煤矿井下防治水方法研究
煤矿井下水害防治原则及综合防治水措施

煤矿井下水害防治原则及综合防治水措施
1. 煤矿井下水害防治原则:
(1) 遵循“预防为主、防治为辅”的原则;(2) 加强供水的系统规划,科学调度,以减少水污染;
(3) 实行“开采前环境保护、开采中环境治理、开采后环境恢复”等有序统筹防治;
(4) 积极开展煤层水联合开采等新技术,进一步改善煤矿水环境质量。
2. 综合防治水措施:
(1) 建立和完善水文地质动态监测系统;(2) 提高水存量管理能力,建立智能水位报警系统;
(3) 开展水土保持工程;(4) 加强措施检验及其它煤矿险情的评估与应急处置;
(5) 开展煤矿水质监测,科学合理地使用和处理污染物;(6) 加强煤矿污染防治法律法规的宣传和执行;
(7) 加大井下防污设备及工艺技术的投入;(8) 加强煤矿环境监管和执法;(9) 推动再生水回用及其它节水技术;
(10) 加强煤矿井下安全监测和应急救援能力。
煤矿防治水知识

煤矿防治水知识引言煤矿防治水是煤矿安全工作中的一个重要方面。
由于煤矿地下工作环境的特殊性,水灾是煤矿事故中常见的一种灾害形式。
所以,了解煤矿防治水知识对于保障矿工的生命安全和煤矿的正常生产具有重要意义。
本文将探讨煤矿防治水的相关知识。
煤矿防治水的意义煤矿的工作面通常位于地下,地下水是煤矿的共同问题。
首先,地下水会对矿井进行浸泡,导致岩层松弛,使矿井的稳定性下降;其次,地下水也可能引发煤尘爆炸和瓦斯爆炸,进一步加剧矿井安全的风险;此外,地下水还会影响煤矿的生产能力,降低生产效率。
因此,煤矿防治水具有重要的意义。
煤矿防治水的方法探测地下水在煤矿防治水工作中,首先需要对地下水进行探测,了解地下水的分布和水位。
通常采用的探测方法有井下及井上探测。
井下探测是指在地下坑道中使用地下水测量设备,如水位计和流量计等,进行地下水的实时监测。
井上探测是指在矿井装置离心泵和设备,将地下水抽出到地面进行检测。
通过探测地下水,可以及时了解矿井地下水的情况,为后续的防治水工作提供依据。
矿井排水矿井排水是煤矿防治水工作中的重要环节。
矿井排水可以通过井下排水和井上排水两种方式进行。
井下排水是指在矿井井下设置排水泵,通过抽水将地下水排出矿井,达到控制矿井地下水位的目的。
井上排水是指将地下水从矿井抽出后,通过输送管道将地下水排至外部环境,以保持矿井地下水位的稳定。
矿井排水工作的好坏直接影响矿井的安全和生产能力,所以必须高度重视。
沉降孔出水矿井沉降孔是为了控制井下地下水位而设置的孔洞。
矿井沉降孔可以通过井上排水方式进行排水。
沉降孔出水是指通过沉降孔将井下的地下水排出,以维持沉降孔的稳定性和安全性。
矿井沉降孔出水需要选择合适的排水设备并建立完善的排水系统,以确保沉降孔的排水效果和矿井的安全。
煤矿防治水的难点和挑战煤矿防治水工作面临着许多难点和挑战。
首先,煤矿地下环境复杂,地下水的分布不均匀,地下水的来源也多样化,需要准确掌握地下水的情况以制定相应的防治水措施。
井下防治水措施

井下防治水措施随着采矿深度的增加,在井下出现水灾的风险越来越高。
水灾会给矿业生产造成巨大的经济损失,同时也会危及矿工的生命安全。
因此,采矿企业必须采取一系列的预防和措施来防止井下水灾的发生。
井下水灾的原因井下水灾的主要原因是矿井地质条件和工作面采矿活动的影响,导致地下水压力增大,水量增多,超过了井下排水设施的负载能力。
此外,污染水源影响水质、煤矿采空区开采、井筒漏水等也会引起井下水灾。
井下防治水措施井下防治水措施主要分为一次防治和二次防治两个阶段。
一次防治是指在采矿前对地下水系统进行调查,了解地下水的来源、流向和水质等特征,采取相应的措施降低井下水位,防止水灾的发生。
