劉利勇(七臺河技師學院,黑龍江七臺河154600)
?
談煤礦水害的防治
劉利勇
(七臺河技師學院,黑龍江七臺河154600)
摘要:礦井水害的形式是多種多樣的,其存在范圍也非常廣泛,從地面到井下都存在水害發(fā)生的可能,因此,水害防治非常必要。礦井水害發(fā)生的原因不外乎自然和人為兩大原因。自然原因主要是由于自然界條件復雜。人為因素也是發(fā)生水害的重要原因,因此在復雜條件下,應當做好防水工作。
關鍵詞:煤礦;水害;防治
中國礦井水文地質條件是世界上最復雜的國家之一,以礦井而言,從地面到井下都存在著水害發(fā)生的可能性,在老礦區(qū),分布著許多老窯(有的是古窯,有的是近期開挖的老采區(qū)),它們大多數都有積水,若不查探其分布位置,一旦采掘工程揭露,不管積水面積多大,都會來勢兇猛,并夾雜有害氣體,因此必須特別重視此項工作。
1.1礦井充水及其特點
礦井充水是指水以各種形式進入礦井形成礦井水。水進入礦井的形式有滲入、流入、涌入、潰入等,可分緩慢、急速和突發(fā),前者尚不可懼,而后者往往造成礦井水災。礦井充水要具備兩個條件:一是水源,二是通道。二者缺一不可。
第一,水源多種多樣,無非是大氣降水、地表水和地下水。而地下水賦存狀態(tài)和賦存位置各不相同,如松散巖層孔隙中的水稱為孔隙水。堅硬巖層裂隙中的水,稱為裂隙水。石灰?guī)r巖溶中的水稱為巖溶水。若巖溶裂隙共存,則稱巖溶——裂隙水。第二,通道也是多種多樣,如井筒、塌陷坑、開采沉陷裂隙,工程中的空洞裂隙(井壁、巷道頂部開挖的松動圈、未封死的各類鉆孔),巖層中的孔隙、裂隙、巖溶(節(jié)理、斷層、陷落柱、暗河)。
礦井充水的分析非常重要,這項工作應從建礦調查、勘探開始,直到設計、施工、建設、開采貫穿于整個工作的始終。要不斷積累和分析各種資料,作為煤礦主要經營管理者要懂得運用高科技手段,注意充水因素動態(tài)的變化,存在著天然和人為各種因素的綜合影響。
1.2造成礦井水害發(fā)生的原因
礦井水害發(fā)生的原因不外乎自然和人為兩大因素。自然原因主要是自然界條件復雜,據不完全統(tǒng)計,中國煤礦在底板突水災害中,由于斷層因素而發(fā)生的突水約占80%。另外中國地域遼闊,地理氣象因素變化差異很大,加上采煤歷史悠久,古窯、小井星羅棋布,且無分布圖紙資料,探查其準確位置十分困難,而且手段不足,故在解放初期老窯突水事故不斷,損失慘重。人為因素也是發(fā)生水害的重要原因,造成礦井發(fā)生水災的原因歸納起來主要有以下幾點:第一,人們對水害的認識和重視程度不夠,少數領導的工作不力。第二,業(yè)務人員技術水平不夠,防治水害理論研究不深入,探查技術落后,掌握規(guī)律性分析研究不夠。第三,只顧眼前經濟效益,不嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》,亂采亂掘,忽視安全生產。第四,防治水工程投資力度不夠,偷工減料,忽視工程質量要求。
2.1地面防治水
第一,修建山區(qū)排洪渠道和小水庫,蓄洪攔水,把洪水攔截引出礦區(qū)。第二,筑壩修堤,抬高井口標高阻止地表水倒灌入井。第三,堵廢井,填平塌陷井和斑裂,阻止洪水向礦井內滲漏。第四,排積水,鋪河渠防滲層。第五,取直河道或河流改道,減少下滲。第六,施工中注意當地氣象、水文及地形,要因地制宜。
2.2井下防治水
第一,水體下采煤。水體下采煤要按“三下采煤”規(guī)程中留設防水、防砂、防塌煤巖柱,煤柱尺寸及強度要求要按規(guī)程計算。其關鍵技術是探測圓采后煤層頂板的冒裂帶高度,留設各種煤巖柱的目的就是不允許冒裂帶高度波及相關的覆巖,包括堅硬基巖和軟弱的松散層。第二,老空水防治。由于疏忽大意未堅持探放水原則而造成老空水害的慘痛教訓太多了,一定要牢記。第三,巖溶突水災害。從突水的方向上看,可分為底板突水(由下向上)、側方突水、頂板突水3種。防治的關鍵技術有:查明礦井水文地質條件。承壓水上采煤時,必須執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》。“三下采煤”規(guī)程和《礦井防治水條例》,探水和留設相應的防水煤柱。加大排水能力,確保防水設施的正常使用。了解防治底板突水的先進理論和探查、防治技術。
2.3防治水技術
防治水技術可以概括為防、排、探、放、疏、截、堵7個字。防即井上下設防水欄及防水措施。排即井下排水設施和排水能力。探即井下探水(包括物探和鉆探)。放即對老空區(qū)積水、可疑水源放水,或超前放出頂板水。疏即疏水降壓或疏干有害含水層。截即留設各種防水煤柱,阻隔有害水源。堵即注漿堵住出水口,或加固裂隙帶,加固底板等。
參考文獻:
[1]揣文峰.礦井防治水工作的安全管理[J].煤炭技術,2003.,(02):95.
[2]王貴新.道路軟土地基處理的方法[J].科技信息,2012,(11):92.
[3]林桂艷.水文地質視角下的礦山地下水分類分析[J].科技風,2009,(05):16.
[4]袁長青.礦井水患的防治[J].煤炭技術,2007,(07):83.
[5]王林.淺談礦井突水原因與防治措施[J].科技信息,2012,(03):47.
中圖分類號:TD82
文獻標志碼:A
文章編號:1674- 8646(2016)02- 0071- 02
收稿日期:2015- 11- 20
作者簡介:劉利勇(1981-),男,黑龍江七臺河人,講師,主要從事采礦專業(yè)教學與研究。