煤矿透水范例6篇

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煤矿透水

煤矿透水范文1

“2010年3月28日14时30分许,山西王家岭煤矿发生透水事故,153人被困井下……”这是记者们哽咽的声音。至4月5日,共从矿中一共搜救了115人,尚有38名矿工被困井下。被困人员在井下顽强生存了193个小时,他们创造了生命的奇迹。

生命是宝贵的,更是无价的。

在透水事件发生后,中央人民政府国务院对这件事高度重视,胡主席和温总理也做出了重要批示“要求采取有力措施,调动一切力量和设备,千方百计抢救井下人员,严防发生次生事故。”山西省委书记张宝顺、国家安监局局长骆林和国家副总理张德江第一时间赶到了事发现场。其中张书记和骆局长在那里守了八天八夜指导救援人员,不管有多辛苦,不管有多累,他们夜以继日的坚守在那里。充分显示了领导们对生命的关爱和尊重。

在当地的搜救人员们是那么的辛苦,一位一位陆陆续续的进入矿井内。为了和死神赛跑,为了和时间赛跑,他们义无反顾,夜以继日,不眠不休。疲惫的他们仅在地上打个盹,又投入紧张的救援工作中。当他们得知有生存者在地下约600米处传来“叮当叮当”的敲打声时,全场的欢呼声感天动地。正是这群救援人员们不懈的努力和抗争,使一条条鲜活的生命得以重见天日!

煤矿透水范文2

【关键词】 反渗透技术 矿井 展望

水资源对于生物来说是必不可少的,但同时其自身又是不可再生的,面对着越来越大的工业与生活用水需求,我们应该采取怎样的有效措施来缓解这一巨大压力来满足人们的用水需要成为了人们关注的焦点。对矿井进行水处理能够有效的降低地下水的使用量,从而极大的改善了水资源紧缺现状。反渗透处理技术在煤矿矿井水处理中扮演着十分重要的角色,本文将对反渗透水处理技术在煤矿矿井处理中的应用进行研究。

1 反渗透水处理技术

反渗透技术隶属于膜分离技术,同时它也是现今应用范围最大的膜分离技术之一。反渗透技术的主要原理就是向盐溶液内施加高于自然渗透压力的压力,从而改变渗透的方向,将原水中的水分子流向膜的另一侧,这样一来就获得了洁净水,同时还实现了清除水中杂质与盐分的目标[1]。借助反渗透膜所具有的分离特性,能够清除水中的多种杂志,包括溶解盐与细菌等。反渗透水处理技术具有多种优势,例如脱盐效果好、经济性、占用空间小以及管理方便等,也正是因为如此,它在反渗透膜分离技术中占据着重要的地位,特别是制造纯水行业。反渗透膜中有着大量的十分细小的孔,这些孔的作用就是过滤杂质,如微生物以及有机物等。在煤矿矿井中引入反渗透水处理技术实际上就是把经过处理之后的含盐矿井水进行脱盐,以此来满足饮用水的需求。

2 应用反渗透技术的注意事项

2.1 确定反渗透装置的使用台数

饮用水量在矿井处理水中所占的比较非常小,因此大部分企业都只需安装一台反渗透装置。如果处理水的数量增加,那么就需要增加一台或更多的反渗透装置。(我矿安装了两台RO-S-120型,)在此过程中需要注意的是,必须要为所有的反渗透装置安装进水管与高压泵,以此来作为备用[2]。这样一来就为日常管理提供极大的便利,也就是当任何一趟进水管出现事故之后,反渗透装置都能不受其影响而继续工作。不仅如此,反渗透装置安装之后还能够在第一时间内切换阀门,从而从其他进水管进行供水。除此之外,还需要注意高压泵应选用同型号的变频控制泵,这样一来就保证了其中一台进行检修时另一台能够正常使用。