二次防治是在采矿过程中及时发现和处理地下水灾害,保证矿井的正常生产运行。
一次防治1. 流量控制通过合理掌握井下水文地质特征,了解水文地质条件,确定井下流量和水位变化规律;采取截断、拦排、拦蓄、泵站增流等措施,控制井下水流量的大小,以便合理利用地下水资源。
2. 井筒防渗井筒防渗是指对井筒、井壁及井下支承系统进行防渗处理,防止井水通过矿井空间和固体内孔隙进入矿井内部。
主要措施包括:井筒注浆,井壁衬砌,井口封堵等。
3. 监测系统建设采用多种井下监测设备,开展井下地质环境、矿井结构和水文水资源等方面的监测工作,及时了解水文地质条件变化和矿井的运行状态,提供科学依据和技术支撑。
4. 井下排水采取适合的井下排水方案,合理利用井下排水设备,及时排除井下积水,以保证矿井安全稳定运行。
井下排水是井下水灾防治的最基本措施。
二次防治1. 及时发现和处理在矿井生产运行过程中,需采用严密的监控系统,及时发现和处理井下漏水和地下水涌入现象,及时进行抢险处理和钻孔排水等措施。
2. 预备灾害和应急预案矿井应建立完备的预备灾害和应急预案,进行灾害评估和情况分析,制定科学合理的井下水灾应急预案和漏水排水预案,确保漏水、涌水、突水等水灾时及时响应。
结论井下水灾是矿业生产中最为严重的灾害之一,应采取一系列防治措施,从源头上杜绝井下水灾的发生。
煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析

煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施分析煤矿地质防治水工作一直是煤矿安全管理中的重要环节。
在煤炭生产过程中,由于煤层受地质构造、区域水文地质条件和采煤方式等多种因素的影响,煤层中的地下水会不断涌出,给煤矿生产和工作带来很大的影响。
因此,进行地质防治水工作成为煤矿安全管理中的必要措施。
本文从煤矿地质防治水工作面临的问题及防治措施方面进行分析。
问题一:地下水涌出量大地下水涌出量大是煤矿地质防治水工作面临的主要问题之一,尤其是在高层采煤和大采高条件下,地下水涌出量更加明显。
这会使得煤矿作业面积内的地面井道、巷道和工作面被淹,严重影响矿井的生产和人员的安全。
防治措施一:实行长壁分段开采长壁分段开采可以减少采煤面积内的煤层破坏,减缓地下水涌出量,减轻井下水文地质压力,从而达到降低水位和控制水流的效果。
问题二:巷道、井巷、工作面被淹巷道、井巷和工作面被地下水淹没是常见的安全事故之一,严重威胁到矿井生产和人员的安全。
防治措施二:进行排水处理对井下的排水要进行处理,采用抽水、引水、拦水等方法,及时将巷道、井巷和工作面内的水排走,使矿井井下环境保持干燥,为安全生产提供保障。
问题三:煤层沉降导致水文地质压力升高煤层采煤后会造成地质环境的变化,从而导致井下水文地质压力升高。
高水压状态下,井下防渗墙体和固水堰等防渗措施可能会失效,从而使得地下水涌入巷道和工作面,给矿井安全生产带来诸多风险。
防治措施三:加强地下水监测对矿井水位和水文地质压力进行监测,并根据监测结果及时调整防渗措施,保障防渗工程的有效性和稳定性。
问题四:多次采煤区引入地表水造成水文地质影响多次采煤区井下的水文地质条件与采煤前有较大的不同,因此,如果在多次采煤区内引入了外部的地表水,就会导致井下的地质环境和水文地质条件发生改变,可能会对井下的巷道和工作面造成危害。
防治措施四:进行地下水源治理引进地表水之前,需要对井下的水文地质环境进行详细的调查和分析,合理利用井下水源,包括水库、水井、集水设施等进行治理,以确保地下水环境的平衡和稳定。
煤矿煤矿防治水工作措施

