水文地质对煤矿防治水工作的重要性分析

韩 叙

(山西省煤炭地质水文勘查研究院,山西 太原 030006)



水文地质对煤矿防治水工作的重要性分析

韩 叙

(山西省煤炭地质水文勘查研究院,山西 太原 030006)

论述了水文地质条件对煤矿防治水工作的影响，从运用GPS PTK技术、光学定位测量、无线电定位测量等方面，介绍了山西省煤矿防治水的技术措施，旨在防止矿井水害事故的发生，确保煤矿开采工作的安全性。

水文地质，煤矿，防水技术，测量方法

水文地质学又划分为地下水动力学、区域水文地质学、水文地球化学、矿床水文地质学、供水水文地质学以及土壤改良水文地质学等，与地震、地热和环境地质关系密切。确保煤矿开采工作的安全需要研究水文地质，严防溃水、透水、突水事故的发生。2012年6月，山西市煤矿安全监察局在地方煤矿防治水工作座谈会上主张推行“物探先行、钻探验证、化探跟进”的综合程序，健全防治水“探测超前、预报准确、防治达效、管理到位”的工作体系，采取“预测预报、有掘必探、有采必探、先探后掘、先掘后采”措施以加强煤矿防治水害工作。本文将浅析水文地质条件对煤矿防治水工作的重要性，并以山西煤矿管理为例探讨煤矿防治水害工作的方案。

1 水文地质条件对煤矿防治水工作的重要影响

1.1 对矿井安全的影响

水文地质资料信息的精确程度决定着矿井的生产安全，例如矿井充水性图是综合记录井下实测水文地质资料的图纸，分析矿井充水规律、开展水害预测、制定防水措施都需要依据矿井充水性图，由此可见，图纸的准确性对煤矿的安全生产具有重要作用，如果图纸的质量有问题很可能会导致矿井淹井事故的发生。

1.2 对水文地质调查工作具有重要影响

矿井在调查所有煤矿，特别是小煤矿和废弃老窑的具体状况时会在矿图上标出该矿井的具体位置、开采范围及其年限，井底积水情况、出水地点以及水情变化等。

1.3 对采区、采掘巷道及工作面布置的影响

水文地质资料直接影响到采区设计、采区巷道布置，并对煤矿生产造成重大影响。例如某煤矿2001工作面，原设计走向880 m，切眼位于矿界煤柱线上。由于临界小煤矿采掘情况不详，所以运输巷掘至距原设计切眼140 m处便打钻探测，当打到70 m时探到老空井有积水涌出，随即留设防水煤柱并重新布置开切眼，减少储量10万多吨，对生产造成重大影响。

1.4 对地质储量的影响

地质储量准确的程度，对采区、采掘巷道布置、采掘接替以及设备选型都具有重要影响。如果实际储量比提供的储量小，那么将会缩短工作面的生产周期，造成采掘接替紧张，浪费设计巷道和所选设备。

1.5 对水文预报的影响

水文预报是指导煤矿井巷施工和生产的一种重要手段，主要表现在可避免重大透水事故的发生，为制定安全技术措施提供依据，指导安全生产。

2 山西煤矿防治水技术措施与规章制度

2.1 运用GPS RTK技术测量地形

在测量地形的时候，如果地形的坡度比较平缓，相对高差小，就可以利用GPS RTK技术采集需要的测量数据。如果坡度较陡，相对高差大，就需要将GPS RTK技术和全站仪相配合，来测量地形。

2.2 做好物化探测量工作

一般情况下，GPS RTK技术进行物化探测量的工作时都先在测区内运用测量方法布设物化探网，需要按照一定的规律来取样点或者分布物化探观测点，再设计基线。然后再把设计好的基线或者测线点传输到GPS RTK掌上机，将设计点位用GPS RTK线放样方法布设到实地。

2.3 做好矿区控制测量

进行矿区控制测量的时候，主要依据矿区作业面积和GPS RTK技术的厘米级精度指标，在国家等级控制点之上做首级控制。如果矿区的作业面积不太大，运用导线点或者一、二级小三角点就可以满足要求。

2.4 运用光学定位测量水下地形

在测量水下地形的时候，首先会借助光学仪器来进行定位。主要运用前方交会法、后方交会法、侧方交会法、视距极坐标法和导标一角法来测量水下地形。

2.5 运用光学及测距定位测量地下水深

一般情况下，GPS RTK定位技术在水深测量的工作中，都先在测区内运用极坐标测量方法布设水深测量网，即测量方位、距离和测量船的位置。随着高精度的红外线、电子经纬仪和激光测量仪的发展，水深测量工作都采用电子经纬仪和测距仪组成测量系统，有时候也会使用全站仪来测量。