2.2 反渗透装置必须设有清洗装置

现今人们比较常用的的反渗透装置都会安装自动反冲洗水泵,也有少部分会安装定时反冲洗装置。反渗透装置工作一段时间后,反渗透膜的表面通常会出现结垢与堵塞情况,有时甚至会受到杂质的污染,之后不仅仅是进水压力,连带浓水压力都会有很大程度的增加,最终使得跨膜压差扩大,而产水量则会显著降低。不仅如此,如果水质出现了变化同样也会导致上述现象的出现[3]。当发生这种情况时,需要在第一时间内仔细清洗膜,必要时还需要做杀菌处理。如果处理不及时或者处理不当就必须要更换膜,这样一来就必然会增加经济成本。

2.3 反渗透膜的选择

在反渗透装置的构成中膜是其中一个十分重要的部分,而且其成本往往也是十分安规的,所以在选择膜的问题上必须要进行多方面的考虑。膜的选择应尽可能满足的条件包括能够保证水处理工艺的寿命,经济性以及资源的节约等。如果选用了不同的膜,那么反渗透预处理方式也就会相应的不同,因此在成品水相同的条件下,所耗费的资金大小同样也会不同[4]。除此之外,现阶段人们使用最多的反渗透膜就是醋酸纤维素膜与TFC复合膜,膜的选择还需要根据矿井的实际情况来看上述两种膜各自的特点与其对进水pH值及预处理的要求如下表1所示。

2.4 膜的介理维护

上述已经讲到,选择的膜不同,所选用的预处理方式也会有所不同,这是因为必须要考虑到膜元件的水质这一因素。煤矿水处理工作中必须要遵守膜元件生产厂家所提出的设计导则,并设计出实用性强、经济性高的操作规程,从而保证膜的顺利工作与使用寿命[5]。除此之外,当设备投入使用之后,还需要实时了解过滤器的运行情况,一经出现故障,如过滤器滤芯失效等就要在第一时间内进行解决,以此来增加膜的使用寿命,同时也为企业减少了成本的投入。

3 结语

总之,在使用反渗透装置时预处理与日常维护是两个时间重要的环节。进水的预处理运行安全与日常维护工作质量高都是反渗透装置得以正常使用的重要保障。不仅如此,站在煤矿企业的角度来看,究竟是不是要借助反渗透水处理技术以及如何使用这一技术都必须要提前按照实际的水源水质情况制定出相应的水处理方案。凭借着反渗透水处理技术的巨大优势,相信在未来的发展力这一技术将会在煤矿矿井水处理中发挥着更加重要的作用。

参考文献:

[1]陈淑秀.矿井水处理技术在煤矿中的应用[J].科教园地,2010(01):39.

[2]赵虎群,王庚平,刘莉.反渗透水处理技术在煤矿矿井废水处理回用中的应用[J].甘肃科技,2009(04):39-41.

[3]胡文荣.煤矿矿井水及废水处理利用技术(第2版)[M].北京:煤炭工业出版社,1998.

煤矿透水范文3

关键词:煤矿水泵;Intouch;S7-300PLC

中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

在井下煤矿开采过程中,由于各种自然和生产原因,会有大量的水进入煤矿井巷,形成矿井涌水。井下排水泵的主要作用就是及时对井下涌水进行排放到其他区域,从而保障煤矿井下井巷的开采安全和煤矿井下工人的安全,保证生产的正常进行。在水泵监控系统中,需要通过上位机组态软件Intouch与PLC之间进行通信,OPC定义了一个开放的接口,在这个接口上,基于PC的软件组件可以交换数据,并且OPC现以逐渐形成了规范,在自动化领域中成为了硬件和软件之间的接口标准。在煤矿井下水泵监控系统中,Intouch与PLC之间通过采用OPC通讯技术实现两者之间的通信[1]。

一、OPC技术概述

OPC技术是OPC基金会制定的用来统一工业现场网络数据存取标准的一系列规范的统称[2]。其作用是为基于Windows系统的应用程序和工业控制设备之间建立一个友好桥梁。早先的控制系统中,由于设备的不同使得读取和存储设备的数据变得异常繁琐,每一类设备都有其各自的接口函数,随着设备种类的增多以及接口函数功能的增强,也增加了软件开发者和使用者的工作负担。

