水文地质特征与矿井水害防治对策
​亓浩
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​亓浩,. 水文地质特征与矿井水害防治对策[J]. 冶金学报,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.157015.
摘要:
近年来,地质灾害时有发生,使矿井生产技术难以掌握,造成重大的经济损失。本文从地质构造、地层、厚度等几个方面分析了水文地质和充水状况,从大气降水、地表水、采空区、老窑坑积水等几个方面,给出了防治对策,为规划和开发矿山资源提供了可靠的技术基础。
关键词: 矿井地质;水文地质特征;矿井水害
DOI:10.12721/ccn.2023.157015
基金资助:

前言:由于水文、地质等方面的原因,造成了严重的水害。这不但会对员工的人身、财产造成很大的危害,还会对企业的生产力造成一定的影响。因此,必须对工程技术人员进行科学的分析,对其产生的原因进行科学的分析,才能从根本上对其进行防治。

一、矿井水害发生的原因

(一)盲目选址和施工

我国一些建设单位在开工前没有对施工现场的水文地质特征进行深入分析,没有掌握具体的水文地质条件,没有意识到掌握水文地质条件对生产的重要性,在开发过程中,对这一环节的探索被严重忽视,现场随意选取,施工过程中没有及时、安全、有效的预防措施。在这种情况下,安全事故发生的可能性增加,施工人员的生命受到威胁,严重影响了企业的发展和建设,导致企业的经济效益下降,企业在激烈的竞争环境中失去了立足之地[1]

(二)地表水处理不得当

在开采过程中容易受到含水层的影响。当开采量达到一定水平时,作业区不同含水层之间的隔离越来越弱,导致含水层中的水通过渗透、滴灌甚至水流进入矿井,导致矿井水量增加,对水造成危害。如果地表水量超过一定标准,将导致地下水直接流入地下,从而增加矿井水害的可能性。特别是在非常大的雨季,雨水控制更为重要。然而,在矿山建设的实际过程中,大多数建设单位没有采取任何措施来应对这一现象,主要原因是管理体制不完善,管理不力,管理层没有意识到合理管理地表水的重要性,导致矿山水情频繁受到干扰,这对煤矿的有序发展产生了非常不利的影响。

(三)缺乏适当的预测和勘探手段

目前,造成矿井水害的另一个重要因素是对矿井位置、分布和地质特征缺乏了解。在开采开始前,由于对矿山的位置、分布和地质特征缺乏科学的预测和估计,获取的勘探数据缺乏准确性和有效性,水资源、水道等具体条件不能充分利用,这增加了操作期间发生水危害的可能性。目前,我国矿山建设还没有认识到水文地质勘探的重要性。一些施工单位勘探方法相对落后,勘探水平不理想,勘探数据不够准确,无法准确掌握地下水状况,极易增加矿井水害发生的可能性。

二、矿井水害防治措施

(一)组织保障措施

(1)加强水资源治理的领导和组织作用:成立以矿长、总技术员、副矿长为组长的水资源治理领导小组,负责有关人员的工作;主要职责:指导和实施水控软件和硬件,确保有水控技术人员、后勤和财务支持;控制、监督和检查供水和动态管理的制度、方法、措施和日常工作等等,协调、支持、实施各部门的水资源管理措施;制定当前和未来中长期规划,应对水文地质条件动态特征的变化。因此,根据年度、季度和月度生产计划,确定矿井水害控制的重点。定期召开水害处理会议,讨论矿井水害的处理方法,制定并实施水害控制措施。

(2)建立和完善专业的防治水队伍:建立和完善专业的防治水队伍是保证矿井水害防治工作的重要手段。防水队应至少有一名专业的防水员和四名以上的专职人员。

(3)做好水资源的预测和控制:深入一线,认真、准确地搜集施工现场的水文地质资料,对可能产生的影响进行分析、研究,找出问题,并采取相应的预防措施。定期对水封、水渠、水泵进行定期检查,发现问题后及时解决,确保供水设施的正常运行。通过对矿井水的监测,分析其原因,提出防治措施。建立防水害机制,并在采矿和钻探过程中严格遵守。加强生产现场技术管理人员和员工的技术和质量培训,提高对水害管理措施理解[2]

