煤矿综合防治水技术

煤矿综合防治水技术（精选十篇）

煤矿综合防治水技术 篇1

1矿井充水水源分析

1.1地表的水体对矿井充水影响

天然的地表水体不存在于井田内, 仅有排洪的沟渠韩沟与小白河是人工开挖, 部分的积水区是由在开采的过程中地表所形成塌陷造成, 地表的水体下存在巨厚层新生界松散沉积层, 其阻隔作用, 使其对矿床的开采无充水的影响。

1.2新生界底部砂岩含水层对矿井充水的影响

新生界的底部分布有稳定的黏土隔水层, 最大厚度达112.39m, 厚度一般都在30m以上, 因而会阻隔地下水的垂直下渗入。大部分的地区的新生界的含水层是对矿床是无影响, 仅在局部的地段新生界底部的砂岩与基岩直接接触处, 在新生界底部twik土层较薄的地段, 或砂层增厚地段, 新生界底部含水层可以直接向煤系的地层充水, 或砂层的水沿导水裂隙带渗入矿井, 对煤层的开采产生一定的影响。

1.3主采煤层的顶、底板砂岩的裂隙水对矿井充水的影响

主要可采煤层顶、底板砂岩裂隙的承压水含水层水, 是主采煤层开采过程中的主要的直接充水水源。本矿的各主要可采煤层的顶、底砂岩含水层的富水性较弱, 都以静储量为主, 易于来疏干, 径流较滞缓。但随着煤层开采掘进, 掘进的巷道在三个月后的水量会逐渐的变小, 变为滴水或者无水状态。正常的地层块段内的砂岩裂隙水是基本不影响矿井的安全生产, 但在褶曲、断层等的构造发育处, 需要对其进行安泵排水。

矿井各采区巷道首次揭露煤层顶底板时, 一般会有出水现象, 例如, 矿井内外水仓在1996年8月施工中揭露二2煤顶板砂岩涌水量14.4～37.4m3/h。工作面巷道施工过程中, 在褶区发育处均有出水现象, 例如北十、北十二采区21201、21204、21206工作面掘进期间, 在褶曲两翼及轴部普遍出现顶板淋水、煤层底板渗水的现象, 有时单个巷道的涌水量可以达到25m3/h, 但其涌水随着开采的进行渐减小或成为滴水, 最后为无水。在褶曲的发育处的工作面的煤层顶、底板砂岩含水层多数的出水, 水量可以达到35m3/h, 工作面开采后在短时间内水量一般在5～40m3/h变化。

1.4太灰上段岩溶裂隙承压水对矿井充水影响

太灰的岩溶裂隙水是开采山西组的二2煤层的主要的间接充水水源。但由于L11灰岩与二2煤和的间距一般为51m左右, 又被导水性比较弱的泥岩、砂质泥岩将其隔开, 并夹有抗拉的强度较大的砂岩, 在正常的地层的块段内, 突水系数<0.1 MPa/m时, 是不存在突水的可能性。若遇到落差>30m断层, 太灰水可能会通过断层而溃入采场而造成突水。其次, 在小断层密集的区域, 地层的完整性遭到破坏, 煤层底板的抗水压的能力下降, 也会可导致太灰上段的承压含水层水突出, 影响工作面的安全生产。第三, L11灰岩直接顶板砂岩发育区, 砂岩含水层水与太灰水成为了一体, 造成二2煤层底板有效隔水层厚度及强度大大降低, 也可造成矿井太原组灰岩出水影响生产。

2供水水源

2.1地面供水水源

矿区生活用水及工业用水每日用水量为3000t, 其水源采用第三系上新统孔隙承压强含水层。该含水层岩性为中、细砂为主, 次为质纯、松散的粉砂, 埋藏深度160～241.34m, 单层厚度2.33～18.54m, 全段含水层4～5层, 总厚度27.92～46.42m, 平均厚度36.38m, 静止水位埋深5.28～5.58m, 水位标高28.89～28.95m。以非稳定流方法抽水, 定流量127.85m3/h, 抽水7天, 水位降深21.56m。含水层水质为SO4·CO3·Cl-Na型, 矿化度1.26g/L。根据抽水试验的结果, 只要在工业广场内布置3眼井就可以满足矿井需水量。现矿井工厂范围内共有水源井2眼, 工厂外水源井有2眼, 保证了矿井正常的生活和生产需要。

2.2井下供水水源

矿井在生产中, 生产用水利用井下施工水源孔进行供水, 其水源采用太原市组上段灰岩 (L11～L8) 含水层, 水位标高-68.04～-102.75m (2008.3.25) , 渗透系数0.39～1.67m/d, 单位涌水量0.113～0.361L/s·m, 水质为SO4-Na型, 矿化度2.128～2.404g/L, 水温25～28℃。矿井于1997年6月22日首次在北四采区轨道下山附近施工一个井下供水钻孔, 钻孔终孔于太原组九灰, 涌水量达到50m3/h。此后, 矿井陆续在井下各采区施工了太原组灰岩供水钻孔, 效果良好。

3深部采区高承压水综合治理技术

3.1疏水降压

在采区压力高于回采工作面安全水头值时, 采取疏水降压, 使得回采工作面的压力在安全水头值之下;根据放水试验结果来看, 疏水量控制在350m3/h, 基本能达到要求, 同时不给矿方排水泵房造成太大压力。

3.2疏水降压与注浆相结合

在采区压力高于回采工作面安全水头值时, 采取疏水降压, 疏水量在350m3/h左右, 但回采工作面压力仍不能控制在安全水头值之下, 此时必须采用注浆手段来加固底板, 以保证回采工作面的安全生产。

4结论

本文分析了陈四楼煤矿矿井水文地质条件, 矿井在开采过程中受顶底板砂岩水影响较小;在开采的中间接的充水水源为太灰上段岩溶裂隙承压水, 在构造条件比较复杂的地段, 太灰岩溶裂隙水会通过断层而溃入采场, 其涌水量大于60m3/h, 小于120m3/h。而在构造条件比较简单的地段, 太灰岩溶裂隙水对回采是无影响。太灰岩溶裂隙水建井的初期对煤层的开采有一定的影响, 随着底板注浆加固技术的发展, 工作面涌水量得到控制, 太灰含水层对生产影响越来越少。

参考文献

[1]安康.陈四楼煤矿底板破坏及突水预测研究[D].山东科技大学, 2009.

煤矿防治水技术管理体系 篇2

一、每年必须编制防治水计划，对中长期防治水计划进 行修改补充并由矿总工程师签字下发。

二、在总工和地测副总的领导下，不断的更新和淘汰本矿在防治水方面的设备、设施，提高矿井的防灾、抗灾能力。

三、每年汛期前由技术部门编制《汛期防汛预案》，成立防汛队伍，由防治水办公室负责准备必要的防汛工具，如：锨、镐、雨衣、沙袋等，组织相关人员对地面进行检查，发现问题及时处理，严防地面洪水进入井下。

四、矿井的排水能力和水仓容积，应严格按照《汛期防汛预案》的要求，定期检修排水设备和清挖水仓，并在雨季前进行一次联合排水试验。

五、矿井必须配备符合《煤矿安全规程》和本矿实际需要的探放水工具，成立探放水队伍，配备足够的探放水人员，探放水人员经过培训合格做到持证上岗。

六、采掘工作，必须坚持“有疑必探，先探后掘“的探放水原则。

七、防治水办公室组织人员，定期对井田范围内井上下水文地质展开调查，准确掌握地表河流、井、泉水变化及井下各涌水点水量变化，并建立台帐，记录建档。

八、必须定期把水文地质情况标注到相关图纸上。

九、积极与邻近煤矿协商，了解掌握其井下采空区的位置，在送巷时应注意留设各种防水煤柱，严禁挖采防水煤柱。

十、每月应定期对井下各出水点的水量、水温、水质进行测量分析，建立台帐，绘制水量变化曲线图，为水害防治提供科学依据。

十一、水情、水害预报应做到年有年报，月有月报，必要时做到临时预报，并装订成册。

十二、预报人员必须认真收集现场一手资料，根据资料认真分析，对其所造成的影响加以说明，所报资料必须提前经技术负责人审查，否则严禁对外预报。

十三、预报后必须掌握一手资料，一旦发现与预报情况不符，或有其它情况发生时，必须及时汇报领导进行补充修正。

十四、为保证水害防治工作有序不间断的开展，矿成立防治工作领导督察组和经过培训的探放水队伍，根据作业规程和图纸上圈定的积水线和探水警戒线位置，严格做好探放水工作。

煤矿防治水实用技术及装备 篇3

关键词：煤矿防治水 实用技术 装备

中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0098-01

在矿井的生产、基建过程中有一种常见的灾害即煤矿水害。煤矿水害一旦发生，将对矿井的生产建设工作造成巨大的影响，严重的还会造成淹井人亡的恶性事故的发生。近年来，煤矿事故的发生频率呈上升的发展趋势，这对煤矿工业的可持续发展有着严重的制约作用，不断地开发和探索实用有效的煤矿防治水技术是煤矿工业实现可持续发展的重点所在。