数据存取与设备兼容性差降低了工作的效率,设备制造者和软件开发商希望开发一种高效开放、可靠便捷、交互性和兼容性强的即插即用型程序,在这种背景下,OPC标准随之被提出并得以推广。它依据Microsoft公司的OLE(对象连接及内嵌)技术,通过规范对象连接与嵌入端口的标准来实现功能。主要有三部分组成,分别为OPC通讯模块、翻译映射模块和本地通讯模块[3]。其中OPC通讯模块的作用是与客户端进行通讯;翻译映射模块是接受OPC客户端的请求进行翻译,实现信息转换和沟通;本地通讯模块的作用是使OPC服务器用最优的方法与数据发送设备通讯,使通讯质量提高。

二、PLC与Intouch的通信实现

上位机应用程序Intouch与现场控制器(S7-300PLC)的数据访问关系如下图1所示。Intouch与OPC通信通过协议转换来实现OPC服务器和Intouch之间的数据传输。OPC服务对象包含于OPC服务器,Intouch应用程序要实现与PLC的数据交换,必须先通过OPC Link 接口访问OPC服务对象,因为OPC服务对象与连接PLC的I/O DLL直接相连。作为OPC服务器的一部分,OPC服务对象基本包括了OPC服务器的所有信息,Intouch程序需要读取的监控系统的状态数据都在OPC数据项里,而OPC数据项也包含在OPC服务对象里。

OPC服务器端定义的OPC数据项,一般映射至现场设备(S7-300PLC)的一个寄存器单元,OPC数据项没有对外接口,要实现Intouch对PLC寄存器的操作,必须通过OPC组对象来完成,所以只能通过组对象来实现对数据的间接操作,实现与外部数据通讯。

设备寄存器的数据单元的访问实现相关操作,但是数据单元并不提供外界端口,所以Intouch软件无法直接对其访问,全部的操作以组对象的形式来完成。

图1 Intouch与S7-300PLC的数据访问

下位机(S7-300PLC)的实时数据传递至OPC服务器的高速缓冲存储器,由OPC服务器进行预处理后,送入实时数据服务器;对于上位机下达的命令,先送入实时数据库,由OPC服务器进行判断后作相应的预处理,送入OPC服务存储器,然后发送到现场控制设备。

三、配置OPC服务器

OPC服务器与PLC S7-300连接通讯的组态步骤主要有:(1)利用SIMATIC NET软件配置PC站的硬件机架;(2)配置控制台(Configuration Console)的使用与设置;(3)在STEP 7中组态PC Station;(4)完成PC站组态后,将组态下载到PC站中;(5)可以测试OPC服务器 和PLC之间通讯是否正常。通过以上五步配置结束无误后,即可实现井下PLC与地面工业控制计算机的实时通讯。

参考文献:

[1]王建勋,沈胜利.基于OPC技术的FX2NPLC和PC数据通信实现[J].实验室研究与探索,2014(01):119-122.

[2]邹云涛,吴尊光.OPC技术初探及国内应用现状[J].石油化工自动化,2013(06):1-5.

煤矿透水范文4

[关键词]煤矿地质 防治水 水害事故 必要性

中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0140-01

引言

据国家安全监管总局相关数据显示,2015年全国煤矿事故共306起,死亡人数510人,其中水害事故占总事故原因的24%,不清楚矿区地质情况、缺乏防水治水措施、水害危害认识不充分等成为引发矿区水害事故的重要原因。文章首先分析了煤矿地质工作的主要内容和当前的工作现状,随后对水害事故的发生原因、预防措施进行了简单介绍,最后就地质勘察与防治水工作结合的必要性进行了论述。

1 煤矿地质工作的内容及现状

1、煤矿地质工作的研究内容

煤矿工作大多数情况需要在地下作业,因此对工作的安全性要求极高。同时,由于矿区工作环境相对特殊,为了保证各项工作的持续进行和保证井下作业人员生命安全,必须要对矿区地质构造、水文特点、瓦斯断层等一系列因素进行勘察和记录,从而掌握详细、丰富煤矿地质材料,为今后开采计划的制定、水害事故的防治、事故发生后的应急处理提供必要的信息支持。

