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[摘 要]煤矿生产管理中的一项非常重要的工作就是防治水工作。它的危害性很大,仅仅低于煤矿瓦斯事故, 因此, 煤矿必须落实和加强防治水工作。本文着重介绍了煤矿防治水的重要意义、存在问题以及对应的措施方法,期对提高煤矿水安全性有一定的借鉴参考作用。
[关键词]煤矿防治水;技术措施;探析
中图分类号:TD163+.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)31-0038-01
一、煤矿水害防治的必要性和紧迫性
从防治的必要性方面看,在威胁煤矿安全生产的诸多因素中,水灾害是最主要的因素之一。不言而喻,作为我国的重要能源组成部分,煤矿资源在我国经济和社会发展的重要重要作用。然而,在煤矿开采过程中,一旦发生突水、冒水、透水等事故,就会给煤矿带来严重的人员伤亡和机械设备损害,造成巨大的经济损失,严重影响正常生产经营。而从水害防治的紧迫性看,经过这些年的不断开采,煤矿资源日益紧缺,煤矿巷道掘进的深度和长度不断增加,面临的地质条件越来越复杂,而发生冒水、透水等严重水灾害的概率也在不断上升。所以,为更好的促进煤矿安全平稳生产,必须高度重视各种水灾害的预防,加大工作力度,认真分析研究防治水灾害过程中遇到的问题,推广应用新技术,努力将水灾害发生的几率降到最低。
二、当前煤矿水害防治管理中存在的问题
虽然水灾害在煤矿生产中造成了巨大的人员伤亡和经济损失,严重影响了煤矿的生产经营效益,但是,在防治水灾害管理过程中,还存在不少的问题,概括起来主要有以下几点。
第一,排水设施不够完善。主要是部分中小煤矿没有严格按照排水系统的规定设计自身的排水系统,或者设计的排水系统标准低、规格低,不能满足突发排水要求。少部分的煤矿没有区分主水仓和副水仓,甚至在水仓和泵房之间没有设置安全闸门,在安全出口也没有设置闸门来预防水害。
第二,排查检查不够及时。一些煤矿对防治水害的重要性认识不够,对水灾害防治思想上不够重视,存在麻痹大意和侥幸心理,在排查检查时不够仔细认真,排查不够全面深入,没有认真分析矿井周边水况,对存在的水安全隐患没有高度重视。
第三,井下管理比较混乱。从发生此类事故的煤矿看,大多数煤矿井下管理比较混乱,没有成立专门的防治水管理机构,更没有配备专门的防治水技术人员,在关键时刻不能迅速执行探放水措施,往往凭自身经验蛮干,部分煤矿没有成立专门的防治水管理机构,更没有配备专门的防治水技术人员,在防治水害的知识上、技术上都比较落后,基础性的资料、台账不够完善,缺乏分析研究的资料
第四,防治措施没有到位。对水灾害分析论证不够全面,监测监控不到位;对煤矿掘进面的地质条件缺乏全面分析,特别是在水安全方面没有进行充分探测论证,没有科学掌握开采区岩层结构、水文地质等方面资料;对打通的各个煤矿之间缺少必要的隔挡措施,导致水害发生时,防治工作比较被动。
在调查中发现,部分中小煤矿为了节省生产成本,在采掘之前,并没有对煤田进行详细点的勘察,特别是对煤田内的陷落柱、断层破碎带、地下水、老空区积水等水文地质条件缺乏精确分析,没有形成完整的勘探资料。在后期的采掘过程中,没有及时分析周边小煤窑的采掘情况,对周边小煤窑的采掘情况调查不到位。多数发生严重老空区水灾害的煤矿对水灾害分析论证不够全面,监测监控不到位;对煤矿掘进面的地质条件缺乏全面分析,特别是在老空区水安全方面没有进行充分探测论证,对打通的各个煤矿之间缺少必要的隔挡措施,导致水害发生时,防治工作比较被动。
三、煤矿水害防治技术措施
为确保煤矿水害防治效果,在防治过程中必须坚持“预测预报、有疑必探、物探先行、钻探验证、先探后掘、先治后采”的水害防治原则,对存在疑点的施工区域必须加强水害探测,不论水量大小,都不能麻痹大意,严格按照《煤矿防治水规定》进行施工。重点做好以下几个方面防治措施。
