煤矿防治水存在问题及对策研究

１４８　娃蒺斜技　２０１７年第１期　煤矿防治水存在问题及对策研究　张瑞波　（山西焦煤霍州煤电集团汾河焦煤公司回坡底煤矿，山西临汾０４１６００）　摘要　煤矿水害事故的发生，严重影响到煤炭开采的进行，并对经济产生制约。本文首先阐述了煤矿水害的种类与严　重性，然后指出防治水过程中面临的主要问题，在此基础上，提出水害防治的有效对策。　关键词　防治水技术　煤矿　问题　对策　中图分类号ＴＤ７４５　文献标识码　Ｂ　ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１７．Ｏ１．０６５　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ａｎｄ　Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｗａｔｅｒ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｚｈａｎｇ　Ｒｕｉ—ｂｏ　（ＳｈａｎｘｉｃｏｋｉｎｇｃｏａｌＨｕｏｚｈｏｕｃｏａｌＰｏｗｅｒｇｒｏｕｐＦｅｎＨｅｃｏｋｉｎｇｃｏｍｐａｎｙＨｕｉｐｏｄｉｃｏａｌｍｉｎｅ，Ｓｈａｎｘｉ　Ｌｉｎｆｅｎ　ｏ４１６００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ　ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｉｎｇ，ａｎｄ　ｒｅｓｔｒｉｃｔ　ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｙ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｏｎｄｅｒａｎｃｅ，ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ｈｅ　ｔｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ，ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂａｓｉｓ，ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆｄｉｓａｓｔｅｒ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　随着煤矿采深与范围的逐渐增加，使得煤矿积　水面积同样在逐渐扩大，老空积水隐患严重影响着　煤炭的安全开采，因此，有效做好煤矿防治水工作，　发生。　１＿３　巷道与采空区积水　随着开采深度与范围的增加，报废的巷道与采　空区积水增加，同时，矿井用水量同样在逐渐增多，　生产中防治措施不到位，会加剧突水几率，对矿井　安全产生威胁。　是确保安全生产重要的措施之一。本文针对煤矿水　害工作中存在的问题，阐明了针对性的防治对策，　希望能够为煤矿有效防止水害，降低事故率，提高　开采效率提供帮助。　１．４　暴雨天气　许多矿井井口标高没有充分兼顾洪水水位，所　以，在遇到暴雨的时候，常常引起周围山体的泥石　１煤矿水害种类与危害　１．１　关停矿井积水　流或者滑坡问题，并且，开采造成的塌陷问题同样　无法获得有效治理，要是该类区域和河流沟通，这　样将造成煤矿事故频发，从而对开采工作产生制约。　２煤矿防治水中面临的主要问题　２．１　排水系统不完善　因大多数开采主体为中小企业，一味地注重收　益最大化，而不注重国家政策规定，同时比较忽视　排水系统的建设，水仓设计的时候并没有明确主副，　且没有在安全出口处设计密闭门，不能对火水灾害　起到应有的作用。排水系统是确保开采工作有序推　进的必备条件，所以，应当切实强化排水系统建设，　现在煤矿开采过程中暴露出很多不合理问题，　迫使政府相关机构逐渐对煤炭产业政策进行调整，　导致矿井关停数目不断增加，然而，关停以后同样　不能进行排水处理，使得井下巷道、采空区中聚集　了许多水，要是长期这样，必然将引发透水事故，　对煤矿的后续开采工作产生很大影响，还可能造成　坍塌事故，对煤矿长期健康发展产生不利影响。　