煤矿地质勘查与防治水工作的结合问题探讨

2023-02-22魏银萍

当代化工研究 2023年1期

＊魏银萍

（晋中市煤田地质勘探队山西 030600）

由于我国地质结构极为复杂，需要采取专业的地质勘查手段掌握矿区内的煤矿层与水层实际分布情况，因此，将煤矿地质勘查与防治水工作相结合，综合评估和判断可能会发生水害事故的区域，并提出与制定针对性预防措施，既能降低水害事故发生几率，又能对煤矿开采作业中潜在水害隐患超前预测，保障煤矿开采质量与生产安全性。如何有效促进煤矿地质勘查与防治水工作相结合，是目前各相关人员需要考虑的问题。

1.煤矿地质勘查与防治水工作相结合的重要性分析

因煤矿开采是一项危险程度较高的生产活动，加上作业环境相对复杂和恶劣，极易引发一系列安全事故，造成严重经济损失和人员伤亡。其中水害问题属于发生率极高的煤矿安全事故，对煤矿开采作业安全性有着较大影响。基于此，将煤矿地质勘查与防治水工作相互结合，既能有效规避潜在水害隐患，又能保障煤炭资源合理开采。煤层承载强度分析是煤矿地质勘查工作中极为关键的环节，有助于相关人员掌握煤层与水层实际分布情况和二者之间的密切关联性，实现对采矿区透水情况发生可能性的有效预测[1]。基于二者工作结合机制，全面掌握采矿区域内的地质构造与水文条件，对该区域内的地表水进行实时监测和动态分析，防止矿井被涌入大量积聚的地表水，为煤矿开采作业安全、有效开展提供基础保障。

此外，地质勘查也可以帮助煤矿企业掌握矿区范围内的煤层储藏状态以及实际储存量，根据地质勘查结果选择合适的开采作业方式提升煤炭资源回采率，并超前预测工作面可能存在的水害隐患，提出针对性防范措施，保障煤矿开采安全，使煤矿开采年限有效延长的同时，也有利于推动煤矿产业可持续发展。

2.煤矿地质勘查与防治水工作相结合的路径构建

(1)加强水害防治工作的重视程度

防治水工作落实不到位、水害防治措施制定缺乏合理性以及水害预防意识薄弱等均是导致煤矿水害事故发生几率增加的主要因素。作为煤矿企业管理者，需要加强对水害防治工作的重视程度，并正确认识地质勘查与防治水工作相结合对煤矿开采作业安全、有序进行的必要性，同时转变原有煤矿安全生产管理观念，精准落实与防治水工作相关的各项管控措施，贯穿于煤矿安全生产全过程。为了确保煤矿地质勘查与防治水工作相结合的路径实践有效，煤矿企业应做好相应的宣传工作，向各部门、各岗位员工全方位普及防治水工作与地质勘查相结合的必要性，既使煤矿开采作业中发生水害事故，也能科学合理应对，保护自身安全。

由于煤矿开采是一项危险系数极高的作业，且井下作业环境相对恶劣，极易诱发安全事故，因此，基于煤矿地质勘查与防治水工作相结合要求，制定覆盖全面且有效的水害防治策略，并根据地质勘查结果合理规划排水系统以及人员安全撤离路线，确保煤矿采掘期间各项活动开展安全性。综合分析矿区环境与水文地质情况，通过掌握其变化情况，如水文、水位及水压异常变化等，评估和判断各工作面是否存在水害事故隐患，实现对水害事故的实时预警。同时结合评估报告，采取和完善制定水害事故预防与水资源利用相结合的治理措施，既能减少关于此方面成本投入，又能达到节能增效的安全生产目标[2]。

(2)注重水害防治中地质探测方法的灵活运用

物探、钻探、化探等是煤矿开采作业中较为常用的地质探测方法，对开拓、掘进、回采工作面的构造发育和富水情况探测有着良好运用效果。例如，井上运用三维地震、电法等地质探测方法，井下掘进工作面可运用分布式地震法或者瞬变电磁法，能够对工作面是否存在富水异常情况进行准确探测；回采工作面可以在上述探测方法运用的基础上搭配无线电波透视法对其前方富水异常区、构造发育地带进行探测，全方面掌握矿区内积水部位所在位置以及实际分布情况，既能为水害针对性防治提供有效的参考依据，又能降低煤矿水害事故发生几率。