一是思想上提高重视程度。加强水灾害防治的重视程度,特别是煤矿领导层,要提高防治此类事故的警惕性。要组织成立本煤矿防治水灾害专门机构,配备必要数量的专业水文地质探测人员,做好水害防治的预测、预报。同时,加大对防治此类水害事故的资金投入,购买探测距离远、精度高的新型设备,明确专人定期积水进行探测,加大钻探、钻机工的培训力度,提高他们水灾害防治的理论水平和实践能力。
二是科学合理建设排水设施。在煤矿巷道掘进中,为确保水安全,应根据实际水文地质状况,合理建设隔水、排水设施。在水平延深掘进中,要选择合适的隔离设施,比如预留煤柱、防水闸门等。同时,为提升抗水害的安全性能,应保障巷道的水平排水能力。在掘进面的最低处,合理设置水仓。此外,如果遇到严重的水灾害威胁,在采掘过程中还要设置临时排水措施,保证排水能力。
三是加强水位探测。可以利用三维地震技术对采掘区域加强探测,看采掘区是否存在断层以及断层的具体位置和延伸方向,进而清楚了解该区域导水性。同时,可以利用瞬变电磁技术对采掘工作面的富水区进行探测,最终合理确定水警戒线。当巷道进入水警戒线后,就要提前探水,根据探得的具体情况,确定针对性强的防治措施。
四是適时对巷道底板加固。如果煤矿的掘进巷道所处的地址条件比较复杂,测到的水压力较大,底板自身的隔水层不能够满足安全隔水的要求时,就应该加强探查,探明其水文地质构造,测得实际水压。在此基础上,考虑对底板进行加固。可以采用注浆加固的办法,增加底板的实际厚度,使其承受的水压高于实际水压,确保底板安全。
五是加强对巷道的支护。在煤矿巷道掘进过程中,如果遇到水文地质条件异常或掘进区含水量较为丰富、水压力较大情况,应该在加固地板的基础上加强对巷道的支护。尤其要做好地板的支护,避免在掘进过程中出现地板涌水现象。在支护方式上,尽可能采用锚杆喷护,避免棚架支护,最大限度减少对地板的破坏。
四、水灾出现后的应对策略
煤矿水灾害的发生有时候具有不确定性和不稳定性,虽然采取了各种的预防措施,但是仍然不能避免水灾害的发生。所以,必须成立专门的水灾领导小组,提前制定好水灾害发生后的应急预案,注重对应急预案进行演练,加强彼此开采人员与应急人员之间的沟通联系,保持工作默契。建立健全定期教育培训机制,提高全体员工尤其是采掘工作面施工人员防治水灾害的业务知识和实践能力。
此外,一旦灾情发生,要做好两方面应对策略。一方面,各相关部门必须加强合作,应急办要立刻做好通知,并启动应急预案,其他各部门根据自身职能各负其责,快速投入到抢险任务中去。另一方面,抢险工作要顺序进行。首先要立刻启动排水工作,若排水效果不理想,要立刻打开水仓门,加快排水速度。根据排水进度确定相关排水设施开启或关闭,避免采掘工作面被淹没。若所有排水措施都不能将水排出,应立即组织所有采掘面人员进行撤离。
五、结束语
综上所述,煤矿防治水害工作不但十分必要,而且十分紧迫。因为一旦发生透水、冒水等严重事故,不但直接影响到采掘面工作人员的生命安全,还严重制约煤矿正常生产,进而对国家的能源安全、经济可持续发展以及矿区的生态环境带来不良的影响。所以,必须提高对煤矿水灾害防治的思想认识,强化技术措施,在生产实践中多总结规律,积累经验,全面准确掌握煤矿发生水灾害的种种现象和征兆,采取多种措施加强防治,为矿井安全生产提供安全的生产条件。
参考文献
[1]陈亮.巷道过断层破碎带的防治水技术探析[J].煤.2014,(02):69-70.
[2]马宏华.探讨关于在煤矿防治水工作常见问题和对策[J].能源与节能, 2014,(02): 31.
[3]袁新建.加强煤矿防治水技术管理措施的分析[J].内蒙古煤炭经济, 2013,(04):101~104.