１．２导水含水构造　通常情况下，采掘活动会造成裂隙、断层等构　造到达含水层，使含水层水流人井下，造成工作条　件恶化，威胁到开采工作；还可能导致水害事故的　收稿日期　２０１６—１１－０８　从而能够满足矿井开采需求。　作者简介张瑞波（１９８８－），男，山西霍州人，毕业于内蒙古农业大学　２．２　水灾预防工作滞后　本科，助理工程师。　现阶段，煤矿在预防水害中体现的问题较多，　２０１７年第１期　媳蒺斜技　１４９　一些公司在开采的时候忽视该项工作，就算是部分　煤企进行了水害排查工作，也只是做做表面文章，　而没有认真进行，开采过程中，尽管采空区中积累　了许多水，无法尽快进行处理，对许多暴雨产生的　积水尤为忽视。不能确保该项工作落实到位，这样　就为水灾频发提供了条件，在很大程度上制约着开　采工作的安全。　２－３　技术人员严重不足　长期以来，煤矿忽视该项工作，因而导致专业　人才严重不足，同时，平时开采当中，煤矿同样没　有配备相应的技术人员，员工专业基础较差。一些　矿井未建立基础台账及防治水图件等，资料搜集数　据不全面等问题，均会造成水害事故。　３防治水对策　３．１　切实强化水害探测　必须选择合理的方法来进行水害探测，并选择　相应的方法进行预防。第一，探测水害位置过程中，　必须确保精度，特别是那些废弃了的采空区与巷道，　需要尽快在平面图上进行标注，然后根据其所处位　置选择有效地隔离，防止连通发生灾害。第二，利　用三维地震技术探测断层与含水层，通过瞬变电磁　法对富水地区进行探测。　３．２　做好煤矿防治水工作　（１）煤矿需要制定完善的防治水制度，利用　严格的规制来约束该项工作，对那些人为粗心大意　引起的水害，需要按照制度进行惩处，对相关职工　形成震慑，对那些因自然灾害而引起的水害，需要　按照制度妥善处理，同时把好的经验纳入规章之中，　最终使防治水工作效率有所提高。　（２）培养相应的技术人员。开采时，专业技　术人员不足是煤矿没有在第一时间预防水害的关　键，最终对工作效率产生负面作用，所以，煤矿需　要切实加大对技术监督人员培训，或者利用引入高　素质专业人才的方式来充实相关方面的力量，以有　效满足该项工作的需要。　（３）积极搜集这方面的相关经验。工作过程中，　需要按照当地水文地质报告来进行设防，同时还需　要认真分析含水层，制定科学合理的对策，对那些　过去发生的水灾事故，必须在第一时间之内进行记　录，在今后需要进行重点防范，从而为今后开展该　项工作提供参考和借鉴。　３－３　切实强化开采控制　造成该类事故的发生，主要是在开采的时候没　有进行有效地控制，这样在施工的时候就和含水层　接触，引发事故，对安全开采产生威胁，基于此，　切实强化开采控制就显得非常关键。施工者需要认　真根据相关制度进行施工。　（１）根据相关要求配置上排水设备，具体来说，　可在工作面上配备２部水泵，配置排水管路、配电　设备等，除此之外，还需要设置水仓，位置是含水　层的最低处。　（２）开采的时候会进行钻孔施工，技术工作　者必须合理设置钻孔大小与位置，根据图纸来施工，　禁止私自做出变更，为施工有序推进提供坚实的保　障。关于其位置，必须认真分析总体开采需求，最　大限度地把它设计在巷道下面，以保证钻孑Ｌ区与采　空区宽度及排水设备的正常运行。　（３）煤矿开采的施工管理者需要认真对施工　安全技术和设计措施进行记录，认真总结工作经验，　防止与含水层接触。利用诸多施工安全控制手段和　方法，肯定可以发挥出更好地效果，最终使水灾事　故降到最低。　３．４　选择科学合理的应急措施　开采的时候，尽管可以选择人为方法来推动该　项工作有序推进。然而，其中许多事故属于紧急事　故，是不能避免的，且能够对开采产生严重影响。　煤企需要选择科学合理的应急方法，尽可能地降低　水灾事故的发生率。　（１）开采过程中，煤企需要对每个相关部门　进行协调，使他们能够密切协作，确保所有职工均　充分认清灾害的性质以及危害性，同时使他们形成　良好的防范意识及应急能力，最终使该项工作更加　有效。　