礦井防治水實(shí)用技術(shù)研究

梁凱

[摘 要]近些年來，伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的高速提升，其對煤礦資源的需求量也日益增大，我國的礦業(yè)得到了十分迅猛的發(fā)展。然而伴隨著礦井開采規(guī)模的不斷增大，其相關(guān)的安全問題也逐漸凸顯，尤其礦井的水災(zāi)問題，這在很大程度上對企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展造成了一定的負(fù)面影響，甚至還對作業(yè)人員的人身安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅，從而導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失。目前，該項(xiàng)工作已經(jīng)引起了社會各界的高度重視，大量的技術(shù)人員開始投身到相關(guān)課題項(xiàng)目的研究工作中，因此，本文也主要針對礦井水災(zāi)的引發(fā)原因、防治水的主要程序以及相關(guān)技術(shù)三大方面的內(nèi)容進(jìn)行簡單分析，希望能為我國煤礦產(chǎn)量的提升提供一定的幫助。

[關(guān)鍵詞]礦井 防治水 實(shí)用技術(shù)

中圖分類號：TD745 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）09-0063-02

對于部分臨近水源與河道的礦井，往往會在很大程度上產(chǎn)生水災(zāi)，當(dāng)?shù)V井的進(jìn)水量大于其極限排水量時(shí)，就會導(dǎo)致水流無法正常排出，從而導(dǎo)致礦井內(nèi)部的積水，甚至導(dǎo)致會造成水害現(xiàn)象的產(chǎn)生。根據(jù)大量的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國約30%的礦井都發(fā)生過水災(zāi)，這不僅對開采活動的順利開展產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，甚至?xí)谝欢ǔ潭壬蠈ζ髽I(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，從而導(dǎo)致工程成本的提升。因此，這要求相關(guān)的企業(yè)需要針對礦井的具體情況與地理特征進(jìn)行必要的分析，及時(shí)采取有效的預(yù)防措施，避免水災(zāi)的產(chǎn)生，確保煤礦開采活動的順利進(jìn)行，為社會創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)我國工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

一、礦井水災(zāi)的發(fā)生原因

1.1.前期預(yù)防

在礦井開采前，部分企業(yè)沒有對地質(zhì)情況勘測工作給予足夠的重視，使得管理人員對當(dāng)?shù)氐乃臈l件掌握不充分，因此，作業(yè)人員極其容易會在開采過程中挖到積水區(qū)、斷層以及地下水較多的區(qū)域，這在很大程度上導(dǎo)致了水災(zāi)的產(chǎn)生。另外，由于前期探測工作不到位，使得管理人員無法針對性地提前采取必要的預(yù)防措施，這極其容易導(dǎo)致地表水進(jìn)入礦區(qū)，且由于作業(yè)單位沒有較好地落實(shí)探放水制度，導(dǎo)致作業(yè)人員隨意挖掘，從而造成嚴(yán)重的水害問題。

1.2.巷道設(shè)計(jì)

大部分煤礦企業(yè)都沒有對巷道的設(shè)計(jì)工作給予足夠的重視，其往往將巷道設(shè)計(jì)在地勢較差或臨近水源的區(qū)域里，這大大降低了巷道設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，從而導(dǎo)致礦井在開采過程中極其容易產(chǎn)生因?yàn)樗畨哼^大而造成的頂部與底部漏水等情況。另外，當(dāng)?shù)V井壓力偏大時(shí)，巷道也極其容易產(chǎn)生坍塌、跑砂等情況，從而導(dǎo)致水害的發(fā)生，與此同時(shí)，在礦井開采過程中，工作人員的鉆孔作業(yè)也極其容易穿透巷道，從而造成頂板漏水現(xiàn)象的產(chǎn)生。水害的發(fā)生會對礦井開采工作的順利進(jìn)行與作業(yè)人員的人身安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。

1.3.企業(yè)重視程度

目前，企業(yè)對礦井防治水工作的重視程度普遍不足，首先，相關(guān)管理人員沒有對防水閘門進(jìn)行必要的管理與應(yīng)用，這導(dǎo)致防水閘門往往形同虛設(shè)，無法發(fā)揮一定的攔截作用；其次，在礦井開采工作前，相關(guān)的管理人員沒有對前期的地質(zhì)勘測工作給予足夠的重視，這導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的錯誤率大大提升，因此，相關(guān)施工人員極其容易在開采過程中穿透巷道，從而導(dǎo)致水害的產(chǎn)生；最后，對于礦井透水現(xiàn)象，企業(yè)管理人員往往沒有對其給予必要的重視，從而導(dǎo)致礦井透水程度越來越大，且由于排水設(shè)備的常年失修往往無法發(fā)揮較好的排水功能，這都會在很大程度上導(dǎo)致水害進(jìn)一步蔓延與嚴(yán)重化。

