礦井地層邊界劃分及防治水對(duì)策

劉曉東

【摘 要】近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，我國煤礦開采量逐年增加。但是在煤礦生產(chǎn)中的水害問題已經(jīng)成為制約煤礦發(fā)展的重要因素，同時(shí)還會(huì)威脅工作人員的生命健康。為了保證煤礦開采工作正常進(jìn)行，必須對(duì)水害問題進(jìn)行研究，探討當(dāng)前在煤礦防治水工作中出現(xiàn)的問題，采取針對(duì)性的措施加以解決，確保煤礦生產(chǎn)安全，促進(jìn)煤礦有序發(fā)展。鑒于此，本文將從煤礦水害問題出發(fā)，分析現(xiàn)階段在煤礦防治水工作中存在的問題，然后就如何加強(qiáng)防治水害工作，提高防治水害工作效率提出看法。

【關(guān)鍵詞】煤礦；防治水；問題；解決對(duì)策

引言

從煤礦礦井作業(yè)中發(fā)生的水災(zāi)情況看，主要問題集中在管理意識(shí)不足、預(yù)防措施不足等問題上。發(fā)生水災(zāi)的主要原因，具體包括防水措施不足、管理不善導(dǎo)致地表水滲入或灌入，或由于井巷內(nèi)沖水?dāng)鄬?、陷落柱等問題存在，水文地質(zhì)情況勘測(cè)不足，未能按照探放水的制度執(zhí)行，盲目施工導(dǎo)致的事故；還有礦區(qū)井巷的設(shè)計(jì)不重視不良地質(zhì)條件，造成施工后出現(xiàn)頂板過于接近含水層，導(dǎo)致透水事故發(fā)生等。

1當(dāng)前礦井水害防治工作中出現(xiàn)的問題

1.1缺乏高素質(zhì)專業(yè)的防水人員

隨著煤礦行業(yè)的擴(kuò)大以及對(duì)于煤礦生產(chǎn)重視程度的提升，目前大多數(shù)高校和企業(yè)也開始培養(yǎng)煤礦開采方面的高素質(zhì)人才，比如機(jī)電、通風(fēng)安全、采礦等，不過，在地質(zhì)水文勘察和防治方面的技術(shù)人才卻十分欠缺。在礦區(qū)開采前缺乏必要的地質(zhì)水文勘探作業(yè)，導(dǎo)致出現(xiàn)煤礦水害隱患。另外，煤礦企業(yè)在招取人員時(shí)也并不重視引入防治水方面的人才，很多防治水工作是由原來的業(yè)務(wù)人員完成，由于缺乏專業(yè)知識(shí)，使得難以高效完成工作。當(dāng)然，部分煤礦企業(yè)內(nèi)部績(jī)效考核制度的問題也會(huì)影響防治水技術(shù)人才隊(duì)伍的培養(yǎng)，由于無法留住高素質(zhì)專業(yè)人才，降低了企業(yè)防治水能力。由于未能及時(shí)有效地分析煤礦區(qū)域水文地質(zhì)條件，這樣就無法及時(shí)預(yù)測(cè)礦井水害，導(dǎo)致礦井容易發(fā)生水害。

1.2缺乏相關(guān)的資金投入

在煤礦水害防治工作中，不管是基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)都需要一定的資金投入，而且在工作中所需要用到的防治技術(shù)、設(shè)施和人員也都需要有足夠資金的保障。但是現(xiàn)階段部分企業(yè)還沒有真正意識(shí)到防治水工作的重要性，在資金使用方面存在諸多不合理的地方，比如資金配置不合理、資金量不足等都會(huì)影響到日常設(shè)施的檢查和維護(hù)，甚至?xí)绊懙椒乐嗡ぷ鞯恼ｉ_展。另外，部分員工由于防治水的專業(yè)知識(shí)不足，為提升工作人員的工作效率，需要邀請(qǐng)相關(guān)專家人員對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，如果資金不足就會(huì)影響到培訓(xùn)工作的開展。

1.3基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)存在問題

礦區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施包括防水墻、防隔水煤柱等防護(hù)設(shè)施，這些設(shè)施本身能降低礦井水害的程度，可以起到一定的防護(hù)作用。也就是說，在開展煤礦防治水工作時(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量將影響到防治水工作的效率和質(zhì)量，如果基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)存在問題，都會(huì)影響到礦井水害的治理。比如施工礦井防隔水煤柱尺寸預(yù)留不合理、防水墻建設(shè)不合理等將會(huì)使這些防護(hù)設(shè)施失去原有的作用。另外，在部分南方礦區(qū)，本身就存在降雨量較大的問題，受到季節(jié)影響礦井地下水位在雨季高發(fā)期會(huì)快速升高，如果這些區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不合理自然會(huì)加劇礦井的水害。

2礦井防治水技術(shù)

2.1防治頂板水

通常開采的煤層中，頂板水主要包括野青水和砂巖水，其含水層的富水性相對(duì)不強(qiáng)。開采的時(shí)候頂板水就會(huì)由采動(dòng)裂隙進(jìn)入相關(guān)工作面。因此，為了不影響正常工作，在頂板水進(jìn)入工作面之前就要將其處理好，主要是通過疏水巷道和疏放鉆孔來疏排。1）疏放鉆孔。如果通過物探方法對(duì)頂板富水區(qū)的情況查明后，就要探查頂板上方巖層的富水狀況，同時(shí)疏放其野青水和砂巖水，把頂板冒落引起的頂板水集中涌入的情況降低，工作面回采時(shí)，把砂巖水對(duì)開采工作面的影響減弱或消除。工作面疏放鉆孔歸根結(jié)底是把集中的涌水改為分散逐段放水。2）疏水巷道。如果砂巖含水層通過疏放鉆孔的方式達(dá)不到理想效果時(shí)，就可以建設(shè)疏水巷道。該巷道把頂板裂縫切穿，然后垂直水流方向，為的是把疏放的效果達(dá)到最好。

