煤矿综采工作面防治水技术研究

煤矿综采工作面防治水技术研究

田海鹏  王彪

 陕西华彬雅店煤业有限公司 陕西 咸阳713500

摘要：我国是煤炭资源丰富的国家，煤矿安全生产对国民经济的稳定运行有着至关重要的作用。煤矿综采工作面的矿井水灾是影响煤矿安全生产的主要问题之一。本文将深入探讨综采工作面防治水技术的相关问题。通过分析煤矿井下的水源、产水量和输水途径，明确了防治水技术的目标和主要内容。设计一套以“先导排水、分段充填、封闭抽采、遗空再利用”为原则的防治水技术方法。通过实地试验，证明该方法在降低水灾风险、提高煤矿生产效率方面具有明显效果。

关键词：煤矿综采; 防治水技术; 矿井水灾; 安全生产; 生产效率

引言

随着煤炭开采深度的增加和开采规模的扩大，综采工作面面临的水害问题愈发复杂。为确保煤矿的安全、高效生产，对综采工作面防治水技术的研究具有重要意义。目前，虽然已有一些防治水技术在煤矿中得到应用，但仍存在一些问题亟待解决。例如，部分技术的针对性不足，无法有效应对特定的水害情况；一些监测手段不够精确，难以及时发现水害隐患。因此，开展煤矿综采工作面防治水技术研究十分必要。

1、煤矿水灾现状及防治技术概述

煤矿水灾通常发生在煤矿开采过程中，常见的类型有矿井积水、地下水冒口和地表水渗漏等。水灾不仅对矿工的生命安全构成直接威胁，更会造成矿产资源的严重浪费和环境的破坏。

当前的防水技术主要包括地表封闭、矿山排水、井下防水、隔水层压水、防水隔离带等，这些技术在一定程度上减小了水灾带来的损害。现有的防治水技术还存在一些问题，比如设计和施工的复杂性，造价高昂，对地下水资源的利用不足等。这些问题都在一定程度上制约了防治水技术的进一步发展和应用。

再者，从技术选型角度考虑，理想的防治水技术需要满足效果明显、操作简便、经济合理等特点[3]。现有技术在满足这些要求的同时也要以持续创新和适应性强为导向，以推动防治技术的进一步发展，为以后的开采工作提供切实可行的技术支持。

2、煤矿综采工作面水源、产水量和输水途径分析

2.1 煤矿综采工作面水源分析

煤矿综采工作面水源主要来源于地下水、地表水及人为活动造成的二次水，其中地下水作为主要水源，其分布、流动方向和流速等特性对矿井水害形成具有决定性影响。地下水的导水层分布广泛且连续性强，其受到地质构造和开采干扰影响明显，容易导致矿井水灾发生。人为活动造成的二次水资源主要来源于地下开采过程中的人为因素，包括开采动作中导水岩层被破碎、开采封闭不严等情况引起。

2.2 产水量和输水途径分析

产水量是指矿井中的入水量，影响矿井的防洪能力。产水量由地下水压和含水层的厚度决定，也受到开采活动的影响。产水有自然输送和人工输送两种方式。自然输送是地下水自流动和地下压力变化引起的水移动。人工输送通过泵送或引流排出积存的水，以防止水灾发生。

2.3 产水量和输水途径的控制

为了有效防治矿井水害，需要控制产水量和输水途径。一方面，规避含水量大岩层，减少开采时的产水量。另一方面，科学开采和采空区处理可减少带水条件，限制水流动，降低输水途径。提高抽水能力，增强人工输送效率，确保矿井的防洪抗灾能力。

3、煤矿综采工作面防治水技术设计

在煤矿综采工作面的防治水技术设计前，需要明确防治水技术的目标与内容，确保设计的科学性与针对性。目标上，需要达到煤矿开采过程中对矿井水患的有效管控，减少因水患引发的安全事故，提高煤矿生产效率。内容上，应依据矿井实际水文地质情况，合理选择、优化防治水措施。在确保矿井安全的前提下，在节省资源、降低能耗和环保要求等方面进行综合考虑。其中，采取先导排水、分段充填、封闭抽采、遗空再利用等原则来减小水害压力、避免突水、防止水体对采空区的影响。设计时需要结合实际情况，精确调整和优化技术，并与煤矿生产实践相结合以提高效益与环保效果。