二、礦井防治水的主要程序

2.1.查

對礦井具體情況的勘查是防治水的基本工作，其能夠?yàn)榈V井防治水的開展提供科學(xué)、可靠的依據(jù)，進(jìn)一步確保防治水的效果。首先，這要求相關(guān)的技術(shù)人員需要對礦井水體的分布、地下水位等信息具有的了解；其次，相關(guān)的技術(shù)人員需要能夠靈活應(yīng)用各類化學(xué)探測技術(shù)，例如放水檢測、電位還原檢測以及同位素測定等；最后，物理探測也是在礦井勘查中常用的一類技術(shù)，例如電磁測定、直流電測定以及音頻測量等，其都能夠?yàn)榧夹g(shù)人員掌握巷道與水文信息提供一定的幫助。目前，這些技術(shù)在我國礦井防治水工作中得到了十分廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的應(yīng)用效果。

2.2.測

對礦井基本情況的測量是一項(xiàng)復(fù)雜、綜合、系統(tǒng)的工作，其需要涉及到多方面的內(nèi)容，相關(guān)的技術(shù)人員需要掌握基本的水體分布、地下水流量以及居民點(diǎn)分布等各大因素對礦井開采活動的影響，并靈活應(yīng)用各類探測技術(shù)準(zhǔn)確了解礦井的基本情況。另外，由于礦井作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性，這在很大程度上限制了探測技術(shù)的應(yīng)用，并且容易對管理人員的正確判斷與決策造成很大的干擾。因此，這要求相關(guān)的工作人員在礦井開采過程中，應(yīng)該及時(shí)采取科學(xué)的探測技術(shù)對存在的“疑惑區(qū)”進(jìn)行判斷，明確施工現(xiàn)場的具體水壓、流量以及水位等信息，并針對性地采取有效的預(yù)防措施，確保開采活動的安全進(jìn)行。

2.3.放

放水主要是在確定水體具體位置的基礎(chǔ)上，根據(jù)挖掘的具體需求與水體類型，針對性地采取適用的疏放水方法，將可能阻礙煤礦正常開采的水體放干，從而進(jìn)一步確保開采活動的順利進(jìn)行，為工作人員的人身安全提供可靠的保障。放水作為礦井防治水最直接、有效的方法，其在煤礦開采中得到了十分廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，截水也是必不可少的措施，其同樣也能夠在很大程度確保礦井開采的安全性，其主要對于部分由于地理位置限制與條件局限導(dǎo)致無法采取放水的區(qū)域，工作人員往往通過使用防水墻、閘門等外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對水源的攔截，確保水源不會流入礦井內(nèi)部，進(jìn)一步保障煤礦開采工作的順利進(jìn)行。

2.4.堵

對于部分影響較大、范圍較廣的水源，工作人員普遍采取放水與攔截的方式，而對于那些可能存在安全隱患的孔洞，一般采用注漿堵塞的方式，其能夠在很大程度上縮減礦井防治水的周期，提升治理效率，降低防治成本，為礦產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保障。目前，我國關(guān)于礦井孔洞堵塞的相關(guān)配套技術(shù)已經(jīng)得到了高速的發(fā)展，其在世界范圍內(nèi)也是遙遙領(lǐng)先，因此，政府相關(guān)部門可以積極采取必要的措施加強(qiáng)對該套系統(tǒng)的宣傳與推廣，鼓勵更多的煤礦企業(yè)加強(qiáng)對該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升我國煤礦產(chǎn)業(yè)的礦井防治水水平，降低煤炭的生產(chǎn)成本，確保生產(chǎn)活動與工作人員的安全性，為社會生產(chǎn)提供低價(jià)、高質(zhì)的煤炭資源，進(jìn)一步提升我國的社會生產(chǎn)能力。

三、礦井防治水的相關(guān)技術(shù)

3.1.檢查技術(shù)

在礦井防治水之前，相關(guān)的技術(shù)人員需要從各個方面入手對水害的具體情況進(jìn)行充分的檢查，從而針對性地采取相關(guān)的防治措施。首先，管理人員需要了解煤礦周圍地質(zhì)的分層情況，掌握基本的含水性、地下水位等數(shù)據(jù)，同時(shí)還應(yīng)該明確具體的斷層位置、長度、范圍以及透水性等，從而為開采工作的進(jìn)行提供可靠的依據(jù)；其次，技術(shù)人員需要對礦產(chǎn)資源的埋藏深度、積水情況等信息進(jìn)行必要的調(diào)查，尤其在開采過程中，相關(guān)的管理人員需要對礦井情況進(jìn)行動態(tài)的調(diào)查與監(jiān)管，由于開采活動會對礦井的結(jié)構(gòu)、巖層以及斷裂帶等造成一定的影響，因此，管理人員需要實(shí)現(xiàn)對礦井信息的動態(tài)掌握，從而為開采活動的進(jìn)行提供必要的指導(dǎo)；最后，管理人員需要積極應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)對礦井的含水量進(jìn)行必要的監(jiān)督與控制，從而實(shí)現(xiàn)對水害的有效預(yù)防。