整体上开说，可以将煤矿防治水技术划分为两部分，即预防水害发生的防治技术和水害发生之后的治理技术，简称为水患预防术和水害治理术。水害的预防技术包括监测、预测、探测技术，其中的探测技术又包括试验、化探、钻探、物探技术，预测与评价通常是密不可分的两个部分，如果需要评价矿井水害的威胁程度，就需要预测矿井突水的可能性。对矿井水进行监测，既是对水害的一种预测，又是对水害发生时间的一种有效的预报。对各类探测技术在查找导水通道和评价充水水源方面的具体应用是矿井水文地质工作的核心人物。由于矿井水的含水层的层次结构比较复杂，富水性不均一，展布范围广，多层薄层灰岩和巨厚的灰岩含水层的含水水质差异性十分明显，而做好防治水工作的前提条件又是查明强径流带，要使这些问题得到很好的解决，就得研究探索实用的装备和探测技术。

1 煤矿水害的类型和防治方法

在对煤矿水害进行分类时，可以根据通道和水源的不同，给出不同的分类方案。如果按照采掘空间和水源的关系进行分类，可以分为：地表水、老空水、底板水和顶板水。如果按照导水通道的不同进行分类，可以分为：陷落柱突水、断层突水和岩体裂隙突水。

不同的水害类型，可以选择不同的防治水方法。对于顶板水的防治，首先应该查明覆岩岩体的结构特征，根据不同含水层的分布范围，计算出冒裂带的发育高度，对采动条件下地下水进入采掘空间的可能性进行论证。对于底板水害的防治，首先应该查明富水性、含水层压、阻隔水性能、展布特征、隔水层厚度，这是做好防治水工作的基础。对于老空水的防治，查清积水面标高、积水量、积水范围是进行防治水的关键所在。在矿井的生产和基建的过程中遇到的两种导水通道水害类型是断层和陷落柱，对其进行防治的关键是要对其导水性做出正确的判断，进行精确的定位。

在煤矿的生产过程中，可以将煤矿防治水的装备和方法分为水害治理、回采过程中的水患预处理、回采准备阶段、工作面掘进、采区布置前等五个不同的治理阶段。采区布置前可以选择的技术有：多元示踪试验技术、钻孔无线电波透视技术及放水试验技术、水位遥测系统、高密度电法探测技术、频率测探探测技术、磁偶源探测技术、瞬变电磁探测技术、高分辨三维地震勘探技术。工作面掘进过程中可以选择的技术有：顺煤层定向钻进技术、地质雷达探测技术、高分辨二维地震勘探技术、直流电法探测技术、井下瑞利波探测技术。回采准备阶段可以选择的技术有原位地应力测试技术、音频电透探测技术、槽波地震探测技术及弹性波CT层析成像技术、无线电透视技术。回采过程中可供选择的技术有孔间透视法、多含水层地下水压（位）的自动监测技术、声发射及电磁辐射的底板监测技术、底板突水监测技术。矿井水患的预处理技术包括：钻孔施工中的分支造斜技术、陷落柱止水塞技术、矿井水害治理技术包括建造巷道阻水墙技术、主动疏水降压技术、底板改造技术、局部注浆加固技术。

2 典型的煤矿水害探测装备和技术

2.1 煤层顶板水害探查装备和技术

煤层顶板水害的探查技术主要有井下放水试验技术、采区构造探查技术、电磁类探测技术、水情及水害监测技术。放水试验的真正目的是通过它查明采矿条件下地下水的补给量、补给通道及补给来源，确切的说是为了了解地下水的控制因素和补给条件，通过在此基础上确定合理的矿井防治水对策。采区构造探查技术主要有三维地震勘探技术和瑞利波探测技术。电磁类探测技术队地表的要求相对来说较低，对于一些覆盖盲区，是一种行之有效的补充手段，它具有作业成本低、适应性强、探测精度高的特点。

2.2 导水陷落柱探查治理装备与技术

导水陷落柱的主要探查技术有：中间指示层放水试验技术、陷落柱空间形态的综合探查技术、大型导水陷落柱治理的止水塞建造技术。随着定向受控钻探技术和分支造孔技术的发展，陷落柱的治理技术已经从最初的全段注浆充填演变成为在柱体内进行指定深度建造止水塞的技术，该项技术具有成本低、工期短的显著优点。

2.3 采空区水探查装备、技术及防治方法

采用瞬变电磁场（TEM）技术和频率探测（CSMT）技术，阳泉矿区成功对二矿东翼日伪老五矿采空区的积水边界进行了探测，确定了房柱式采空区水边界和开采边界，为该区的两个工作面的安全布设提供了有效的地质资料。

2.4 巷道穿越断层破碎带管棚支护技术

喷孔、涌水、埋深大等复杂的地质条件下，巷道穿越断层的掘进施工是煤矿井下施工所面临的的技术难题，这是运用管棚支护技术能够很好的解决这一难题，但对此技术的研究还需要进一步的深入。

3 结语

煤矿防治水的关键技术是查清导水通道、工作面的充水水源、采区、矿井，随着采煤深度的增加，煤矿防治水的地质条件将会越来越复杂，探索和研究使用的煤矿防治水技术将成为煤矿防治水安全工作的有力保障。

参考文献

[1]董书宁，靳德武，冯宏.煤矿防治水实用技术及装备[J].煤炭科学技术，2008（3）.

[2]王顺余.煤矿防治水实用技术及装备分析[J].科技传播，2013（15）.

[3]沈立利.煤矿防治水实用技术及装备介绍[J].山东煤炭科技，2013（3）.

[4]郭桂权.解析煤矿防治水实用技术及装备[J].内蒙古煤炭经济，2013（8）.

煤矿防治水技术措施探讨 篇4

当前, 煤矿水害已经成为与水、煤尘、瓦斯、顶板并列的煤矿五大灾害之一, 对于煤矿开采工作的顺利进行造成了严重制约, 由此中国社会经济发展对于煤炭数量需求较大, 因此对于煤矿开采也较为频繁, 由此使得煤矿水害的发生率不断提升, 而且由于煤矿水害引发的矿难发生率也呈现不断上升的趋势, 煤矿资源开采深度及面积越大, 则导致水害面积也不断变大, 从而使得煤矿企业遭受巨大的财产损失及人员伤亡。对此, 采取科学的煤矿防治水技术措施应当是当前急需解决的重要问题。

1 煤矿水害类别及危害

1.1 煤矿积水

近年来, 由于煤矿开采存在诸多不合理现象, 使得政府部门不断调整煤炭产业政策, 因此被关闭的矿井数量越来越多, 但这些关闭的煤矿在停止运营后也无法排水处理, 从而导致矿井内的采空区、巷道内出现大量积水, 如果长时间不进行疏通处理, 最终会导致矿井出现透水事故, 严重影响到矿井的后续开采, 甚至导致矿井坍塌, 危及到煤矿企业的持续发展[1]。