（２）煤企需要根据平时的工作情况制定应急　方案，主动选择科学合理的方法来预防事故发生，　例如，暴风雨等自然现象产生的积水，因开挖不合　理造成的含水层断裂等问题，均能够提前做出预防，　从而能够符合开采需求。　４结束语　煤矿开采时，防治水工作属于其中的重要内容　之一，对充分保障开采工作有序推进起着非常关键　的作用。所以，煤矿需要选择科学合理的方法，切　实强化水灾防治工作，加强探测，并且切实加强开　采控制，加强人员培训教育，选择科学合理的应急　（下转第１５１页）　２０１７年第１期　东媳茬斜救　９００　１５１　凝土强度为Ｃ２０，混凝土配比：水泥：砂：石子（　／　２５００　１０　重量比）＝１：２：２。水仓底部铺底厚度为１００ｍｍ。在　５３２０１巷西帮距泵台３ｍ处施工沉淀池，长２ｍ，宽　ｌｍ，深ｌｍ，以便沉淀煤泥。　锚　高　２Ｓｌｌ（Ｉ　（６）喷浆封闭：为加固水仓区域顶帮，顶帮　采用强度为Ｃ２０的喷射混凝土进行喷浆，喷浆厚度　１００ｍｍ。　（７）施工护栏：在水仓口安装防护栏，防护　栏规格：宽２０ｍ，高１．５ｍ。在泵台与水仓间安装防　护栏，防护栏规格：宽２．５ｍ，高１．５ｍ。在护栏施　工过程中，若影响机电安装，可在机电安装完毕后，　再进行安装。　（８）锚杆、锚索锚固：锚杆采用树脂加长锚固，　２０ｏ０ｏ　Ａ－＾剖面圈　ｌ：ｌｏ０　采用两支低粘度锚固剂，一支规格为ＭＳＫ２３３５，　一图２水仓剖面图　支规格为ＭＳＺ２３６０，钻孔直径为２８ｍｍ，锚固　长度为１６７５ｍｍ，锚固力不小于１５０ｋＮ，预紧力　矩４００Ｎ・ｍ；锚索采用三支低粘度锚固剂，一支规　格为ＭＳＫ２３３５，两支规格为ＭＳＺ２３６０，钻孔直径　３０ｍｍ，锚固长度１９７０ｍｍ，预紧力不小于２５０ｋＮ。　３施工工艺　（１）锁口维护顶板：水仓施工前需对原巷道　水仓所涉及区域及前后５ｍ范围顶板进行补强，锚　索规格：ＳＫＰ２２．１／１７２０—６４００。　４顺槽施工水仓的优点　（１）工艺简单：在巷道掘进过程中，可安排　少量人员进行施工，减少工作面准备时间。　（２）牢固可靠：传统水仓施工于横贯之间，　（２）水仓硐室：水仓前期需施工上部硐室，　规格：长２０ｍ，高４．４ｍ，宽２．５ｍ。开帮时，采用　风镐支掘形式，人工攉煤至５３２０１巷运煤系统上。（３）　水仓施工：硐室施工完毕后进行下部起底施工，起　底深度为２．０～３．０２８ｍ。水仓起底后，支护形式：锚杆：　在横贯两侧浇筑挡水墙，但随工作面回采或顶板有　压力区域，出现挡水墙漏水现象，降低水仓容积，　而起底水仓不会出现上述现象。　采用２２　左旋无纵筋螺纹钢锚杆，长度２４００ｒａｍ，　间距９５０ｍｍ，排距１２００ｍｍ，最下一根锚杆距底板　不大于７００ｍｍ。水仓有效容量为１　００ｍ３。　（３）若水仓施工于盘区大巷皮带巷内，可保　证２个或多个综采面回采使用，但需施工２个水仓，　以确保一个水仓清挖煤泥时，另一个正常使用。　５结语　（４）泵台浇筑：水仓泵台位于主体水仓北侧，　泵台区域需进行开帮施工，规格长６ｍ，高４．４ｍ，　宽２．５ｍ，其他尺寸如图１所示。泵台浇筑后，高出　巷道底２００ｍｍ。　（５）拦淤墙、沉淀池：拦淤墙宽０．５ｍ，高０．５ｍ。　泵台、拦淤墙及铺底时均采用混凝土进行浇筑，混　（上接第ｌ４９页）　ｉ　施。　【参考文献】　水仓在工作面回采期间，有效解决了工作面排　水问题。　［３］　戚家山，张国玉，刘兆平，等．防治水技术管理　在煤矿防治水害中的保障作用［Ｊ］．山东煤炭科　技．２０１　１，０５：２２３—２２４．　［１］　姜福兴，朱斯陶，刘金海，等．深井综采（放）工　作面异常来压控制研究［Ｊ］．岩石力学与工程学　报，２０１３，（０８）：１５２８—１５３６．　［４］　靳德武，刘英锋，刘再斌，等．煤矿重大突水灾害防　治技术研究新进展［Ｊ］．煤炭科学技术，２０１３，（Ｏ１）：２５．　２９．　［２］　冯科技．浅谈煤矿防治水分析及治理措施［Ｊ］．中　国石油和化工标准与质量，２Ｏｌ１，（０８）：１０６．　［５］　袁新建．加强煤矿防治水技术管理措施的分析［Ｊ］．　内蒙古煤炭经济，２ｏ１３，（ｏ４）：１５９　１６０．