本站原创【摘 要】本文主要从矿井水文地质类型划分概述、矿井水文地质工作对生产的重要意义、防治水工作的难易程度分析、防治对策与措施等方面进行了探讨.
【关 键 词】矿井水文地质划分防治
一、前言
随着我国矿业水文地质研究的逐渐深入,施工单位及研究人员对该部分研究越来越重视,本文就该部分内容进行了阐述.
二、矿井水文地质类型划分概述
矿井水文地质类型是矿井防治水方案制定、中长期发展规划、矿井改扩建和技术改造的基础依据.新集二矿经过多年的开采,矿井的开采环境发生了明显的变化,地质、水文地质条件更趋复杂化,矿井受水害威胁加大,防治水形势严峻.原来的矿井水文地质类型结果已难以满足矿井防治水工作的需要,必须依据新颁布的《煤矿防治水规定》的要求对矿井水文地质类型进行重新划分.
国投新集能源股份有限公司是国家开发投资公司控股,以煤炭采选为主、煤电并举的国家大型一档企业,是全国煤炭板块首家整体上市企业.国投新集二矿是新集矿区开发建设的第二对矿井,井田位于凤台县城西12公里处,走向长6公里、宽5公里,面积21.4平方公里.地质储量5.33亿吨,可采储量为1.9亿吨,煤质优良,属中低灰份、高发热量、特低磷、特低硫的肥气煤.矿井核定年生产能力为290万吨.
1.矿井水文地质类型划分的目的
一是安全工作与时俱进的需要,原《矿井水文地质规程》和《煤矿防治水工作条例》一些条款不适应安全生产的需要了；二是技术基础工作的需要,受当时条件的限制,原地质报告中对矿区水文地质的认识不全,随着矿井开采深度、范围的扩大,井上下周边环境的化,有必要修改、充实相关内容；三是科技进步的需要；四是安全监察体制的需要.
2.矿井水文地质类型划分报告的编制现状
据《煤矿防治水规定》,矿井必须对本单位的水文地质情况进行研究,及时编制矿井水文地质类型划分报告,并确定本单位的矿井水文地质类型.
按照这一要求,各矿均收集、整理了15种防治水基础台账等相关资料,编制矿井充水性图等5种相关图件.为了促进此项工作,局组织各矿进行过相互交流和点评.近期一段时间已经完成了矿井水文地质类型划分报告的初步设计,经过反复修改定稿,由总工程师召集生产、安全、设计、机电等部门和各副总工程师、相关技术人员召开专题会议,对各矿矿井水文地质类型划分报告进行了审查.
三、矿井水文地质工作对生产的重要意义
1.对矿井安全的有重要的影响.水文地质工作的准确和科学与否直接影响着矿井的生产的安全,例如矿井充水性图是综合记录矿井下水文地质资料的图纸,对分析其充水规律,预测水害,制定防治措施等起着关键的作用,对你矿井正常的生产作用起着重要的影响.
2.对矿井水文地质的调查工作有着重要的影响.矿井必须要收集和调查以及核对其周围正在运行的煤矿和已经废弃的煤窑的情况,在其图纸上标明井口位置、开采年限、范围、以及出水积水情况,做好一切可能发生的透水事故的预防工作.
3.矿井水文地质工作对采区采掘巷道及工作面布置的影响.其资料的准确和科学度将会之间关系到采区设计和采掘巷道的布设,例如某矿的工作面,原设计走向长1000m,切眼位于矿界的煤柱线上,但是由于没弄清楚小煤矿的采掘情况,所以运输巷掘到原设计切眼的200m处时便打钻探测,当打到100m时发现老空并有积水涌出,,随即留设防水煤柱并经过重新的布置切眼,这样一来一回对生产造成了重大的损失.