1.2 导水含水构造

煤矿开采地区一般都是水文地质条件较为复杂的区域, 因此, 在进行煤矿开采过程中也有一定难度, 如矿井区域的断层、褶皱、裂隙灯, 都会导致煤矿地质越发复杂, 而且对原有的含水层产生破坏作用, 影响到正常的煤矿开采工作[2]。此外, 在煤矿开采过程中, 采掘活动还可能通过断层和裂隙灯导水含水构造, 如果含水层中的水流入到矿井中, 则会对煤矿开采造成直接威胁, 形成水害事故。

1.3 采空区及巷道区积水

当前, 由于中国经济发展对于煤炭的需求量不断增大, 使得煤矿开采工作量也不断增加, 而且煤矿开采区域的地质条件也越发复杂, 由此给煤矿开采工作带来了诸多困难[3]。随着煤矿开发强度的增加, 矿井用水量也不断增加, 煤矿的采空区及巷道的报废井筒越来越多, 从而导致疏水较为困难, 而且局部地区大面积蓄水, 最终形成循环, 废弃巷道越来越多, 积水也越来越多, 如果生产矿井与这些巷道相连接, 则势必会导致突出严重, 危及到矿井安全。

1.4 暴雨天气

煤矿开采一般都是在地下进行, 一旦出现暴雨天气, 则会导致雨水累积, 影响到矿井的正常开采。一些矿井井口标高设计并未考虑到洪水水位标准, 因此, 当遭遇灾害性天气如暴雨时, 往往会导致煤矿所在山区出现滑坡或泥石流的情况, 而且煤矿开采导致的塌陷地区也难以得到治理, 如果这些区域与地面河流或山洪连接, 则会导致煤矿事故频发, 影响到煤矿开采效率[4]。

2 煤矿防治水工作存在的问题

2.1 缺乏完善的排水系统

煤矿开采工作的顺利进行必须依靠完善的排水系统, 以保证防治水工作的可靠性, 但是, 由于煤矿开采的承包者都是一些中小型企业, 其更多考虑的是经济效益, 因此忽略了国家的标准规定, 对于排水系统的建设也不够重视, 水仓设计不分主副, 而且未在安全出口位置设置密闭门, 无法进行有效的防火防水工作[5]。排水系统是煤矿开采顺利进行的重要途径, 因此需要采取有效措施加强排水系统建设, 以满足煤矿开采需求。

2.2 水灾预防工作不到位

水灾害是煤矿开采过程中的五大自然灾害之一, 对于煤矿开采的影响甚大, 因此, 对于煤矿开采的水灾预防工作也应当重视。但就当前的煤矿水灾预防工作来看仍存在诸多问题, 很多煤矿企业在进行开采过程中并不重视水灾预防, 而且即使有开展水灾排查工作, 也仅是流于形式, 并未落到实处, 在进行煤矿开采时, 虽然采空区内留有大量积水, 但并不能及时处理, 对于一些由于自然灾害如暴雨天气造成的积水更不重视[6]。无法保证水灾预防工作到位, 势必会导致煤矿水灾泛滥, 严重影响到煤矿开采的正常进行。

2.3 防治水技术人员匮乏

由于煤矿企业对水灾防治工作不够重视, 使得这方面的人才较为匮乏, 而且在日常的煤矿开采过程中, 煤矿企业也不会配备专业的水灾防治技术人员, 及时安排相应的人员进行水灾防治工作, 也只是从其它部门临时调来的, 缺乏专业性, 难以达到预期的水灾防治效果[7]。此外, 很多矿井工作人员对于基础台账及防治水图件的工作做得也不到位, 资料收集不全面, 经验匮乏等, 都导致煤矿水灾泛滥, 严重制约了煤矿开采工作的顺利开展。

3 煤矿防治水技术措施

3.1 加强煤矿水灾探测

要想做好煤矿防治水工作, 首先应当采取科学对策加强煤矿水灾探测, 明确煤矿开采过程中的水灾位置, 以积极采取有效的预防措施。a) 对于煤矿水灾位置的探测, 应当保证测量精度, 尤其是已经废弃巷道及采空区, 应当及时将其标注在煤矿开采的平面图上, 并针对这些位置采取相应的防护措施, 以免矿井连通出现水灾;b) 煤矿企业可以通过三维地震技术队煤矿工作面的断层及含水层进行探测, 确保在煤矿开采过程中能够避过这些断层及含水层, 同时还可以应用瞬变电磁法探测煤矿工作面的富水地区, 为煤矿防治水提供便捷;c) 应用先进的地质勘测器进行煤矿水灾探测, 如超前地质探测器, 准确性高、探测广泛、内容详细, 能够准确探测出煤矿灾害发生情况, 从而及时采取对应的处理措施, 为煤矿安全开采提供保障。

3.2 做好煤矿防治水工作

对于煤矿水灾的防治, 做好煤矿防治水工作是确保防治效果的重要基础条件。a) 煤矿企业应当建立健全煤矿防治水规章制度, 通过严格的制度规定来对煤矿防治水工作形成约束, 对于由于人为疏忽造成的煤矿水灾, 应当根据规章制度采取对应的惩罚措施, 以对防治水工作人员形成激励, 对于由于自然灾害造成的煤矿水灾, 则应当根据规章制度进行合理解决, 并将自然灾害防治水工作经验计入到规章条例中, 从而提升防治水工作效率;b) 培养专门的煤矿防治水技术人员。煤矿企业在开采过程中未能及时预防水灾的一个重要原因就是由于其缺乏专业的技术监督人员, 从而影响到防治水效率, 对此, 煤矿企业应当加强技术监督人员培训, 可以通过引进或深造方式培养高素质的防治水工作人员, 从而满足防治水工作需求;c) 收集煤矿防治水工作经验。对于煤矿开采过程中的煤矿防治水工作, 应当根据煤矿开采的具体情况编制相应的水文地质报告, 并针对煤矿含水层进行详细分析, 做出具体的防治水处理策略, 对于已经发生的水灾事故, 则要及时记录在案, 并在后续防治水工作过程中进行重点防范, 为后续的煤矿水灾防治提供科学依据。

3.3 加强煤矿开采控制

造成煤矿开采过程中水灾事故的一个重要原因是由于开采过程未能加强控制, 从而导致施工过程中与煤矿含水层接触, 致使水灾泛滥, 最终危及到煤矿开采安全, 针对此种情况, 加强煤矿开采控制尤为重要。施工人员应当严格按照《煤矿防治水工作条例》进行防治水工作的安全施工。a) 按照标准规定准备相应的排水设备, 可以在煤矿工作面上安置两台水泵, 并安装相应的配电设备及排水管等, 并在含水层的最低位置处设置一个水仓[8];b) 对于煤矿开采过程中需要钻孔的位置, 技术人员应当首先设计好钻孔位置及大小, 然后按照施工图纸进行施工处理, 施工过程中不能够随意更改, 以确保施工的顺利进行。对于钻孔位置的确定, 应当充分考虑煤矿整体开采需求, 将其尽可能地安置在巷道下面, 以保证钻孔区与采空区宽度及排水设备的正常运行;c) 煤矿开采的施工管理人员应当详细记录施工设计措施与施工安全技术措施, 并总结煤矿开采经验及施工经验, 以保证避免含水层接触。通过采取一系列的施工安全控制措施, 必然能够起到有效的安全防护作用, 从而减少煤矿水灾的发生。

3.4 采取有效的应急措施

在日常煤矿开采过程中, 虽然能够采取人为措施确保煤矿开采的顺利进行, 但其中一些煤矿水灾事故却是无法避免的, 由此导致煤矿开采工作无法顺利进行。针对此种情况, 煤矿企业采取有效的应急措施, 对确保煤矿水灾事故的减少具有重要意义。a) 煤矿企业应当加强煤矿开采过程中各个部门的合作, 确保全体人员对煤矿开采过程中的水灾害都有一定认识, 并且具备防范意识及应急能力, 从而提升煤矿防治水工作效率;b) 煤矿企业还应当针对日常工作情况制定相应的应急处理对策, 积极采取有效措施进行预防, 如暴风雨天气造成的积水, 由于煤矿开挖不当导致的含水层裂开等, 都在事故造成更大灾害之前进行有效预防, 以更好地满足煤矿开采需求。

4 结语

在煤矿开采过程中, 煤矿防治水工作是其中的重要组成部分, 对于确保煤矿开采的顺利进行具有重要意义。因此, 在未来的发展过程中, 煤矿企业应当积极采取有效措施, 加强水灾防治工作, 从而更好地满足煤矿开采需求, 也更好地满足中国的社会主义经济发展需求。

参考文献

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[3]李飞.改进工作面防治水注浆工艺降低注浆成本[J].煤炭技术, 2012, 21 (11) :147-148.

