分析煤礦地質(zhì)工作與防治水工作結(jié)合的必要性

趙國宏 崔永杰

摘 要：煤炭開采會(huì)造成圍巖應(yīng)力的重新分布，上覆巖層的在開采的影響下出現(xiàn)位移，地質(zhì)構(gòu)造異常帶也會(huì)出現(xiàn)破壞。當(dāng)?shù)刭|(zhì)構(gòu)造異常帶內(nèi)部含水或者與含水層相連接時(shí)，往往會(huì)導(dǎo)致含水層火災(zāi)地質(zhì)構(gòu)造帶水向礦井開采空間突入，引起礦井水害。因此煤礦地質(zhì)工作和防治水工作相結(jié)合在煤礦地質(zhì)工作的具體實(shí)踐中有著非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)工作；防治水工作；信息技術(shù)

1、前言

礦井水害不僅對礦井的安全生產(chǎn)造成影響，而且也會(huì)導(dǎo)致礦井開采的煤炭質(zhì)量降低。因此要在具體的煤礦地質(zhì)工作中重視對水害的防治，在加強(qiáng)前期地質(zhì)勘探，規(guī)范開采技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)該使用信息技術(shù)，使得煤礦地質(zhì)工作與防治水工作更科學(xué)高效地結(jié)合起來。

2、煤礦地質(zhì)工作中的水害和水體問題問題

2.1水害問題

引起煤炭開采時(shí)出現(xiàn)突水事故的主要原因可以分為以下幾個(gè)方面：開采不恰當(dāng)，未能及時(shí)有效的對開采前方的地質(zhì)構(gòu)造異常帶進(jìn)行探測，開采空間與含有地下水的地質(zhì)構(gòu)造異常帶進(jìn)行聯(lián)通，造成異常帶內(nèi)的水向開采空間涌出；對開采前方采用的探測手段不合理，未能夠有效的對前方地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行有效的勘探，或者對勘探結(jié)果分析不合理；井下巷道掘進(jìn)施工或設(shè)計(jì)人員未能對巷道掘進(jìn)方法進(jìn)行有效選擇，巷道開采過程中破壞了地質(zhì)構(gòu)造體的穩(wěn)定性，引起地下水向開采空間涌出，從而造成水災(zāi)發(fā)生。

2.2對礦區(qū)水體造成影響

主要情況是由于煤礦開采對水的消耗量極大，其供水、排水和礦坑突水都會(huì)對本地水平衡造成損害，具體表現(xiàn)為地下水不足、水井干枯、水資源緊缺等；煤礦開采衍生的有機(jī)物、酸污染、重金屬廢物甚至放射性廢物污染，都會(huì)對區(qū)域水造成影響，甚至破壞地區(qū)生態(tài)鏈。

我國的水資源本來就非常貧乏，人均水資源量僅有世界平均水平的1/4，而長時(shí)間大規(guī)模、不計(jì)破壞的煤炭開采，隨意排放礦坑污水、挖穿天然地下含水層，致使水資源的供需問題愈發(fā)顯著。致使礦區(qū)人民吃生活用水緊缺，還有的面煤層采空區(qū)積水量驚人，使得煤礦生產(chǎn)安全變得難以保障。

3、煤礦地質(zhì)工作與防治水工作結(jié)合的必要性必要性

3.1能夠促進(jìn)煤礦企業(yè)全方位發(fā)展

煤礦企業(yè)雖然在生產(chǎn)經(jīng)營方式上具有一定的特殊性但始終具有企業(yè)這個(gè)市場主體的統(tǒng)一屬性即“利益最大化”，這也是任何企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的本質(zhì)所在。對于煤礦企業(yè)而言，地質(zhì)工作和防治水工作的根本在于確保開采工作的順利進(jìn)行，也就是企業(yè)利益的根本保證[1]。

3.2提高安全工作水平

煤礦地質(zhì)工作和煤礦防治水工作對于安全工作起著主要的支撐作用。首先，通過地質(zhì)工作的進(jìn)行可以對所要開采的煤礦的煤層和礦區(qū)有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，確保開采方案的安全性；其次地質(zhì)工作能夠最大程度地避開“危險(xiǎn)地帶”，直接提升開采工作的安全性。