煤矿防治水工作措施防治水工作意义煤矿是一个特殊的地方,工作环境比较恶劣,难免会有一些地下水、地表水、降雨涝水等进入矿井,对采煤作业和工人的生命财产的安全产生严重影响。
因此,必须对煤矿进行水防治工作,及时控制地底水和地表水,使其不影响采矿工作的正常进行。
而煤矿防治水工作就是为了减少水患对煤矿作业的威胁而进行的一项重要工作,涉及了地质、水文、岩土工程、机械、矿井设计、矿井建设、采矿技术、安全管理、水环境治理等各方面。
煤矿防治水的主要工作措施1.开发矿山地下水资源在进行矿山建设前,应先对矿山区域的地下水资源进行充分调查,了解地下水的类型、分布、渗透能力、量与质、变化规律等情况,从而科学合理的利用地下水。
2.有效控制井下水流为有效控制井下水流,可采用硬岩井下水体系方法。
其基本思想是利用硬岩与软岩的渗透能力和压力差,在固硬岩体中人为的构筑井下水流运行通道,良好地控制了井下的水流,发扬了硬岩体的自然优势。
3.构筑防渗措施防止地下水的渗入是水防治的重要措施,其中主要方法是在地下水下渗物上筑起防渗帷幕,进行防涌、补偿、充注、排水等措施,提高地下水位的控制能力。
4.实施日常管理为了有效控制井下水流,需要进行科学又严密的日常管理。
日常管理的主要内容包括:严密监控井下水位,及时找出漏水地点;定期做好井下水位观测工作,同时拟定应急处理预案,提高处理突发水情的能力;定期检查水库、排水系统、导流沟等防水措施的完好情况。
煤矿防治水的难点1.地下水复杂多变地下水是由多种因素所决定的,它不仅受污水、地表水的影响,还会受到地质、水文、人为干扰等因素的影响。
2.难以有效控制地下水由于地下水穿透力强,所以在防水措施中,往往需要加强防水靶心,建设更有效的防水帷幕或防渗墙来进行有效控制地下水。
3.难以预知水患风险由于地下水及地表水受到多种因素的不同影响,导致难以完全掌握其变化规律。
因此,有效的预测地下水和地表水的变化,成为煤矿水防治的一大难点。
煤矿水害防治技术

提纲
一、矿井充水条件分析 二、矿井防治水技术管理 三、矿井防治水实用图编制 四、突水事故的应急救援预案
2
一、科学开采是煤炭工业发展的必由之路
1 矿井充水条件分析
3
一、科学开采是一煤炭、工矿业井发展充的水必条由之件路分析
矿井充水条件分析,是矿床水文地质学重要研 究内容之一,也是矿井水文地质工作的重要环节之 一。
(二)、人为充水条件分析
1.人为充水水源
袭夺水
老空水
8
一、科学开采是一煤炭、工矿业井发展充的水必条由之件路分析
地面岩溶塌陷带
封孔质 量不佳 钻孔
底板矿压破坏带 底板水压导升带
顶板冒落裂隙带
9
一、科学开采是一煤炭、工矿业井发展充的水必条由之件路分析
(三)、充水强度分析
充水强度分析
定性 分析
定量 预测 评价
充水“水源” 充水“通道” 充水“强度”
矿井充水 条件分析 内容
4
一、科学开采是一煤炭、工矿业井发展充的水必条由之件路分析
根据充水条件特征,可将矿井充水 条件分析划分为:
矿井充水 条件分析
自然充水 条件分析
人为充水 条件分析
5
一、科学开采是一煤炭、工矿业井发展充的水必条由之件路分析
(一)、自然充水条件分析
1、地面防治水
1、查清矿区及其附近地面水流系统的汇水,渗漏情况,疏水能力 和有关水利工程等情况。了解当地水库、水电站大坝、江河大堤、河道、 河道中障碍物等情况,掌握当地历年降水量和最高洪水位资料,建立疏 水、防水和排水系统。
2、矿井井口和工业场地内建筑物的标高,应当高于当地历年最高 洪水位。应当避开可能发生泥石流、滑坡的地段。如果是井口及工业场 地建筑物的标高低于当地历年最高洪水位的,应当修筑提坝、沟渠、或 者采取其他防排水措施。
煤矿防治水措施.