[4]张保国, 李沛涛, 陈晓国, 等.混合投注截堵大流量过水煤巷机理与实践[J].中州煤炭, 2013, 20 (05) :158-159.

[5]周韬, 韩自豪, 周建雄, 等.瞬变电磁法在煤矿水害防治中的应用[J].中国煤田地质, 2012, 10 (02) :165-166.

[6]乔宝印.物探技术在矿井水防治中的应用[J].河北能源职业技术学院学报, 2013, 13 (03) :99-100.

[7]赵苏启, 武强, 郭启文, 等.引流注浆快速治理煤矿水害技术[J].煤炭科学技术, 2013, 21 (02) :144-145.

煤矿：煤矿防治水工作措施 篇5

家和人民生命财产造成的损失是巨大的。所以水害的威胁就成了煤矿生产的重大灾害之一，我们必须提高警惕，做好煤矿防治水工作。

一、发生矿井水灾的原因

总结过去发生的矿井水灾，往往是安全思想不牢，思想麻痹，从而情况不明，预防措施不当所致。其主要原因有：

1、地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水(多为雨季降水)大量灌人井下，造成水灾。

2、水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、陷落柱、强含水层以及打开隔离煤柱，未执行探放水制度，盲目施工，或者虽然进行了探水，但措施不当。

3、井巷位置设计不当。如将井巷置于不良地质条件中或过分接近强含水层等水源，导致施工后，因地压和水压共同作用而发生顶、底板透水。如此案例国内曾有发生，但为数不多。

4、井巷施工质量伪劣，致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂导致透水，或工程钻孔在固井止水前误穿巷道，导致顶板含水透水。

5、测量错误，导致巷道穿透积水区。

6、井下无防水闸门或虽有而管理、组织不当，造成透水时无作用而淹井。

7、出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水。

8、排水设备能力不足或设备不完好。

9、排水设备平时维护不当。如水仓不按时清挖，储水能力不足而淹井。

10、其它原因。

二、发生矿井水灾(突水)的预兆

1、本来是干燥光亮的煤，变得发暗潮湿，无光泽，空气变冷。

2、出现雾气。井下空气中含有大量水蒸汽，湿度较大，当采掘工作面接近积水区时，空气骤然变冷，水蒸气变成雾气。

3、煤岩壁挂汗。

4、挂红。煤壁浸出的水发涩，有h2s臭味，附着在裂隙表面有暗红色氧化铁水锈。

5、煤层发出嘶嘶水叫。

6、地板鼓起，有时出现压力射流，水有甜味。

7、顶板来压，产生裂缝，出现淋水。

三、发现透水预兆的紧急处理

不管发现上述何种透水预兆，都必须立即停止掘进迎头工作，向上级汇报情况及时采取安全措施。采取边探边掘，探水眼必须超前掘进巷道，达到要求的超前安全距离。

若是水情紧急，透水即将发生，必须立即发出警报迅速采取果断措施进行处理。防止透水事故发生，防止淹井，并及时撤出所有受水害威胁地点的人员。如果透水已经发生，各工作地点人员必须沿上山向高标、高巷道往上撤离水区。

四、矿井水害的防治措施

为了防止水害事故的发生，保证矿井建设和生产的安全，我国煤矿工作者探索了一系列的防治水措施。这些措施概括起来主要有：防治地表水涌入矿井、探放水、疏放排水、防水煤柱的留设、水闸门和水闸墙的设置使用、注浆堵水、建立防治水保障制度、加强水文地质工作，做好矿井涌水、积水预报等。各煤矿的自然情况各不相同，可以有针对性地选择相应防治水措施。

l、要做好职工的教育培训，井下职工均要熟悉透水前的各种预兆，发现透水危害及时汇报并采取(上述)应急处理措施。

2、要建立必要的矿井防治水规章制度，把防洪、防治水工作落到实处。

3、加强矿井水文地质观测工作，注意收集整理资料，准确将积水巷、水窝、积水老窑绘在图上，以便进行采掘工程时制定采取相应防范措施。

4、坚持有疑必探，先探后掘”的方针。

煤矿地下的地质条件是复杂的，地下水的情况也很复杂，在很多时候我们会遇到各种水害的威胁。根据现有资料，对无法确保没有水害威胁地区，必须采取探放水措施，探水后消除了水害威胁再向前掘进。多年来与地下水作斗争的经验告诉我们：“有疑必探，先探后掘”的方针是指导煤矿生产与各种水害作斗争的有效方针。

在煤矿与地下水作斗争，决不可疏忽大意，不能蛮干，也不能为了赶生产怕麻烦而存有侥幸心理。

在有老空水威胁地区必须进行探水，掘进工作面必须边探边掘。平巷掘进一般可对正前和巷道上帮进行钻孔探水，一般为三组钻孔，每组l一2个孔；在上山掘进时，一定要在巷道正前和左右两帮进行探水，钻孔不少于5组。

使用探水机械要注意如下事项：

1、加强探水钻眼附近巷道的支架，背好顶、帮，工作面打上坚固的顶柱，以防高压水冲垮煤壁和巷道支架。

煤矿防治水的难题与改善策略分析 篇6

关键词：煤矿防治水；影响；难题；改善策略

中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0175-02

作为我国的主要能源之一，煤炭仍将在未来很长时期内发挥重要作用。虽然煤炭发展受到阻碍，但这亦是对煤炭行业的一种挑战，煤矿应注重安全生产，尤其在矿井防治水方面。

1 防治水工作对煤矿安全生产的影响

防治水工作对煤矿生产的影响是多方面的，具体可概括为三个方面的内容：

①在矿井安全方面，矿井地质资料对煤矿生产设计、制定防治水策略和预测水患的重要依据，而地质资料的获取是防治水工作的内容之一。

②在水文地质调查方面，矿井防治水工作除获取本矿井水文情况，还需对附近区域小矿井水文信息，并制定防治水应急方案。

③水文地质资料对矿井地质储量、开采进度与水文预测预报方面亦有重要的影响。

2 煤矿防治水难题

2.1 煤矿防治水管理理念比较落后

矿井水害一直是影响煤矿安全生产的重要因素，几乎国内所有煤矿都面临不同程度的水害问题。而现阶段，煤矿防治水管理普遍存在理念上的缺失，具体表现在对于煤矿生产产量的过度重视，而忽略对于防治水工作的重视。

煤矿管理理念的落后，造成矿井防治水在煤矿企业地位得不到保障，致使相关部门缺乏详精的防治水管理职责与制度，甚至造成严重的水害事故。据相关资料统计显示，煤矿事故中水害事故率占到了30%～40%，而其中大多数事故的发生是由于管理的不到位引起的。因此，传统的“有情况多治理，无情况就忽视”的理念已经严重不适应现代煤矿安全生产的需要，煤矿防治水管理应紧跟时代脚步，保持与时俱进的管理理念。

2.2 缺乏足够的资金投入

就现阶段而言，国内多数煤矿面临经济效益下滑的窘境，煤矿效益不好，对于其内部管理与治理方面的资金投入必然减少。尤其是煤矿防治水工作，其在煤矿企业生产中一直处于边缘的地位，当煤矿经济效益受到影响之后，煤矿低于防治水工作的资金投入将更加缺乏。没有足够的资金投入，矿井防治水工作将得不到保障，如在遇到特殊条件的水害问题，治理智能凭借煤矿以往的治理经验，不用聘请专家进行科学、合理的设计。除此之外，资金的匮乏还是得煤矿防治水工作不能引进先进的技术设备、材料；防治水部门工人薪酬得不到保障，其工作态度与质量必将大打折扣，等。

