鉆探技術(shù)在煤礦水害防治工作中的應(yīng)用分析

蔣文利

摘? 要：近年來(lái)，煤礦開采事故依舊頻繁出現(xiàn)，其中煤礦水害問題是導(dǎo)致煤礦開采面臨嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的一個(gè)方面，從而阻礙了煤礦產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。因此，需要對(duì)先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)的加以重視。而鉆探技術(shù)屬于非常有效的一種技術(shù)。該文分析了煤礦防治水工作的一些技術(shù)方式、鉆探技術(shù)在煤礦防治水工作中的應(yīng)用步驟和具體應(yīng)用，以及做好煤礦防治水工作需要注意的一些問題。該文通過對(duì)煤礦水害防治中鉆探技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的分析，以期為相關(guān)企業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：鉆探技術(shù);煤礦;防治水

中圖分類號(hào)： TD745? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

我國(guó)具備豐富的煤炭資源，這非常有助于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而，煤炭事業(yè)在發(fā)展進(jìn)程中也存在不足之處，其中煤礦水害問題非常突出。煤礦的地質(zhì)狀況非常復(fù)雜，由于煤礦開采人員的不規(guī)范操作，往往會(huì)出現(xiàn)水害問題[1]。當(dāng)前，煤礦水害嚴(yán)重影響了煤礦事業(yè)的發(fā)展，其形成的影響可以跟瓦斯事故相提并論。鑒于此，做好煤礦防治水工作非常迫切。該文結(jié)合礦井實(shí)際，主要是對(duì)鉆探科技在礦井防治水中的應(yīng)用進(jìn)行探索，目的是期望能夠給類似條件的礦井提供參考價(jià)值。下面，筆者主要對(duì)鉆探技術(shù)在煤礦防治水工作中的應(yīng)用問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要地分析。

1 煤礦防治水工作的一些技術(shù)方式

1.1 化探技術(shù)方式

化探技術(shù)是結(jié)合化學(xué)儀器綜合探究地下水，然后結(jié)合相應(yīng)的煤礦水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定水樣的標(biāo)本[2]?；郊夹g(shù)方式比較適宜應(yīng)用于煤礦采掘存在透水的情況下，這種技術(shù)能夠迅速地檢查透水的來(lái)源以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)，然后再結(jié)合勘測(cè)結(jié)果實(shí)施合理、科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施。

1.2 物探技術(shù)方式

在探測(cè)地下水的情況下，一般會(huì)應(yīng)用物探技術(shù)，所謂的物探技術(shù)即地震法與電磁法。電磁法是指在采場(chǎng)和地下巷道中立足于電性差異，結(jié)合對(duì)地下電磁場(chǎng)和電場(chǎng)分布的改變規(guī)律的觀測(cè)，從而分析和處理地質(zhì)難題的一種勘查技術(shù)。電磁法主要包括無(wú)線電坑透法、直流電法、瞬變電磁法和音頻電穿透法等[3]。而地震法是指將坑透或地質(zhì)勘測(cè)儀等工具應(yīng)用于煤礦周圍的地質(zhì)環(huán)境中。物探技術(shù)方式在煤礦防治水工作中的應(yīng)用具備的優(yōu)點(diǎn)是便于操作、勘測(cè)速度快、范圍大、成本小。物探技術(shù)的不足在于物探具備多解化的結(jié)果，僅僅可以在水害的初期勘探工作中應(yīng)用物探技術(shù)。

1.3 鉆探技術(shù)方式

在處理煤礦水害問題時(shí)，鉆探技術(shù)是經(jīng)常應(yīng)用的一種技術(shù)方式，這也屬于煤礦防治水工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。鉆探技術(shù)是應(yīng)用探放水鉆機(jī)完成開采范圍檢測(cè)鉆孔的工作，能夠?qū)⒋隧?xiàng)工作劃分為常規(guī)探測(cè)與專門探測(cè)。常規(guī)檢測(cè)指的是在不熟悉煤礦開采范圍地質(zhì)狀況的時(shí)候，為了確保正常開展開采工作，則會(huì)使用常規(guī)探測(cè)，以開展表面檢查工作[4]。專門探測(cè)即探測(cè)開采范圍的地質(zhì)狀況，通常會(huì)應(yīng)用于煤礦集水區(qū)、采空區(qū)，有些情況下也會(huì)在鉆探物探范圍中出現(xiàn)不正常狀況的區(qū)域，從而進(jìn)一步了解不正常的狀況。鉆探技術(shù)的效果十分明顯和直觀，然而在應(yīng)用鉆探技術(shù)方式時(shí)會(huì)耗費(fèi)很多的資金和人力以及在操作過程中顯得較為繁瑣。