煤矿防治水技术措施煤矿水害是与瓦斯、煤尘、顶板、火灾等并列的五大灾害之一,其严重程度仅次于瓦斯列第二。
随着开采深度和开采条件不断变化,特别是兼并重组后,由于地质资料不清,煤矿受采空区、古空区、奥灰水威胁越来越严重,给矿井水害防治工作带来极大困难,因此,煤矿水害已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题,所以,搞好水害防治是我矿的重点工作。
一、矿井水害类型造成矿井水害的水源有:大气降水、地表水、地下水和老空水。
按照水源把矿井水害分成以下几种:(一)地表水水害:主要水源为大气降水、地表水体(江河、水库、沟渠等);(二)老空水水害:主要水源为古井、小窑废巷及采空区积水;(三)孔隙水水害:主要为第三系、第四系松散含水层孔隙水、流砂水和泥砂等。
(四)裂隙水水害:主要为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水;(五)岩溶水水害:主要为华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水等;二、煤矿水害防治技术现状煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。
矿井充水三个条件。
即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度(涌水量)。
(一)水文地质探查技术1、水文地质试验技术水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础,以水文地质钻探、抽(放)水试验、底板岩石力学试验为主要手段,探查含水层及其富水性、主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。
2、地球物理勘探技术(1)地震勘探:包括二维和三维地震勘探。
主要应用于以下几个方面:查明落差大于5米的断层;查明区内幅度大于5米的褶曲和直径大于20米的陷落柱;探测采空区和岩浆浸入体。
(2)瞬变电磁探测技术:是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况,老窑及其积水多少的主要手段。
(3)高密度高分辨率电阻率法探测技术:是地面及其地下洞体的首选方法。
(4)直流电法探测技术:属于全空间电流勘探,可在地面及井下使用。
主要应用于以下几个方面:巷道底板富水性探测;底板隔水层厚度,原始导高探测;掘进头和侧帮超前探测,导水构造探测;潜在突水点、老窑积水区、陷落柱探测。
煤矿地测防治水
煤矿地测防治水煤炭工业是中国经济的重要支柱,但是其开采和利用过程中,由于煤炭地质条件和人类活动的干扰,煤矿井下水会涉及到大量的地质和环境问题。
其中,水害是矿山开发与生产的主要技术难题之一,加强煤矿地测防治水工作,既可以保证生产安全,又可以提高煤炭开采的经济效益。
本文就煤矿地测防治水的方法和应用进行简述。
一、地测技术在煤矿防治水中的应用1.煤矿水文地质调查:在进行采掘前,通过对煤矿区域的水文地质状况调查,了解洪涝水情况和地下水运动规律,掌握地下水资源、分布与排泄方向,有利于预测煤矿区域的排水可能性和水位变化规律。
2.高精度测量:进入井下进行高精度测量,对地下水的位置和流向进行测量,通过实时数据的传输和分析,可以对井下水位、水质做出准确的判断,为产值决策提供数据支持。
3.瞬时变形监测:通过测量煤矿井下的瞬时变形,可以发现煤矿地层中水文地理变化,有助于水害事故的防治水级。
二、煤矿地测防治水的方法1.治理受损地层:在矿区水害治理中,首先要弄清煤矿地质和水源地水文地理情况,确定受损的地层,寻找矿山地下水走向,采取有效措施,如堵水、沉淀等方法,防止洪水的破坏和危害。
2.拦截地下水:对于地下流量较大、有危害的地下水,应提前进行拦截,通过井下管道、漏水井、隔水层等措施将地下水进行拦截。