2.3 技术人才储备不足

随着国内大学的扩招，国内大学为煤矿企业培养了众多的技术人才，包括采矿、机电、安全等方面人才。但在地质水文方面的技术人才仍然较少，分析其原因主要为大学本科教育多为基础性教学，对于某种针对性较强的专业培养不足。而研究生阶段虽有专门研究矿井水文地质，但煤矿企业中此方面的人才储备严重不足。矿井水文地质条件好，并不意味着不会发生矿井水害，煤矿企业亦需要注重矿井防治水人才引进。煤矿现有防治水技术人员有限，而又得不到充足的新鲜技术血液供应，出现青黄不接的现象。引进技术人才对于矿井防治水工作有着重要意义，只有保证足够数量的技术力量储备，才能在实际生产中规范化防治水工作。

3 煤矿防治水改善策略

针对煤矿防治水工作难题，煤矿今后的防治水工作可采取的改善策略有以下几项内容。

3.1 转变管理理念——提高煤矿防治水地位

传统的管理理念已经不适应当前煤矿企业的生产管理，应坚决摒弃落后管理的理念，积极引进并学习先进的管理理念。组织领导人员与相应的职工进行培训，学习先进的管理理念与成功的管理经验，并结合自身实际条件，有选择性地进行调整改进。分析自身存在的不足与差距，并对煤矿管理制定详尽的改善规划，有计划地提高防治水工作水平。

3.2 足够的资金投入——防治水工作基础前提

从某种角度分析，资金是煤矿一切管理事物与生产实际的基础条件，缺乏足够的资金投入，煤矿的安全生产得不到保障。因此，煤矿企业应对矿井防治水投入适宜的资金金额，保证防治水工作效率与防治水治理效果。

3.3 引进与培养水技术人才——煤矿防治水技术储备

煤矿防治水工作需要有足够数量的专业技能人员，这是保证煤矿防治水效果的重要前提。员工技术素养与其工作能力有着直接的关系，为提高员工技术水平，煤矿应引进水文地质专业人员，并定期对专职人员进行业务技术培训。培训内容除了防治水基础知识外，还应包括矿井防治水工作相关的管理与技术。考虑员工文化水平的差异，培训内容的制定应以实用性为原则，尽量贴近现场生产管理。同时，还应建立相应的激励制度，通过职称或者资金等方式来激励员工的学习积极性。

3.4 做好矿井水文地质勘测、监测——矿井防治水技术

措施

水文地质勘测是预防与预测矿井水害的有效措施，是进行矿井设计与生产设计工作的基础，如运用瞬变电磁法、井下直流电法等可行的综合物探技术勘察矿井承压水的范围、规模等信息，进而制定相应的解决方案。水文地质监测的一项重要内容就是矿井涌水量，涌水量是对矿井水文地质情况进行监测的重要参数，矿井日常工作中应做好涌水量参数的记录与分析工作。当涌水量有异常变化时，相关工作人员应上报负责人，由技术人员进行地质水文地质二次勘测与制定应对措施。矿井水文地质勘测与监测中需要特别注意两个特殊时期：①矿区雨季汛期多发期，尤其对于南方煤矿，需额外增加观测力度；②有透水征兆现象时，此时应密切留意矿井涌水量变化，对其进行综合分析并相应地调整施工生产计划。

3.5 定期排查矿井水患——煤矿防治水管理措施

煤矿防治水是一项持久性工程，对于防治水工作需要“系统抓、抓系统”，定期对矿井防治水工作进行检查，排除矿井水患。首先，规范矿井防治水检查管理的评分机制，用标准化的制度来约束和加强矿井设备现场管理。其次，煤矿企业监管应加强监管力度，对附有管理职能的部门制定监督考核制度与章程。通过章程来规范监管行为，做好排水设备检查、维修、运行状况等情况记录，施行有隐患及时解决方案。尤其对于我国南方的多雨矿区，雨季降水量较大，此时一旦发生水害其危害是巨大的，这时期更应该做好水情隐患的排查工作。

4 结 语

就煤矿当今的发展形势而言，煤矿防治水工作面临的难题非常严峻。煤矿防治水效果的提高任重而道远，煤企领导以及相关人员应充分认识到防治水工作的重要性，并切实体现在行动之中，为煤矿高效、安全生产提供基础保障。对于煤矿防治水工作的改善需要采取综合性的策略措施，秉持以管理理念的转变为基础，采取加大资金投入、引进与培养技术人才、做好水害排查等辅助措施，逐步有计划地解决矿井防治水难题。

参考文献：

[1] 武强.我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、问题和展望[J].煤炭学报，2014，（5）.

[2] 朱磊.浅析目前我国煤矿防治水工作面临的困难与对策[J].山东工业技术，2014，（18）.

煤矿综合防治水技术 篇7

在煤炭开采历史上, 煤层顶板砂岩水的防治一直是防治水工作中的重点和难点, 具有探测、疏放难度大的特征。由于煤层顶板砂岩裂隙水的埋藏、分布和水动力条件等都具有明显的多样性, 且含水层自身具有联通性、富水性不均一性, 治理不当, 极易造成工作面瞬时或滞后大量出水, 给矿井安全生产带来很大威胁。徐州矿区开采二叠系煤层时经常受顶板砂岩裂隙水的威胁, 其中下石盒子组煤层尤为严重, 自20世纪60年代以来, 共发生过百余次顶板砂岩突水事故, 突水量最大达660 m3/h。张集煤矿为预防夏桥系东二采区1煤顶板砂岩裂隙水突水事故的发生, 采取一系列针对性措施, 实现了安全回采, 为类似张集煤矿1煤水文地质条件的矿区提供了宝贵经验。

1 夏桥系东二采区水文地质概况

1.1 水文地质概况

张集矿夏桥系东二采区主要开采二叠系下石盒子组1煤, 该组地层平均厚233 m, 岩性主要为泥岩、砂岩和煤层。底部以灰色含砾粗砂岩和山西组呈整合接触。该区东部和下部分别为F1、F1支及F6压逆性断层和F2压扭性断层所阻, 西部为设计的中央采区。区内19~22线之间为一非常宽缓的背斜, 22~24′线之间为非常宽缓的向斜, 前者比后者相对富水性要差。24′~27线之间为非常宽缓的背斜。在向斜轴部24~24′线之间-400 m水平以上为F6、F1支断层所阻, 相对富水性最好。

根据钻孔资料分析, 含水层平面分布范围不均一, 且厚度悬殊较大, 具体含水层 (组) 主要由三层中粗砂岩组成, 第一层为灰白色中砂岩, 硅质胶结, 厚0~10.0/4.8 m, 距1煤顶板8.5~12.0/9.7 m;第二层砂岩采区内为不连续的两个块段, 为浅灰色中粗砂岩, 硅质胶结, 厚0~31/15.4 m, 距1煤顶板17.5~46.0/27.9 m;第三层砂岩厚0~10.5/5.4 m, 为灰色中粗砂岩, 泥质胶结, 距1煤顶板32.5~52.5/39.9 m;中粗砂岩高角度裂隙发育, 含水层以静储量为主, 补给条件不良。

1.2 导水裂缝带确定

导水裂缝带的高度与上覆岩层的岩性、煤层倾角、碎胀系数、采空区范围大小和采煤方法等因素有关。张集煤矿夏桥系东二采区1煤开采层数为一层, 采高1.8 m, 顶板岩性为粉砂岩和泥岩, 顶板按中硬计算, 计算公式为:

式中, Hli为导水裂缝带高度, m;M为煤层开采厚度, m。

经计算:

式 (1) Hli=33.378 m, 式 (2) Hli=36.833 m。

综合分析本区及邻区水文地质资料, 本区开采时, 一、二层中粗砂岩含水层完全处于1煤开采冒落导水裂缝带内, 三层中粗砂岩含水层局部处于导水裂缝带内, 均对煤层开采具有直接威胁。根据煤层导水裂缝带计算公式准确计算出开采下石盒子组煤层的冒落带及导水裂缝带高度, 为合理有序布置探放顶板砂岩水钻孔提供依据。