3.3提升開采工作的效率

開采工作的效率直接影響煤礦企業(yè)的利益，因此提升開采工作的效率是一個(gè)常抓不懈的問題。而煤礦中地質(zhì)工作和防治水工作的結(jié)合對于提升開采效率有直接的作用。常言道：“磨刀不誤砍柴工”[1]，充分的準(zhǔn)備工作是高效率的基礎(chǔ)。煤礦的地質(zhì)工作減少了開采工作中失誤的出現(xiàn)頻率，防治水工作確保了開采工作順利和按期的完成，二者的結(jié)合更是呈現(xiàn)出1+1>2的最佳模式，因此很有結(jié)合的必要性。

3.4促進(jìn)防治水工作質(zhì)量的提升

由于煤炭所處的地下區(qū)域構(gòu)造復(fù)雜、蘊(yùn)藏物種類較多、壓力分布不均、所以防治水工作的難度也比較大。通過和地質(zhì)工作的結(jié)合，防治水工作質(zhì)量得到很大的提升。前期的地質(zhì)勘測工作使得水害事故的高發(fā)區(qū)已經(jīng)被知曉，防治水工作就可以做到“有的放矢”，同時(shí)節(jié)約了人力、物力、財(cái)力，因此這兩項(xiàng)工作的結(jié)合是必然的【2】。

4、煤礦地質(zhì)工作與防治水工作結(jié)合的具體措施

4.1加強(qiáng)地質(zhì)勘察工作，預(yù)防水害發(fā)生

加強(qiáng)對礦井井下地質(zhì)構(gòu)造異常地帶的勘探，對地質(zhì)異常結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，提升礦井井下地質(zhì)構(gòu)造帶的勘探精度，為礦井的安全生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。使用現(xiàn)代化的勘探工具，對煤礦井下賦存的地址構(gòu)造異常帶進(jìn)行更為詳盡的測量與準(zhǔn)確的描述，并根據(jù)測定的地質(zhì)異常參數(shù)對地質(zhì)構(gòu)造異常圖進(jìn)行詳細(xì)的繪制；借助現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)分析軟件，繪制地質(zhì)構(gòu)造圖形，并根據(jù)圖形參數(shù)實(shí)現(xiàn)對探測的地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行詳細(xì)解讀；加強(qiáng)對礦井井下地質(zhì)構(gòu)造異常的鉆孔勘探，對勘探的地質(zhì)構(gòu)造異常體參數(shù)進(jìn)行詳盡的分析，掌握礦井地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育規(guī)律，以及地質(zhì)構(gòu)造異常對礦井安全生產(chǎn)帶來的影響，以便對煤礦井下的正常回采提供科學(xué)的指導(dǎo)。

運(yùn)用現(xiàn)階段較為成熟的三維地震勘探技術(shù)、電磁勘探技術(shù)、地面鉆探技術(shù)等并與地理信息系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，對井下地質(zhì)構(gòu)造的數(shù)據(jù)進(jìn)行勘探，掌握例如斷層落差、位置、影響范圍等情況，根據(jù)地理信息系統(tǒng)可以建立直觀的煤礦井下地質(zhì)預(yù)測模型，為礦井的安全生產(chǎn)提供有效的技術(shù)支撐。

4.2 加強(qiáng)礦井突水防治

煤礦井下突水會(huì)造成礦井嚴(yán)重的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失，在礦井井下正常生產(chǎn)過程中要加強(qiáng)對水文地質(zhì)的勘探，根據(jù)井下的物探結(jié)果，對可能出現(xiàn)的煤礦涌水地點(diǎn)進(jìn)行勘探，及時(shí)的排出井下地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)部含有的地下水，保證開采的安全進(jìn)行。于此同時(shí)，在煤炭開采過程中，應(yīng)加強(qiáng)對開采區(qū)域周邊水文地質(zhì)情況進(jìn)行掌握，并在礦井開采過程中對周邊區(qū)域內(nèi)的含水情況進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)勘探以及監(jiān)測情況繪制出可行的水文地質(zhì)圖件，同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)周邊的水文情況，設(shè)置合理的止水套管，以滿足礦井安全很長時(shí)間內(nèi)的需要[3]。

