复杂水文地质条件下煤炭开采研究与应用

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  摘 要:矿产资源作为推动国民经济发展的重要基础能源,在当前城市化、工业化建设进程不断加快的产业时代背景下,对其的需求量持续增加,因此如何有效地提高产业开采质量和开采效率,是当前矿产企业的核心发展方向。鉴于此,本文主要针对开采环境相对复杂的水文地质区域,对其开采方案和施工顺序进行了全面探析,以期为国民经济可持续发展目标的实现,奠定良好基础。
  关键词:水文地质;矿产资源;开采方案;施工流程
  一、水文地质条件下煤矿开采的基本概述
  随着我国社会主义市场经济的不断发展,矿产资源作为推动国家产业进一步发展的重要基础能源,其开采质量和开采效率受到了社会各界的高度关注,尤其在当前经济全球化发展趋势下,针对不同的开采环境,制定科学合理的开采方案,是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向。
  与其它矿产作业环境相比,在水文地质条件下进行煤矿的开采,企业往往不仅需面临诸多挑战,与此同时其开采效率也相对较低,由此对企业的整体发展而言是极为不利的,其中工作面地质构造复杂、断层发育较为明显等问题的存在,对矿产资源的开发造成了极为不利的影响,具体而言其断层主要包括:
  (一)山伏青含水层
  在复杂水文地质环境下进行矿产资源开采时,山青煤层直接顶板为山青灰岩,山青煤层间接底板为伏青灰岩,虽然这两个灰岩含水层相距很近,但是其本质上存在显著差别,即山青灰岩的本区厚度通常在零点四到二点二米之间,平均数值在一米左右上下浮动,而伏青灰岩的本区厚度在二点四到四点六米之间,平均数值在三点三米左右上下浮动,山青灰岩和伏青灰岩两者的间距大概在三到五米,因相互沟通联系较紧密,故合并统称为山伏青灰岩含水层。
  在进行矿产资源开采过程中,山伏青含水层开采作业时面临的开采问题主要有——地质构造较为复杂、断层发育落差较大以及超过二点六米的断层数量较高等问题的存在,在很大程度上都极易导致顶板淋水的可能性加大,最终给人们的生命财产埋下了巨大的安全隐患。
  (二)大青含水层
  在进行煤矿开采作业过程中,山青煤层底板至大青灰岩顶面的隔水层,通常而言主要的构成物质有——砂质页岩、砂岩、灰岩和薄煤层组成,其在开采作业中,隔水层厚度大概为四十到四十八米之间,隔水层中有伏青、小青两层灰岩,局部有一层中青灰岩,在实际开采时,为从根本上保障开采的安全性、可靠性和有效性,隔水层的最小取值需为四十一米左右,倘若开采区域的开采面积未达到开采的基本条件,则不仅会降低企业的经济效益和社会效益,最终对企业的发展也是极为不利的。
  二、复杂水文地质条件下煤炭开采方案的基本概述
  在进行煤矿开采作业过程中,为保障开采质量和开采效率,一方面企业需根据自身多年的开采经验,综合考虑当地实际的开采现况,最终在确保回采巷道布置科学性的基础上,保证疏放北巷老空积水以及-100m标高以上山青灰岩水方案制定的合理性、有效性,最终为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。通过大量的调研数据分析可知,在进行复杂水文地质条件下煤炭开采过程中,如下方案是最为常用且效果最为显著的——首先掘一条专门放水巷(按+3‰掘进,保证水能自动外流),疏放山伏青灰岩水;然后掘疏放水工程,疏放野青采空区积水;最后针对断层情况采取注浆措施,以防大断层导通大青含水层,确保安全生产。
  三、复杂水文地质条件下煤炭开采的防水措施
  在进行复杂水文地质开采作业过程中,除了要保证开采方案的科学性、合理性和有效性,与此同时在实际开采时,切实保障防水工作落实到实处是极为必要的,即:
  (一)山青放水平石门和沉淀池
  在进行矿产资源的开采过程中,为确保掘进施工的正常进行,在距山青煤三十五米处,工作人员需停止掘进,而后用配套的钻机进行打钻处理,以此将涌水量控制在合理范围内,而后在进行其它工程作业施工。除此之外,工作人员还需选择在顶板完好的山青层位,该巷道的作用是对北山青所有巷道涌水进行沉淀,此外做好临时排水工作也是当前推动产业进一步发展的重要举措。
  (二)山青放水巷
  在水文地质环境较为复杂的地区进行开采作业时,为防止大青灰岩水涌出,一方面矿产资源的工作人员需将山青放水巷安置于山青工作面最低位置处,以此确保巷道工作效益最大化发挥的同时,并做好注浆加固工作,加固断层处底板,而另一方面在进行掘进作业中,巷道山青顶板淋水大是经常遇到的困难,为此相关工作人员可通过采取淋水大处下帮掘水窝的方式,增大水窝处顶板淋水量,避免后期各种不良问题的产生。
  四、结语
  综上所述,在当前多元化产业时代背景下,要想从根本上提高矿产产业的开采质量和开采效率,确保开采方案的科学性、合理性和有效性是极为必要的,尤其是对于开采环境较为复杂的水文地质区域,在对其进行开采时,做好工程的开采方案,严格按照开采顺序进行开采,是保障人们生命财产安全,满足企业建设发展需要的重要基础和根本前提,
  參考文献
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