煤礦防治水技術(shù)新進(jìn)展及對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的思考

王軍 董清嶺

摘 要：隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，困擾煤礦開(kāi)采的一些問(wèn)題也逐漸得到了解決。為了保證煤礦開(kāi)采的安全性，防治水災(zāi)害對(duì)煤礦開(kāi)采造成的影響，該文通過(guò)對(duì)煤礦井水災(zāi)的危害分析，來(lái)對(duì)煤礦防治水技術(shù)展開(kāi)探究，并對(duì)其中幾個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題進(jìn)行思考，希望能煤礦對(duì)防治水工作提出有效的建議。煤礦水害是在煤礦開(kāi)采過(guò)程中特別容易發(fā)生的一種誘發(fā)性災(zāi)害，會(huì)給人們帶來(lái)極大的損失，甚至?xí)?yán)重威脅人們的安全?？上驳氖请S著煤炭工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦防治水技術(shù)也有了極大的新進(jìn)展，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障。

關(guān)鍵詞：煤礦 防治水技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題 思考

中圖分類(lèi)號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（b）-0070-01

1 煤礦水災(zāi)的重大危害

煤礦礦井水災(zāi)作為煤礦開(kāi)采過(guò)程中易發(fā)的災(zāi)害之一，會(huì)對(duì)礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)極大的影響。除了會(huì)影響煤礦生產(chǎn)效率，還會(huì)對(duì)采礦工人的安全造成重大威脅。它的主要危害可以概括為以下幾個(gè)方面：

第一，會(huì)造成礦井巷道積水，積水難以排除會(huì)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境帶來(lái)消極影響，也不利于工人的健康。而且，礦井巷道內(nèi)的大量積水需要及時(shí)排除，否則礦井生產(chǎn)工作難以順利進(jìn)行。但是，排出積水需要安設(shè)專(zhuān)門(mén)的排水設(shè)施等，增加生產(chǎn)成本。其次，積水對(duì)一些金屬設(shè)備、設(shè)施等有極大的腐蝕作用，直接縮短生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。煤礦水災(zāi)還會(huì)引起瓦斯等氣體的匯聚，一旦處理不當(dāng)，會(huì)引發(fā)工人中毒或發(fā)生爆炸，給礦井生產(chǎn)帶來(lái)極大的損失。最嚴(yán)重的一點(diǎn)是當(dāng)?shù)V井內(nèi)的積水超過(guò)設(shè)備的排出量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致礦井水水涌，淹沒(méi)礦井巷道和生產(chǎn)設(shè)備，甚至?xí)斐蓢?yán)重的人員傷亡。

2 煤礦防治水技術(shù)的新進(jìn)展

2.1 采空區(qū)水探查技術(shù)

困擾煤礦安全生產(chǎn)的主要原因就是礦井采空區(qū)水害，因此解決這一問(wèn)題已經(jīng)成為煤礦安全生產(chǎn)首要解決的問(wèn)題。因此，可以借鑒空間瞬變電磁法等先進(jìn)技術(shù)對(duì)礦井采空區(qū)進(jìn)行探測(cè)偵察，再根據(jù)探查結(jié)果選擇有效措施對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行徹底解決。在探查時(shí)會(huì)涉及多種礦井探查方式，具體選用哪種要根據(jù)礦井生產(chǎn)的實(shí)際情況。

2.2 水災(zāi)監(jiān)控預(yù)測(cè)系統(tǒng)

煤礦礦井水災(zāi)之所以容易造成嚴(yán)重后果的原因就在于水災(zāi)的發(fā)生多是突發(fā)性的，難以提前做好防護(hù)準(zhǔn)備。所以，利用先進(jìn)的水災(zāi)監(jiān)控和預(yù)警技術(shù)對(duì)礦井積水進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)預(yù)警可以有效降低水災(zāi)發(fā)生帶來(lái)的損失。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在礦井生產(chǎn)中已經(jīng)可以成熟運(yùn)用這種技術(shù)對(duì)水災(zāi)進(jìn)行檢測(cè)預(yù)警。

2.3 完備的水害治理技術(shù)

為了減輕礦井水災(zāi)的危害，經(jīng)過(guò)有關(guān)人員的不懈努力研究，我們已經(jīng)掌握了比較先進(jìn)的礦井水害治理技術(shù)。礦井水害治理技術(shù)根據(jù)治理的時(shí)間階段可以分為預(yù)治理技術(shù)和后治理技術(shù)，預(yù)治理技術(shù)包括對(duì)巷道井筒施工灌漿、巷道斷層灌漿，還包括對(duì)煤層底板進(jìn)行加固等內(nèi)容；而后治理技術(shù)主要是指在水災(zāi)發(fā)生后再對(duì)其進(jìn)行治理和恢復(fù)。它們共同構(gòu)成了完備的礦井水害治理技術(shù)，在減輕礦井水害的危害方面做出了極大貢獻(xiàn)。

