綜合防治水技術(shù)在礦井生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘 要：在礦井開采過程中，水災(zāi)害的影響是很大的，會(huì)帶來一定的危險(xiǎn)與人員傷亡，因此，要從礦井的角度出發(fā)，圍繞防治水等技術(shù)進(jìn)行規(guī)范管理與技術(shù)創(chuàng)新，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要形成科學(xué)有效的管理模式，對(duì)于提升礦井的綜合安全管理具有很大的實(shí)踐意義。本文對(duì)綜合防治水技術(shù)在礦井開采中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：綜合防治水;礦井生產(chǎn);應(yīng)用

由于礦井開采的工作難度較大且非常復(fù)雜，加上存在非常高的危險(xiǎn)系數(shù)。因此在具體開采過程中，礦井開采企業(yè)應(yīng)選擇科學(xué)合理的方式來保證礦井開采的順利進(jìn)行。同時(shí)，由于不同地區(qū)的地質(zhì)情況不同，且區(qū)域內(nèi)礦井的水文地質(zhì)特征也存在極大的區(qū)別，有的地區(qū)的礦井水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，存在較多的導(dǎo)水構(gòu)造，往往會(huì)發(fā)生水害事故，這就在極大程度上影響了礦井開采的安全性?；诖耍V井開采企業(yè)必須掌握有效的技術(shù)來避免出現(xiàn)水害事故，保證礦井開采的安全。

1 礦井開采過程中防治水技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前采用的主要防治水技術(shù)是通過防治結(jié)合的有效模式，采用含水層預(yù)先疏干降壓的方式進(jìn)行排水，并結(jié)合新型的超細(xì)水泥等物質(zhì)進(jìn)行注漿運(yùn)用，圍繞綜合防治水技術(shù)的運(yùn)用不斷進(jìn)行創(chuàng)新，結(jié)合人工受控定向道斜鉆技術(shù)的運(yùn)用，可以有效降低水災(zāi)的危害。同時(shí)，還可以結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)的運(yùn)用，在探測(cè)技術(shù)不斷提升的背景下，不斷提升礦井防治水技術(shù)的多元化發(fā)展路徑，形成礦井可視化管理，對(duì)水源、降水量、土質(zhì)、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行綜合完善與加強(qiáng)管理。

2 礦井水災(zāi)現(xiàn)象發(fā)生的主要原因

在礦井井下開采過程中，會(huì)出現(xiàn)一定的地下水層突水現(xiàn)象，由于技術(shù)人員處理不及時(shí)等因素，在開采之中沒有進(jìn)行底板注漿改造等技術(shù)運(yùn)用，從而相應(yīng)的治理水層出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，但是一些人員對(duì)于技術(shù)處理不夠及時(shí)，沒有形成有效的改造技術(shù)運(yùn)用，就會(huì)導(dǎo)致底板改造出現(xiàn)質(zhì)量等問題，且在技術(shù)處理中不夠精準(zhǔn)，因此也就限制了后續(xù)的工程操作管理。同時(shí)，對(duì)于一些老窯水危害的影響中，一些地表水經(jīng)過比較長(zhǎng)時(shí)間的滲透就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的區(qū)域性積水，都不利于防治水工作的開展。

3 綜合防治水技術(shù)的應(yīng)用

3.1 地表水害綜合防治技術(shù)

針對(duì)礦井開采地表水害綜合防治，首先在礦井周圍建立防水工程建筑，這樣可以有效預(yù)防雨季來臨時(shí)大氣降水與江河、湖泊水位上漲導(dǎo)致的水體涌入礦井。防水工程的建立是地表水害綜合防治的第一道防線，對(duì)于后續(xù)水害防治措施的進(jìn)行具有重要影響;其次，做好礦井井口位置的合理選擇，一定確保井口位置的基礎(chǔ)標(biāo)高要超過歷年以來所發(fā)生洪水的最高水位。如果受限于地形，無法使礦井井口處于理想位置，難以保證井口位置的標(biāo)高，則必須按照要求進(jìn)行河流改道，通常需要在礦井隔水層上建立堤壩，一旦水位上漲，洪水爆發(fā)，就可以通過堤壩進(jìn)行洪水截流。同時(shí)開鑿一條人工河道，將洪水引入水體，綜合防治人員應(yīng)該注意，在進(jìn)行堤壩以及人工河道開鑿的過程中，一定遵循河道坡度的合理性。針對(duì)一些舊河道，因其多年未用，年久失修，應(yīng)該定期安排人員進(jìn)行及時(shí)疏通，確保防水工程的正確建立，同時(shí)也防止水體滲透井下。此外，針對(duì)礦井周圍土地存在的斑裂現(xiàn)象，首先可以利用水泥或者黏土填充的方式對(duì)斑裂位置進(jìn)行封堵，如果斑裂位置深度較深，則可以先用碎石進(jìn)行填充，上方再對(duì)其進(jìn)行泥或者黏土覆蓋，注意進(jìn)行夯實(shí)工作，同時(shí)填充位置要稍稍高于周邊地表，這樣可以有效預(yù)防滲透發(fā)生，還要在斑裂位置建立排水溝，及時(shí)將積水排出，使水體遠(yuǎn)離礦井滲透區(qū)。

3.2 礦井奧灰承壓水害綜合防治技術(shù)