3.疏通井下水道:煤矿井下水道可能会因为矿物质、杂物等原因导致水道渐渐狭窄及阻塞,这时井下人员应及时进行清理,保证井下水道畅通。
4.合理钻井规划:钻井设备作为采掘工程防治水工作的核心设备之一,可以通过井下数据传输实现对煤矿地层情况的准确掌握,提高钻井数据的准确性。
三、煤矿地测防治水的优势1.准确、可靠:通过地测技术的应用,能够实现对煤矿区域的情况动态监控,信息更新及时、准确,使得防治水更加可靠。
2.安全、高效:地测技术的应用促进防治水工作中的信息集中化、系统化、以及标准化,提高了防治水工作的安全性和高效性。
3.经济、节约:地测技术的应用,可以在不增加工程量和成本的情况下,提高采矿开发、安全生产的效益。
煤矿井下防治水措施
煤矿井下防治水措施1. 引言近年来,煤矿防治水工作受到越来越多的关注。
水灾是造成煤矿事故和生产损失的主要原因之一,因此,采取有效的措施防治煤矿井下水是煤矿安全生产的重要保障措施。
本文将从井下防治水的重要性出发,介绍煤矿井下防治水的一些常见措施。
2. 煤矿井下防治水的重要性在煤矿生产中,井下水灾是常见的灾害之一。
水灾不仅会导致矿工伤亡,还会破坏设备、影响矿山生产。
因此,煤矿井下防治水工作不能忽视。
合理的防治水措施不仅可以预防水灾事故的发生,还能保持矿井的正常运行,提高矿山的生产效率。
3. 煤矿井下防治水的常见措施3.1 封闭防治煤矿井下水主要来源于地表和煤层内部。
封闭矿井周围的水源,防止地表水和地下水进入井下是防治水的基本措施之一。
这可以通过修建围岩完好、结构合理的围岩支护和隧道防渗排水等方式来实现。
3.2 排水防治排水是防治水的重要手段之一。
在煤矿井下,需要建立起完善的排水系统,根据实际情况采用地下排水井、隧道排水等方式进行排水。
同时,还需要定期对排水设施进行检查和维护,确保其正常运行。
3.3 停产排水在一些突发情况下,需要及时停产进行排水。
比如,当井下出现大量积水时,应立即组织人员进行排水,同时停止井下的生产活动。
在排水完成后,再恢复正常的井下生产。
这是一种紧急的措施,可以有效降低水灾事故的发生率。
3.4 防渗处理防止煤层内部的水进入井下是煤矿井下防治水的重要措施之一。
可以采取堵水、充填和封闭等方法进行防渗处理。
同时,还可以利用地下开采工程等技术手段,减少煤层内部的水位,降低水灾事故的发生概率。
4. 煤矿井下防治水的管理与监测为了提高防治水的效果,还需要进行严格的管理和监测。
煤矿应建立健全的防治水管理制度,并严格遵守相关的操作规程。
同时,还需要配置专业的监测设备,定期监测矿井的水位和水质等指标,及时发现和处理问题。
5. 结论煤矿井下防治水是煤矿安全生产的重要环节。
通过合理的防治水措施,可以预防水灾事故的发生,保障矿山生产的持续稳定。
煤矿防治水安全技术措施1
煤矿防治⽔安全技术措施1矿井防治⽔措施为了更好地贯彻执⾏《煤矿防治⽔规定》切实抓好矿井防治⽔⼯作。
确保安全⽣产,特根据我矿实际编制矿井防治⽔措施及⽔害预警程序。
⼀、建⽴健全防治⽔领导机构1、成⽴了矿井防治⽔⼯作领导组矿长 : 郭爱权总⼯ : 马锡友成员 : 闫志刚、黄明光、王占东、曹继伟、李清⾂、郝达来、刘学全、史永成、朱彩飞、赵强⼆、地形地貌井⽥内的地形特征为东北⾼,西南低,地形标⾼为1160m~1260m,⾼差为100m。
以风积沙漠地貌为主,呈波状起伏,微地貌形态有新⽉形沙丘、沙垄等,流⽔地貌分布在井⽥西部的乌兰⽊伦河,河流两侧可见Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地,第四系萨拉乌素组湖积地层多为风蚀地貌。
三、地表⽔系区内地表⽔系较发育,主要河流为位于井⽥西部的乌兰⽊伦河及位于井⽥东南部的乌兰⽊伦河⽀流~考考赖沟,乌兰⽊伦河发源于鄂尔多斯市巴定沟,流径鄂尔多斯市、伊⾦霍洛旗,于陕西省神⽊县汇⼊黄河,全长228km,流域⾯积8706km2,内蒙古境内长117km,流域⾯积3041 km2,为常年径流,年平均流量为337mm3,其中净⽔304 mm3,年含砂量44Mt,据黄河⽔利委员会所设王道恒塔⽔⽂站历年观测成果,该河最⼤洪流量为9760m3/s(1976.8.2),贫⽔期流量⼀般为3.13m3/s。