在礦井井下鉆孔施工過程中采用視頻監(jiān)控技術(shù)，對鉆孔實(shí)際的長度進(jìn)行視頻監(jiān)測，保證了井下鉆孔的施工質(zhì)量，井下的水文地質(zhì)鉆孔施工巖嚴(yán)格的根據(jù)設(shè)計(jì)的鉆孔的開孔位置，傾角，方位角，長度以及封孔方式，鉆孔間距等進(jìn)行，建立井上下立體的水文觀測系統(tǒng)，并充分利用物探、鉆探技術(shù)實(shí)現(xiàn)對礦井井下水文地質(zhì)情況的綜合探測，保證井下安全生產(chǎn)。

4.3規(guī)范煤炭開采的管理工作

建立現(xiàn)代化煤炭采儲(chǔ)機(jī)制，確保在進(jìn)行煤炭開采時(shí)，對煤炭開采地質(zhì)結(jié)構(gòu)因素有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，保證開采方案合理，減少煤炭開采對地質(zhì)構(gòu)造造成的影響。對煤炭開采的安全規(guī)劃條例進(jìn)行規(guī)范，確保統(tǒng)一協(xié)調(diào)，統(tǒng)一布局，使煤炭開采工作可以有步驟、有深度的進(jìn)行。

對煤炭開采管理進(jìn)行優(yōu)化，制定長遠(yuǎn)的煤炭發(fā)展規(guī)劃，使煤炭資源的利用可持續(xù)，煤炭開采區(qū)域的地質(zhì)安全得到提高。對地質(zhì)結(jié)構(gòu)給煤炭開采帶來的影響進(jìn)行重點(diǎn)防范，在煤炭開采工程后期，盡管當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)巖層相對比較穩(wěn)定，已經(jīng)逐步適應(yīng)礦井的實(shí)況，但仍然需要對礦井開采管理進(jìn)行加強(qiáng)，對內(nèi)部地質(zhì)結(jié)構(gòu)的支撐力度進(jìn)行加固，保證地質(zhì)巖層內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不因煤炭開采而下降【4】。

4.4計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)防治水害

集散控制系統(tǒng)可以對煤礦生產(chǎn)中的水泵實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控水泵的啟停，實(shí)時(shí)監(jiān)控水泵的情況，根據(jù)實(shí)際的電力和水位情況，進(jìn)行合理的管控，節(jié)約了人力，并且實(shí)現(xiàn)了24小時(shí)的監(jiān)控，提高了煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。與此同時(shí)，當(dāng)計(jì)算機(jī)檢測到水泵出現(xiàn)故障時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，停止水泵運(yùn)行，及時(shí)的阻止損失進(jìn)一步的擴(kuò)大，自動(dòng)啟動(dòng)備用的可以水泵保證水泵的正常運(yùn)行。集散控制系統(tǒng)具有集中管理，分散控制的特點(diǎn)，可以對水泵相關(guān)信息進(jìn)行搜集和整理，及時(shí)的通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)的處理，保證了水泵信息能夠及時(shí)的接收。

5、結(jié)束語

綜上所述，煤礦地質(zhì)工作中的水害會(huì)對工作人員的生命安全和工作的質(zhì)量造成很大的威脅，在煤礦企業(yè)中安全工作重于泰山，因此必須重視防治水工作，在具體的工作中要將煤礦地質(zhì)工作與防治水工作結(jié)合起來，提高安全工作的水平是一個(gè)長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略問題，將會(huì)貫徹煤礦企業(yè)發(fā)展和煤炭開采的全過程。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王永堯. 芻議如何有效提高煤礦防治水工作措施[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2018（8）：78-79.