【摘 要】 隨著煤炭開采的不斷深化,煤礦礦井的水質(zhì)也不斷地受到污染。運用水文地質(zhì)的相關(guān)材料進行分析,可以勘探出不同水文地質(zhì)情況下煤礦礦井水害的類型并且通過有效地分析方法分析造成礦井水害的因素并采取有效地防治措施,有力地做好礦井水害工作的防治工作。
【關(guān)鍵詞】煤礦;礦井水害;分析;防治措施
前言:
礦井水害工作的防治工作已越來越受到人們的重視,隨著煤礦開采水平的不斷深入,開采范圍也不斷加大,因此進行礦井水害的防治工作是十分有必要的。煤礦水害不僅影響了礦山工程施工的質(zhì)量以及施工的進度,而且還增加施工人員的勞動負擔(dān),對施工人員的生命安全造成很大威脅。由于排水設(shè)施較少、煤礦工人的工作環(huán)境不斷惡化,淹井的事故也時有發(fā)生,因此必須對煤礦礦井的水害成因進行分析并且進行防治措施。
一、造成煤礦礦井水害的因素
在我國,礦井水害問題嚴重,每年因為礦井水害的煤礦事故以及重大事故都在100起以上,死亡人數(shù)平均在500人左右,而煤礦礦井水害受眾多條件的影響,由于我國的煤礦場地分布于不同的地區(qū),這不同的地區(qū)水文地質(zhì)條件也不盡相同,因此分析造成煤礦礦井水害的因素對于防治礦井水害是十分有必要的。
(一)一般礦井水害發(fā)生的條件
礦井水害會造成淹井事故的發(fā)生,既對施工設(shè)備有一定程度上的損壞,破壞了原有的土表結(jié)構(gòu)也對施工過程中的工作人員的人身安全造成很大的威脅,因此在進行礦井水害的防治過程中,一定要檢查礦井有無發(fā)生水害的可能,在施工之前做好相關(guān)防范措施。
如果煤層附近有飽和的含水層,那么在進行施工準(zhǔn)備的工作時一定要將多余的水分清除,并且檢查有無導(dǎo)水裂隙帶,導(dǎo)水裂隙帶是礦井突水的通道,如果將這個通道堵住,那么井水便不會沖破防護地段蔓延到施工的礦井之中。突水的發(fā)生與含水層的水位呈正比關(guān)系,因此在水流比較集中的地方應(yīng)該對水力坡度進行修整。
如果礦井周圍存在容納水填充的空間,那么對于礦井施工隊伍是十分危險的,再加之附近有較大的動水壓力,造成巨大的水勢能,如果集齊了這些條件因素,便有可能形成礦井水害。
因此,為了防止礦井水害的發(fā)生,一定要阻止這些條件的發(fā)生。
(二)礦井水害受礦井所處地質(zhì)水文條件的影響
在很多地方,土質(zhì)比較松軟,煤層埋藏較淺,因此很容易造成突水的發(fā)生,而突水恰恰是礦井水害發(fā)生的必備條件之一,因此如果煤層埋藏較淺一定要加以處理,避免受到水害影響。
巖層的厚度與易碎度也是影響礦井水害的重要因素,在錨桿支護技術(shù)中我們了解到,巖層的脫落程度對煤炭的掘進工程有很大的影響,巖層的脫落也有可能造成原有地質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變,形成突水聚集處。當(dāng)裂隙連通地表水體時突水量增大,那么如圖1 所示,淺埋深、薄基巖、厚松散層突水便會進入施工礦井中,造成水害危險。
二、有關(guān)煤礦礦井水害的防治措施
對煤礦礦井水害進行防治既能夠保證工作人員的財產(chǎn)生命安全,又能夠提高礦產(chǎn)的品質(zhì),實現(xiàn)高效生產(chǎn),因此隨著礦井事故的不斷增多,防范措施以及防治方法也應(yīng)運而生,成為保障礦井資源不受損壞,礦區(qū)人員不受傷害的重要舉措。
(一)利用事故樹分析法進行預(yù)防
事故樹分析法是預(yù)防礦井水害十分有效地一種方法,根據(jù)事故樹的分析,可以達到預(yù)防水害的效果,在事故樹的分析中,需要運用到邏輯關(guān)系,因此可以對各個礦點的實際情況有一個初步了解,對可能會出現(xiàn)各種事故進行不同層次的記錄,從而制定出有效且可靠的預(yù)防方法。
從圖二中我們可以看出,礦井突水事故樹的繪制,可以有效地發(fā)現(xiàn)礦井水害中出現(xiàn)的一些細節(jié)并且加以有效防治。
(二)注漿堵水是進行煤礦礦井水害防治中經(jīng)常用到的一種方法。運用這種方法可以有效地降低噸煤的成本,提高施工工程的工效以及保證施工質(zhì)量的順利完成,對于減輕礦井排水負擔(dān),節(jié)約水電能源具有十分顯著的優(yōu)勢。因為斷層帶可以被看做勻質(zhì)的透水材料,因此進行注漿堵水時便需要從這些地帶進行防范,隨著高新科技的不斷發(fā)展,目前我國已經(jīng)采用有機高水材料(HWM)作為應(yīng)用于透水巖層注漿堵水工程的有力材料,這種材料粘度低,凝結(jié)度高且快,能夠準(zhǔn)確而有效地被壓注進巖體深部微細裂隙內(nèi),十分有利于人為操作。近年來,注漿技術(shù)的應(yīng)用手段也越來越多,對礦井水害的防治做出了很大的貢獻。
(三)如果在事先進行考察時,礦床僅發(fā)現(xiàn)隔水或弱含水層,那么在進行開采時便要格外謹慎,因為礦層頂?shù)装宓膸r層中可能存在含水量豐富的含水層,在突水條件吻合的情況下,便有可能發(fā)生突水、涌砂的危險,導(dǎo)致邊坡滑落,十分不利于施工的質(zhì)量與安全。因此采用疏干降壓的方式,可以大大減少礦井涌水量,既保護了礦井外圍的水資源,又維持了生態(tài)平衡,受到很大的歡迎。
(四)工作人員在施工的過程中,一定要提高自身的安全意識,加強技術(shù)水平,運用高科技以及先進的工程設(shè)備進行強化管理,有效預(yù)防礦井水害造成的危險。
(五)很多煤層埋藏較淺,因此需要進行隔水煤柱的設(shè)置,這時便需要考慮到周圍以及巖層中的含水量大小,煤層的厚度以及產(chǎn)煤情況,根據(jù)圍巖被破壞的程度等需要進行隔水煤柱的防護,并且在巖石堅硬且沒有裂隙的礦區(qū)采取防水閘墻的防護措施。利用這種設(shè)施便能夠有效地對礦井水害起到預(yù)防防治的作用,避免在施工前后以及施工過程中發(fā)生的一切不幸事故。
結(jié)語:
我國煤礦礦井水害造成的人力物力的損失十分巨大,對我國的經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展也有很大程度上的影響,因此在進行礦井水害的防治過程中,要了解礦井水害的有關(guān)知識,對不同地區(qū)的不同地質(zhì)進行勘察,從不同程度上對礦井水害進行分析,采用先進的生產(chǎn)設(shè)備以及創(chuàng)新技術(shù)進行有效防治,完善礦井施工的規(guī)章制度,加強相關(guān)工作人員的監(jiān)督工作,培養(yǎng)礦井施工人員的責(zé)任心,運用多種方法對礦井水害進行分析與防治,保證煤礦的安全、高質(zhì)、高效的開采。
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