作者简介
孙星照,男,大专学历,助理工程师,1981年6月出生,郑煤集团嵩阳煤业有限公司,从事煤矿地测工作。
[关键词]煤矿防治水;技术措施;探析
中图分类号:TD163+.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)31-0038-01
一、煤矿水害防治的必要性和紧迫性
从防治的必要性方面看,在威胁煤矿安全生产的诸多因素中,水灾害是最主要的因素之一。不言而喻,作为我国的重要能源组成部分,煤矿资源在我国经济和社会发展的重要重要作用。然而,在煤矿开采过程中,一旦发生突水、冒水、透水等事故,就会给煤矿带来严重的人员伤亡和机械设备损害,造成巨大的经济损失,严重影响正常生产经营。而从水害防治的紧迫性看,经过这些年的不断开采,煤矿资源日益紧缺,煤矿巷道掘进的深度和长度不断增加,面临的地质条件越来越复杂,而发生冒水、透水等严重水灾害的概率也在不断上升。所以,为更好的促进煤矿安全平稳生产,必须高度重视各种水灾害的预防,加大工作力度,认真分析研究防治水灾害过程中遇到的问题,推广应用新技术,努力将水灾害发生的几率降到最低。
二、当前煤矿水害防治管理中存在的问题
虽然水灾害在煤矿生产中造成了巨大的人员伤亡和经济损失,严重影响了煤矿的生产经营效益,但是,在防治水灾害管理过程中,还存在不少的问题,概括起来主要有以下几点。
第一,排水设施不够完善。主要是部分中小煤矿没有严格按照排水系统的规定设计自身的排水系统,或者设计的排水系统标准低、规格低,不能满足突发排水要求。少部分的煤矿没有区分主水仓和副水仓,甚至在水仓和泵房之间没有设置安全闸门,在安全出口也没有设置闸门来预防水害。
第二,排查检查不够及时。一些煤矿对防治水害的重要性认识不够,对水灾害防治思想上不够重视,存在麻痹大意和侥幸心理,在排查检查时不够仔细认真,排查不够全面深入,没有认真分析矿井周边水况,对存在的水安全隐患没有高度重视。
第三,井下管理比较混乱。从发生此类事故的煤矿看,大多数煤矿井下管理比较混乱,没有成立专门的防治水管理机构,更没有配备专门的防治水技术人员,在关键时刻不能迅速执行探放水措施,往往凭自身经验蛮干,部分煤矿没有成立专门的防治水管理机构,更没有配备专门的防治水技术人员,在防治水害的知识上、技术上都比较落后,基础性的资料、台账不够完善,缺乏分析研究的资料
第四,防治措施没有到位。对水灾害分析论证不够全面,监测监控不到位;对煤矿掘进面的地质条件缺乏全面分析,特别是在水安全方面没有进行充分探测论证,没有科学掌握开采区岩层结构、水文地质等方面资料;对打通的各个煤矿之间缺少必要的隔挡措施,导致水害发生时,防治工作比较被动。
在调查中发现,部分中小煤矿为了节省生产成本,在采掘之前,并没有对煤田进行详细点的勘察,特别是对煤田内的陷落柱、断层破碎带、地下水、老空区积水等水文地质条件缺乏精确分析,没有形成完整的勘探资料。在后期的采掘过程中,没有及时分析周边小煤窑的采掘情况,对周边小煤窑的采掘情况调查不到位。多数发生严重老空区水灾害的煤矿对水灾害分析论证不够全面,监测监控不到位;对煤矿掘进面的地质条件缺乏全面分析,特别是在老空区水安全方面没有进行充分探测论证,对打通的各个煤矿之间缺少必要的隔挡措施,导致水害发生时,防治工作比较被动。
三、煤矿水害防治技术措施
为确保煤矿水害防治效果,在防治过程中必须坚持“预测预报、有疑必探、物探先行、钻探验证、先探后掘、先治后采”的水害防治原则,对存在疑点的施工区域必须加强水害探测,不论水量大小,都不能麻痹大意,严格按照《煤矿防治水规定》进行施工。重点做好以下几个方面防治措施。