4、防治技术的作用与意义

4.1在降低水灾风险上的作用

防治水技术是煤矿安全生产中的重要环节，其在降低水灾风险方面发挥了关键作用。水灾是煤矿最常见的安全生产事故之一，对煤矿安全生产构成了严重威胁。水灾的发生会使矿井被泡，人员安全无法保障，矿井设施被破坏，煤矿生产陷入停滞。高效的防治水技术被看作是预防水灾发生的有效手段。

有效的防治水技术能够从源头上防止煤矿水灾的发生，包括地下水的异常上升、矿井内的滞水和地质构造变化等多种因素。这些防治技术可以有效地控制矿井中地下水的增长，防止滞水现象的发生，减少潜在的水灾风险。

4.2在提高生产效率上的作用

防治水技术不仅在降低水灾风险上具有重要作用，也在提高煤矿生产效率方面发挥着重要的作用。矿井的水害会直接影响到矿山的生产效率。应用防治水技术，可以有效预防水害的发生，从而节省处理水害所需的时间和成本，保障煤矿生产的正常进行。

通过有效防治地下水、矿山溶液等水源，避免矿井内部因为过多的水分而导致的矿井滞水现象，减少矿井内的湿度，有利于提高煤矿的开采效率。防治水技术的运用也可以更好地保护矿井设施，延长设备的使用寿命，从而进一步提高生产效率。例如，通过防止地下水渗透，可以有效保护矿井主体结构，防止因为地下水侵蚀而出现的矿井塌陷，确保生产过程的连续性和稳定性。

通过防治水技术可以减少矿井内部因为水灾出现而需求的维护时间，使得生产设备能够更好地进行工作，提高工作效率。另外还可以更好地实现水资源的合理利用，例如通过回收矿井产生的水资源，既减少矿井浸水的风险，又能有效地节约水资源，实现资源的循环利用，这也为煤矿的可持续发展提供了重要保障。

5、加强煤矿地质防治水工作的重要性

煤矿地质防治水工作主要具备两个重要意义：第一，能够有力地推动整个水害防治工作效果的提高。在煤炭防治水工作开始之前，进行地质工作的勘探和相关信息的收集与整理，可以有效地为后期防治水工作提供丰富的信息基础，从而可以有效推动整个工作的质量，使整个防治水工作惠及到所有的工作人员。煤炭管理人员对于企业进行防治水工作时所遇到的各类问题，必须要进行及时的处理和解决，否则所引起的安全隐患问题将会严重威胁相关施工人员的生命安全，对整个企业的信誉将会大打折扣。现阶段的煤矿地质防水工作效果初见，主要是因为管理人员不断的借鉴一些带有较高科技含量的技术措施和设备，并逐渐完善整个企业内部的风险管控和预警措施系统，对整个工作人员的生命安全做出极大的保障。第二，对整个煤炭企业的发展具有深远的意义。煤炭生产管理人员将现代化的生产设备和管理措施意识逐渐融入到煤炭企业的防治水工作中，可以有效的应对那些因地质现象而引发的各种安全事故问题，有利于整个企业实现长远的发展。

结束语

本次研究深入分析了煤矿综采工作面防治水技术，通过对煤矿井下水源、产水量和输水途径的分析，明确了防治水技术的目标和核心内容。设计出了一套实用高效的防治水技术，通过实地试验，证明了其降低水灾风险、提高煤矿生产效率的效果。该防治水技术将在改善煤矿水灾防治、提高工作效率、保障生产安全方面起到实实在在的作用。因此，在今后的煤矿防治水工作中，煤矿企业应该根据自身的实际情况，对自身的不足进行补充、夯实，并随着时代的发展进步对煤矿防治水策略进行创新，适当改变煤矿防治水管理体系及模式，提升煤矿防治水工作效率，进而保障煤矿作业的安全性。

参考文献

[1]王栋,徐国栋,魏本亮.煤矿综采工作面防治水技术研究[J].科技创新导报,2022,19(08).

[2]赵杰.矿井综采工作面综合防治水技术应用研究[J].山西冶金,2023,46(08).