煤矿综合防治水技术研究

摘 要：在煤矿开采过程中，水灾成为了影响煤矿顺利进行的重要因素。将以某个煤矿作为研究对象，分析煤矿水灾发生的原因，并针对水灾采取相应的防治水方法，保证煤矿开采工作的顺利进行，保障煤矿企业的经济效益。

关键词：煤矿；综合防治水技术；研究应用

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2012）17-0185-01

1 煤矿工程的概况

本次研究的昌平煤业有限公司的井田范围内，存在五个废弃的小煤矿，根据地质报告判断得知，废弃小煤矿均在2-3煤层开采，且井下开采都是运用巷道掘进的开采技术，由于废弃小煤矿关闭时间长，井下开采资料丢失故井下开采活动不详，废2井和废3井又紧邻昌平煤矿的2-3煤层11020工作面，煤矿的底板下的岩溶水和工作面开挖处存在裂缝，地表水通过裂缝流入采空区，形成积水区。由于煤矿附近存在老窑积水，煤矿开挖过程中，施工人员触碰到老窑积水的边缘，导致老窑积水喷发，造成严重的煤矿水灾，老窑水长期处于密封状态，酸性强，含硫化氢，严重危害昌平煤业有限公司的安全生产。在开挖的井田周围分布有很多的废弃的小煤矿，对正在进行的煤矿开采工作造成很大的影响。

2 煤矿水灾发生的原因

2.1 水灾位置的探测不足

煤矿水灾的位置、类型、原因有很多，加强了探测的难度。如果施工人员不能及时探测煤矿工作面的水灾位置，对煤矿水灾不重视，没有实行有效的防水措施，将导致煤矿水灾的发生，造成许多的安全隐患，煤矿企业经济效益受到严重损失。

2.2 地下水层的突水现象

施工人员在进行煤矿开采的时候会对含水层的煤矿底板进行注浆改造工作，通过底板注浆改造来治理煤矿含水层的裂缝，形成了隔水层，有效防止底板水层的渗出。但是由于施工人员没用按照严格要求进行煤矿工作面底板注浆的改造工作，底板在改造质量差，深层的水就会在底板较为脆弱的地方冒出，发生突水的现象，造成了严重的水灾，煤矿开采工作无法进行。

2.3 老窑水的危害

老窑水主要是指以前有些煤矿的开采结束工作不完善，导致煤矿井存在一些采空区，地表水经过长时间的渗透，在采空地方形成了积水区。在后来的煤矿开采过程中不小心触碰到老窑水区，导致老窑水的突然涌入，造成严重水灾。老窑水长期处于密封的状态，酸性较强，对开采设备有腐蚀性，破坏设备，造成安全隐患。老窑水中具有硫化氢，可使人窒息死亡。一些较小的老窑水区很难探测，严重影响煤矿的安全开采。

2.4 废弃小煤矿危害

对开挖井田周围进行探测发现，井田周围存在很多废弃的小煤矿。在开采过程中触碰到附近废弃的小煤矿，小煤矿与大煤矿连成一线，引发很大的安全隐患。如果小煤矿存在水灾隐患，造成煤矿水灾的发生，影响煤矿的生产。废弃的小煤矿没有处理好，发生煤矿自然产生二氧化碳，引发安全隐患。