2.2嚴(yán)格落實(shí)防治水責(zé)任制

將責(zé)任人機(jī)制引入到防治水的機(jī)構(gòu)建設(shè)中，建立以總工程師為核心的安全技術(shù)管理體系。配備專業(yè)的探放水隊(duì)伍，要求分管副總工程師、工程技術(shù)人員和測(cè)量部門相互配合，落實(shí)責(zé)任，對(duì)于有水害威脅的復(fù)雜礦井落實(shí)勘測(cè)工作，健全水害防治技術(shù)管理、崗位責(zé)任制、水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、水害隱患排查工作等，審查防治水的作業(yè)規(guī)程、設(shè)計(jì)、技術(shù)措施的資質(zhì)，定期組織復(fù)查和會(huì)審。落實(shí)技術(shù)人員、管理人員的定期培訓(xùn)，提高煤礦防治水工作的管理水平和技術(shù)能力。

2.3防治底板承壓水

1）帶壓開采。即如果煤層底板有受到承壓水的威脅，利用煤層底板和含水層之間較好的隔水性來達(dá)到安全開采。國內(nèi)外很多專家都對(duì)此進(jìn)行了研究，而且所取得的成效顯著。其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)就是突水系數(shù)，如果底板受構(gòu)造破壞段的突水系數(shù)不大于0.06MPa/m，正常塊段不大于0.1MPa/m時(shí)，就能夠通過帶壓開采這種方法來開展礦井防治水工作。但現(xiàn)在國內(nèi)煤炭開采越來越深，帶壓開采技術(shù)已經(jīng)和當(dāng)前情況不符，不再適合使用。另外，也可以由突水系數(shù)反計(jì)算底板隔水層最大承受水壓，以此來科學(xué)防治水。2）底板注漿加固。由于煤層底板有很多地質(zhì)構(gòu)造和裂隙，因此，這就降低了煤層底板隔水層的厚度、強(qiáng)度、完整性，降低了其隔水能力，使突水水害發(fā)生的概率增加。這時(shí)就應(yīng)該依照具體情況來對(duì)底板進(jìn)行注漿加固，以此避免突水水害的發(fā)生。主要措施是在未開采前進(jìn)行注漿，把煤層底板存在的地質(zhì)缺陷構(gòu)造和裂隙消除，令突水水害在礦區(qū)中沒有流動(dòng)渠道，達(dá)到防治水害的目的。需要注意的是，應(yīng)用該方法不僅要對(duì)礦井里各含水層的水利聯(lián)系弄清楚，還要有可供填充的空間。

2.4加大資金的投入

為了保證礦井生產(chǎn)作業(yè)和各項(xiàng)防治水工作的有序有效開展，資金是重要的保障。煤礦企業(yè)必須加大對(duì)資金的投入，尤其是在防治水工作中需加大人力和物力方面的投入，只有提高對(duì)防治水工作的重視程度，才能保證各項(xiàng)工作開展。當(dāng)然，煤礦企業(yè)可以結(jié)合自身情況有選擇地引進(jìn)相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，同時(shí)加強(qiáng)人才培養(yǎng)。資金充足，才能改善當(dāng)前企業(yè)礦井防治水工作的現(xiàn)狀。

2.5加強(qiáng)防治水工作的組織設(shè)計(jì)

在煤礦防治水工作的組織設(shè)計(jì)上，遇到的首要問題就是質(zhì)量監(jiān)管、成本控制、工作進(jìn)度的三個(gè)要素的矛盾問題，如果追求進(jìn)度，則可能會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量降低，如果注重技術(shù)，則可能要提高經(jīng)濟(jì)成本，而且從目前的施工組織建設(shè)來看，工作的開展如果依然按照老的套路進(jìn)行設(shè)計(jì)，缺乏專業(yè)的組織設(shè)計(jì)人員策劃，而且施工過程中對(duì)實(shí)際情況不是很明確就進(jìn)行施工，這樣不僅會(huì)造成設(shè)計(jì)方案和施工實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)的問題，而且使最終施工效果差強(qiáng)人意。因此，按照國家法律法規(guī)要求，將煤礦防治水工作的質(zhì)量管理納入到科學(xué)管理、法制管理的軌道上來，適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。改進(jìn)技術(shù)、提高質(zhì)量管理意識(shí)，將防治水技術(shù)要求真正落實(shí)到位，形成規(guī)范、科學(xué)、可行的工程質(zhì)量及施工安全管理體制。

結(jié)語

隨著中國煤礦開采工作的開展，在不斷提高煤礦產(chǎn)量的同時(shí)也要注重如何應(yīng)對(duì)礦井水害的問題，防治水工作任重道遠(yuǎn)，必須在思想意識(shí)上加以重視，并運(yùn)用到實(shí)際工作中才能真正得到工作效果，改善現(xiàn)狀。培訓(xùn)專業(yè)技術(shù)人員和管理人員，健全崗位責(zé)任制、水害防治技術(shù)管理和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作、排查治理制度。

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（作者單位：冀中能源峰峰集團(tuán)新屯礦）