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摘要:提出了目前水文地質予以防治水工作存在的問題,闡述了礦井防治水的重要性,并對礦井水文地質條件實例進行分析,針對煤礦水文地質與防治水工作存在的問題,提出幾點建議,以供參考。
關鍵詞:礦井;水文地質;防治水
0引言
查明礦井水文地質情況、了解礦井水文地質條件對煤礦防治水工作具有重大意義,做好煤礦防治水工作,是減少礦井水害事故發生的前提,也是保障職工安全、保護國家資源財產、保證煤炭生產持續穩定發展的基礎。這里就煤礦防治水工作方面談一些看法。
1目前煤礦防治水工作存在的問題
1.1水文地質工作程度不高
缺乏完善的基礎資料目前,大部分鄉鎮煤礦的地址勘探與水文地質勘探工作做得都不是很正規,目前隨著煤礦安全生產工作的需求不斷增加,現有的水文地址資料已難以滿足。近年來,煤礦整改過程中有的煤礦對地質報告于水文地質報告進行了補編,然而大部分內容并不具有指導性以及針對性,相對比較簡單,甚至有的內容完全流于形式,不具備實際作用,其可操作性有待增強。
1.2礦井水文地質工作開展情況不理想
目前,煤礦礦井水文地質工作的開展情況并不理想,礦井水文地質工作的相關文件編錄及觀測資料非常匱乏,礦井水文地質臺賬或臺賬內容也不完整,大部分礦井的礦井涌水量觀測也沒有進行。
1.3沒有清點水害地點類型及隱患底數
目前,煤礦礦井水文地質工作中,普遍存在沒有清點水害地點、類型及隱患底數的問題,在采掘工作面水害預測中,往往預報工作并不及時,沒有針對有突水危險的地區進行有效監測,相關監測制度建設也有待加強,且還缺乏完善的防治水措施,有的礦井甚至存在突發突水事故,導致不必要損失的發生。
1.4防隔水煤柱的留設不規范
有的煤礦礦井沒有按照標準要求留設防隔水煤柱,有的煤礦的開采甚至存在越界、超深跨界的情況,對井田邊界防隔水煤柱造成的嚴重破壞,進而導致水文地質區域復雜化,影響到后續煤礦生產的順利進行。此外,缺乏晚上的礦井排水設備和水倉也是一個重要問題,煤礦的排水工作需求由此難以有效開展。
2礦井防治水的重要性
近年來,隨著中國對煤炭資源的需求越來越大,礦井產量呈現一個逐年遞增的態勢,礦井開采深度也越來越大,礦井內生產條件也越來越發雜,礦井水害事故的發生概率越來越高。因此,必須對礦井水害的預防于預報予以高度重視,否則將會對礦井安全高效發展建設造成嚴重的不良影響。目前,全國針對礦井水害事故的重視程度也不斷提高,而還是有很多煤礦沒有清楚認識到礦井水害的危害性,思想上沒有高度重視,在礦井安全管理中并沒有將其納入重點,因此造成礦井水害事故頻發,對于礦井生產的順利進行起到了十分消極的影響。
3礦井水文地質條件實例分析
3.1地層
根據從下自上的順序,礦井地層主要可以分為三類,具體闡述如下:前古生界變質巖系:這一部分主要由白云質大理巖、黑云母片麻巖及黑云母花崗巖組成,對于礦井水文地質而言,這一部分地層最為古老,也是煤系地層構成的基地;中生界白堊系:這一部分主要由下統的石河子含煤組、石頭廟子組及東山組地層構成,這三部分的厚度分別為700m~900m、300m~500m及660m左右;新生界第四系:這一部分的成分有礫石、黃色粘土、沙質粘土、黑色腐殖土等,其不整合于下伏地層之上,其厚度大體為1m~8m。
3.2地質構造
礦井的內部構造往往比較復雜,根據多年生產勘探以及井下巷道揭露可知,除了F47、F16初步控制外,生產區內部構造的其余斷層的控制基本實現。從斷層的次序可將其進行劃分,具體分為兩期,其中北西向主干斷層為第一期構造,具體包括F17、F47斷層。F17斷層的走向相近于含煤地層,相比于地層,斷層傾角相對較小。
3.3含水層
