的渗水和储水条件,局部排泄不畅的区域容易形成极富水区,水力流动容易造成水砂涌出;
③基岩含水层水水害:大部分区域基岩含水层含水性较弱;
④上覆煤层采空区水水害:为矿区内开采上覆煤层时形成的采空区,因上部岩层塌陷容易沟通上部含水层或潜水,对下部煤层的开采构成威胁。
2 防治水方法和技术手段
随着现代科学技术水平的提高,在煤矿水害防治方面取得了迅猛发展和较大成就,新技术、新装备、新材料、新工艺不断推出,为防治水工作能力的提升奠定了坚实的基础。常见的技术手段主要有物理勘探、钻探、防隔水煤柱留设、注浆封堵、浅部截流、地面防渗处理、大功率强排水泵等,其中物理勘探因其操作简单,成本较低,探测范围大等优点得到越来越广泛的应用。物理勘探根据其原理可分为直流电法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法、三维地震勘探法等。
①直流电法是以地壳中不同岩、矿石的电阻率差异为物质基础,通过观测、研究人工建立的稳定电流场在地下岩、矿石中的分布和变化规律以达到找矿、研究地质构造和寻找地下水的一种电法勘探的方法。主要用于浅部(小于200 m)的水文勘探工作,如:第四系含水层、覆盖层厚度、断层裂隙带、岩溶、采空区等的勘查。
②瞬变电磁法勘探原理探测原理是在发送回线中通以稳恒电流,这样在回线中及周围一定区域内便产生了一次稳定磁场。根据电磁感应原理,当一次电流关断后,在大地中感应出二次涡流场。在地中,良导体内部所激发的涡流场较强、不良导体中的涡流场较弱,可通过分析二次场随时间的衰变规律,来探测地下地质体的分布情况。主要用于中深部(小于1 000 m)水文勘探工作,如:砂岩富水区、断层裂隙带、岩溶裂隙、采空区等的勘查。
③可控源音频大地电磁法的原理与常规大地电磁测深(MT)类似,是针对天然电磁场信号弱的特点,采用可控制人工发射源方式,利用发射电偶极AB(一般1~3 km)向地下发送不同频率的交变电流,形成交变电磁场,在距离场源足够远的地方通过测量相互垂直的电场信号Ex和磁场信号Hy,根据公式求得地下介质的视电阻率和阻抗相位。可用于中深部(可达1 500 m)水文勘探工作。
④三维地震勘探方法:三维地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线,沿各条测线进行地震勘探施工,采集地下地层反射回地面的地震波信息,然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。
3 矿区防治水工作路线
煤矿水害的防治工作主要以预防为主,然后再结合其它防治方法,遵循预测和预报,有疑问必探,先探后掘,先治后采的基本原则。形成首先进行水害隐患排查,然后有针对性的进行水害治理并采取必要的防治措施的防治水工作路线。
3.1 水害隐患排查
采用三维地震勘探结合钻探验证的方法查找矿区内小煤矿采空区,采用可控源音频大地电磁法结合钻探验证的方法确定烧变区边界,采用瞬变电磁法结合钻探验证的方法对煤层上覆含水层、松散层水等异常富水区域进行圈定。煤矿开采留下的采空区要标明积水范围、积水量,定期对矿区内地表水进行调查,查明水库蓄水边界和蓄水量,查明冲沟及河流的流速、流量等基本水文情况。
3.2 水害治理措施
地表水因流量大并可能造溃水溃砂,对矿井危害较大,一般采取筑坝拦截、铺膜防渗、留设防水煤柱的方法进行防治;小煤矿采空区、煤层上覆采空区、松散层水、基岩含水层水在采用物探手段大体查清的基础上采用钻探的手段进行探放,达到设计探放水目的后可以进行采掘作业。
3.3 防治水措施
根据矿井实际情况建设强排水泵房,安装大功率强排水泵,确保矿井发生超预期涌水量的抗灾能力;安装矿井水情在线监测系统,对矿区内主要水体进行实时监测和预警。
4 结 语
矿井的水害防治是一项综合性的工作,所以需要结合煤矿的实际情况,进行开采条件和安全技术等方面的论证,有效地提高矿井水害防治的工作效率和质量,实现高质量的开采。
参考文献:
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煤矿水害的防治措施04-07
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三联煤矿矿井水害防治工作总结04-02
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