3 對(duì)煤礦防治水技術(shù)幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的思考

3.1 探查隱伏導(dǎo)水陷落柱

從已發(fā)生的礦井水災(zāi)來(lái)看，導(dǎo)水陷落柱是危害礦井安全的主要因素。而又由于陷落柱具有隱蔽性、差異性等特點(diǎn)，因而要對(duì)其進(jìn)行詳盡的探查存在極大的難題。礦井開(kāi)采過(guò)程中極易因采掘方式不當(dāng)而引起導(dǎo)水陷落柱發(fā)生水害，不利于礦井的安全順利生產(chǎn)。為了解決這一難題，國(guó)家“十二五”已經(jīng)將其列入重點(diǎn)課題，足見(jiàn)其重要性及在操作上存在的難度。

3.2 對(duì)奧灰頂部進(jìn)行全面利用和改造

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中極易出現(xiàn)奧陶紀(jì)灰?guī)r，而它與主煤層之間的隔水層卻又特別脆弱，容易發(fā)生水害。而且，不利于我國(guó)煤炭資源的開(kāi)采量。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，奧灰?guī)r因頂部的特殊構(gòu)造，富水性極差，不僅在鉆探過(guò)程消耗極少量的水，還具有阻水作用，所以對(duì)奧灰?guī)r頂部進(jìn)行全面利用和改造，增加煤層隔水層的厚度，減少礦井水災(zāi)發(fā)生的頻率。

3.3 對(duì)易發(fā)生礦井水災(zāi)害的含水層進(jìn)行研究

礦井開(kāi)采過(guò)程中遇到含水量比較大的巖層就容易發(fā)生水災(zāi)，所以如果能在開(kāi)采過(guò)程中避開(kāi)這些含水層則能有效避免水災(zāi)的發(fā)生。通過(guò)對(duì)多個(gè)煤礦開(kāi)采基地的綜合分析，做好含水層水害防治已成為礦井開(kāi)采的重要任務(wù)。借助先進(jìn)儀器和設(shè)備對(duì)含水層進(jìn)行研究，找出它們的特點(diǎn)，對(duì)它們進(jìn)行加固或其他方式的解決，盡量避免礦井水害的發(fā)生。

4 有效的煤礦防治水技術(shù)措施

4.1 預(yù)防為主、治理為輔，防治結(jié)合

礦井水災(zāi)一旦 發(fā)生則會(huì)帶來(lái)極大的損失，所以應(yīng)該盡可能地做好預(yù)防工作，避免水害發(fā)生。但是，若礦井水災(zāi)一旦發(fā)生，就要及時(shí)采用積極的措施進(jìn)行治理，盡可能地降低損失。為了預(yù)防礦井水災(zāi)的發(fā)生，在礦井設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該有意識(shí)地選擇不易受水害影響的地點(diǎn)。在開(kāi)采過(guò)程中也要做好各種監(jiān)測(cè)和預(yù)防工作。

4.2 對(duì)礦井內(nèi)的積水進(jìn)行疏導(dǎo)，及時(shí)將積水排出

礦井水害損失較大主要是因?yàn)榉e水難以及時(shí)排出，因此可以通過(guò)對(duì)礦井積水進(jìn)行疏導(dǎo)，及時(shí)將積水排出，從而降低損失。所以，我們可以挖掘溝渠排放積水；對(duì)于因地形限制導(dǎo)致積水難以排出的可以挖掘隧道，將積水引到不會(huì)對(duì)礦井造成威脅的地方。對(duì)于不利于排出積水的地勢(shì)低洼處，可以利用水閘或?qū)ｉT(mén)設(shè)置的排洪站等進(jìn)行排水。

4.3 利用地形，爭(zhēng)取將水降到最低水位

通過(guò)對(duì)洪水的截流，使它們不能進(jìn)入礦井也能有效降低礦井水害發(fā)生的可能性。在井口可以通過(guò)利用有利的地形，降低水位，空出更多的空間，以便雨季時(shí)大量蓄洪。為了能做到這一點(diǎn)要對(duì)礦井當(dāng)?shù)氐臍夂?、天氣等因素進(jìn)行研究，得出比較確切的雨季時(shí)間，以便提早做好蓄洪準(zhǔn)備。對(duì)于處在山區(qū)的礦井，更要了解附近小溪、河流等的匯水或滲漏情況，并合理利用當(dāng)?shù)氐拇髩?、水?kù)等。同時(shí)，還要注意避開(kāi)滑坡、泥石流的多發(fā)地帶，降低水害對(duì)礦井的危害。

5 結(jié)語(yǔ)

要想使煤礦礦井真正免受水害的影響，除了要嚴(yán)格按照開(kāi)采要求來(lái)對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采外，還要依靠不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)的支持。通過(guò)多方面的努力，如今煤礦開(kāi)采過(guò)程中水害的影響在逐漸變小，但是對(duì)于煤礦礦井水害工作的防治工作仍需努力，直至它不再出現(xiàn)在礦井開(kāi)采中。因此，對(duì)煤礦礦井防治水技術(shù)的研究仍要繼續(xù)，希望能借助科學(xué)技術(shù)來(lái)對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)形成有力保障，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的安全性和高效性。

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