2、煤矿地质工作的发展现状

近年来,针对屡屡发生的煤矿安全事故,国家先后出台了多部有关加强煤矿安全管理的法律法规,为进一步完善煤矿安全工作提供了基本保障,初步取得了一定成效。但是从整体上看,国内煤矿在防治水工作和地质勘察方面仍然存在诸多不足,具体如下:首先,随着经济建设活动的开展,各行业用煤需求量不断增加,许多煤矿企业为了抢占市场资源,获取经营利润,将工作重点放于煤矿开采方面,对于前期地质勘察、水文监测等工作的重视程度不足,许多调查取样工作不能得到高质量的开展,也就无法为后期防治水工作提供充分的数据资料。其次,缺乏高质量的地质测量技术人员,人才流失现象较为严重。由于企业管理者对地质勘察相关方面工作不够重视,因此地质测量技术工作队伍的整体素质参差不齐,即便是开展了相关的水文勘察工作,其测量结果也与实际情况存在较大出入。加之矿区工作环境较差,也容易导致部分优秀人才的流失。最后,缺乏内容合理、条款清晰、执行到位的监管体系,部分煤矿企业虽然制定了较为详细的地质勘察设计,但是在实际勘察中却并没有按照相关规定进行调查和取证,地质勘察工作流于形式,所得数据不具有真实性,也就不能起到优化煤矿地质工作的效果。

除此之外,部分企业管理者虽然意识到前期地质勘察工作的重要性,也开展了具体的勘察行动,但是由于缺乏科学的指导,其地质勘察工作仍然存在诸多不足,具体表现为:一是没有充分考虑含水裂隙带与地面河流的关系;二是没有综合考虑老空水与断层水之间的联系;三是对水储量与煤炭资源的储量没有明确的掌握。还有部分地质人员在认识方面存在误区,他们认为地质勘探仅仅只是起到为后期的基本建设提供数据服务的作用,没有从安全生产以及企业发展的角度全面提高自己对煤矿地质勘探工作的认识,以致在日常的议事日程中根本不涉及地质勘探工作的内容。有的单位虽然把此项内容列入了日常议事日程,但也仅仅只是一句口号,实际根本没有进行贯彻落实。

2 煤矿防治水工作的内容及现状

1、透水事故

煤矿地下环境十分复杂,如果地表水或地下水通过裂隙、断层渗入到矿井,当积累到一定程度后,矿井内出现大量涌水的现象,称之为透水事故。透水事故与地质环境有较强的关联,从整体上看,我国容易发生矿区透水事故的区域有五大模块,分别是华北区煤田、西北区煤田、东北区煤田、川西部煤田以及台湾煤田。虽然透水事故带来的财产损失和人员伤亡事故较为严重,但是只要加强煤矿的定期检测和防控,基本上能够消除透水事故的发生。事实上,在透水事故发生之前,还会有较为明显的预兆,例如矿区煤壁“出汗”、煤层变冷、出现压力水流等,只要相关管理人员做好日常的矿区管理和预防,就可以在很大程度上降低煤矿水害事故的发生。

2、煤矿水害事故的防治措施

首先,要对煤矿地区的地质情况、水文特点、气候变化有一个详细的了解,掌握丰富的第一手资料。在有条件的煤矿企业,还应当按照相关要求建立标准化的水文监测站点,以便于煤矿企业的相关管理人员能够在第一时间采取应对措施。其次,定期做好煤矿内部排水系统的检测。矿区排水系统根据功能不同,又可分为内部排水系统和外部排水系统两大部分,其中针对外部排水系统的检查主要集中在排水管道是否出现损坏、锈蚀;针对内部排水系统的检查,则主要集中在整个系统是否能够通畅运行,管道接口处是否存在漏水问题等。再次,即便是定期做好勘察工作,也往往会由于其他外界因素(地震、泥石流等)导致煤矿透水事故的发生。基于此种情况考虑,煤矿还必须制定较为完善的透水事故应急处理预案,在水害事故发生的第一时间采取应急措施,将水害事故的损失降到最低,保证企业财产和职工生命安全。