最低侵蚀基准⾯为1228.23m,最⾼洪⽔位为1238.66m。
考考赖沟发源于⼯作区中北部,呈东北~西南⾛向,全长约6km,⾄⽯圪台井⽥东南⾓流⼊乌兰⽊伦河,该溪为常年性地表径流,流量⼀般为0.158m3/s,⾬季有所加⼤,是神东煤炭公司的供⽔⽔源地。
四、⽓象本区⽓候属于半⼲旱、半沙漠的⾼原⼤陆性⽓候,冬季严寒,夏季炎热,春季多风,秋季凉爽,全年少⾬,昼夜温差⼤,⽆霜期短。
降⾬量多集中于每年7、8、9三个⽉,年降⾬量为100.8~593.5mm,年蒸发量为2297.4~2833.7 mm,是降⽔量的4~5倍。
⽓温最⾼为36.6℃ (1975年7⽉16⽇),最低为-30.1℃(1974年12⽉14⽇),年平均⽓温为6.2℃。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
煤矿井下防治水方法研究
作者:林珍锋
来源:《科技探索》2014年第03期
摘要:在矿山生产与建设过程中,经常会出现水害,危及矿山职工的生命财产安全,特别是资源整合矿井面临多种水害。
因此,对水害的治理和预防是必须引起高度重视。
本文主要介绍我国预防与解决水害发生的三种方法的内涵及其优缺点,以期能为我国煤矿井下防治水工作的改造与提升起到一定的指导作用。
关键词:煤矿井下防治水方法
煤矿透水是指煤矿在采掘过程中,挖穿洞壁导通地下含水层水或者采空区积水,引发的水害事故。
我国一直十分重视煤矿防治水工作,且已出台《煤矿防治水规定》等多种有关煤矿防治水的规定。
但近年来,煤矿安全事故仍时有发生,其中不乏因煤矿透水事故,煤矿井下透水不但危及井下工作人员的生命安全,更是阻碍事故发生后的救援速度,因此,煤矿安全管理人员必要专研煤矿防水技术,将煤矿井下防水工作作为煤矿安全预防工作中的重中之重。
目前我国预防与解决水害的发生,主要有矿井防水煤(岩)柱留设、疏水降压技术、注浆堵水技术等方法。
1 矿井防水煤(岩)柱留设技术
1.1 矿井防水煤(岩)柱留设技术概念及类型
矿井防水煤(岩)柱留设是预防煤矿透水事故的一大重要措施,一般来说,在导水断层、含水层下、水体下或承压含水层上附近进行煤矿开采时,为避免地下水或地表水渗入工作地点,有必要保留一定的高度与宽度的煤(岩)层不予采动,而这部分煤(岩)层即被称为防水煤(岩)柱,又称防隔水煤(岩)柱。
根据防水煤(岩)柱所在位置不同,可将其分为六种防水煤(岩)柱类型,分别是:冲积层防水煤(岩)柱、水淹区防水煤(岩)柱、断层防水煤(岩)柱、井田边界煤柱、上下水平(或相邻采区)防水煤(岩)柱、地表水体防水煤(岩)柱[1]。
1.2 防水煤(岩)柱的留设原则
矿井防水煤(岩)柱的留设要遵循一定的原则,首先,在对不适宜疏放或疏放成本较大并有突水威胁的区域进行开采时,有必要留设矿井防水煤(岩)柱;其次,矿井防水煤柱不能进行二次或多次利用,因此,在保证安全的前提下,要尽量将煤柱的高度与宽度降到最低限度,以此减少资源浪费,提高煤矿资源的利用率;再次,防水煤(岩)柱应与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素相结合,还需与当地的水文地质条件、地质构造、围岩的物理力学性质、煤层赋存条件、煤层的组合结构方式等多种自然因素相结合;第四,当地防水煤(岩)柱
的留设应在煤矿的井下采掘设计中进行确定,也就是说其整体的井巷布局和开采方式应该和各种煤柱的留设相协调,同时多煤层地区还应对各煤层的防水煤(岩)柱进行统一规划,以免整个防水煤(岩)柱失效或对日后煤柱的留设造成困扰,造成二次施工,增加施工成本;第五,如有必要在同一地点留设两种或两种以上煤(岩)柱时,所留设的煤(岩)柱应满足各个留设煤(岩)柱的条件;第六,有必要对防水煤(岩)柱进行严格维护,以保证煤(岩)柱的完整性;第七,应在本地区取得留设防水煤(岩)柱所需要的数据,而异地或邻区的数据则只能供于参考;第八,防水煤(岩)柱要具备隔水作用,其中必须要有达到一定厚度的粘土质隔水岩层,或者有裂隙不发育、含水性极弱的岩层[2]。
