陕西省一八五煤田地质有限公司 陕西榆林 719000
摘要:由于煤矿的地下采动,使得原有的地层完整性遭到了破坏,这就诱发了诸多的地质灾害,其中频率最高的当属水灾。由此可见,水灾对煤矿的安全生产威胁非常大,不仅会淹没矿井以及工作面,甚至会威胁到井下的作业人员。同时,一旦水灾发生,救援行动就变得十分紧急而且棘手。所以,一定要做好矿井防治水工作,避免煤矿水害事故的发生。要预防煤矿水害事故发生,首要的工作就是要搞清采区附近的水文地质条件及主要充水水源,然后采取具有针对性治理措施。基于此,以下对西北地区煤矿防治水工作存在主要问题及对策进行了探讨。
关键词:煤矿防治水工作;存在问题;对策
引言
我国西北地区地处干旱半干旱气候带,普遍认为煤矿水文地质条件简单,矿井涌水量较小,水害发生的概率较小。但是近年来西北地区煤矿水害事故接连发生,也暴露出了该区域煤矿防治水工作存在典型问题。该区域煤矿多是井工开采,不可避免地会受到水害的威胁。煤矿水害的主要原因是煤矿开采破坏了岩体的完整性,形成一个较低的势能点。随着煤矿开采深度的增加,煤矿水害愈发严重。一旦发生大型水灾事故,救援将变得极为困难。虽然很多煤矿都极力开展煤矿防治水工作,但是水害仍然会发生,这一方面是由于矿井水文地质具有复杂性,另一方面是由于缺乏有效的防治水措施。通过分析目前煤矿防治水面临的困境,探讨了解决困境的对策。
1煤矿防治水工作的重要性分析
由于煤层是在地下开采,开采过程中不可避免地受到各种充水水源的威胁。这些矿井涌水突发时可以导致严重的煤矿水害事故,例如煤矿透水或突水溃沙等。在深部时,含水层的水压会非常大,一旦发生透水事故,则很可能在短时间内淹没工作面或矿井。在发生事故后,一种有效的方法就是排水,但是由于水泵容量有限,很难在短时间内排完矿井水,这使得矿井救援十分困难。在矿井水的浸泡下,一些巷道会出现损坏,机电设备甚至会出现报废。更为重要的是,一些煤矿机电设备都是定制设备,一旦报废,购买起来也是十分缓慢,这严重耽误煤矿的生产。为此,从安全和经济方面,必须要做好煤矿防治水工作。
2煤矿地质防治水工作主要问题分析
2.1防治水理论不完善
煤矿防治水的关键在于能准确研判潜在的突水区域,并能大致估算突水量。只要做到这两方面工作,就很容易实现科学高效的防治水。然而在实际开采过程中,很难准确预估突水区域,这导致防治水工作量很大,需进行大量的探放水尝试。另一方面,不能准确预估突水量,这是由于水源的来源和流量的变化具有复杂性,主要受到岩层渗透性不均勻的影响。在不明确突水量的情况下,贸然采用注浆或抽水措施,很有可能导致防治水失败。目前,很多防治水专家在一些煤矿进行了大量防治水实践,形成了一些防治水理论,并取得了一些应用效果。
2.2防治水设备匮乏
在煤矿防治水开展过程中,需要各种设备,例如探放水钻机、注浆机以及水泵等。很多煤矿经费计划有限,不能购买先进的防治水设备,使得煤矿防治水存在巨大困难。井下定向钻机是煤矿防治水工作中的一种重要的设备,其对探放水的效率起着十分关键的作用。很多煤矿采用的还是老式钻机,不仅钻进的速度慢,而且定位性非常差,已经严重影响到防治水的效率。许多煤矿探水只能通过打钻孔的方式完成,没有先进的无线电坑透和瞬变电磁勘探设备。这使得探放水的工作量很大,而且很难全面掌握矿井水的分布情况。
2.3防治水专业技术人员匮乏
煤矿防治水专业技术人员匮乏是煤矿防治水工作面临的最大问题。防治水工作人员不仅需要掌握地质方面的专业知识,还应具备一定的现场经验,然而这两方面要求都很难满足。由于煤矿地质工作艰苦,地质专业的毕业生大多转型了,煤矿企业很难招聘到足够的技术人员。此外,由于很多煤矿工作环境差,且待遇不高,很多技术人员很难长时间留守,很难积累防治水技术经验。
