煤礦井下注漿堵水技術(shù)探析

孫報(bào)才

摘 要：在煤礦開采中存在多種風(fēng)險(xiǎn)性開采工作，其中煤礦井下水害成為嚴(yán)重威脅井下作業(yè)人員人身安全的災(zāi)害之一，井下工作的風(fēng)險(xiǎn)和對經(jīng)濟(jì)效益的直接影響要求企業(yè)在井下實(shí)施注漿堵水技術(shù)，本文通過簡單描述井下探水技術(shù)、疏放水技術(shù)和防治水技術(shù)等技術(shù)，對井下注漿堵水作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹，對煤礦企業(yè)井下注漿堵水工作提供借鑒和提出礦井生產(chǎn)中預(yù)防治水開展提出建設(shè)性意見。

關(guān)鍵詞：煤礦井下；注漿堵水；水害；技術(shù)探析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.074

0 引言

在復(fù)雜地質(zhì)條件下，井下工作常發(fā)生突發(fā)水災(zāi)的危險(xiǎn)，增加了井下排水量，對井下作業(yè)人員的人身安全造成嚴(yán)重的威脅；企業(yè)中對于突發(fā)水害得地質(zhì)災(zāi)難，需要根據(jù)固有水文條件和地質(zhì)條件，與鉆探技術(shù)和物探技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而進(jìn)行注漿堵水工作，該技術(shù)在很大程度上提高了施工效率；但由于企業(yè)在開采中受資金不足或施工措施不先進(jìn)等因素制約，導(dǎo)致井下的防水工作仍然不到位的地方，因此企業(yè)需要在綜合分析礦井水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，全面考慮礦井堵水的諸多因素，為礦井防治水工作提供依據(jù)。

1 實(shí)施煤礦井下注漿堵水技術(shù)的可行性與必要性

1.1 水災(zāi)發(fā)生的主要原因

在煤礦井下施工中常見的問題是水害災(zāi)害，為加速煤礦開采需要不斷深入到地下水埋藏地方，但開采企業(yè)無視相應(yīng)的防治措施，導(dǎo)致水害的發(fā)生，不僅會(huì)降低煤礦開采的效率還會(huì)引發(fā)安全事故，對人們的財(cái)產(chǎn)安全造成重大損失；造成水災(zāi)的最主要原因是不良鉆孔或礦壓破壞引起的，當(dāng)每層底板松動(dòng)時(shí)，容易破壞其導(dǎo)水帶，給水災(zāi)的防治帶來很大困難，在井下采礦時(shí)，容易引起突發(fā)性水災(zāi)，導(dǎo)致嚴(yán)重的水害現(xiàn)象，影響整個(gè)采礦的安全進(jìn)行。

1.2 井下注漿堵水的必要性

根據(jù)礦井下水文地質(zhì)的不同狀況，井下突水點(diǎn)都備有詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料，這不僅為煤礦井下突水注漿堵水提供數(shù)據(jù)依據(jù)，而且對煤礦井下注漿堵水的改造提供便利，減少注漿費(fèi)用，還為注漿提供理想充填效果，因此，對煤礦井下注漿堵水提供強(qiáng)有力的支持。在煤礦井下開采中回采頂層工作面，若出現(xiàn)較大的突水情況時(shí)，在工作面放棄回采，會(huì)直接損失剩余的煤炭儲(chǔ)量，但目前隨著煤礦井下注漿堵水技術(shù)的應(yīng)用，不斷進(jìn)行回采工作，使得煤炭儲(chǔ)量向可采儲(chǔ)量轉(zhuǎn)變，由于突水點(diǎn)較多容易淹沒巷道，常導(dǎo)致難以運(yùn)輸，在應(yīng)用井下注漿技術(shù)后，不斷改進(jìn)井下回采工作，合理利用報(bào)損資源，減少資源的浪費(fèi)，通過注漿堵水技術(shù)才能得到改善。

2 煤礦井下注漿堵水技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)有效防治地下水，在施工時(shí)需要根據(jù)具體情況，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，對每個(gè)環(huán)節(jié)水害的防治需要結(jié)合煤礦井下開采的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)施礦井下注漿堵水技術(shù)不僅提高了井下的排水能力和抵抗水災(zāi)的能力，也可以及時(shí)應(yīng)對隨時(shí)突變的大量涌水，把握防治水技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.1 堵漏技術(shù)

為防止水害的發(fā)生，礦井下作業(yè)需要提前掌握井下具體情況，勘察時(shí)需要注意井下作業(yè)區(qū)域內(nèi)的含水層、沖擊層等的具體位置，查明地表水的分布和分析防治水災(zāi)的關(guān)鍵；當(dāng)漏水和涌水的發(fā)生在想到掘進(jìn)工作面時(shí)，借助出水通道直接通過凝膠材料或水泥實(shí)施注漿，該技術(shù)具有時(shí)間短、封堵效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，可以從源頭上預(yù)測將會(huì)發(fā)生的隱患，提早采取防止水災(zāi)措施，因此該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于井巷注漿堵水等領(lǐng)域。