(4)建立有效的水资源保护和保全制度:严格执行《矿井水文地质规程》和《煤矿防治水工作条例》,有效落实进行后续开采所需的挖掘、初步勘探、预测和研究的原则,水利活动制度化、规范化。

(二)进行全面的调查

在地质勘探开始前,相关技术人员应认真查找和核实各种数据,收集具体地段的数据,了解矿山地质构造特征,促进勘探的顺利开展,确保生产过程在安全的环境中进行。在此基础上,了解对全矿和施工人员可能造成的危害和损害,采取有效措施,在第一时间内降低煤矿安全事故,保证煤矿企业的安全,保证煤矿工人的生命安全,从而使煤矿的安全和生产效益得到进一步的改善。

(三)控制不同类型的水害的防治

(1)地表水:要有效治理地表水,首先要了解地表水的性质、特征和规律,以及矿区地形和当地气候条件,研究确定治水、防排水措施。(2)岩溶:石灰岩的岩溶形式,以溶蚀裂隙为基础,并随溶蚀程度而变化;裂缝埋深增加,发育程度降低;斜井纵向裂缝的发展;在断层作用下,断裂带附近岩溶发育,生产过程中需要进一步分析。(3)断层:断层破坏含水层的连续性,使水文地质条件复杂化。如果断裂带被剥离,原有的应力平衡被破坏,裂缝渗透率发生变化,很容易形成水冲突点。因此,在开采过程中应采取特殊措施,以确保矿山安全[3]

(四)控制煤层底水害的措施

利用联合勘探技术,对上部底板断裂部位及分布进行了探查,并对底板断裂及薄绝热层进行了注浆加固,以避免奥灰水渗入矿井。利用已有的煤层底板注浆技术,对模板工作面进行了水泥固化,利用粘土水泥将其转换为含水层或弱含水层,降低了采水量,确保了工作面开挖的安全。

(五)加强对施工人员的培训和指导

由于工人的专业技能和专业培训在煤矿开采中起着重要作用,而自我保护、操作水平和综合素质是确保生产安全的重要因素,为了确保建筑工人更好地了解危害,如果对矿井造成水害危害,矿山开发前应对施工人员进行全面培训和指导。通过采取预防措施,可以提前了解水灾前兆,及时消除和处理,降低安全事故发生的概率。一是建立专业培训机构,为施工人员提供培训,不断提高技术技能和安全知识。此外,企业还可以利用多媒体技术向施工人员传播防洪知识,使他们了解水文地质调查和防洪知识的重要性。此外,还积极开展合规检查,通过标准化建设项目,确保安全生产。二是建立完善的岗位责任制,明确具体职责分工,不断强化建设者在作业过程中的责任意识,把责任延伸到这一条线上,推行责任制,严格按照规章制度办事,避免违章作业,最后,为确保顺利开采,建立激励机制,提高施工人员的作业积极性,激发员工的积极性,增强责任感,加强监督控制下的自我教育,增强安全意识,全面推进煤矿安全生产。

结论

综上所述,矿体含水量分布不均衡、富集、含水层较弱、涌水量较低。水井的充水状况也与大气降水、地表水、采空区与旧熔炉、含水层、断层构造带、油井等因素有关。同时,地表水和大气降水以及旧熔炉中的积水对矿井构成了更大的风险。因此,有必要在矿区修建防洪坝,并用沙袋和沙板覆盖,尤其是在雨季,并采取措施控制水流,防止淤积和排水。

参考文献

[1]李民族,齐跃明,许进鹏. 矿井边界断层水文地质特征及水害防治对策[J]. 矿业安全与环保,2015,42(06):96-99+104.

[2]冯金炜,寇贵存,邱占林,罗保荣,周维贵. 矿山水文地质特征及防治对策[J]. 世界有色金属,2016(14):198+200.

[3]唐卫,陈宵杰,周光泽,杨德平,李辉. 从矿山水文地质特征探讨水害防治措施[J]. 世界有色金属,2016(16):115-116.

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