2 防治方案

2.1 优化设计

采区工作面设计时, 根据水文地质资料, 将首采工作面布置在含水层富水性较好的地区, 工作面采动后可对其周围顶板含水层进行较好的拉动疏放, 为周围工作面的回采减轻水源压力。且每个工作面均布置成10°左右下山式回采, 以利于采空区砂岩水自流排出, 减少排水费用。

2.2 采区主系统疏放

根据钻孔的地质资料, 在夏桥系东二采区-620 m车场形成系统后, 对分析的重点区进行提前探放。于2008年4月28日~5月17日期间共施工4个钻孔, 放出砂岩水9 500 m3。钻孔初始水量8 m3/h, 几小时后减少到1 m3/h以下, 钻孔出水量快速的减少, 验证了含水层水力连通性差, 较小范围内施工钻孔不能有效地疏放整个采区的顶板砂岩水。

2.3 回采前钻孔疏放

2.3.1 瞬变电磁法探查富水区

煤层埋藏较深, 采用地面钻探手段对于富水性不均一的砂岩裂隙水针对性差, 且费用较高。井下工作面瞬变电磁法勘探已有了成熟的经验, 可以在一定高度范围内探查砂岩富水性。每个工作面形成系统后, 由徐州长城基础公司使用澳大利亚产Terra TEM型仪器, 根据瞬变资料分析, 结合地质情况, 在去除干扰异常因素条件下, 圈出该工作面顶板主要富水异常区。勘探线总长度8 600 m, 勘探面积约500 000 m2, 布置测点865个, 圈定顶板砂岩水富水区域20个。勘探结果可看出, 除在1346工作面C、D两富水区为第一、二层含水层外, 其余富水区域均在第三含水层。说明第一、二含水层含水性较弱, 且不均匀, 第三层含水层富水较好, 面积较多但不连续。瞬变电磁勘探圈定的富水区域如图1所示。

2.3.2 钻孔疏放

根据地质钻孔资料结合瞬变电磁法勘探成果, 在每个工作面的富水区域均进行钻孔进行疏放, 钻孔重点布置在异常区、初压区及推采距与面长同等的老顶最大垮落区, 多采用仰角布置。钻孔布置如图1所示。

钻孔开孔直径127 mm, 孔口管长度8~10 m, 孔口管用水泥浆固定并封死, 然后用封孔泵封孔, 待固结48 h后进行扫孔, 钻进深度超过套管长度后, 在套管外露部分安装闸阀式控水瓦笼及压力表, 并进行耐压试验, 试验压力达2.0 MPa以上并持续半小时, 确认无渗水、松动等现象后, 再改用直径75 mm钻头钻至终孔。

2.4 建立健全完善的排水系统

根据水文地质条件情况, 预计工作面回采时最大涌水量80 m3/h。排水系统设计为双电源供电, 两趟管路排水, 一趟为直径200 mm纳米管, 一趟为直径133 mm铁管, 4台37 k W排沙泵 (两用两备) , 最大排水能力达到160 m3/h以上。当工作面涌水较大, 冲积的煤、矸石堵塞巷道时, 用尼龙带铺在巷道底部, 防止底板被冲刷。对工作面顶板淋水, 可采用风筒集水、导水等措施, 尽量做到煤水分流, 减小对生产的影响。

3 应用情况

该采区共设计回采10个工作面, 用钻孔对砂岩水较好地疏放以及对老顶冒落后涌水量的正确估算, 使砂岩涌水顺利排出保证了工作面的安全回采, 目前已安全回采了8个工作面。

1346为首采工作面, 回采前放出砂岩水, 老顶初次跨落时最大涌水量39 m3/h。1346工作面砂岩水的疏放及回采后顶板垮落的拉动, 为其上部1348、13410工作面做好了基础, 所以2个工作面回采期间几乎无砂岩水。1343、1345工作面回采前钻孔的疏放仅有少量滴淋水, 回采期间发生不同程度的顶板涌水, 最大涌水量69 m3/h, 排水系统完善未对工作面生产造成影响。1347、1349、1346 (2) 工作面回采前疏放出砂岩水150 000 m3, 保证了工作面的安全回采。

4 结论

(1) 根据煤层开采覆岩破坏规律, 回采期间使用钻孔导流疏放方法, 有效地解决了砂岩与泥岩交互沉积、同煤层有一定距离、形成以不连续蓄水块段为特征的砂岩裂隙水的治理问题。

试论煤矿矿井防治水的技术措施 篇8

1 矿井溢水与充水原因的分析

矿井溢水与充水的原因主要包括岩溶、构造、采空区积水、地表水、地下水以及大气降水等。对矿井溢水充水有严重影响的是岩溶以及采空区积水。而钻孔、大气降水等是影响矿井溢水充水的次要原因。同时矿井充水对不同类型的煤矿所产生的影响也不尽相同。

2 水害防治的前期准备工作

2.1 水文调查

水害防治首先需要进行水文调查。这就要求煤矿矿井工作人员积极进行矿区气象资料的收集, 同时对矿区以前的抽水实验的资料、供水井钻探资料、勘探钻孔资料、动态性观测资料、勘察以及研究成果等进行收集研究;对由于煤炭开采所引发的出露、地裂、滑坡以及崩塌的地质形态进行调查;对煤矿本区域以及周边区域的沟谷、河流的最高洪水位、一般性水位以及径流量进行收集调查;对煤矿区域内的景观出水层位、水质、涌水量、水位、标高以及具体的位置进行调查;矿区内与周边的小矿窑、矿井的情况需要继续调查。对矿区内部及周边的小窑、矿井的隔离煤柱、采煤方法、充水情况、采空区的区域范围、开采层位、具体的范围与位置以及本井田同周边的小窑、矿井的空间关系进行详细的调查与研究。

2.2 水文地质的补充勘察

2.2.1 地面物探。

是利用高密度电法、顺变性电磁法和三维地图等进行物探的方法, 查明矿区区域内直径大于五米的陷落柱和落差大于五米的断层。同时, 查明陷落柱与断层的导水性、富水性以及不良的封闭性钻孔的导水性, 明确地掌握了解采空区的积水范围以及各煤层因开采造成的导水性裂缝带的高度。

2.2.2 地面钻探。

地面物探工作发现了矿区地质水文条件的变化, 但需要后续钻探进行确定证实。尤其是要查明碳酸盐类的缝隙岩溶及石炭系的太原族类碎岩屑的含水层富水性, 同时要查明并确定奥灰水位, 以明确确定矿区煤层是否有奥灰水位带压。

2.2.3 探放水试验。

探查与开采的扰动导致了三带的发生, 进而造成石炭太原组碎岩屑以及碳酸盐类裂隙熔岩的富水性、下降漏斗的生成扩展。二叠砂岩裂隙的含水层对石炭太原组碎岩屑以及碳酸盐裂隙熔岩的含水层的补充关系。

另一方面, 明确掌握因开采造成的三带生成下的水文地质的边界状况, 确定各个含水层间水力的内在联系。明确掌握陷落柱、断层的导水性、阻水性与富水性。进行放水试验实质上是对探放空水的方案与技术实施研究。

2.2.4 水化学和环境同位素的测试。

水化学和环境同位素的测试是为了解决对下水的径流条件、地下水的年龄、矿井充水的水源以及地下水的补充来源等问题。在矿井的谷沟区域的地表层与矿井进行同位素和水化学的测试, 化验的结果可以使用三角形图与聚类图等方式进行研究分析。目的是对矿井水化学的环境以及排、径、补等特征进行研究, 为后续的矿井水力之间的联系和矿区地表水的研究积累资料。

3 井下水防治的技术与措施

井下水房子的措施和技术必须依赖于前期详细的调查各煤层直接性充水含水层的富水性, 并且对各煤层的倒水裂缝是否可以与采空积水层、上覆含水层有联通进行计算。调查矿区内部导水情况、构造情况以及矿井周边与内部是由有采空积水的分布等情况。在进行开采挖掘时要坚持“预先进行预测、挖掘前先探测、开采前先治理”的原则, 将超前物探以及超前钻探的工作做好。