首先是含水層的劃分,通過對地層時代、巖性差異的分析,將本區含水層劃分為基底花崗片麻巖含水巖系、白堊紀城子河組含煤組砂巖含水巖系、白堊紀砂礫巖含水巖系、第四紀沖積沙礫石含水巖系等4個含水巖系。其中基底花崗巖片麻巖含水巖系的巖性屬于花崗片麻巖,在煤系地層中屬于基底,裂隙中等,具有相對較小的含水量。1986年5月,在F17斷層下層的開拓中,二水平配風巷有揭露點;白堊紀城子河組含煤組沙巖含水巖系的巖性屬于砂巖,由少量泥巖、凝灰巖及礫巖共同組成煤層,全區發育,根據巖性及斷層性質的發育情況可知,其導水性也存在一定的差異,其具有很低的含水量,屬于弱含水層,滲透系數相對較低。再者是含水層補給、排泄與水力的聯系的研究。該礦井水文地質主要為孔隙與裂隙水,屬于中等偏復雜的條件。一、二水平煤層已經采完,正在開采三水平,生產區地表呈現不同程度的沉降,進而使得礦區存在較多坍陷坑、巖石垮落的情況,井下涌水主要受降水量的影響,每年雨季井下涌水量達到最大,井田內周邊環山具有較高地勢,相比之下井田內的地勢并不高,因此匯水面積比較大,并且增加了側向補給,礦井的水文地質條件相對復雜。
4做好礦井防治水的具體對策
4.1做好水文地質監測礦井水害的防治需要對水文地質工作進行不斷強化,并基于對礦井水文地質條件的清查,對礦區主要含水層地下水動態觀測系統進行不斷建設與完善。為了實現這一目標,就應做好以下幾方面工作:根據井田水文地質動態分析,對井田各含水層礦化度變化進行研究,并對各含水層的自然補給條件進行間接的推斷;應對富水區域進行提前探測,對水文地質預測預報進行加強;可采用先進的探測方法,例如瞬變電磁法來確定含水斷層陷落柱的位置,或可采用紅外測溫發,可對井下巖層含水狀況有一個直觀了解;可采用超前鉆探對地層水文地質條件進行預測;采用水化學分析法對地層不同區域水文地質條件的變化進行預測。
4.2對煤礦防治水規劃與計劃
進行完善煤礦企業應對礦井水文地質條件進行清查,加強水害預測,并按照相關原則與標準,針對防治水的中長期規劃及年度防治水計劃進行編制,對于已經編制的內容,應充分結合實際情況,對其進行不斷的修改與完善,確保其適應礦井水害防治的需求。
4.3對礦井水文地質條件
進行進一步清查為確保煤礦開采的安全,就要基于原有的數據資料,對煤礦水文地質條件進行補充調查,特別是對于一些水文地質條件相對復雜,煤礦危險系數較高的礦井,應結合實際情況,對地面與井下水文地質進行補充勘探,并采用相應技術手段,對礦井水文地質條件進行查清。此外,還要對主要含水層與充水因素加以考慮與分析,加強地下水觀測系統的完善,做好地下水動態觀測,并預測并分析水害,據此提出相應的防治方法,確保礦井生產的順利進行。
4.4不斷規范礦井水文地質觀測
煤礦應對水文地質觀測進行完善,應針對主要穿層石門及開拓巷道,做好相應的水文地質觀測與編錄工作,對井筒、石門、巷道的實測水文地質剖面圖或展開圖進行繪制。同時,還需對涌水量進行觀測,并做好水質化驗。
4.5對水文地質臺賬與水文地質圖紙進行完善煤礦應對水文地質臺賬及必備的水文地址圖紙進行完善。在礦井水文地質圖紙的完善中,首先要應保證礦井水文地質圖包含基層含水層與沖積層底部含水層的平面分布情況、地表水體、井、泉分布位置、井下巷道、礦井回采范圍、井下突水點資料、含水層水位線、涌水情況等內容。其次,應充分結合實際情況,對礦井水文地質圖進行定期的補充與修改。
4.6不斷完善防治水措施
為了做好礦井防治水工作,就必須提出有效的防治水方案與措施。首先,應充分結合有關規程,對地面防治水與井下防探水進行制定與完善。其次,在井下防探水措施中,應從采煤工作面防頂板水、防探老空水、防探底板水、防探斷層水、防鉆孔水、防沖積層水等措施進行強化。此外,應對探放水的地區進行分析與研究,對探水線進行確定,一旦掘進工程到達探水線,就應先進行探水,然后在進行掘進作業。在進行探放水之前,應對探放水設計進行科學編制。
5結語
現階段礦井水文地質與防治水工作仍存在諸多不足,需要對此予以高度重視,并展開深入的探討與研究,分析問題產生的原因,并據此提出有效的改進措施,促使礦井水害問題得到有效解決,為礦井生產的順利進行提供強有力保障,以此提高生產效率與生產質量,最終推動煤礦行業的發展與進步。
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作者:田茂江 單位:同煤集團四臺礦