3加强煤矿防治水工作的有效措施
3.1健全防治水工作制度,严格落实工作责任
安全生产责任制是保障煤矿安全开采工作的基石,在任何时期都需要常抓不懈。在煤矿防治水工作中,结合矿区安全生产实际,制定矿区防治水工作办法,明确各单位、各部门防治水职责权限,落实相关责任人员,保证矿区防治水的权责内容横向到边、纵向到沿。根据矿井人员配置情况,成立专门的防治水工作领导小组,统一管理全矿区防治水工作,各单位也要明确划分权责,准确把握辖区内防治水工作,通过责任层层落实,切实将煤矿防治水工作精细分解、有效落实。采用超前管理思维,提前对采区强富水体进行探查和预判,采用帷幕注浆封堵含水层,采用工作面超前探放手段排出煤层水,采用顶板疏放手段排出顶板水,确保煤矿开采工作顺利开展。同时加强研究煤矿水文地质条件随着采区扩大发生的变化特征,运用专业化观测设备实时监视水文数据,依靠现有地质资料分析水文变化,从而不断满足矿井规模化、连续化的生产需求。
3.2采购先进的防治水设备
针对煤矿现有的防治水设备匮乏的问题,煤矿企业应该加强对防治水硬件设施的重视,给予充足的经费支持,定期更新采购先进的防治水设备。需要采购更新的设备主要有探放水钻机和无线电坑透设备。大功率的井下定向钻机可以提升探放水靶区的准确定,有助于制定更加完善的防治水方案。无线电坑透设备可以提升煤矿防治水的针对性,有助于提高效率。此外,还应采购一些注浆设备,用于防治水注浆施工。只有采用先进的防治水设备,才能保证防治水工作的效果。
3.3建立矿井防排水系统,将突水灾害降至最低
在煤矿防治水工作开展过程中,建立并完善矿井防水排水系统显得尤为重要。一般地,在正式开展放排水之前,需要认真研究煤矿生产计划与方案,结合当地水文地质特点,总结地下水分布规律,并制定科学合理地配置防水排水系统,保证防治水工作能够随时适应煤矿安全生产的要求。同时建立科学完整的防水排水体系,推动人员、设备、技术等各要素积极投入防排水系统建设,完善地上地下河流水文变化的监测,为避免阶段性、周期性矿井水害的发生提前制定应急方案,充分发挥防排水系统在煤矿水害治理工作中的重要价值。对于煤矿防排水系统实际工作情况,要及时进行总结评估,以疏水能力指标作为发挥防排水评价效能的重要参考,对矿区防排水工作进行全面、细致的评价,并将相关评价指标和评价结果反馈给矿井调度系统,客观上推动煤矿安全生产工作的落实。
3.4加强对矿井作业的安全管理和防护
在煤矿生产中为落实防治水任务中施工人员生命财产安全要求,要始终贯彻以人为本的工作原则,保证各级管理人员有效推进管理工作,确保施工作业的顺利进行。首先,煤矿企业要提升管理人员的安全防护意识,在其认识到安全防护重要性基础上,确保员工在防治水工作开展期间能够严于律己,避免出现违规操作问题。其次,在防治水工作中,要全面推进《煤矿防治水细则》中的具体要求,针对性分析矿井实际地质和水文条件,在确保工作人员严格按照规定要求进行施工作业基础上,实现防护工作质量和效果的提升,最大程度上降低安全事故发生概率。
结束语
对于煤矿企业防治水管理者和专业技术人员而言,在积极处理水患问题的同时,一定不能马虎大意,要认识到现有工作的不足,在今后工作中更需要站在多角度、多方位进行思考,在准确掌握煤矿水患问题及成因的基础上,针对矿区地质及水文地质特征制定更为有效和切合实际的防治水工作方案,切实帮助煤矿企业实现安全、高效生产。
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作者简介:龙建霖(1986.11-),男,汉族,陕西横山人,大学本科学历,地质工程师,主要从事煤田地质及矿井地质工作。