3.2.水文觀測技術(shù)

在礦井開采前，相關(guān)的施工單位需要掌握當(dāng)?shù)鼗镜臍庀蟆⒌刭|(zhì)條件以及水文特征等多方面的數(shù)據(jù)，從而對礦井情況進(jìn)行詳細(xì)的了解，因此，水文觀測技術(shù)的應(yīng)用對于礦井防治水來說起著非常重要的作用。首先，工作人員需要應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)調(diào)查當(dāng)?shù)厮w的具體分布、流量以及補(bǔ)給等基本情況，從而為挖掘方案的制定提供科學(xué)的依據(jù)；其次，工作人員需要了解當(dāng)?shù)氐暮闈碁?zāi)害的發(fā)生情況與具體實(shí)踐，詳細(xì)了解災(zāi)害為當(dāng)?shù)厝嗣駧淼挠绊?，積極借鑒經(jīng)驗(yàn)，從而為礦井防治水預(yù)防措施的制定提供一定的參考與指導(dǎo)；最后，相關(guān)的技術(shù)人員需要通過探水鉆孔對地下水的水位、水壓以及流量等基本信息具有一定的掌握，并根據(jù)周圍水體的變化規(guī)律針對性地開展相關(guān)的開采活動。

3.3.注漿堵水技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)主要是針對在礦井中由于工作人員操作失誤導(dǎo)致巷道鉆穿情況下，利用專用的漿液注入孔洞中，當(dāng)漿液凝固、硬化后，達(dá)到堵塞孔洞的目的，從而進(jìn)一步防止水災(zāi)的產(chǎn)生。該項(xiàng)技術(shù)在我國已經(jīng)具有近百年的應(yīng)用歷史，尤其在近二十年，其更是得到了大范圍的推廣與應(yīng)用。目前，該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)用性、專業(yè)性以及適用性等方面都得到了很大程度的進(jìn)步，技術(shù)人員更是通過對該項(xiàng)技術(shù)的升級與改進(jìn)研發(fā)出了小流量與間歇性的注漿技術(shù)，其不僅能夠在很大程度上控制工程成本，提升礦井的開采效率，并且有效降低了水害的發(fā)生概率，確保了礦井開采工作的安全性與可靠性，進(jìn)一步為工作人員的人身安全提供可靠的保障。

3.4.井下探水技術(shù)

在煤礦開采過程中，若產(chǎn)生問題，相關(guān)的技術(shù)人員不可對其忽略不管，而是應(yīng)該及時(shí)對問題進(jìn)行必要的探測，并根據(jù)探測結(jié)果，針對性地調(diào)整開采方案，從而進(jìn)一步確保挖掘工作的可靠性，為工作人員提供安全的作業(yè)環(huán)境。礦井開采疏遠(yuǎn)地下工作，水文條件與地勢特征會在很大程度上對該項(xiàng)活動的開展造成影響，但是由于目前我國的相關(guān)探測技術(shù)還是相對較為落后，其應(yīng)用也不夠成熟，這使得施工單位往往無法準(zhǔn)確掌握礦井的基本情況。因此，在挖掘過程中，相關(guān)的技術(shù)人員需要通過井下探水，了解地下水位的實(shí)際高度與周圍水體的具體分布，從而針對性地采取必要的防治水措施。

四、結(jié)論

綜上所述，礦井水害的發(fā)生會在很大程度上對工程與工作人員的安全性造成威脅，同時(shí)還會對企業(yè)的聲譽(yù)與形象產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，因此，礦井防治水對于煤礦的安全開采來說起著非常重要的作用，同時(shí)其還能夠有效避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以，在煤礦開采工作中，相關(guān)的管理人員需要掌握基本的水文特征、地勢情況以及水體分布等信息，并針對性地采取探、測、堵等措施實(shí)現(xiàn)對水害的有效防治，進(jìn)一步避免水害的發(fā)生，從本質(zhì)上降低水害的產(chǎn)生概率，為工程的順利開展提供可靠的保障，確保我國礦產(chǎn)資源的穩(wěn)定供給，進(jìn)一步提升社會生產(chǎn)水平。

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