礦井地層邊界劃分及防治水對策

劉曉東

【摘 要】近年來，隨著經(jīng)濟的增長，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，同時還會威脅工作人員的生命健康。為了保證煤礦開采工作正常進行，必須對水害問題進行研究，探討當前在煤礦防治水工作中出現(xiàn)的問題，采取針對性的措施加以解決，確保煤礦生產(chǎn)安全，促進煤礦有序發(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)沖水斷層、陷落柱等問題存在，水文地質(zhì)情況勘測不足，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)的擴大以及對于煤礦生產(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，比如機電、通風安全、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，使得難以高效完成工作。當然，部分煤礦企業(yè)內(nèi)部績效考核制度的問題也會影響防治水技術(shù)人才隊伍的培養(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。由于未能及時有效地分析煤礦區(qū)域水文地質(zhì)條件，這樣就無法及時預(yù)測礦井水害，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、資金量不足等都會影響到日常設(shè)施的檢查和維護，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)知識不足，為提升工作人員的工作效率，需要邀請相關(guān)專家人員對人員進行培訓(xùn)，如果資金不足就會影響到培訓(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作用。也就是說，在開展煤礦防治水工作時，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)不合理等將會使這些防護設(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不強。開采的時候頂板水就會由采動裂隙進入相關(guān)工作面。因此，為了不影響正常工作，在頂板水進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，把砂巖水對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不到理想效果時，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到最好。

2.2嚴格落實防治水責任制

將責任人機制引入到防治水的機構(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)的探放水隊伍，要求分管副總工程師、工程技術(shù)人員和測量部門相互配合，落實責任，對于有水害威脅的復(fù)雜礦井落實勘測工作，健全水害防治技術(shù)管理、崗位責任制、水害預(yù)測預(yù)報、水害隱患排查工作等，審查防治水的作業(yè)規(guī)程、設(shè)計、技術(shù)措施的資質(zhì)，定期組織復(fù)查和會審。落實技術(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到安全開采。國內(nèi)外很多專家都對此進行了研究，而且所取得的成效顯著。其中一項關(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，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)和當前情況不符，不再適合使用。另外，也可以由突水系數(shù)反計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。這時就應(yīng)該依照具體情況來對底板進行注漿加固，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)中沒有流動渠道，達到防治水害的目的。需要注意的是，應(yīng)用該方法不僅要對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，只有提高對防治水工作的重視程度，才能保證各項工作開展。當然，煤礦企業(yè)可以結(jié)合自身情況有選擇地引進相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，同時加強人才培養(yǎng)。資金充足，才能改善當前企業(yè)礦井防治水工作的現(xiàn)狀。

2.5加強防治水工作的組織設(shè)計

在煤礦防治水工作的組織設(shè)計上，遇到的首要問題就是質(zhì)量監(jiān)管、成本控制、工作進度的三個要素的矛盾問題，如果追求進度，則可能會導(dǎo)致質(zhì)量降低，如果注重技術(shù)，則可能要提高經(jīng)濟成本，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行設(shè)計，缺乏專業(yè)的組織設(shè)計人員策劃，而且施工過程中對實際情況不是很明確就進行施工，這樣不僅會造成設(shè)計方案和施工實際嚴重脫節(jié)的問題，而且使最終施工效果差強人意。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)市場經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。改進技術(shù)、提高質(zhì)量管理意識，將防治水技術(shù)要求真正落實到位，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)量的同時也要注重如何應(yīng)對礦井水害的問題，防治水工作任重道遠，必須在思想意識上加以重視，并運用到實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，健全崗位責任制、水害防治技術(shù)管理和預(yù)測預(yù)報工作、排查治理制度。

參考文獻：

[1]岳修德.“五分法”煤礦防治水技術(shù)體系在山西煤炭運銷集團的應(yīng)用[J].礦業(yè)安全與環(huán)保，2014（6）：90-92.

[2]牟林，朱開鵬.煤礦防治水“產(chǎn)研”合作模式及技術(shù)示范體系的建設(shè)與應(yīng)用[J].中州煤炭，2016（2）：1-5.

（作者單位：冀中能源峰峰集團新屯礦）