摘 要: 由于國民經濟和工業生產的迅速發展,國家對煤炭資源的需求量隨之增加,煤礦企業為了追求上產效益,不斷增加開采量,導致煤礦水災的發生率持續增加,不僅嚴重制約企業的發展,而且在國內及國際社會上造成惡劣影響,同樣不利于我國社會經濟的提升。本文探討了煤礦水災發生原因,及煤礦防治水工作存在的問題,并提出了煤礦生產過程中水災事故的防治措施,旨在為煤礦安全生產貢獻自己的一份力量。
關鍵詞: 煤礦水災;發生原因;防治措施;安全生產
目前,煤礦水災已成為水、火災、煤塵、瓦斯、頂板等五大煤礦災害之一,嚴重制約了煤礦開采的順利進行,由于我國的社會經濟和工業發展對煤炭的需求量持續上升,煤礦不斷增加開采量,導致煤礦水災的發生率持續增加,由煤礦水災導致的二次災害發生率也在增加,同時煤礦資源的開采的深度和面積越大嗎,發生水災的概率和傷亡也越大,導致煤礦井下工人傷亡,也壓縮了煤礦企業的經濟效益,因此煤礦水災預防與治理是一個亟待解決的重要問題。
1 煤礦水災發生原因
(1)當雨季來臨時,防洪和防水措施不到位,相應的管理工作不細致,導致大量的地表水涌入井中,會引起煤礦水災事故。由于沒有清楚地調查水文地質情況,在礦井設計初期井巷與水源的位置不明確,導致地壓和水壓共同持續作用在巷道壁,頂底板以及采掘工作面。在施工過程中,監管措施不力,時常發生井眼誤鉆的問題,從而引發坍塌冒頂等災害事故,巷道穿透積水區等問題。在施工管理中,礦井中未設防水閘門,也是透水事故發生的主要原因。此外,如果排水設備的工作狀態監測和維護工作不到位,水倉將無法及時清理開挖,會造成淹井的嚴重后果。
(2)礦井突水事故發生前一般會有指示性預兆,例如煤塊由干亮變為濕暗,空氣溫度下降,巷道或者采掘面突然出現大量的水蒸氣和水霧,有時能夠聽見水流的聲音,空氣變濕膨脹或煤壁出現紅色,像是深紅色的鐵銹,能夠聞見硫化氫氣味,巖壁或者底板出現壓力射流,頂板出現滴水、流水現象。
2 煤礦防治水工作存在的問題
2.1 缺乏完善的排水系統
科學合理的排水系統是煤礦安全生產的基礎保障,同樣是防治水工作的關鍵性技術,可是有些煤礦被中小型企業的承包商所承包,主要是為了追求經濟效益,對于國家相關的法律法規落實不到位,煤礦排水系統的建設也不完善,水倉設計不科學,主水倉與副水倉不明確,未在安全出口位置安裝防水閘門,不能有效起到防水效果。排水系統的完善關系到煤礦的開采需求,因此應該將強排水系統的建設。
2.2 水災預防工作不到位
水災事故發生的嚴重性不言而喻,對煤礦順利開采影響很大,所以在生產過程中需要注意水災預防工作。但是,目前的煤礦水災預防工作仍然問題重大,很多煤礦企業由于水文地質和自然環境因素下,不是十分重視水災的治理,如果上級主管部門去礦上檢查工作,有些煤礦企業只是形式而未實施。在開采過程中發現采空區積水,一般不進行有效治理,由于自然降水而引起的積水更加不重視,未能確保水災預防工作到位將不可避免地導致煤礦事故發生,影響煤礦正常生產。
2.3 防治水技術人員匱乏
煤礦企業對水災防治工作的重視程度不高,因此也不會引進和培訓相關技術人員,在生產過程中,沒有或者不配備專門的水災防治技術人員,一旦發生水災或者水災前兆,會臨時從其他部門甚至其他單位抽調人員,由于不了解發生水災事故的現場實際情況,再加上相關理論知識與實踐經驗匱乏,不能實現良好的治理效果。同時許多煤礦人員基礎臺賬及防治水圖件等資料搜集不全,造成煤礦水害頻發,制約煤礦發展。
3 防治措施
3.1 留設防水煤柱
在設計礦井開拓方式時,應該在采煤區和積水區之間預留防水煤柱,其作用主要包括兩個方面:一是防止積水進入工作面,二是隔離積水區和工作面。其中防水煤柱橫截面積的設置要經過科學計算,保障最大限度的經濟效益。
3.2 超前探放水
煤礦的開采和建設過程中需要超前探放水,當工作面接近老空區及未知地質的區域時,必須采取超前鉆探摸清具體水文情況,如果需要應該制定科學合理的排水措施,在對采掘面進行水質測試之前。
3.3 選擇合理開采方式
在對礦山水文地質特征進行分析的基礎上,選擇最佳開采方式可以大大降低地下水涌入的可能性,是防治水的有效手段。煤田上方有地表水,應該由深到淺以此開采,當開采到強含水層時,要增大保護煤柱的橫截面積,以避免頂板垮落。
3.4 完善礦井水文資料
(1)隨著礦井回采工作的不斷進行,礦區的水文地質資料也應該隨之更新,定期編制礦井的水文地質報告,有利于更加準確地制定礦井在未來生產過程中的防水措施。
(2)建立完善的水文地質信息管理系統,確保礦井水文地質資料的數據采集和防治水預測系統的一體化。
3.5 建立防水閘門以及防水閘墻
防水閘門和防水閘墻主要功能是涌出的水進入進入中央變電站、水泵房等關鍵硐室,在水災事故發生后能夠將損失降到最低,在處理完成后能夠更快地正常生產,減少了煤礦企業的經濟損失。
4 結語
在煤礦開采過程中,煤礦用水防治是其中重要的一環,是煤礦安全順利開采的關鍵影響因素。因此在以后生產過程中,煤礦企業要重視水災防治工作,從留設防水煤柱、超前探放水、選擇合理開采方式、完善礦井水文資料、建立防水閘門以及防水閘墻等方面,加強水災治理工作,貫徹落實國家相關法律法規,保障煤礦安全生產。
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作者簡介: 孟群智(1998—),男,山東臨沂人,山東科技大學安全工程專業在讀本科生,主要進行煤礦災害預測與防治研究。