3.1 超前物探

在对煤矿进行开采的过程中, 应将超前物探作为日常放水治水的主要内容。超前物探的方法主要包括无线电波的坑道透视、瞬变性电磁技术、高密度电法以及地质雷达。其中无线电波的坑道透视可以对巷道与钻孔间、钻孔间、巷道间的富水分布、空洞、含水带、松软破碎带、冲刷、褶皱陷落柱、断层等情况进行探测。高密度的电法主要用于对矿井集水区域、含水层、含水构造层等情况进行探测。瞬变性电磁技术主要是对深层不规则的水体、煤矿采空区、通道与岩溶洞等含水地质的情况进行探查。地质雷达能够对三十米区域内的含水带、陷落柱、断层等地质异常体进行超前探测。

3.2 超前钻探

若在靠近水位地质的条件较为复杂、封闭性差的钻孔、断层、导水状况不明的陷落柱、相邻的煤矿、老空区等区域进行挖掘时。在已经进行超前物探的情况下, 还要超前钻探进行验证, 以方便放水治水措施的选择采取。在对采掘操作面进行探水前, 要编制出探水放水的设计, 明确探水的警戒线, 同时采取防止有毒气体危害的安全性措施。探放水的超前距离与钻孔布置, 要根据煤层硬度和厚度、水头的高低等情况确定。

3.3 地下水与地表水的防治

掌握矿区降水量以及最高水位等水情资料, 建立健全防水系统与排水系统。定时对排水设施进行检查, 发现问题立即解决。这就要求煤矿企业定时并细致地对地面裂缝进行检查, 发现裂缝应及时将裂缝填充以防止地表水下渗。定期检查检修各种设备, 以保证各种设备的安全运行。定期检修排水管道与排水设备, 保证排水系统能通畅、安全可靠的运行等措施。

与此同时, 加强对老空水治理与防治, 对积水区应划定探水警戒线、探水线、积水线等。当采掘靠近探水线的时候, 探放水积水区在探放水完成后才能进行开采。而对于非积水区, 要能够严格遵守“预先进行预测, 矿井开掘前先进行探测, 有问题要先处理解决好进而才能开采”的原则。对于断层水的防治, 应先确定断层的落差、位置等, 如果断层具有导水性并且落差比较大, 应留设足够防水层, 以确保断层不发生突水的情况。

3.4 管理措施

整个矿井防水措施实施过程中, 必须坚持预测与预报的制度。在煤矿采掘的时候, 要根据现有的资料对水患进行预测与预报的工作。水患的预测与预报要月有月报、季有季报、年有年报。当水情出现了变化时或者巷道临近危险的地段, 要进行临时性的预报, 预报的内容要满足相关标准、规程的要求。当各采掘工程的设计经过审核并得到批准后, 要对工程区域内的地质与水文条件以及具有可能性的水患进行认真的分析。提高各单项的水文资料与地质资料、水患预测预报以及切实有效的水患防范措施。

4 结束语

为提高矿井水患的防治能力, 实现高效、有序、安全的生产, 应能够明确地掌握矿井的水文与地质条件, 分析并评价矿井水患的危害性, 对矿井的水患进行排查, 做到防患未然, 以做好矿井的水患防治工作。

摘要：为了能够对煤矿水害进行切实有效地预防与控制, 需要做好水害的防治工作。文章通过研究矿井溢水充水的原因, 提出了水害防治的技术性措施以及保障性措施, 以期为矿井水害的防治工作提供一些参考。

关键词：煤矿,矿井,防治水,技术,措施

参考文献

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[2]陈娅鑫.深部煤层开采矿井防治水技术研究[D].河北工程大学, 2011.

[3]文广超, 邓寅生.煤矿矿井防治水信息化系统的研究与实现[J].矿业研究与开发, 2010, 6:60-63.

加强煤矿防治水技术管理措施的分析 篇9

1.1排水系统不完善

一些中小型煤矿的排水系统并未按照相关的规定和规程设置自身的排水系统, 部分煤矿进行排水的系统中泵房以及水仓和规定的设计要求不符, 单独的一条巷道用来当做水仓使用, 不区分主水仓和副水仓, 在连接水仓和泵房之间的通道没有设置性能相对可靠的闸门进行控制, 安全出口也没有设置密闭门用来防水防火。

1.2排查水灾工作不到位

某些矿井部门在进行水灾排查工作时仅仅在形式上开几个简单的安排会, 没有认真落实会议安排的工作, 没有认真、全面的排查安全隐患。不能深刻认识到矿井采空区内的积水带来的严重安全隐患, 不了解矿井周边的开采状况, 对一些自然灾害造成的安全隐患, 例如洪水、暴雨等不能提起高度的重视。

1.3技术人员缺乏

在《煤矿防治水规定》中明确规定了如何设置防治水管理机构, 但是一些矿井没有按照规章制度行事, 在防治水方面也没有配备专业的技术人员, 部分技术人员未在正规的相关院校进行必要的培训, 专业知识匮乏。此外, 矿井的工作人员在基础台账和防治水图件的工作中没有做到位, 对基本资料没有进行必要的整理分析。

1.4治理措施不到位

在预测预报井下水情及水灾方面的工作还不够科学和具有针对性, 分析论证不全面, 对现场的操作和生产不能给予有效的指导和治理;对老空水体的水压、积水量以及空间位置没有进行彻底的了解, 部分矿井通过水闸墙在老空内蓄存老空水, 由于老空水的侵蚀性使得水闸墙的强度大大降低, 对安全性和可靠性方面没有给予充分的探测论证;对工作面范围内以及采区的构造和发育的状况未通过化探、钻探、物探水文地质实验等方式进行彻底的清查, 未能掌握奥灰含水层的水压、水质、岩性、厚度等方面的数据, 不能采取最新的技术和工艺提前对注浆以及疏水降压等方面进行防治;大部分的煤矿都是相通的, 开采时出现了煤矿越层的现象, 造成了矿井之间导通, 而且隔离工作做得不到位;还有一些煤矿进行探测研究关于上覆岩层的移动规律方面的工作时, 没有掌握上覆水体、采煤工作面与存在于采动影响到的范围之内出现的陷落柱区域之间的关系。

2井下水灾造成的危害

(1) 使生产环境变得更加恶化, 工作人员的健康受到严重的影响。

(2) 使排水费用增加, 造成煤的成本升高, 留在矿井中水的多少直接影响了排水的费用以及进行相关工作的设备及设施。

(3) 使生产设备的使用寿命大大缩短, 由于相关设备均是由金属材料制成, 水的腐蚀作用使其寿命大大缩短。

(4) 还在煤炭资源方面造成一定的浪费, 这种浪费主要是由于隔离煤柱造成的。

(5) 还可能发生硫化氢中毒或者引起瓦斯的集聚造成爆炸。

(6) 一旦矿井的排水能力不能承受矿井水的水量, 或者突然出现了涌水现象, 将会导致停产、巷道被淹、矿井的塌方甚至是人员的伤亡等严重事故。

3矿井发生透水事故时的征兆

(1) 煤壁上出现挂汗、挂红等现象。挂汗就是指煤壁上出现了一些露珠, 挂红则是指积水中的关于铁的氧化物使得煤壁上的露珠呈现暗红色。

(2) 矿井的空气变冷、煤壁变凉并且还会有雾气出现。

(3) 空洞泄水声的出现。

(4) 顶板压强加大, 以及底板有鼓起的现象甚至是出现裂隙, 导致渗水。

(5) 压力水流的出现, 当这种现象发生时表明矿井本身距水源已经很近了, 对水流的变化情况应该加强注意, 若水流变浊则表明离水源越来越近, 如果水流还比较清澈则说明水源距此还比较远。

4加强煤矿防治水技术管理的措施

4.1加强位置探测工作

(1) 利用三维地震技术, 通过该项技术可以检测到巷道附近是否出现断层, 可以具体得知断层处的地质、范围以及延伸方向, 保证工作时不触及断层, 瞬变电磁的利用可以对工作面附近的富水区进行勘测, 为相关工作带来方便。

(2) 使测量的精度达到一定的水平, 保证井的测量工作的准确性, 在采掘图纸上准确标出废气的煤矿井口位置。

(3) 工作人员要对地质图纸以及煤矿钻孔相关数据进行认真的分析审查, 通过分析确定钻孔附近的密封工作是否良好;