一是思想上提高重视程度。加强水灾害防治的重视程度,特别是煤矿领导层,要提高防治此类事故的警惕性。要组织成立本煤矿防治水灾害专门机构,配备必要数量的专业水文地质探测人员,做好水害防治的预测、预报。同时,加大对防治此类水害事故的资金投入,购买探测距离远、精度高的新型设备,明确专人定期积水进行探测,加大钻探、钻机工的培训力度,提高他们水灾害防治的理论水平和实践能力。
二是科学合理建设排水设施。在煤矿巷道掘进中,为确保水安全,应根据实际水文地质状况,合理建设隔水、排水设施。在水平延深掘进中,要选择合适的隔离设施,比如预留煤柱、防水闸门等。同时,为提升抗水害的安全性能,应保障巷道的水平排水能力。在掘进面的最低处,合理设置水仓。此外,如果遇到严重的水灾害威胁,在采掘过程中还要设置临时排水措施,保证排水能力。
三是加强水位探测。可以利用三维地震技术对采掘区域加强探测,看采掘区是否存在断层以及断层的具体位置和延伸方向,进而清楚了解该区域导水性。同时,可以利用瞬变电磁技术对采掘工作面的富水区进行探测,最终合理确定水警戒线。当巷道进入水警戒线后,就要提前探水,根据探得的具体情况,确定针对性强的防治措施。
四是適时对巷道底板加固。如果煤矿的掘进巷道所处的地址条件比较复杂,测到的水压力较大,底板自身的隔水层不能够满足安全隔水的要求时,就应该加强探查,探明其水文地质构造,测得实际水压。在此基础上,考虑对底板进行加固。可以采用注浆加固的办法,增加底板的实际厚度,使其承受的水压高于实际水压,确保底板安全。
五是加强对巷道的支护。在煤矿巷道掘进过程中,如果遇到水文地质条件异常或掘进区含水量较为丰富、水压力较大情况,应该在加固地板的基础上加强对巷道的支护。尤其要做好地板的支护,避免在掘进过程中出现地板涌水现象。在支护方式上,尽可能采用锚杆喷护,避免棚架支护,最大限度减少对地板的破坏。
四、水灾出现后的应对策略
煤矿水灾害的发生有时候具有不确定性和不稳定性,虽然采取了各种的预防措施,但是仍然不能避免水灾害的发生。所以,必须成立专门的水灾领导小组,提前制定好水灾害发生后的应急预案,注重对应急预案进行演练,加强彼此开采人员与应急人员之间的沟通联系,保持工作默契。建立健全定期教育培训机制,提高全体员工尤其是采掘工作面施工人员防治水灾害的业务知识和实践能力。
此外,一旦灾情发生,要做好两方面应对策略。一方面,各相关部门必须加强合作,应急办要立刻做好通知,并启动应急预案,其他各部门根据自身职能各负其责,快速投入到抢险任务中去。另一方面,抢险工作要顺序进行。首先要立刻启动排水工作,若排水效果不理想,要立刻打开水仓门,加快排水速度。根据排水进度确定相关排水设施开启或关闭,避免采掘工作面被淹没。若所有排水措施都不能将水排出,应立即组织所有采掘面人员进行撤离。
五、结束语
综上所述,煤矿防治水害工作不但十分必要,而且十分紧迫。因为一旦发生透水、冒水等严重事故,不但直接影响到采掘面工作人员的生命安全,还严重制约煤矿正常生产,进而对国家的能源安全、经济可持续发展以及矿区的生态环境带来不良的影响。所以,必须提高对煤矿水灾害防治的思想认识,强化技术措施,在生产实践中多总结规律,积累经验,全面准确掌握煤矿发生水灾害的种种现象和征兆,采取多种措施加强防治,为矿井安全生产提供安全的生产条件。
参考文献
[1]陈亮.巷道过断层破碎带的防治水技术探析[J].煤.2014,(02):69-70.
[2]马宏华.探讨关于在煤矿防治水工作常见问题和对策[J].能源与节能, 2014,(02): 31.
[3]袁新建.加强煤矿防治水技术管理措施的分析[J].内蒙古煤炭经济, 2013,(04):101~104.
作者简介
孙星照,男,大专学历,助理工程师,1981年6月出生,郑煤集团嵩阳煤业有限公司,从事煤矿地测工作。