回采工作面水害防治技术探讨

时间:2022-10-20 09:34:55

回采工作面水害防治技术探讨

摘 要:煤矿回采防治水技术不仅仅能够提升煤矿开采效率,还能保证煤矿开采质量。煤矿在回采过程中受到多方面水文地质因素的影响,导致煤矿回采工作面出现水害现象,影响煤矿回采进度和质量。针对于这一点,必须提高煤矿回采工作面水害的研究力度,并据此制定有效的防治措施,避免煤矿回采时受到水害的影响。本文通过分析回采工作面水害现象,阐述煤矿水害类型,并制定行之有效的防治措施,以确保安全高效回采。

关键词:回采工作面;水害;防治技术

引言:我国作为产煤大国,采取合理的方法进行矿产开采不仅仅能够加快煤矿行业发展速度,对于我国经济发展也有重要促进作用。目前我国煤矿行业在煤炭开采中进行回采作业,在此过程中会受到水害的威胁,造成严重的经济损失,对煤矿开采人员自身安全也有很大的影响。另外回采水害现象还会阻碍煤矿回采连贯性,大量煤矿不能被有效开采,造成煤矿资源浪费,影响我国煤矿行业整体经济效益。为了控制水害对煤矿回采造成的影响,需要对煤矿回采过程中出现的水害类型进行简要分析,并根据水害类型选取适当的防治技术。

一、煤矿水害类型

为了保证回采工作面水害现象得到有效防治,需要在煤矿回采过程中,对回采工作面上出现的水害现象综合分析,了解煤矿水害类型,并制定行之有效的防治措施。常见的煤矿水害包括三个方面:

1、地表水害

由于煤矿开采之后,地表面会留下坑洼,在降水出现地面明流时,地表坑洼处会出现积水现象,进一步导致回采工作面出现水害,如果不采取有效的措施处理地表水害,长此以往势必导致破坏地表段保护层,出现地表水下渗,严重时还会出现地表水下灌,造成矿井被淹等灾害事故,为煤矿回采工作埋下严重的安全隐患。这种地表水害在我国南方煤矿产区经常发生,影响煤矿回采效率和质量。

2、上部含水层水害

在煤矿回采过程中还会因为回采技术不合理而出现地下含水层水位上涨现象,这种现象会导致回采工作面导水裂缝带发育至地下含水层内部,影响回采工作面整体稳定性,而且地下水会通过这些裂缝进入矿井内部,加大矿井发生涌水的可能,严重影响煤矿回采的安全性和稳定性。

3、老空水害

所谓“老空”具体是指老窑采空区和现代矿井采空区的总称。老空水害也就是老空或老窑的积水超过生产开拓水平,这种情况的水量并非很大,因而并不会造成淹井事故,但水量集中、来势非常凶猛。老空水害就像水库溃坝一样,会在瞬间冲垮工作面及巷道设施,水中还伴随着有害气体,会令人窒息而亡。煤矿开采遭受的老空水害非常严重,涉及范围也相对较广,多煤层开采的矿井一般都涉及老空水害。

二、回采工作面的水害防治技术

1、针对地表水害的防治

地表防水工程是保证煤矿进行安全生产的第一道防线,其质量及布置对矿井涌水量的大小及采掘工程的正常进行有直接影响。地表防水工程可预防大气降水和地表水渗入到矿井内,保证矿井可以进行安全生产。煤矿开采中可采取以下措施进行地表水害防治:

1.1合理选择井筒位置。为了防止被淹,井口及地面各种建筑物的基础标高要高于该区域历年洪水位的最高线;

1.2进行河流改道。对于那些有河流经过的矿区,可以修筑水坝,对河流进行人工改道,将其引出矿区;

1.3铺设人工河床。对于不适合改道的河流,可利用片石及水泥等材料在漏水地段铺设人工河床,防治河水漏失;

1.4修筑排水沟。当地表有塌陷裂缝时,地表水就可能以下渗或下灌方式进入矿区,这时可修筑排水沟,将水排出。

2、针对上部含水层水害的防治

上部含水层水害的影响主要表现在增加涌水量和工作面停产两方面,对于这种水害的防治主要采用以下防治思路:

2.1加强矿区水文地质条件的调查。利用先进的科学手段,例如物探、钻探等,查清上部含水层水位变化情况及到开采煤层的距离和岩性;

2.2加顶板垮落带和导水裂缝带及煤层顶板断裂构造的测量;

2.3针对严重受上部含水层威胁的地段,要留设合理的防隔水煤柱;

2.4对于上部存在强含水层的区段,可以加强超前探查,采取疏水降压后再回采。

3、针对老空水害的防治

老空水害发生的原因主要有矿区未严格按照规定作业、缺乏水文地质及防治水方面的专业人才、矿区工作人员素质不高等。对于老空水害的防治,可采取以下技术措施:

3.1定期对矿区内老空区积水情况进行排查,查明积水量多的原因并及时记录;

3.2圈定老空积水线、探水线和警戒线,在受积水威胁区域施工时必须进行超前探放水作业,并施工验证钻孔,确保水害隐患排除后再施工;

3.3对于老空较多的矿区,定期做好与相邻矿井的图纸交换工作,这样就可及时了解老空积水情况,全面做好预防;

3.4要高度重视防治水煤柱及水闸墙的管理工作,这样就可及时发现老空区的问题,并进行有针对性的分析及处理;

3.5对于受老空水严重威胁矿区,应进行分区隔离开采;

3.6在回采工作中针对涌水合理构建专用泄水巷,提前为下煤层或相邻工作面进行疏排水工作,避免老空积水形成。

三、水文地质监测

工作面回采过程中,一方面工程技术人员要经常深入作业现场收集该工作面水文地质资料,针对涌水点及时进行水质分析,建立矿井水源、水质分析台账,加强该工作面水情、水害分析预报工作;另一方面,施工单位井下盯岗值班人员一定要加强该工作面的水文情况观测,特别是工作面初采初放及基本顶初次垮落时的水文地质情况,发现水情异常及时上报矿调度室及有关领导和业务科室,确定排除水情隐患后方可继续进行回采施工。

四、结束语

矿区水害是隐蔽、复杂、多变的灾害,因而水害防治工作对于矿井的安全生产来说尤为艰巨,这便需要相关人员切实针对矿区实际情况采用科学合理的技术措施,从根本上做好水害预防工作。任何一种水害防治技术均利弊共存,既有优点又有一定的局限性,所以,在实践中要不断予以完善和发展,只有这样才能进一步做好回采工作面的水害防治工作,确保煤矿工作的安全进行。

参考文献:

[1]秦承坤.煤矿水害防治技术的发展现状及趋势研究[J].科技致富向导.2014(24)

[2]林水兵,曾德祥.浅谈晒口煤矿水害防治工作[J].能源与环境.2013(01)

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