4.矿井水文地质工作对地质储量的影响.地质储量的准确度直接影响着采区采掘巷道的布置还对采掘的接替设备的选型等都产生重要的影响,如果是实际的储量比探测的储量少的话那么会直接对生产的周期造成影响,从而导致生产设备的浪费；反之对话,则与上述情况相反,必将带来巨大的资源的浪费.
5.矿井水文地质工作对水文预报的影响.水文的预报对矿井的施工时一种重要的指导手段,体现在可以及时的避免重大的透水事故的发生；为安全的技术措施的实施提供科学依据.
四、防治水工作的难易程度分析
一般来说,水文地质条件复杂或极复杂的矿井,其防治水的工程量大,技术要求较高,从而至使防治水的难度增大；而水文地质条件属中等或简单类型的矿井,其防治水的工作简单或易于进行.防治水工作的难易程度与矿井的水文地质类型也存在着紧密的正相关关系.因此,从防治水工作的难易程度也就可以揭示或者判别出矿井的水文地质类型.如果某矿在防治水方面投入了大量的资金,设计并施工了大量的防治水工程,而且技术要求和难度都很高,往往反映了该矿井的水文地质类型是属于极复杂的类型.广西钦州矿务局稔子坪煤矿是实行先疏后采（对采空区）和边疏边采（对基本上已被疏干的顶板第三含水层）的防治水方法,采空区和顶板含水层中的积水都是在井下由高往低的自然流动状态下疏排完成的,矿井目前不必进行专项的防治水工程设计,不必进行专项的探放水,故稔子坪煤矿近几年来的防治水工作较简单和易于进行,但效果非常显著.因此,在此指标上将稔子坪煤矿的水文地质类型划分为中等类型.
五、防治对策与措施
针对矿井水文地质条件向复杂方向转化的实际情况,为防止水害发生,最大限度地减小水灾损失,切实做好矿井防治水工作,义煤集团近年采取了如下防治水对策与措施.
1.奥灰水防治
奥灰水一旦突出往往是灾难性的,极易造成淹井或淹采区等重大事故.义煤集团把防止奥灰突水作为重点,近几年主要采取了如下几项措施：
(一)建立奥灰水位动态观测系统
计划分批施工井上、下水文地质观测孔,建立完善水文地质观测系统.为便于管理,避免工农关系干扰,现施工水文孔多在井下.针对矿区普遍缺水的实际情况,将水位动态观测、水文地质求参、疏水降压和矿区供水等结合起来,做到“一孔多用”.
(二)瞬变电磁和三维地震勘探
对受奥灰水威胁的生产采区,要不断开展瞬变电磁和三维地震勘探,将探查出来的水文地质异常区和断层作为矿井防治水工作的重点区域.
(三)带水压开采技术研究
在受底板奥灰水害威胁的矿井开展带水压开采技术研究,根据煤层底板有效隔水层的厚度和承受奥灰水压的大小,根据突水系数理论,划分“安全带压开采区域”和“不安全带压开采区域”,分别制定不同的带压开采安全技术措施,从而确保矿井安全生产.
(四)井下物探查异和钻探查证
受奥灰水威胁的矿井,开掘巷道在穿过水文地质异常区和断层以前,要求必须采取先探后掘的安全技术措施,对水文地质异常区和断层的导水性进行钻探查证；采煤工作面在构成之后,必须使用无线电波坑透和直流电法两种手段分别探查工作面内部的断裂构造和巷道底板的含水状况,对查出来的可能突水的地段,再采取钻探查证的方法作进一步确认.在排除突水危险后,工作面才能进行回采.
(五)底板注浆加固.
对物探查出来的水文地质异常区和有可能导水的断裂构造,采用打钻注浆,加固或加厚煤层底板,“缝合”断裂构造,从而达到避免奥灰突水,安全采煤的目的.目前,煤层底板薄弱带注浆加固研究和试验工作正在新安煤矿进行,待试验取得成功后将在类似矿井推广.
六、结束语
加强对矿井防水工作的研究,可以更好的使矿井的整体安全得到保障,是非常有现实意义的研究.