首先做好對(duì)礦井周邊地區(qū)的地質(zhì)勘察工作，對(duì)奧灰含水層的厚度，石灰?guī)r的發(fā)育情況與含水量的豐富程度勘察，同時(shí)還應(yīng)該注意石灰?guī)r存在的斷層落差、強(qiáng)度性質(zhì)，以及構(gòu)造基礎(chǔ)等。根據(jù)以上的勘察結(jié)果，制作一個(gè)地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)，對(duì)地下水的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控掌握，尤其是對(duì)于地奧灰承壓突水點(diǎn)以及隔水層邊界等重要因素，做到一旦發(fā)生異常情況，就能夠及時(shí)進(jìn)行匯報(bào)處理，可以有效起到預(yù)防效果;其次針對(duì)礦井奧灰承壓水害還應(yīng)該做好相應(yīng)的疏水降壓措施，疏水降壓就是將礦井頂層或含水層的水通過人工疏導(dǎo)的方式排出，這樣可以有效降低來自奧灰承壓層上方重力水的壓力，改善礦井開采條件;最后還是應(yīng)該從礦井的開采方式入手，結(jié)合周邊環(huán)境地質(zhì)條件，嚴(yán)格礦井開采規(guī)程管理，針對(duì)開采敏感區(qū)域，要盡量減少對(duì)礦井底板的擾動(dòng)。

3.3 創(chuàng)新地下水的處理技術(shù)

利用先進(jìn)技術(shù)建造安全系統(tǒng)，進(jìn)行地面密封工作。在水預(yù)防方面，首先要了解該地區(qū)地表水變化規(guī)律，并在接觸實(shí)際水體方面，在有效防水措施的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇，特別是可以分為幾個(gè)方面，分流、防御、排洪和儲(chǔ)存。分流意味著如果在礦坑表面上的沉淀物不能被有效地去除，則該部分可以通過挖掘和分流洪水而進(jìn)行，水立即被排除在礦區(qū)之外。防御意味著礦山正在生產(chǎn)中，并且預(yù)先準(zhǔn)備好防洪措施，必須確保它高于該地區(qū)的最高洪水記錄，以便消除受洪水影響沉積物的影響，進(jìn)行更深的儲(chǔ)存。

4 礦井綜采面綜合防治水的具體應(yīng)用措施

4.1 回采面注漿加固處理

結(jié)合礦井綜采面周圍巖層和上覆巖石的富水情況，回采面的注漿加固是通過判斷綜采工作與富水區(qū)域的距離、積水的突水系數(shù)、底板隔水層水壓限制等探究在回采面生產(chǎn)時(shí)，可能發(fā)生水害的概率以及相關(guān)數(shù)據(jù)的臨界值，從而做好礦井綜采面的防水工作。在實(shí)踐中，對(duì)上述數(shù)據(jù)的確定，通常是結(jié)合礦井綜采面的實(shí)際案例來分析;而在結(jié)果判斷上，是當(dāng)突水系數(shù)比正常或者危險(xiǎn)地段的底板隔水層突水臨界值要大時(shí)，在回采工作面可能發(fā)生突水情況，造成底板隔水層承水壓力值較大，進(jìn)而影響到礦井綜采面的安全。為有效防治礦井綜采回采面的突水危害，在實(shí)踐中通過利用回采面全部底板注漿加固處理的方式，可以增加回采面底板隔水層的厚度和可承水壓力值，從而保障回采面生產(chǎn)安全。

4.2 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在礦井綜采面綜合防治水當(dāng)中，設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)可以增強(qiáng)礦井綜采面的排水能力，實(shí)現(xiàn)積水治理。在設(shè)計(jì)礦井綜采面的排水系統(tǒng)時(shí)，通常對(duì)比綜采作業(yè)面進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)巷的高度，發(fā)現(xiàn)回風(fēng)巷通常是水流匯聚之處，在此處的低洼位置設(shè)定排水系統(tǒng)可以有效提高排水效果。同時(shí)，基于綜采面容易出現(xiàn)涌水突變的情況，可以在礦井綜采面的回風(fēng)巷道內(nèi)，對(duì)地點(diǎn)位置布設(shè)水泵，滿足緊急排水的需求;而且，在進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)按照距離設(shè)定具有一定體積的水窩和一定數(shù)量的水泵，滿足排水需求。此外，還可以在回風(fēng)巷道內(nèi)設(shè)置一定規(guī)模的排水管道，通過主水倉和采水區(qū)水倉相連接的方法，可以呈現(xiàn)出超過最大涌水量的排水效果，從而增強(qiáng)礦井綜采面綜合防治水質(zhì)量。

5 結(jié)束語

總而言之，水害事故作為礦井開采中的常見事故問題，不僅阻礙著開采工作的順利開展，還嚴(yán)重威脅了開采人員的生命安全，給礦井企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失?；诖?，礦井企業(yè)必須重視防治水工作的開展，通過將地面防水方法、井下防水方法及綜合探測(cè)技術(shù)有效應(yīng)用到礦井開采中，來在極大程度上降低水害事故的發(fā)生率，確保各項(xiàng)開采工作的順利開展，提高礦井開采的質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)礦井企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

王杰（1990- ），男，籍貫：山西壽陽，本科，2015年7月畢業(yè)于太原理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)從事礦井地質(zhì)及防治水工作。