例如，运用地面瞬变电磁勘探法协助采矿区水文地质补充勘探工作开展，帮助相关人员全面掌握该区域各含水层富水性以及断层富水性，结合地面瞬变电磁勘探结果，针对性安排水文地质钻探工作，达到对各含水层水文地质特征进一步详查的勘查目的，综合分析各含水层之间的水力联系以及导致矿井充水情况出现的成因，实现对矿井涌水量精准预测，为优化和完善矿井排水系统建设提供合理依据。掌握该煤矿所面临的主要水害威胁和实际水文地质条件，为后期防治水工作高效开展提供强有力技术支撑[3]。

另外，结合地质勘查结果，对矿区内的积水部位的水量、标高、水压等重要数据进行深入分析，并将其作为煤矿水害防治措施制定的参考依据，同时利用无人机智能探测设备对矿区内废气巷道的积水情况全面探测，在采掘施工平面图上明确标注积水所在位置，再配合地质探测器收集矿井内部的含水构造，以此达到内部积水情况以及动态变化的实时掌握。在煤矿水害防治中灵活运用多种地质探测方法，不仅可以发挥先进技术优势，又能保证勘查结果准确性、全面性，弥补传统探测方法存在的不足，切实强化煤矿防治水基础工作，从而将煤矿地质勘查与防治水工作二者相结合的作用充分发挥，实现煤矿水害事故有效防治，最大程度上减少煤矿水害事故发生所造成的危害影响，规避不必要的经济损失和人员伤亡。

(3)完善安全生产责任机制，保障煤矿开采作业安全

提高水害问题防治工作水平的前提，必须做好水害防范以及地质勘查工作精准落实，不断提升防治水工作开展前瞻性，结合地质勘查结果，详细统计和记录各类水害问题，以及水害问题发生所造成的影响，在此基础上提出和制定具有针对性水害防治措施，确保煤矿防治水工作开展有效性[4]。通过对煤矿开采区域的地质条件进行全面勘查，将收集与整合的数据资料提供给防治水工作人员，确定水位观测站位置，为保障煤矿开采作业安全、顺利进行提供强力支撑。同时对矿区内的事故塌陷范围精准勘查，将监测到的数据信息详细记录，并要求根据数据资料完善现有安全生产责任机制，优化煤矿安全生产体系顶层设计，从源头上把控矿区安全生产活动，将地质勘查与防治水工作相结合的功能作用最大程度地发挥。如何完善矿区安全生产安全责任机制，具体可从以下几个方面着手。

首先，以提升各部门之间工作的协调性为导向，将安全生产责任机制在各环节充分落实，明确划分各环节负责人的安全生产管控职责范畴，要求各环节均能严格执行水害问题预防和防治工作要求。因煤矿防治水工作是一项长期且不间断的工作内容，地质勘查是煤矿防治水工作有效开展的前提，统计与分析地质勘查阶段所获得各种数据资料，确保各项决策实施科学性、合理性。

其次，基于已掌握的地质勘查情况，落实动态化监测矿井水工作，对地下水动态进行实时观察和记录，掌握地下水运动规律，并提出针对突发情况的应对措施，一旦水下水位出现异常变化情况，则可以第一时间实施提前制定好的应对举措，为矿下开采作业安全、有序进行提供基础保障。并要求各部门、各岗位员工不断增强安全生产责任意识，正确认识煤矿防治水工作必要性，使其当水害问题发生时，在保护自身安全的同时，也能减少实际工作中违规操作行为出现。

最后，完善现有排水系统，根据整个煤矿开采区域实际情况，再综合考虑防治水工作具体要求，在原有排水系统结构的基础上引进目前最先进的排水设备，完善矿下排水系统各项功能，全面分析采矿区实际汇水情况，为今后定期开展排水系统运维工作提供参考依据。