2.6 运用无线电定位测量地下水深

测量水深时也会依据无线电定位的远距离作用和广泛的覆盖范围以及GPS RTK技术的厘米级精度指标，将定位系统分为远程定位(距离小于300 km)、中程定位(距离小于1 000 km)和远程定位(距离大于1 000 km)。

2.7 制定明确的规章制度

2012年6月，山西市煤矿安全监察局在地方煤矿防治水工作座谈会上制定了科学的煤矿防水工作制度，表1就是山西市煤矿防水工作制度表。

3 煤矿防水工作的建议

在初次放顶之前，要监测并完善排水系统，保持泄水通道的畅通，确保在中切眼初放期间能够正常排放涌水。此外，要维护液压系统与支架的维修，将泵站的压力控制在30 MPa，乳化液液配比为3%～5%，支架初撑力不能小于24 MPa。在初次放顶期间必须将割煤速度控制在2 m/min以下，并每隔1 h就停机10 min，观察顶板是否存在来压现象，提前做好防治水工作，按照计划方案设计两巷排水能力，并保证排水能力不小于最大预计涌水量的备用水泵以及排水设备与排水管路的完好无损。运顺水仓泵和轨顺都必须使用双回路电源。而且，要做好清淤工作，及时清理巷道中的淤煤，这样可以有效保证排水管路的畅通与清洁。如果发生水淹巷道事故，必须及时从安全通道有序撤离，然后向上级部门与调度室回报具体情况。要注意随时监测水文地质与矿压，做好水文预报工作。另外，在网络时代的背景下，理应全面使用计算机技术，创建煤矿防水工作管理途径，应用电子文档，建立规范标准的数据库，实现煤矿防水工作的现代化管理，这样能够节省时间，提升管理工作的效率与质量。

表1 山西市煤矿防水工作制度表

4 结语

水文地质条件对矿井安全的维护工作具有重要影响，确保矿井的安全就必须做好水文地质调查工作。山西市煤矿安全监察局曾经在地方煤矿防治水工作座谈会上主张推行综合治理煤矿防水的程序，并进一步完善煤矿防水工作管理体系，通过运用GPS RTK技术测量地形，做好物化探测量工作与矿区控制测量工作，运用光学定位测量水下地形，采用光学及测距定位以及无线电定位测量地下水深，并建立了科学、明确的规章制度，为完善煤矿防水工作管理体系提供了大量的宝贵经验。另外，做好煤矿防水工作还需要在初次放顶之前，监测并完善排水系统，保持泄水通道的畅通；维护液压系统与支架的维修，按照计划方案设计两巷排水能力，保证排水能力不小于最大预计涌水量的备用水泵，要为运顺水仓泵和轨顺提供双回路电源；及时清理巷道中的淤煤，有效保证排水管路的畅通与清洁；随时监测水文地质与矿压，做好水文预报工作；使用计算机技术，创建煤矿防水工作管理途径。

[1] 杨云飞.煤矿防治水工作中存在的问题及对策[J].太原城市职业技术学院学报，2012(3)：19-20.

[2] 张成功，朱由军.鲁东煤矿防治水工作中存在的问题及对策[J].山东煤矿安全监察局路东分局，2010(1):34-36.

[3] 闫 晶.浅谈煤矿防治水工作中存在的问题及对策[J].中国科技信息，2013(18):77-79.

[4] 张家峰.浅谈煤矿防治水工作的重要性[J].河南科技，2013(13):23-25.

The importance analysis on hydrology geology to coal mine prevention and control water work

Han Xu

(ShanxiCoalGeologyandHydrologyExplorationResearchInstitute,Taiyuan030006,China)

This paper discussed the influence of hydrology geology conditions to coal mine prevention and control water work, from the use of GPS PTK technology, optical positioning measurements, radio positioning measurement and other aspects, introduced the technical measures of Shanxi coal mine prevention and control water, to prevent the occurrence of coal mine water inrush accidents, ensured the safety of coal mining work.

hydrology geology, coal mine, waterproof technology, measurement method

1009-6825(2016)22-0087-02

2016-05-23

韩 叙(1987- )，女，助理工程师

P641

A