煤矿水害特点与防治技术分析
2015-08-19路波
摘 要:在矿井实际建设的过程当中,煤矿水害是危害最大的重大自然灾害之一。很多时候,矿井的生产以及建设中经常会因为治理不当引发透水或突水事故,既会直接影响矿井的日常生产,也会给生产人员的生命财产安全带来一定的威胁。通过对煤矿水害基本情况的调查、分析、研究,我们可以从中得到基本的煤矿水特点,根据特点做好有效的预防措施,以大大降低煤矿遭受水威胁的几率。
关键词:煤矿水害;特点;防治技术
在我国的能源当中,煤是作为主要的能源之一在国民经济的各行各业当中发挥着重要的作用。尽管我国的煤矿资源比较丰富,但是由于埋藏较深而致使煤矿开采的难度非常大,大部分的原煤要依靠井工开采。加之我国自然地质条件的复杂更加剧了煤矿开采的负担,造成我国成为煤矿水害多发的国家。水害的产生受到很多因素的影响,如矿井水文地质构造条件、矿井开拓形式、地下水源平衡条件的破坏等。本文便是通过对我国煤矿水害特点进行分析,在此基础上采取了水害治理的措施探究,保证煤矿的生产开采顺利进行。
1 煤矿水害的主要特点
1.1 煤矿水害类型较多
由于现代经济活动的不断增多,使得自然条件越来越恶劣,因此水害灾害发生的类型更加多样,主要有地表水害、第四系松散层水害、侏罗系及古近系水害、奥灰承压水害、老空水害等几种常见的煤矿水害类型。
1.2 煤矿水害波及的范围广
煤矿水害的危害是连续的,可能会对周围的所有煤矿区造成一定的波及效果,使得煤矿的生产会同时遭受到一种或几种不等水害的影响,给整个的煤矿区的正常运行带来严重的困扰。
1.3 煤矿水害类型相对集中
经过对这几年发生的煤矿水害的事故调查结果显示,在所有的煤矿水害事故当中以老空突水和底板奥灰突水所带来的破坏力最大,成为了今后煤矿水害防治的重点对象。在很多的老煤矿区,大部分矿井已经进入下组煤开采,底板承压含水层水头压力大,因此对于下组煤开采来说威胁巨大。而部分的矿井开采距离奥灰100余米的n层煤即便在没有明显构造的情况下仍发生底板突水的状况,说明底板承压水的威胁比一般水害要大。另外,由于很多的煤矿开采历史悠久,因此会存在一部分的废弃老窑,矿井范围内也分布有废弃的老空区。这些老空、老窑在形成大量的积水以后会形成我们所讲的老空、老窑水置于生产矿井的上方,这无疑会给煤矿的安全生产作业带来极大的威胁。
1.4 煤矿水害分布与开采煤层、地质条件及地形、地貌有着密切的联系
由于上下组煤的开采有所区别,因此在具体的水害灾害发生情况也大有区别。在上组煤的开采时,顶底板砂岩水害是对矿井开采具有重要影响的,而下组煤开采时,徐、奥灰水害是主要的煤矿水害。同时,地质构造条件对于其影响也较大,例如在山区、丘陵地带,由于煤层露头出露大,同时丰富的地下水资源供给,使得遭受地表水和奥灰承压水威胁相对严重。
2 煤矿水害的防治技术分析
2.1 留设防水煤岩柱技术
所谓的防水煤岩柱,指的是在进行开拓方式设计时在积水区和采煤区之间通过预留一定宽度和一定厚度的防水结构称之为煤岩柱。建造防水煤岩柱的主要目的是利用煤岩柱的防水构造尽可能的避免积水进入到煤矿的生产作业区和采空区。而且防水煤岩柱具有隔离作用,可以很好地将积水区与正在开掘的巷道或在开采的采煤面隔离开来。一般来会说,防水煤岩柱的设置都是有严格规定的,既要符合安全设计的要求,还要考虑到经济合理的要素。通常,对于厚度在3.5m以下的,煤岩柱的预设应该是在2m以上。而对于在地下水体下或强含水层下采矿的情况,防水煤岩柱的设置要比导水裂隙带的高度大,最小不应该小于导水层裂隙带的高度加5---30m的保护层。
2.2 超前探放水技术
超前探放水的主要目的是在采掘过程中,超前对于可能隐藏水患的地段进行钻孔探水、放水、探明采掘等工序,以帮助及时探出水情得以妥善处理。很多时候,在煤矿的开采挖掘过程中会出现出汗、淋水、巷道变形、异味、发出声响等现象,这些都是异常情况的信号需要及时采取实施超前探放水。
2.3 应用防水闸门和防水闸墙技术
为了有效的防止井下突发水害事故的发生,可通过应用防水闸门和防水闸墙阻挡涌水突然进入到矿井当中,造成井下的重要的开采区以及重要的设备机械遭受淹没。通常来说,密封性能较好的防水闸门和防水闸墙还可以起到隔离的作用,能够有效地隔离涌水区和保护区。作为结果,应该提前在可能发生突水的采区巷道进出口处或井下修建好防水闸门,而防水闸墙则应该安置在局部有突水威胁的采掘工作面,这样可以有效地避免水透的危害。
2.4 合理选择煤矿的开采方式
除了矿井地质、水文地质条件等会给煤矿水害的产生起到一定的影响外,煤矿的开采方式的正确选择也是能有效地防止和减少地下水进入矿井的重要举措。相对来说,合理选择煤矿开采方式是一种比较自然积极地防治水措施,在结合煤矿的实际情况进行开采时,应该提前设定好开采顺序和井巷布置。
3 结语
综上所述,我国的煤矿业已经成为国民经济发展的重要产业之一,但同时煤矿业的水害防治已经是困扰其顺利发展的重要问题。因此要想保证煤矿产业稳步发展,就一定要做好煤矿业的水害防治工作,促进煤矿业的顺利开采。但是水害的防治是一项比较复杂的内容,需要利用人力与科学技术同自然灾害作斗争。通过使用现代的煤矿水害防治技术,加之建立健全水害的防治网络体系,就产生煤矿水害灾害的原因进行分析,最大程度的降低煤矿水害发生的几率,这对于提高煤矿的生产能力具有现实意义。
参考文献:
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作者简介:路波(1974-),男 ,山西晋城人,学士学位,职称工程师,主要从事:煤矿防治水工作。endprint