谈煤矿水害的防治
2016-03-15刘利勇七台河技师学院黑龙江七台河154600
刘利勇(七台河技师学院,黑龙江七台河154600)
谈煤矿水害的防治
刘利勇
(七台河技师学院,黑龙江七台河154600)
摘要:矿井水害的形式是多种多样的,其存在范围也非常广泛,从地面到井下都存在水害发生的可能,因此,水害防治非常必要。矿井水害发生的原因不外乎自然和人为两大原因。自然原因主要是由于自然界条件复杂。人为因素也是发生水害的重要原因,因此在复杂条件下,应当做好防水工作。
关键词:煤矿;水害;防治
中国矿井水文地质条件是世界上最复杂的国家之一,以矿井而言,从地面到井下都存在着水害发生的可能性,在老矿区,分布着许多老窑(有的是古窑,有的是近期开挖的老采区),它们大多数都有积水,若不查探其分布位置,一旦采掘工程揭露,不管积水面积多大,都会来势凶猛,并夹杂有害气体,因此必须特别重视此项工作。
1 矿井充水条件分析
1.1矿井充水及其特点
矿井充水是指水以各种形式进入矿井形成矿井水。水进入矿井的形式有渗入、流入、涌入、溃入等,可分缓慢、急速和突发,前者尚不可惧,而后者往往造成矿井水灾。矿井充水要具备两个条件:一是水源,二是通道。二者缺一不可。
第一,水源多种多样,无非是大气降水、地表水和地下水。而地下水赋存状态和赋存位置各不相同,如松散岩层孔隙中的水称为孔隙水。坚硬岩层裂隙中的水,称为裂隙水。石灰岩岩溶中的水称为岩溶水。若岩溶裂隙共存,则称岩溶——裂隙水。第二,通道也是多种多样,如井筒、塌陷坑、开采沉陷裂隙,工程中的空洞裂隙(井壁、巷道顶部开挖的松动圈、未封死的各类钻孔),岩层中的孔隙、裂隙、岩溶(节理、断层、陷落柱、暗河)。
矿井充水的分析非常重要,这项工作应从建矿调查、勘探开始,直到设计、施工、建设、开采贯穿于整个工作的始终。要不断积累和分析各种资料,作为煤矿主要经营管理者要懂得运用高科技手段,注意充水因素动态的变化,存在着天然和人为各种因素的综合影响。
1.2造成矿井水害发生的原因
矿井水害发生的原因不外乎自然和人为两大因素。自然原因主要是自然界条件复杂,据不完全统计,中国煤矿在底板突水灾害中,由于断层因素而发生的突水约占80%。另外中国地域辽阔,地理气象因素变化差异很大,加上采煤历史悠久,古窑、小井星罗棋布,且无分布图纸资料,探查其准确位置十分困难,而且手段不足,故在解放初期老窑突水事故不断,损失惨重。人为因素也是发生水害的重要原因,造成矿井发生水灾的原因归纳起来主要有以下几点:第一,人们对水害的认识和重视程度不够,少数领导的工作不力。第二,业务人员技术水平不够,防治水害理论研究不深入,探查技术落后,掌握规律性分析研究不够。第三,只顾眼前经济效益,不严格执行《煤矿安全规程》,乱采乱掘,忽视安全生产。第四,防治水工程投资力度不够,偷工减料,忽视工程质量要求。
2 煤矿主要防治水技术
2.1地面防治水
第一,修建山区排洪渠道和小水库,蓄洪拦水,把洪水拦截引出矿区。第二,筑坝修堤,抬高井口标高阻止地表水倒灌入井。第三,堵废井,填平塌陷井和斑裂,阻止洪水向矿井内渗漏。第四,排积水,铺河渠防渗层。第五,取直河道或河流改道,减少下渗。第六,施工中注意当地气象、水文及地形,要因地制宜。
2.2井下防治水
第一,水体下采煤。水体下采煤要按“三下采煤”规程中留设防水、防砂、防塌煤岩柱,煤柱尺寸及强度要求要按规程计算。其关键技术是探测圆采后煤层顶板的冒裂带高度,留设各种煤岩柱的目的就是不允许冒裂带高度波及相关的覆岩,包括坚硬基岩和软弱的松散层。第二,老空水防治。由于疏忽大意未坚持探放水原则而造成老空水害的惨痛教训太多了,一定要牢记。第三,岩溶突水灾害。从突水的方向上看,可分为底板突水(由下向上)、侧方突水、顶板突水3种。防治的关键技术有:查明矿井水文地质条件。承压水上采煤时,必须执行《煤矿安全规程》。“三下采煤”规程和《矿井防治水条例》,探水和留设相应的防水煤柱。加大排水能力,确保防水设施的正常使用。了解防治底板突水的先进理论和探查、防治技术。
2.3防治水技术
防治水技术可以概括为防、排、探、放、疏、截、堵7个字。防即井上下设防水栏及防水措施。排即井下排水设施和排水能力。探即井下探水(包括物探和钻探)。放即对老空区积水、可疑水源放水,或超前放出顶板水。疏即疏水降压或疏干有害含水层。截即留设各种防水煤柱,阻隔有害水源。堵即注浆堵住出水口,或加固裂隙带,加固底板等。
参考文献:
[1]揣文峰.矿井防治水工作的安全管理[J].煤炭技术,2003.,(02):95.
[2]王贵新.道路软土地基处理的方法[J].科技信息,2012,(11):92.
[3]林桂艳.水文地质视角下的矿山地下水分类分析[J].科技风,2009,(05):16.
[4]袁长青.矿井水患的防治[J].煤炭技术,2007,(07):83.
[5]王林.浅谈矿井突水原因与防治措施[J].科技信息,2012,(03):47.
中图分类号:TD82
文献标志码:A
文章编号:1674- 8646(2016)02- 0071- 02
收稿日期:2015- 11- 20
作者简介:刘利勇(1981-),男,黑龙江七台河人,讲师,主要从事采矿专业教学与研究。