煤矿地测防治水技术管理体系构建

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煤矿地测防治水技术管理体系构建

摘要:本文结合山西朔州山阴兰花口前煤业有限公司井田的地质条件和水文状况,对煤矿水灾进行分析,从组织制度结构、管理流程、资源要素控制和水害防治技术要求四个方面探讨了煤矿地测防水技术管理体系构建策略。

关键词:煤矿;地测;防治水技术;管理体系

1煤矿概述

山西朔州山阴兰花口前煤业有限公司井田位于山阴县城北西方向25km处的玉井镇口前村北,批准开采4-11号煤层,生产规模90万t/a,批采标高1490~1370m,面积4.3014km2。井田位于大同煤田的南部边缘,大同向斜的东翼,其西为洪涛山背斜,南为玉井南—黄花梁次级纬向构造带,口前煤矿的隐蔽致灾地质因素主要有采空区、地质构造、导水裂隙带、煤层自燃等,总体可控。其中老空水、地质构造对煤矿安全生产影响较大,应成为今后生产过程中的防治重点,山西朔州山阴兰花口前煤业有限公司是经山西煤矿企业兼并重组整合领导办公室以晋煤重组办发〔2009〕35号文《关于朔州市山阴县煤矿企业兼并重组整合方案(部分)的批复》的单独保留矿井。矿井兼并重组整合项目于2010年11月18日批准开工建设,2015年8月21日完成矿井综合竣工验收。在该矿开采时一定要注意邻矿的采空区积水。在将来的开采过程中应严防越界开采,否则将会造成水害事故。由于周边矿井开采历史悠久,开采情况复杂,不排除个别地段存在较老采空区或古空区,由于间隔时间较长导致周边矿井相关资料的残缺,因此周边矿井采空区积水对我矿致灾地质因素较大。

2煤矿水灾的危害

煤矿水灾会严重影响煤矿的开采,如果处理不当还有可能形成恶性循环,给煤矿的安全生产造成深远的影响。水害其危害主要表现在以下几个方面:(1)威胁作业人员的健康。积水现象会造成煤矿井下作业环境的潮湿,长期恶劣的潮湿环境会增加作业人员湿疹等疾病的发生概率,影响井下作业人员的健康;(2)增加成本。矿井内的积水需要保持在一定的限度内,积水需要排水设备不断排出,增加了作业人员的劳动量和煤炭开采成本;(3)腐蚀生产设备。很多的煤矿采掘设备并不能适应潮湿或者是浸水的环境,水灾会腐蚀设备金属或者直接导致设备运行故障,生产设备的使用寿命会缩短;(4)诱发安全事故。严重的矿井水灾会导致大量水涌入矿井内,诱发矿井塌方,威胁作业人员的生命安全。因而煤矿必须要提高防治水技术水平和水害处理能力,避免水害安全事故的发生,保障煤矿生产的安全性和稳定性。

3煤矿地测防治水技术管理体系的构建策略

3.1制定完善的组织制度结构

完善的组织机构是地测防治水管理体系运行的重要保障,山西朔州山阴兰花口前煤业有限公司根据煤矿开采防治水工作的具体要求构建了三级管理组织机构,具体如图1所示。其中决策层负责地测防治水工作方案的制定和决策的下达,管理层负责工作内容的分配和具体工作的管理,测量人员、探放水队等执行层人员则需要完成具体的地测防治水工作。三级组织结构中总工程师、地测副总工程师、地质测量科和探放水队为地测防治水工作的主线,其他的部门以及作业人员配合主线部门和人员完成工作。地测防治水制度是实际工作的依据和参考,该矿在《测量技术管理规定》和《煤矿地测防治水工作管理规定》的指导下制定了完善的制度体系,对防治水的技术流程和作业人员的具体操作进行了约束,制度体系中包括地测标准、科室职责、防治水技术标准以及岗位责任等等。岗位责任制的实施可以显著提高人员的工作积极性和责任感,保障了地测防治水方案的落实。