(4)夯实工作基础，强化煤矿防治水成效

以强化煤矿防治水成效为抓手，在煤矿开采作业中，夯实工作基础，并完善各项准备工作，实现煤矿水害事故有效预防的同时，也能促进煤矿地质勘查和防治水工作水平的双提升。具体可从以下几个方面着手。

①将采矿区域内与地质勘查和防治水工作相关的各项数据资料进行收集，对其进行全面的整合与研究，帮助相关工作人员清楚了解矿区内的地质监测和防治水实际情况。核查前期所收集地质监测资料的准确性，确认是否存在不合理的数据记录，待查证后方可在后续防治水工作中作为参考依据来使用[5]。通常情况下，在开展煤矿地质勘查工作时，应对矿区的地形地貌、井上井下工程位置等关键数据信息全面核实，针对不确定的位置尽可能重新勘查，确保与煤矿相关的数据资料收集可靠并覆盖全面。例如，通过前期开展煤矿隐蔽致灾因素普查结果，同时结合矿井地质、水文地质等因素，详细编制煤矿防治水“三区”（可采区、缓采区、禁采区）管理报告，进一步提升煤矿防治水工作水平，有效预防煤矿水害事故，为煤矿安全生产保驾护航。同时矿区内的积水区域、采空区内的积水量等资料收集是前期煤矿地质勘查中极为重要的基础工作，需要根据其勘查结果在回采作业前将此处积水排除干净，降低水害事故发生几率，为煤矿开采作业顺利开展提供安全保障，又能规避资源浪费问题。

②科学配置防治水装备。物探设备、注浆设备、探水钻机以及煤矿水动态监测系统等均是对煤矿地质勘查与防治水工作开展有着重要作用的装备，有助于煤矿企业将地质勘查与防治水工作有机结合，实现二者工作效率与质量双提升目标。例如，主要的采矿区域需要完善防治水装备配置，根据国家及行业现行规定为其配置和构建符合要求的防治水装备，如水闸门、水闸墙等，从根本上保障煤矿安全生产。

③为了进一步提高煤矿地质勘查与防治水工作相结合的技术水平，煤矿企业应与当地专业的科研机构建立合作关系，在科研单位的协助下对采矿区域的地质水文条件进行全面分析，打破煤矿地质勘查与防治水工作之间存在的技术壁垒，实现技术层面的深度融合，提升煤矿地质勘查与防治水工作相结合路径实践有效性。同时通过与科研单位开展合作，也能为后续优化与完善煤矿地质勘查与防治水工作相结合路径提供科学的理论指导，突破关键技术难点，保障煤矿开采质量，实现水害事故有效预防。

(5)贯彻可持续发展理念，提高煤矿开采效益

地质勘查工作是确保煤矿安全生产的有效手段之一，在实际煤矿开采作业开展过程中，做好地质勘查工作，不仅有利于降低各类事故发生几率，对煤矿服务年限延长也能起到一定作用，进而有效节约煤矿开采成本。根据煤开采区域实际情况，选择合适的地质勘查手段获取该区域岩体运动参数，为煤柱保护措施合理制定提供相应参考依据，同时也可以促进煤炭资源的回采率进一步提升，实现煤矿可持续开发和利用。深入贯彻落实可持续发展理念，加强对新技术、新设备在地质勘查中的应用，扩大煤矿的有效开采面，掌握采矿区域内可开采煤炭资源的实际储存量，以此科学规划煤矿开采计划，为煤矿可持续发展提供强有力支撑，从而实现煤矿开采效益最大化[6]。

另外，重视对各岗位工作人员的专业培训，帮助其正确认识煤矿地质勘查与防治水工作相结合的重要性，学习当前最先进的技术和理论知识，并不断增强煤矿安全生产意识，使各岗位工作人员熟练掌握地质勘查技术以及防治水害问题的相关技术，切实提高煤矿地质勘查与防治水工作在技术层面的专业水平。除了普及煤矿安全生产知识以外，也要训练基层作业人员的自救能力，既使煤矿开采作业中突发水害事故，也能从容应对，按照拟定好的逃生路线完成自救，保障自身生命安全。并要求矿区的作业人员均要准确了解各开采区内的实际水储量，防止因作业操作不规范而引发潜在水害隐患，确保开采作业安全性。