2.2 勘探和探水技術(shù)

在煤礦井下作業(yè)之前，為防止水災(zāi)發(fā)生，需要提前掌握煤礦井下的具體情況，把握井下含水層、隔水層等含水情況，通過全面掌握井下信息，有利于更好的制定開采計(jì)劃，確保煤礦開采安全；在存在突水情況發(fā)生的區(qū)域，由于受到勘探技術(shù)的限制，因此具體工作可以通過采用超前鉆探技術(shù)，探明水源具體位置、水壓等相關(guān)信息，預(yù)測可能發(fā)生的危害，提前采取有效處理措施，實(shí)現(xiàn)對水災(zāi)的防治。

2.3 截水技術(shù)

在井下作業(yè)中，根據(jù)煤礦采煤區(qū)實(shí)際情況，當(dāng)該區(qū)域不適合運(yùn)用疏放水措施后可以運(yùn)用截水技術(shù)進(jìn)行，主要通過設(shè)置防水墻、防水閘門和防水煤柱等措施進(jìn)行，建立截水設(shè)施，有效防治水源的涌入，預(yù)防瓦斯和火災(zāi)的發(fā)生，保證整個(gè)煤礦開采的安全有序進(jìn)行。

2.4 注漿堵水

注漿堵水技術(shù)在施工的時(shí)候，通過鉆孔將堵水材料壓入地層裂隙、溶洞或者斷層破碎帶，利用漿液本身的材料特性，將空隙和孔洞填堵，實(shí)現(xiàn)堵住涌水道的目的，達(dá)到防治水源與工作而接觸，預(yù)防水害發(fā)生的目的。由于該技術(shù)直接將水源的涌水渠道封堵，在具體應(yīng)用中取得良好的效果，在實(shí)際工作得到越來越多地運(yùn)用。

2.5 工作面注漿技術(shù)

煤礦井巷掘進(jìn)到達(dá)導(dǎo)水?dāng)鄬雍秃畬又?，暫停施工，借助不透水層充?dāng)防護(hù)，在工作面進(jìn)行打鉆和注漿，對導(dǎo)水管的縫隙進(jìn)行封堵，該技術(shù)結(jié)合巖層的裂隙情況，借助水炮眼注漿，實(shí)現(xiàn)理想直觀注漿效果，但由于施工作業(yè)條件差，施工現(xiàn)場狹窄等缺陷，會(huì)對施工裝置尺寸造成一定的制約影響，其注漿技術(shù)與地面注漿技術(shù)大體相同。

3 實(shí)施效果

3.1 建立應(yīng)急處理系統(tǒng)

為防止水害工作落實(shí)到位，需要建立應(yīng)急處理機(jī)制，根據(jù)井下水害的不同類型，建立水害應(yīng)急處理機(jī)制，成立搶險(xiǎn)組、專業(yè)組和救援組等，明確各個(gè)部門成員的職責(zé)，煤礦作業(yè)中一旦出現(xiàn)水害，可以及時(shí)組織工作人員第一時(shí)間撤離水災(zāi)現(xiàn)場，在確定好水災(zāi)形成原因后明確水災(zāi)具體表現(xiàn)形式，并及時(shí)組織專業(yè)人員分析水害形成原因，采取有效防治措施，將水災(zāi)事故控制在最小的范圍內(nèi)。

3.2 嚴(yán)格操作流程

煤礦井下為達(dá)到預(yù)期治水效果，在采取措施的同時(shí)要做好施工工作，保障井下作業(yè)安全，在施工前對施工人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)、落實(shí)施工現(xiàn)場制度，加強(qiáng)對存在安全隱患區(qū)域的檢查、采取提前預(yù)防措施，杜絕工作人員違規(guī)操作，避免由于不當(dāng)操作引起的安全事故；在井下封堵突水點(diǎn)時(shí)，充填大量注漿，可以減少礦井排水，節(jié)省資源，為建設(shè)高效高產(chǎn)的安全保障系統(tǒng)提供支持。

4 結(jié)束語

在治理煤礦井下突水水災(zāi)時(shí)，借助有效地質(zhì)條件和水文條件，實(shí)施井下注漿技術(shù)，對煤層地板含水層進(jìn)行加固處理，達(dá)到降低地下水流量的目的，因此，井下注漿技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)封水效果，還能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，為礦山治理水災(zāi)提供一定的技術(shù)支持。

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