3、煤矿防治水工作的现状

防治水工作与地质勘察工作相比,更加注重煤矿企业工作人员的专业技能和实际工作经验,而从当前防治水工作队伍的构成上看,许多人员都是缺乏经验的大学毕业生或实习生,虽然能够确保防治水各项勘察工作的开展,但是不懂得透水事故发生前的征兆,因此也就无法在第一时间消除透水事故的隐患,从而增加了煤矿企业的经济损失。除此之外,防治水工作是一项长期性、综合性的工作,只要煤矿企业各项经营活动正常开展,就必须时刻做好防治水工作,从这一点来看,防治水工作应当贯穿于煤矿企业的整个生产流程和生命周期。

3 煤矿地质工作与防治水工作结合的必要性

煤矿地质工作具有超前性、预见性,同时具有可行性和必行性,而煤矿水害事故具有突发性,煤矿水害事故的危害性相当大,如果不能有效的进行防治,在极短的时间内,就有可能给煤矿企业带来毁灭性的灾难。只有把煤矿地质勘探工作充分做好,才能为后续的煤矿防治水工作在理论上提供数据依据,根据煤矿地质工作实际勘测的数据,做出相应的图件,能使本地区的地质特征和相关积水情况清晰的体现出来,这样非常有利用后期防治水措施的研究,使制定出来的煤矿防治水方案更切合实际,以便能起到更好的防治水效果,把煤矿的水害损失降到最低,因此煤矿地质工作与防治水工作的紧密结合是非常有必要的,也是必须要结合的。

4 结语

水害事故虽然给煤矿企业带来严重的经济损失和人员伤亡,文章通过对水害事故的成因分析,发现只要做好煤矿地质勘察工作和防治水工作的有机结合,就能够在很大程度上降低、乃至消除煤矿水害事故的发生。因此,煤矿管理人员必须要重视前期地质勘察和后期防治水工作的开展,并不断加强相关工作人员的技术培训,使其能够胜任水害检测和防治工作,为煤矿高效率开发和安全发展构建良好的保障。

参考文献:

[1]刘士君,张万曼.水文地质勘测对新华勘探区煤炭资源开发利用的影响分析[J].煤炭技术,2012(07):164-165.

煤矿透水范文5

关键词 : 煤矿;水害源;探测;防治

Abstract: in this article, through nearly six years of coal mine water hazards accidents are analyzed and summarized the source of coal mine water hazards types and reasons. The characteristics of coal mine water hazards to the accident happened and the analysis of the reason, had reduced the main ways of coal mine water hazards of coal mine water hazards is to strengthen the scientific exploration and mining of comprehensive prevention and control, detection is the foundation, comprehensive prevention and control of water disasters is to avoid the coal mine in main node.

Keywords: coal; Source water disasters; Detection; Prevention and control

中图分类号:X752文献标识码:A文章编号:

前言

水是人类和各种动植物赖以生存的基础,是宝贵的资源和财富。但当水危害到人类的生存和活动时,它就变成了有害因素。煤矿生产均在地下进行,人只要深入地下,便受到来自地表水和地下水的双重威胁。水害是可怕的,但是,通过运用科学的手段和方法,认真工作,水害又是可以防治的。

1煤矿水害源和类型

1.1煤矿的水害

煤矿水害是随着煤炭生产而发生的灾害事故,其特点就是具有突发性和地点的不确定性。煤矿生产一旦发生水害,通常的后果是煤矿生产中断、财产损失,水害严重时会造成人员的重大伤亡。河北东庞煤矿2003年发生的突水事故造成全井淹没,6个多月才恢复生产,产生5亿多元的损失。由于充水因素不明确,查明突水通道困难,抢险物资、设备、人员不能及时到位,致使抢险方案短时间内难以确定,险情一时无法排除。待相关问题解决后,财产损失和人员伤亡已成事实。

