复杂水文地质条件下煤矿开采综合防治水关键技术

复杂水文地质条件下煤矿开采综合防治水关键技术

黄文浩

黑龙江龙煤矿山建设有限公司  黑龙江鸡西  158100

摘要：煤矿开采的速度和安全性与很多因素有关，涌水量是其中较为关键的影响因素之一。若煤矿井下涌水量处于较高的水平，会出现采空区积水大量涌入底部煤层决策空间的现象，由于水量较大，水势较为猛烈，会对井下作业人员与设备造成损害。同时，由于涌水积聚时间较长，其中含有大量强腐蚀性成分，也会对井下作业环境造成破坏，从而影响井下作业的安全性。

关键词：复杂水文地质;煤矿开采;综合防治水;关键技术

引言

煤矿是我国重要的能源产业之一，但由于开采过程中存在各种水害，给煤矿生产带来安全隐患。因此，如何进行煤矿地质防治水，保障生产的安全和稳定，一直是煤矿行业面临的重要课题。传统的防治水方法主要包括排水法、堵水法等，但这些方法存在效率低、成本高和环境污染等问题。

1、地质构造对煤矿安全生产造成的影响

1.1地质构造对矿井瓦斯覆存的影响

瓦斯常赋存在断层构造当中，该矿井南翼断层构造较多，给瓦斯释放提供了天然通道，瓦斯涌出量较大，而北翼则相对较小。每当瓦斯突出问题涉及到断层时，都是比较棘手的，因为要考虑很多因素，如其构造的空间密闭性等。因为密闭空间下瓦斯的含量都比较高，瓦斯很难正常排放，造成压力增大。在生产过程中极易造成瓦斯突出等灾害，这也成为煤矿安全生产的一大隐患。而褶皱构造下核部由于压力较大，煤层中的热量很难散出去，因此容易成为煤矿瓦斯爆炸的热源［1］。

1.2地质构造对煤矿开采布局的影响

由于地质构造的存在，常常会打断工作面的正常开采进程，以及对矿井开拓布局产生影响。如断层对煤层连续性的破坏，褶曲等对煤层产状的影响等，也影响了工作面围岩强度，对矿井机械化开采以及采煤工作面的正常布置产生了极大影响。

2、复杂水文地质条件下煤矿开采综合防治水关键技术

2.1矿井水的防治

（1）设立水文常观站和临时观测站，做好数据记录保存，尤其是要注意涌水点涌水异常和工作面的异常情况。（2）翠屏山煤矿原309采区下山巷道，-40m水平车场存在积水，根据国家煤炭工业局《矿井水灾防治技术》《煤矿防治水细则》《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的有关规定，以原309采区积水区巷道为积水边界，按规定要求设置“三线”。（3）根据有关规定落实防治水专项资金，进一步健全矿井防治水机构，配备满足工作需要的防治水专业技术人员和足够数量的水害应急救援装备，配备专用探放水设备，严格落实井下探放水相关规定，探放水作业人员必须按规定配足并持证上岗。（4）对上部排水巷道定期进行清理维修，使地表下渗到+380m水沟的水可以正常顺利排出地面，降低涌水滞留下渗到井下的风险。（5）对所有巷道和采空区进行实测填图，保证矿图如实反映矿井所有采掘活动；特别是已密闭内的巷道和采空区位置必须真实准确，矿井整个区段已开采结束，转入下一区段进行生产建设，该区段巷道已设置密闭的，密闭内的巷道和采空区暂定为存在可疑积水区域。（6）在采矿证许可范围内组生产建设，严禁开采矿井边界安全保护煤（岩）柱和防水保护煤（岩）柱。（7）采掘过程中尤其在有采空区下采煤时，必须核实采空区的积水情况，并坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则。所有采掘工作面开工前必须进行专门的水害技术论证，对采掘工作面水害进行分析预测，明确可能存在的水害类型（如岩溶水、老空区积水、断裂构造水、顶板水等），并在矿井采掘工作平面图上，把可能发生水害的部位，用红颜色标注清楚。（8）完善可靠的矿井排水系统，加强雨季、台风期间矿井“三防”工作。在做好水泵和供电线路维修以保证足够排水能力。