4.2对钻探施工质量进行严格控制

为了保证施工的质量以及防治水工作的安全施工, 相关工作人员必须要跟胡《煤矿防治水工作条例》进行施工。在开始钻探之前, 一定要将排水设备准备好, 譬如在工作面上设置两台配电设备、排水管以及水泵等, 维护排水设备, 确保其能正常的工作运行。同时将容量适中的水仓设置在探测位置的最低处。施工人员还要将钻孔的设计工作做好, 一定按照图纸进行施工, 未经相关设计人员的同意一律不得修改图纸。开始钻孔时, 要使钻孔位置布置在巷道之下, 确保留有较厚的煤壁宽度在采空地区和钻孔之间, 钻孔进行之前还要保证排水设备以及巷道正常工作。为了保证钻探工作的顺利进行, 工作人员要详细记录下施工的安全技术以及设计, 此外, 还要定期对施工人员进行必要的专业培训, 使其关于煤矿水灾方面的意识有所提高。

此外, 还要建立相应的水灾防御组织, 加强技术员与开采人员之间的联系, 对开采工作有相应的技术员进行开采以及设计人员对施工进行的设计, 探测任务以及施工任务分别由探测人员和施工人员进行设计, 各类工作人员之间的配合联系使施工的效率得到提高。

4.3水灾出现时的应对策略

煤矿水灾一旦发生, 将会给施工人员的生命以及经济财产带来巨大的威胁和损失。所以当险情出现时, 为了保证人身财产的安全, 各组织部门应该加强团结合作, 水灾一旦发生应急室应该及时被通知, 使应急室采取相应的应急措施, 对沉淀区以及巷道进行清理。当排水工作起不到理想的效果时要立刻将水仓门打开, 确保排水工作的顺利进行。根据出水量相关应急人员要对排水设备及时开启或关闭, 保证煤矿工作面不被淹没, 若以上措施都不能将煤矿内的水排出, 应急人员应该及时组织在场的所有人员撤离现场。

5结束语

煤矿防治水管理工作的加强迫在眉睫, 其治理的好坏直接影响到了在场的工作人员的生命及财产安全, 此外还严重影响着国家的可持续发展以及矿区生态环境的保护等工作的顺利进行, 所以在不断的实践和探索的基础之上, 全面掌握发生矿井水灾时的各种现象和规律, 利用各种防治手段加强防治水工作的管理。

摘要：矿井水灾严重阻碍了煤矿开采工作的顺利进行, 本文概述了防治水技术管理工作中存在的主要问题, 以及井下水灾所带来的危害, 具体介绍关于如何加强煤矿防治水技术管理的措施。

水射流技术在煤矿瓦斯防治中的应用 篇10

瓦斯灾害是煤矿安全生产的突出难题。目前瓦斯灾害频发主要有两个方面的原因:一是煤矿生产的组织者与参与者在思想上麻痹大意, 忽视安全生产的重要性和意义, 安全生产的制度不建全, 安全措施不到位, 在煤炭价格上升的市场条件下, 片面追求煤炭产量, 以求增加经济效益, 忽视安全生产而造成的;二是缺乏有效的技术手段和措施, 一些个体和乡办小煤矿, 只追求煤炭的产量, 安全生产方面的投入严重不足, 从而给安全生产埋下了隐患。

瓦斯灾害的发生有两大条件, 一是瓦斯浓度过了安全的界限;二是有火花产生。只要消除这两种现象的发生, 则可避免瓦斯灾害的发生, 所以瓦斯的治理主要从这两个方面着手进行, 即:降低瓦斯的浓度, 减少瓦斯超限现象的发生;在生产中避免火花的产生。

高压水射流技术是在水力采煤的基础上发展起来的一项适合煤矿生产的安全技术, 作为一种从采矿工业中发展起来的实用技术, 在瓦斯防治方面高压水射流技术可以发挥其重要的作用[1～3]。

1 瓦斯抽排放中的应用

目前瓦斯防治所采取的主要手段之一是采用瓦斯预抽排技术, 在煤层中预先钻抽放深孔, 在开采之前将煤层中的瓦斯预先抽出来, 以减少在开采过程中瓦斯的涌出量, 从而避免采煤过程中瓦斯超限的发生。

在煤层中钻孔不能太大, 否则在矿压作用下, 孔的成形及稳定性会被破坏, 达不到顺利排放瓦斯的目的, 而且大孔的钻进速度较慢, 效率较低, 所以只能钻小孔, 但是对于小孔来说, 由于其自由面小, 瓦斯的排放速度受到了限制, 一般都需要经过很长的等待时间, 而后才能进行开采作业, 影响了生产效率的提高。

如果在小孔四周切割一些深槽, 如图1所示, 则可以增加瓦斯抽放的自由面, 加快瓦斯的抽排放速度, 缩短等待时间, 提高劳动生产率。

但传统的切割工具要想在深孔中切割出细而深的截槽几乎是不可能的, 而利用高压水射流技术则可很容易地实现深孔中切槽的工艺。高压水射流的特点是:体积很小的喷嘴中所产生的射流可以携带很大的能量, 从而只需将喷嘴伸入深孔中就可实现割缝和切槽等程序, 并可实现一次切割成形多条切槽的工艺。

这样由于增加了抽排放孔的自由面, 将大大加快瓦斯的排放速度, 缩短等待时间, 而且还可以减少钻孔的数目, 提高劳动生产率。

2 水射流切割落煤

消除火花是水射流切割煤的一大特点, 水射流落煤不仅没有火花, 而且还有降低粉尘的作用 (高压水摆振射流掘进煤巷时, 其掘进头平均含尘量可以降到10 mg/m3以下, 比炮掘降低约20倍) , 是一种高效、卫生的安全技术, 尤其适合高瓦斯矿井中的应用。

高压水摆振射流掘进高瓦斯煤层时, 对围岩煤层的松动小, 使瓦斯的排放均匀, 减少出现瓦斯超限的情况, 缩短瓦斯超限停产等待的时间, 保证了生产的连续进行, 而且巷道成形好, 维护量小, 保证了工程质量。

因此水射流落煤效率高, 工序少, 加快了掘进速度, 有利于安全生产和连续生产, 特别是“三软”顶条件下, 便于破碎顶板管理, 有利于安全生产。

3 水射流除尘风机的应用

加强通风也是减少瓦斯灾害发生的有效手段。提高通风量, 稀释瓦斯等有害气体, 避免瓦斯超限的发生。

在瓦斯超限的情况下, 一切电器设备都必须停下来, 对于电动机驱动的通风机来说也必须停下来, 这就只能依靠巷道的自然通风来稀释瓦斯的浓度, 使得等待时间过长, 从而影响了生产进度;而目前所发生的大多数事故, 就是在这种情况下, 违反安全操作规程, 冒险开工所造成的。

采用高压水射流除尘风机就可解决这一问题。高压水射流除尘风机不仅能通风, 而且在通风的同时还可除尘, 而且没有火花, 是一种安全卫生的通风设备。

4 井下水射流切割技术的应用

在需要进行井下切割的地方, 比如井下的设备维修、井下的抢险等, 要保证井下的安全生产, 必须采用一种无火花的安全切割技术, 水射流切割技术是一种冷切割技术, 它不产生火花, 切口所产生的热量迅速被射流水带走, 是一种适合在井下复杂环境下进行高效切割的有效工具, 可避免井下切割所带来的风险。

高压水射流技术是特别适合于煤矿安全生产的一种实用技术, 对改善煤矿生产的安全状况可以发挥重要的积极作用, 特别是对高瓦斯矿井可实现连续的安全生产, 避免了瓦斯及煤尘爆炸等事故的发生;改善了工作面环境, 保护了工人的身体健康。随着高压水射流技术的不断完善, 其在矿井生产中将得到更广泛地应用, 发挥越来越大的作用。

参考文献

[1]邹正龙.摆振磨料水射流动力特性的分析研究[J].中国矿业大学学报, 1997, (1) .

[2]邹正龙.摆振射流在高沼气煤层掘进中的应用研究[J].高压水射流, 1994, (1) .