2005年-2010年年中全国发生各类透水事故309起,死亡1656人,其中2006年山西左云新井煤矿特大透水事故,死亡56人,见图1,图中上部曲线为煤矿水害发生事故统计,下部曲线为死亡人员统计。从图1表明,自2007年开始,煤矿事故和死亡人员在一个相对较低的水平,2007年以后煤矿年水害事故发生率为38,年死亡人员数量为150人。

图1最近6年来煤矿透水事故数量及死亡人数统计图,上部曲线是是水害事故次数统计,下部曲线是死亡人数统计。

1.2水害源类型

煤矿水害源主要有:地表水、第四系水、岩溶水、裂隙水、煤层顶底板砂砾岩水和老空水。

1.3水害的原因

煤矿水害频繁发生的主要原因是: ①对水文地质条件及类型的认识不足; ②对透水机理研究的针对性不足; ③探测不足,尤其在导水构造探查不细; ④监管不力。

2煤矿水害源的探测技术

产生煤矿水害首先是地质原因,充水水源(岩溶、裂隙水)的突水通道(裂隙和断层)探测不细致造成的,其次是人为因素造成的。充水水源(岩溶、裂隙水)的突水通道(裂隙和断层)和老空积水区是可以采用物探、钻探等方法科学探测的。

2.1煤矿水害源的构造探测技术

充水水源(岩溶、裂隙水)的突水通道(裂隙和断层)是可以通过煤矿采区三维地震勘探技术进行探测的,图2是煤矿地质补充勘探得到的地震时间剖面,该剖面上的煤层形态及断层清晰,该剖面上将落差大于2m的断层探测出来了,T5波对应200桩号处的断层落差为4m,T5波对应300桩号处的断层落差为6m。通过三维地震可以将落差大于5m或者落差更小的断层查找出来。

图2煤矿采区勘探地震时间剖面

2.2相对富水性探测技术

断层、老空区及隐伏陷落柱等水害源是可以通过瞬变电磁方法探测的,图3是利用瞬变电磁法探测的陷落柱实例。只要管理到位,及时探明和控制水源,落实措施,在已明显有透水预兆的情况下利用瞬变电磁、地震波法进行井下超前探测,可以提高地质成果的精度。

图3 煤矿水害探测的瞬变电磁剖面图

3防治水害源的综合方法

4.1落实防治水的基础水文地质工作

煤矿在编制中长期防治水规划和年度防治水计划的前提下,采用适合煤矿的物探、钻探、化探等先进地质、物探技术,查明煤矿采区水文地质情况;定期收集、调查核对本矿及相邻煤矿的煤炭开采情况,编制《矿井综合水文地质图》,实时掌握矿井水害源的情况,对煤矿生产采区的水害源、水害类型等进行研究预报,提出预防和处理水害源的具体措施。重视地球物理技术在煤矿水害防治中的地位,在采区设计阶段坚持利用三维地震勘探技术和瞬变电磁技术进行补充勘探,查明落差大于5m的断层及富水性。

4.2严格执行井下探放水工作

煤矿采掘工作中要开展充水条件分析与研究,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字方针,落实“防、堵、疏、排、截”的综合防治措施。采掘工作探放水前,按照规程编制探放水施工设计,落实探水警戒线,同时采取防治煤和瓦斯突出的具体安全措施,严格按施工设计进行探放水。矿井生产中有透水迹象时立即停止生产作业,撤出井下人员到安全地点,全面分析查找原因,采取有效措施进行防治。

4.3认真执行“雨季”三防工作

防范暴雨洪水进行隐患排查和专项整治是煤矿三方的重点,煤矿井口标高低于历史最高洪水水位的矿井要有三防应急措施;对洪水可能淹没的废弃煤矿井口要按规定填实封死。雨季安排专人负责对煤矿及周边废弃煤矿、塌坑、裂缝,以及可能影响矿井安全的水库、河流、湖泊、堤防、涵闸等进行巡查,特别是接到暴雨灾害预警信息和警报后,要实施24小时不间断巡查。建立暴雨洪水可能引发淹井等事故的应急预案。