2.2加强勘探力度

合理分析井田地质情况，全面了解地质构造后再进行井田开拓，尽可能避开一些复杂的地质环境。在生产过程中，应结合实际情况再分析评估，选取合理的采掘方案，最大限度地提高回采效率，避免因地质构造问题带来经济损失。对地质勘探工作要加以重视，形成良好的管理制度，分析处理地质报告中存在的各种影响煤矿生产工作的问题，并提出相关的解决措施，保障落实，减少其带来的影响。掘进设备的正确选择也能够极大地避免灾害的发生。近年来，采掘机械在防滑防倒方面有了巨大改进，先进设备的引进能够大大提高煤矿生产效率。尽可能少地采用传统爆破方式，利用水力压裂等新型方式处理顶板等问题，减少对围岩稳定性破坏及多余裂隙的产生［2］。

2.3不断完善相关技术手段

首先，可以尝试采用综合性地球物理方法来对矿区进行深度洞察和勘测，以期有效排除潜在风险，从而保证整个矿山开采过程的绝对安全性。其次，一旦成功引进该套高效软件工具，将极大程度上提高矿井地质预报的精准度，识别出诸多异样变化，进而制定出切实可行的应对措施，以达到防范各类矿井生产过程中的安全事故发生的目的。最后，还可以利用预见性的探测技巧并对采集到的数据信息进行详细对比和深度分析，以便找出其中的异常倾向和潜在隐患，进而搜寻出可能引发水源泄漏的断层结构

［3］。

2.4综合强化地测防治水安全管理工作者培训工作

鉴于近期以来煤矿开采深度持续深入，而地下积水风险状况也日益纷繁复杂，这就要求必须全方位加强对煤矿井下测井防灾技术人员的安全生产治理能力，进一步提升相关负责人的职业素养、专业技艺及责任担当。在此过程中，需特别注重理论知识与实践技能之间的协调发展。对于理论知识的培训方面，务必彻底改变过去单纯依赖“灌输式”的陈旧培训模式，广泛采用各种形式的讲座、研讨会等教学方式，并精选优质培训课程，以避免由于知识更新滞后导致产生的负面效应。将当今最前沿、尖端且富有创新性的矿井地测防水理论视作核心内容进行精心培育，采取系统化的策略向基层地测防水从业人员普及推广，以此确保技术人员能够迅速、准确地获取并更新理论知识。而且，还需格外关注实践技能的培训，支持技术人员前往地质与防治水业绩卓著的矿山进行实地考察和研习，大力推广基层地质与防治水技术力量的建设，从而为提升矿山地质与防治水安全生产和管理提供坚实的人才储备。

2.5安全生产监测

定向钻技术的应用为煤矿安全生产监测提供了关键的地质数据，通过更准确了解煤层结构和岩层情况，定向钻技术为矿井稳定性评估和地质灾害预防提供了重要支持。通过定向钻技术，工程师能够深入了解煤层的结构、分布和特性，为矿井稳定性评估提供了基础数据，有助于识别地质风险，预测可能的地质灾害。定向钻技术的高精度和多维度的勘探能力使煤矿对地质条件的全面把握成为可能，为预防和及时应对地质灾害提供数据支持。定向钻技术的应用不仅限于煤层勘探，还包括对岩层情况的详细了解。了解岩层的结构、性质以及可能存在的裂隙和断层对于评估地层稳定性至关重要。通过定向钻技术获取岩层数据，可以制定安全措施，确保矿井地质环境的稳定。

结束语

总之，介绍了一种煤矿防治水开采技术，该技术主要是对煤矿煤层突水隐患特点进行分析，分别确定出最佳的水害防治措施、作业片排水方案及采掘方案，通过该开采技术的应用，能够提升井下排水效果，提高煤矿煤层的强度与稳定性，以此构建出良好的井下作业环境，为煤矿开采工作的安全进行提供了支持

参考文献：

［1］赵继邓.煤矿开采后水文地质特征分析与水害防治技术研究［J］.西部探矿工程，2019，34（7）：153-154.

［2］张慧杰，李明涛，安健涛.大长隧道用防水板铺设装置液压系统的设计［J］.机械管理开发，2019，37（4）：102-103.

［3］张慧杰，康鹏桂，陈菁.基于隧道施工的防水板铺设装置结构设计［J］.机械管理开发，2019，37（3）：127-128.