3 防止煤矿灾害的方法

3.1 加强对煤矿水灾位置的探测

加强对煤矿水灾的探测可以有效的防止开采过程中煤矿水灾的发生。为了准确探测煤矿含水层的位置，我们要做好以下几个方面。（1）提高测量的精度，确保井上下联系测量的准确，把废弃小煤矿的井口位置准确标注在采掘工程平面图上。（2）施工人员使用三维地震技术探测煤矿工作面的巷道附近的断层，可以探测断层的地质、断点的落差、断层的范围及断层的延伸方向，在开挖过程中保证断层不受破坏。运用瞬变电磁方法，可以探测到煤矿工作面附近的富水地区，对煤矿防治水工作带来了很多的便利。（3）施工人员要认真审查煤矿地区及附近地区的地质图纸及煤矿钻孔的记录，通过分析了解煤矿工作面的巷道附近的钻孔没有得到很好的密封，对钻孔进行良好的治理。（4）使用具有较高分辨率的探测仪对煤矿工作面的巷道进行超前的探测，探测仪在探测有水灾危险因素时会发出预警的信息，有效防止了水灾的发生。（5）施工人员要善于依据现实煤矿地区的地质水文条件，对地下水层进行预防。当施工人员开采工作点和预警的地方相差大于30米，要在煤矿工作面的两侧做探测试验，打钻要和施工巷道成平行。如果煤矿开采点和预警点之间的距离相差30米，施工人员要停止开采工作，在煤矿工作面的巷道进行探测试验，确保煤矿水灾的安全进行。（6）超前地质探测器。超前地质探测器的探测范围广、内容详细、准确性高，被用于各种煤矿开采工作中。超前地质探测器的探测长度为100至200米，能够探测煤矿工作面附近的断层，断层的位置、断层的宽度、断层的延伸方向，还有预测煤矿附近的含水层位置，为煤矿防治水工作提供了重要的依据。施工人员使用超前地质探测器，在煤矿工作面的巷道开采方向进行钻孔，观察钻孔的速率、钻孔出水量等，判断巷道的地质情况，巷道的地层岩性、地层的完整性、地层的出水量、地层异常位置等，为煤矿的安全开采提供保障。

3.2 严格控制钻探施工质量

施工人员要严格按照《煤矿防治水工作条例》进行煤矿防治水的安全施工，保证钻探的施工质量，有效防止煤矿水灾的发生。（1）排水设备的准备。在进行钻探工作之前要准备好排水设备，例如在煤矿工作面放置两台水泵、排水管、配电设备等，对排水设备进行维护，保证排水设备的正常运行。在探测位置的最低位置，设置一个容量适合的水仓。（2）在进行钻孔之前，施工人员要做好钻孔的设计，并严格按照设计图纸进行施工，在施工过程中不能随意更改设计图纸。（3）钻孔位置的确定。进行探测的钻孔要选择一个较为稳定的位置，钻孔的位置尽可能布置在巷道下面，这样可以使钻孔和采空地区之间的煤壁宽度变厚。钻孔前要保证巷道和排水设备的正常运行，有效防止煤矿水灾的发生。（4）为了确保钻探工作的安全进行，施工管理人员要对施工设计和施工安全技术进行详细的记录，施工人员要按照施工要求进行施工。对施工人员定期进行培训和考核，提高施工人员的施工技术和煤矿水灾意识，保证施工工作的顺利进行。（5）防水灾组织的建立。煤矿开采人员要加强与其他技术人员的联系，开采前有测量技术人员对煤矿进行测量，有设计人员进行施工设计，有探测人员进行探测，施工人员完成施工任务。各个技术人员的相互合作能够提高施工的效率。（6）钻孔器的检查。在进行钻孔之前要对钻孔设备的防喷、闸阀等装置进行全面的检查，确保钻孔设备的正常运行。（7）钻孔施工的控制。在钻孔施工过程中，施工人员要详细记录施工的技术，施工中发生的异常情况，及时发现问题，并采取相应的解决方法，保证钻探工作的顺利进行。（8）钻探防护。在进行钻探工作的时候，要做好各种安全防护工总，防止有毒气体对施工人员的危害，保证施工人员的生命安全。

3.3 煤矿水灾应急对策

煤矿水灾一直是煤矿开采中面临的一大难题，煤矿水灾对施工人员造成很大的威胁，造成不可估计的经济损失。为了保证施工人员的安全，尽可能降低煤矿企业的经济损失，制定应急对策，保证施工人员的生命安全。（1）加强各组织部门的合作，当水灾发生时立刻通知应急室，告知应急室水灾的情况，应急室进行应急措施。（2）应急人员对巷道、沉淀地区进行清理工作。（3）当水泵的排水效果不足时，应急人员要马上打开水仓，保证排水工作的顺利进行。（4）应急人员要观察出水量的大小，及时开启排水设备，进行有效排水，避免煤矿工作面被淹没。（5）如果煤矿含水层的出水量过大，排水设备不能及时排出煤矿内的水，应急人员要通知所有工作人员撤离施工现场。

4 结语

煤矿是我国较为重要的一种能源，煤矿开采工作的顺利进行，是煤矿企业实现经济效益和社会效益的重要保障。因此施工人员要负起责任，共同防治煤矿水灾，保证煤矿开采工作的安全进行。

参考文献

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