4.4落实好防治水监管监察工作

各级煤矿安全监管部门依据现行规范加大煤矿企业的监管监察力度,督促煤矿企业严格落实“先探后掘”的探放水措施,重视周边小煤矿分布情况的调查,认真排查水害源隐患,及时采取措施,防止水害的发生。对于防治水措施落实不到位、没有开展水害源排查治理、超层越界开采的煤矿,必须责令其立即停产整改;经整改仍不合格的,要向当地政府报告并依法予以关闭。对发生水害事故的矿井,要按照“四不放过”的原则和“依法依规、实事求是、注重实效”的基本要求,认真调查事故原因,依法追究事故责任,适时公布处理结果,接受全社会的监督。

4结论

煤矿透水范文6

[关键词]煤矿 矿井水害 水害防治

中图分类号:G754.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0342-01

1.发生矿井水灾的原因

结合以往出现的矿井水害经历,总结水害的具体发生状态及相关诱因、实施的防范措施、补救方法经验。改善其不足、吸取其教训、拓展有效的技术理念与合理的方案,积极改进、探索。通常其主要诱因包括:1)地面防洪、防水措施不当或管理不善,地表水(多为雨季降水)从塌陷区大量灌入井下,造成水灾。2)水文地质情况不清,特别是近年来煤炭行业资源整合、兼并重组、整顿关闭了大量不具备安全生产条件的小煤矿,这些小煤矿地质资料缺失严重,且积累了大量老空水,对煤矿安全开采造成了严重威胁;未执行探放水制度,盲目施工,或者虽然进行了探水,但措施不当。 3)井巷施工质量低劣,致使矿井井巷严重塌落、冒顶、跑砂导致透水,或工程钻孔在固井止水前误穿巷道,导致顶板含水透水。4)测量错误,导致巷道穿透积水区。5)井下无防水闸门或虽有而管理不当,造成透水时无作用而淹井。6)出现透水预兆未觉察或未被重视或处理不当造成透水。7)排水设备能力不足或设备不完好。8)排水设备平时维护不当。如水仓不按时清挖,储水能力不足而淹井。

2.煤矿井下水害重要特点

2.1 含水层水源

含水层水源作为矿井最重要的充水源头,主要特征是水量较多,但规律性强。一般情况下,大气降水及地表水均通过先补水至含水层水,后流入矿井。所以,需高度重视、认知含水层水的客观规律,择取合理有效的防范措施[2]。

2.2 地表水水源

地表水水源是地面的大气降水透过地面的塌陷区、煤层的露头地域及岩石受风化破碎地带中不能整体胶结形成的各洞口及裂隙等通道流入井下,进而形成井下水。其主要特点是涌入的流水量和四季的降雨量成正比,遇雨季时水量会较大,而旱季时水量便随之减少。

2.3 地层的承压水及断层与岩溶水

地层承压水即填充两个隔水层间的重力水。因承压水填充在两个隔水层内,其隔水的岩层顶底板均遭受静水压力。通常普遍形成承压水构成的地质结构显示单斜或向斜。

断层水是地层表面因断层结构制约,透过断层面形成含水层及巷道峒室等,引发含水层水及地面等相关水源流入井下。主要是以断层及裂隙为基础,其受损程度与受断层面的切割部位显示的岩性、破碎程度与充填胶结现象的差异显示不同的结果。

岩溶水即埋藏于白云岩及石灰岩等可溶性强的岩石裂隙溶洞地下水。其出现过程中需有几个基础条件,如水在地下岩层中需保持流动性且水具有一定的侵蚀性;可溶性的岩层普遍存在;岩层内部出现裂隙导致透水现象的发生;碳酸岩石均不涵括空隙,未经溶蚀阶段,其主要透水性均直接影响到裂隙的发育范围,裂隙的发育首先是由于地下水流通至通道,通过腐蚀,形成岩溶水。