1.3 防水煤(岩)柱的留设优缺点
矿井防水煤(岩)柱能够在很大程度上预防矿井水害的发生,减少井下透水事故,保障人身财产安全,但留设矿井防水煤(岩)柱要把握高度与宽度,需与整体安排相协调,还需坚持进行维持,因此,对防水煤(岩)柱高宽度的把握以及长期维护需要耗费大量的人力财力。
2 疏水降压技术
2.1 疏水降压技术的概念及内涵
疏水降压技术是以对水文地质条件进行全面分析为基础,利用专业的技术与工程措施,对威胁矿井安全生产的主要充水含水层水(山西地区主要针对奥灰水),在人工可控的条件下进行疏降水压,对可能发生的矿井水害进行防范和治理的技术。
2.2 疏水降压开采技术原则
煤层顶底板在采掘过程受到破坏后,若其导水裂隙带波及范围存在强含水层时,掘进、回采前有必要对含水层采取疏降措施。
承压开采煤层和含水层之间的隔水层厚度,能承受的水头值小于实际水头值,因此要遵循开采原则,根据具体情况进行具体操作:首先,需把承压含水层的水头值降到隔水层能承受的安全水头值以下,且需及时制定相关安全措施;在查清承压含水层的补给边界后,可预先进行帷幕注浆,与水源截断,然后疏水降压开采,但必须编制帷幕注浆设计,按有关规定审批;当承压含水层的补给水源充沛,不具备疏水降压和帷幕注浆条件时,可编制专门的设计,酌情采用改造含水层为隔水层局部或注浆加固底板隔水层的方法,在制定专门的防止井下水害的措施且有充分防范措施的条件下可进行试采[3]。
2.3 疏水降压技术的优缺点
疏水降压防水技术是煤矿井下水害的防治的重要措施之一,对水害发生后的弥补和抢救起到十分重要的作用。
但疏水降压防水技术需要注意的问题和要求较高:当水压较高时,要特别注意安全控制装置,且应将疏水钻孔设置在未受到采掘影响但已受到破坏的地点;在打孔过程中需尽量打斜孔,增加钻进含水层的段距,以免疏水钻孔打不出水;钻孔展布方向要与区域导水的构造节理组方向垂直,必要时应采取孔内爆破,以扩大疏水量。
3 注浆堵水技术
3.1 注浆堵水技术的概念及类型
1955年1月,新汶煤矿张庄二立井井筒施工遇到第一层石灰岩岩溶水,被迫停工,苏联专家提出采用注浆法堵石灰岩水,到6月注浆成功,从而开创了我国井筒预注浆施工先例。
注浆堵水技术是防治水害的有效方法之一,也是煤矿防治水害最重要的手段之一。
注浆堵水主要应用于成井后的壁后注浆、井筒掘凿前的预注浆、截源堵水减少矿井涌水、堵大突水点恢复被淹矿井、井巷堵水过含水层或导水断层等六种情况。
注浆堵水技术主要分为出水点位置缺乏资料的注浆堵水技术和出水点位置及资料明确的注浆堵水技术两种类型,不同类型的需采用相对应的方法与技术。
3.2 注浆堵水技术的优缺点
注浆堵水技术能在少破坏或不破坏地下水的平衡情况下,实施有效合理的开发的利用;可减轻煤矿井排水负担;有效改善了开采工程的劳动条件,从而提高了质量与工效;能减少突水几率,加固薄弱地带;避免地下水对工程设备的浸泡腐蚀,延长工程设备的使用寿命,但注浆堵水对技术要求较高,存在一定的施工难度。
4 结语
煤矿井底防水技术是保障人身财产安全的重要途径。
防治底板含水层或煤层上部存在的水害,要从整体出发,要遵循煤矿井防治水原则,早规划、早准备、早治理,且要根据不同地区的情况,进行具体分析,采用相适应的措施。
目前我国的煤矿井下防治水技术已达到一定水平,但为进一步促进安全生产,保证矿井安全高效开采,仍旧有很大的提升空间。
参考文献:
[1]袁河津.煤矿全员安全素质提高必读丛书[M].江苏:中国矿业大学出版,2009(10).
[2]煤炭科学研究总院西安分院.井下探放水技术规范[M].煤炭工业部,2008.(2).
[3]陈腊根,许兆贵.小煤矿如何进行井下探放水[J].江西煤炭科技,2004.(4):64DOI:10.3969/j.issn.1001-8972.2012.17.022.。