2 鉆探技術(shù)在煤礦防治水工作中的應(yīng)用步驟

2.1 鉆探技術(shù)施工前的步驟

鉆探技術(shù)施工前的步驟如下。1）設(shè)計(jì)人員應(yīng)有效地了解實(shí)際的作業(yè)現(xiàn)狀，再勘探礦區(qū)的巖石結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)際的巖石現(xiàn)狀對(duì)鉆孔的大小進(jìn)行確定。鉆探作業(yè)的過程較為繁瑣，需要有比較高的專業(yè)化水平。為此，務(wù)必讓具備較強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)的人執(zhí)行。如果在鉆探的過程中麻痹大意，那么會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工作過程受到不利影響。鑒于此，在開展鉆探工作之前，應(yīng)選擇具備較強(qiáng)專業(yè)素質(zhì)的人員，要求其獲得上崗資格證[5]。2）應(yīng)在鉆研作業(yè)開展之前，對(duì)作業(yè)區(qū)域的安全性進(jìn)行有效地檢測(cè)，根據(jù)煤礦地下范圍的實(shí)際情況開展頂板支護(hù)工作以及對(duì)煤礦存在積氣或積水的現(xiàn)狀進(jìn)行檢測(cè)，從而提供理想的煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境條件。3）在有關(guān)技術(shù)工作者進(jìn)入礦井下面的時(shí)候，要求其佩戴安全防護(hù)工具，以及能夠順利和規(guī)范地應(yīng)用防護(hù)工具。

2.2 鉆探技術(shù)施工中的步驟

在開始鉆探時(shí)，操作者務(wù)必在鉆機(jī)的一邊站好，不允許在機(jī)械運(yùn)行的位置和立軸下面的區(qū)域站立，并且禁止將其他物品堆放在運(yùn)行的位置。在延伸操作鉆桿的情況下應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，不允許在操作中佩戴手套。在進(jìn)行鉆探時(shí)應(yīng)該留意鉆孔的深度與鉆機(jī)的運(yùn)行速度，對(duì)卡鉆等情況進(jìn)行排除期間嚴(yán)禁生拉硬拽。在進(jìn)行鉆探的時(shí)，應(yīng)對(duì)每一次的實(shí)際鉆孔狀況精準(zhǔn)、仔細(xì)地進(jìn)行登記。在鉆探的過程中還應(yīng)該讓地測(cè)人員進(jìn)行初始登記工作，當(dāng)煤炭結(jié)構(gòu)層存在不正?，F(xiàn)象的時(shí)候，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行登記，確保登記工作的精細(xì)化，例如性質(zhì)、深度等，當(dāng)每一次替換鉆探用具或鉆到相應(yīng)深度的情況下，應(yīng)對(duì)鉆孔深度與鉆桿的數(shù)量進(jìn)行量測(cè)，并且在終孔前還應(yīng)開展最后一次的核實(shí)工作[6]。在鉆孔作業(yè)的過程中，如果片幫、來(lái)壓和松動(dòng)等情況出現(xiàn)在煤炭結(jié)構(gòu)層，如果鉆孔的水量和水壓瞬間增大以及出現(xiàn)頂鉆的現(xiàn)象，那么需要迅速暫停工作，對(duì)鉆孔深度進(jìn)行登記再固定鉆桿，禁止拔出鉆桿，并且迅速向煤礦調(diào)度中心報(bào)告，及時(shí)實(shí)施有效的處理對(duì)策。

2.3 鉆探技術(shù)施工后的步驟

在完成鉆孔工作后，如果水由孔中流出，那么應(yīng)組織專門的工作者對(duì)出水情況以及氣體等進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，并且做好登記工作。如果鉆孔的鉆探目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，那么需要實(shí)時(shí)封堵鉆孔。

3 鉆探技術(shù)在煤礦防治水工作中的具體應(yīng)用

在煤礦采掘的過程中，如果頂板與兩幫位置面臨采空區(qū)、距離積水范圍比較近時(shí)，那么應(yīng)該檢查鉆探的情況。對(duì)頂板采空區(qū)進(jìn)行勘探時(shí)，應(yīng)結(jié)合專門勘探與常規(guī)勘探的方式進(jìn)行，常規(guī)勘探可以對(duì)專門的勘探進(jìn)行完善，這樣可以完善專門勘探?jīng)]有進(jìn)行勘探的區(qū)域。一般勘探超前距通常取30 m、幫距取20 m。為了使一般勘探的安全性提升，在工作過程中不允許直接用手把持鉆具進(jìn)行鉆探。在鉆探工作開展之前，務(wù)必分析煤巖層的積水程度、積水范圍等現(xiàn)狀，再結(jié)合規(guī)劃的程序讓技術(shù)人員在場(chǎng)地對(duì)鉆孔的深度、方位角、傾角等進(jìn)行標(biāo)注。應(yīng)使用專門的探水鉆機(jī)，讓專門的探放水團(tuán)隊(duì)開展作業(yè)。對(duì)斷裂結(jié)構(gòu)水進(jìn)行探放的時(shí)候，應(yīng)結(jié)合采掘的方位在正前方向布控鉆孔，要么是以扇形的方式布控含水體的方位。確保鉆孔數(shù)目在3個(gè)以上，而在含水體的方位確保鉆孔數(shù)目在2個(gè)以上。在作業(yè)的過程中嚴(yán)格貫徹實(shí)施《防治水細(xì)則》。在進(jìn)行核算后能夠清楚超前距與止水套管距離，再結(jié)合實(shí)際的煤炭層參數(shù)規(guī)劃鉆孔工作，對(duì)鉆孔的程序與數(shù)據(jù)予以確定。結(jié)合有關(guān)的數(shù)據(jù)根據(jù)流程開展作業(yè)。在作業(yè)的過程中，如果不正常的現(xiàn)狀出現(xiàn)在煤炭結(jié)構(gòu)層，那么應(yīng)及時(shí)對(duì)巖性進(jìn)行考察。如果出現(xiàn)鉆孔流水的現(xiàn)象，那么應(yīng)對(duì)水壓、水質(zhì)進(jìn)行查看，從而評(píng)估積水量和補(bǔ)給量以及組織放水試驗(yàn)，根據(jù)水倉(cāng)的容量與礦井排水的性能對(duì)放水孔的水流速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，且對(duì)水溝和水倉(cāng)進(jìn)行清潔。如果鉆孔中無(wú)水，那么應(yīng)將水注入鉆孔中，開展注水的耐壓性試驗(yàn)。