3.水害的预测及防治措施

3.1 水害的预测及预防

煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的,应当采取有效措施,查明水害情况。在水害情况查明前,严禁进行采掘活动。发现矿井有透水征兆时,应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业,撤出作业人员到安全地点,采取有效安全措施,分析查找透水原因。若出现透水现象迅猛,险情危急 ,需及时快速的发出警报并直接采取果断的防范措施展开处理工作,预防透水事故加剧,避免淹井现象,及时分散撤离所有遭受水害威胁地区的工作人员。若透水灾害已发生,各部分的工作人员需立刻撤离至上山巷道或较高巷道中。当矿井井口附近或者塌陷区内的地表水体可能溃入井下时,应当采取安全防范措施。严禁开采煤层露头的防隔水煤(岩)柱。在地表容易积水的地点,应当修筑沟渠,排泄积水。修筑沟渠时,应当避开露头、裂隙和导水岩层。特别低洼地点不能修筑沟渠排水的,应当填平压实。如果低洼地带范围太大无法填平时,应当采取水泵或者建排洪站专门排水,防止低洼地带积水渗入井下。

3.2 矿井水的隔离与堵截

在探查到水源后,由于条件所限无法放水,或者能放水但不合理,需采取隔离水源和堵截水流的防水措施。

隔离水源。隔离水源的措施可分为留设隔离煤(岩)柱防水和建立隔水帷幕带防水两类方法。隔离煤(岩)柱防水是为防止煤(矿)层开采时各种水流进入井下,在受水威胁的地段留一定宽度或厚度的煤(矿)柱。防水煤(矿)柱尺寸的确定应考虑到含水层的水压、水量、所开采煤(矿)层的机械强度、厚度等因素及有关规定,并通过实践综合确定。隔水帷幕带就是将预先制好的浆液通过由井巷向前方所打的具有角度的钻孔,压入岩层的裂缝中,浆液在孔隙中渗透和扩散,再经凝固硬化后形成隔水的帷幕带,起到隔离水源的作用。由于注浆工艺过程和使用的设备都较简单,效果也好,因此国内外均认为它是矿井防治水害的有效方法之一。

矿井突水堵截。为预防采掘过程中突然涌水而造成波及全矿的淹井事故,通常在巷道一定的位置设置防水闸门和防水墙。

3.3 排水方案的确定

由于煤矿井下的地质条件及地下水情况复杂多变,通常在工作中会遇到各种水害发生。为此,煤矿企业和矿井防治水工作应配备“三专”即专业人员、专职队伍、专用探放水设备,相邻煤矿的分界处必须保留防隔水煤柱,对于存在水患的煤矿必须实行有疑必探、先探后掘的原则,严格落实探放水各项措施。对一些无法确定的水害区域,要严格按照相关资料,制定探放水方案,采掘工作面探水前,应当编制探放水设计,确定探水警戒线,并采取防治瓦斯和其他有毒有害气体危害的安全措施。探放水钻孔的布置和超前距离,应当根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度等确定。探放水设计由地测机构提出,经矿井总工程师组织审定同意,按设计进行探放水。

在探放水过程中应注意几个事项,如探水工作面需定时检测瓦斯,应保证正常通风,供风量要满足能排放瓦斯的要求;加强打钻地点附近巷道的支护,一般在帮、顶及工作面上设置牢固的点柱,从而避免高压水冲击破坏煤壁及巷道的各支架;在探水过程中若发现钻孔水沿钻杆向外流出,水量较大时,需及时停止探水, 稳固钻杆,禁止移动钻机及拔钻且应及时快速的向矿调度室汇报,由矿调度室决定采取相应的措施;探水地点应悬挂施工牌板,标明探水眼的位置、钻孔个数、方位及钻孔的深度。打钻前应清理巷道,开挖水沟与放水巷,设置与外界的联系电话。而关于疏放排水措施作为煤矿强化含水层矿井的有效处理方案之一,主要通过放水钻孔、疏水巷道及抽水钻孔等专业技术均为缓解水害及治理提供有效的帮助。

结束语

近年来,我国矿井水害防治工作进展迅速,无论从技术、工艺、设备和管理方面都有较快的发展,但是与国外相比较,还有很大的差距,同时也说明了我们在这些方面还有很大的提升空间。新技术、新工艺、新设备和新的管理方式都将给矿井水害治理工作带来新的发展。

参考文献

[1] 郑纪峰.浅谈矿井水害防治[J].装备制造.2010(01).

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