3.2设计科学的地测防治水技术管理流程

技术管理流程设计是煤矿地测防治水管理体系构建的重要内容,根据工作任务和工作内容的不同,地测防治水工作主要包括地质测量和防治水两大方面的内容。图2为煤矿地测防治水技术管理的主要流程。首先要根据煤矿的地质条件、地下水位、地表水、采空区积水等情况制定相应的地测方案,综合运用问探、物探、化探和钻探等手段进行勘测并编制相应的地质水文勘探报告,审核通过的勘探报告将作为煤矿采掘设计施工的重要依据。在采矿施工过程中要做好水害隐患的排查和水害预报,当水害情况发生时要根据实际情况制定完善的探放水方案,水害防治工作结束后还需要进行总结和记录。山西朔州山阴兰花口前煤业有限公司的煤矿地测防治水技术管理体系严格遵循行计划—执行—检查—处理循环程序,根据管理体系相关标准的规定和要求,结合管理体系运行实际,将体系运行控制的流程细化总结为识别、策划、运行、记录、保存、检查、分析、改进等工作环节。

3.3加强地测防治水各资源要素的控制

资金、设备以及人力资源等的配置会对地测防治水技术管理体系可行性产生直接的影响。山西朔州山阴兰花口前煤业有限公司井田为了满足煤矿生产安全性和技术改造的需求建立了地测防治水长效投入机制,当相关的技术方案需要提取资金时需要提交相应的申请报告,经过严格的审批之后方可获得资金。该项制度保证了资金使用的过程监督和资金来源取向的可追溯。除此之外煤矿还需要对地测防治水的物探设备、探放水设备以及排水设备等进行规范的管理,明确现有设备的型号、数量、报废设备情况等等,设备的使用维护做好记录。为了提高各岗位人员的专业素质,保障地测防治水工作的顺利进行,该矿制定了完善的岗前培训制度,确保了各层次的领导、管理和执行人员具备应有的防治水工作意识和工作能力,探放水工以及地质测量人员需要持证上岗且要进行定期的专业能力培训和考核。

3.4明确地测防治水技术要求

采空区积水是山西朔州山阴兰花口前煤业矿田的主要水灾来源,根据该区域的地质条件该矿制定了完善的地测防治水技术规范,明确了防治水技术措施和具体要求,为探放水队的工作提供指导。该矿地测防治水技术要求包括:(1)矿井采掘活动主要受中小断层和褶曲的影响,根据掘进揭露的断层产状及在空间上的展布,对开采有较大影响的断层,可以采取有效的隔离或者避让措施,对影响较小的断层,可提前编制过断层措施加以应对;(2)加强采掘工作面地质构造预测预报,充分利用物探、钻探等先进技术,探查矿井深部水平地质异常体赋存情况,采掘生产揭露断层、褶曲等地质异常体提前采取针对性预防措施;(3)加强井下未开采区域的水文地质情况勘探与研究,对于可能存在的陷落柱、断层等构造,需提前对其导(含)水性进行探测,根据探测情况采取有效防治措施,防止由于含水层局部含水性强或构造等因素造成突水事故;(4)严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》留设防(隔)水煤柱,导水断层附近严格按规定留设防(隔)水煤柱,严禁开采煤柱;(5)开采过程中,当煤层受顶、底板含水层威胁时,必须采取疏水降压措施后方能进行采掘作业。

4结语

地测防治水技术管理体系对于煤矿的生产管理具有基础性作用,直接影响着煤矿生产的安全性和经济效益,防治水技术水平对于煤矿行业的发展也有着重要的意义。因而煤矿企业必须提高对于地测防治水技术的重视程度,设立完善的地测防治水工作组织机构,做好现有地测技术和防治水资源的整合,制定科学合理的地测防治水工作流程和工作方法,构建完善科学的地测防治水管理体系,保障煤矿生产的安全性,促进煤矿企业的可持续发展。

【参考书目】

[1]靳德武.我国煤矿水害防治技术新进展及其方法论思考[J].煤炭科学技术,2017,45(05):141-147.

[2]牟林,朱开鹏.煤矿防治水“产研”合作模式及技术示范体系的建设与应用[J].中州煤炭,2016(02):1-5.

作者:成俊东 单位:山西朔州山阴兰花口前煤业有限公司