4 做好煤礦防治水工作需要注意的一些問題

4.1 完善技術(shù)管理機(jī)制

在工作中，有關(guān)單位應(yīng)該實(shí)時(shí)引入先進(jìn)技術(shù)，以保障勘察質(zhì)量，注重管理的及時(shí)性、實(shí)時(shí)明確相應(yīng)的管理職能、提高采礦技術(shù)水平，并且應(yīng)用先進(jìn)的水災(zāi)預(yù)測(cè)技術(shù)，這樣才能夠?qū)Φ乇硭吹默F(xiàn)狀進(jìn)行把握，實(shí)時(shí)處理存在的一些難題。與此同時(shí)，在引入先進(jìn)技術(shù)的過程中，也應(yīng)仔細(xì)地進(jìn)行勘測(cè)工作，結(jié)合可能面臨的不足制定有效的處理措施，以確保人員的人身安全，避免安全事故的出現(xiàn)。除此之外，還應(yīng)在工作過程中明確水文地質(zhì)狀況，實(shí)時(shí)把握含水層水體較少的地質(zhì)狀況，確保礦井的涌水量在2 180 L以下，針對(duì)一部分比較復(fù)雜的地質(zhì)，應(yīng)確保涌水量在180 L～600 L。不然，將面臨非常嚴(yán)重的問題，即難以確保防水的工作質(zhì)量，如果強(qiáng)行開采，那么會(huì)導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)，從而形成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2 健全管理制度

在工作實(shí)踐中，應(yīng)注重完善管理制度，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀制定有效的管理對(duì)策，從而確保工作質(zhì)量的提升。隨著我國(guó)煤礦開采的深入發(fā)展，煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入持續(xù)增加，管理人員不能夠僅僅為了經(jīng)濟(jì)收入的增加而不煤礦開采的實(shí)際現(xiàn)狀以及調(diào)查復(fù)雜的工作事項(xiàng)，例如企業(yè)在水患的排查過程中，應(yīng)該明確實(shí)際的水文現(xiàn)狀，高度重視事故的因素等。并且在企業(yè)的逐步發(fā)展進(jìn)程中，應(yīng)制定有效的防治水制度;結(jié)合先進(jìn)的工作模式和管理方法開展工作;實(shí)施有效地應(yīng)對(duì)惡劣天氣的管理措施;嚴(yán)格檢查一部分廢棄的煤窯;有效地勘測(cè)水位，避免坍塌的情況形成于地面，避免滲入地下水，防范安全事故的出現(xiàn)。

4.3 投入充足的資金

企業(yè)在煤礦防治水工作的開展過程中，應(yīng)注重投入有關(guān)資金，不斷強(qiáng)化宣傳，并且實(shí)時(shí)吸收先進(jìn)的人才、設(shè)備等，以保證工作質(zhì)量的提升。企業(yè)在進(jìn)行管理時(shí)應(yīng)增強(qiáng)防范觀念，避免水災(zāi)問題的形成。如此一來(lái)，才可以保障煤礦人員的人身安全，避免煤礦企業(yè)形成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤炭行業(yè)屬于我國(guó)的關(guān)鍵性支柱產(chǎn)業(yè)，在煤礦開采中經(jīng)常應(yīng)用鉆探技術(shù)，盡管煤礦相關(guān)部門業(yè)已制定了操作鉆探技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，由于其工作環(huán)境復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致煤礦水害現(xiàn)象。因此，務(wù)必做好鉆探技術(shù)應(yīng)用前的準(zhǔn)備工作，再仔細(xì)核對(duì)操作過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)或步驟，并且完善技術(shù)管理機(jī)制和管理制度，以及注重投入充足資金，這樣才可以很好地解決鉆孔出水的情況，從而確保煤礦開采的正常開展。

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