❶ 煤矿水害防治的规则是什么
《煤矿防治水规定》(安监总局令第28号)第一章总则第三条规定:防治水工作应当坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。
防治水十六字原则科学地概括了水害防治工作的基本程序。
“预测预报”是水害防治的基础,是指在查清矿井水文地质条件基础上,运用先进的水害预测预报理论和方法,对矿井水害做出科学分析判断和评价;
“有疑必探”是指根据水害预测预报评价结论,对可能构成水害威胁的区域,采用物探、钻探和化探等综合探测技术手段,查明或排除水害;
“先探后掘”是指先综合探查,确定巷道掘进没有水害威胁后再掘进施工;
“先治后采”是指根据查明的水害情况,采取有针对性的治理措施排除水害隐患后,再安排采掘工程,如井下巷道穿越导水断层时必须预先注浆加固方可掘进施工,防止突水造成灾害。
五项治理措施是水害治理的基本技术方法。
“防”主要指合理留设各类防隔水煤(岩)柱和修建各类防水闸门或防水墙等,防隔水煤(岩)柱一旦确定后,不得随意开采破坏;
“堵”主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和陷落柱等导水通道;
“疏”主要指探放老空水和对承压含水层(如华北地区奥灰水)进行疏水压;
“排”主要指完善矿井排水系统,排水管路、水泵、水仓和供电系统等必须配套;
“截”主要指加强地表水(河流、水库、洪水等)的截流治理。
❷ 煤矿防治水工作主要包括哪些内容
煤矿的防治水一般是治水“五项”:概括为五个字:防、堵、疏、排回、截
防是指:合理答留设各类防水煤柱。
堵是指:注浆封堵具有突出威胁的含水层。
疏是指:探放老空水和对含水层进行疏水降压。
排是指:完善矿井的排水系统。
截是指:加强地表水的节流治理。
这五项内容概括了防治水工作的基本内容。
❸ 煤矿水害防治方法
我国自20世纪70年代以来,煤矿防治水主要遵循“预防为主,防治结合”的原则,以查清水文地质条件为基础,因地制宜。针对不同的水害类型,采取不同的防治措施,防治水方法多种多样,有疏、有堵、有疏堵结合。在煤矿水害防治工作中坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的16字方针,并根据矿井水害实际情况制定相应的“防、堵、疏、排、截”综合防治措施(钟亚平,2001;赵铁锤,2007)。
在突水机理的研究上,先后提出了“突水系数”、“等效隔水层”和底板隔水层中存在“原始导高”等概念,认为底板突水机理是含水层富水性、隔水层厚度及其存在的天然裂隙、水压、矿压等因素的综合作用结果。在底板突水预测方面,模式识别方法、随机信息方法和脆弱性指数法等新方法得到了很好的应用(武强,2006,2007a,2007b,2009;靳德武,1998)。
在疏水降压方面,有地表疏干、井下疏干,也有井上、井下联合疏干。疏水降压是我国矿井防治水害的主要技术措施。国内除普遍采用经常性疏干排水外,还先后进行了峰峰矿区和淄博矿区的薄层灰岩水的疏干,和降压及邯郸矿区的疏干工作程序和疏干勘探方法。
在注浆堵水方面,堵水截流是我国矿井防治水害的重要方法。在静水与动水条件下注浆封堵突水点、矿区外围注浆帷幕截流等都有比较成熟的方法和经验。焦作、峰峰、煤炭坝等矿区都进行过这类工作,特别是成功封堵开滦范各庄矿特大型突水。
此外,钻探技术的提高、综合立体勘探方法的采用、计算机技术的应用及各类软件的开发,对定量研究煤矿突水条件起到了重要推动作用。
1.井下防水煤(岩)柱留设
在水体下、含水层下、承压含水层上或在导水断层附近进行采掘工程时,为了防止地表水或地下水突水、溃入工作地点,需要合理留设一定宽度或高度的防水煤(岩)层不采动,这部分煤(岩)层称为防隔水煤(岩)柱或防水煤(岩)柱。其中有断层防水煤(岩)柱,井田边界煤柱,上、下水平(或相邻采区)防水煤(岩)柱,水淹区防水煤(岩)柱,地表水体防水煤(岩)柱和冲积层防水煤(岩)柱六种类型。
2.井下探放水技术
井下探放水系指矿井在采矿过程中用超前勘探方法,查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造(包括陷落柱)、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等,其目的是为有效地防治矿井水害做好必要的准备(刘洋,2008)。
3.疏水降压技术
疏水降压是指通过疏干使煤层底板含水层或煤系地层含水层水压降低至采煤安全水压。疏水降压工程系统包括:排水工程、排水设施和疏水工程3部分[1]。开滦赵各庄矿就是通过制订合理的疏水降压开采方案,实现了在受底板高压奥灰水威胁下安全带压开采,取得了巨大的经济和社会效益。
4.注浆堵水技术
注浆堵水技术是煤矿防治水最重要的手段之一,主要应用于井筒掘凿前的预注浆、成井后的壁后注浆、堵大突水点恢复被淹矿井、截源堵水减少矿井涌水、井巷堵水过含水层或导水断层。如皖北矿务局任楼矿1996年3月4日发生的陷落柱特大突水,高峰期突水量达576m3/min,在陷落柱内煤底合适层位采用注浆堵水技术成功堵水(赵铁锤,2007)。
5.带压开采技术
所谓带压开采就是煤层底板受承压水威胁,充分利用煤层底板至承压含水层间隔水层性能,在不采取,或在国家经济、技术条件许可情况下采取某些技术措施后,实现安全采掘的一种综合性防治水技术。近几年该技术在我国进行了较为广泛而深入的研究,取得了显著成绩[11]。
6.防水闸门和水闸墙
防水闸门和水闸墙是煤矿井下防治水的主要安全设施。水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井,在井下巷道设计布置中,要建立健全隔离设施,在适当地点预留防水闸门和水闸墙的位置,井底车场周围要设置防水闸门;在其他有突水危险的地区,只有在其附近设置防水闸门等防水隔离设施,实现分区隔离后,方可进行采掘活动(王歆效等,2007)。
7.矿井防、排水技术
煤矿在开采过程中,不可避免地要接近、揭露或破坏含水层(体)。含水层(体)内的水会因失去原有的平衡条件而涌入采掘工作面,进而造成水害事故。为保证煤矿的安全生产,设置相应的防、排水系统是十分必要的。矿井防、排水技术主要包括:地面防水、井下防水和矿井排水3个方面。如山东华源“八一七”溃水淹井事故,虽由暴雨引起,但也暴露出煤矿在地面防水方面存在的突出问题。
8.煤层采煤前方小构造预测的ANN技术
小构造是指断距小于5m的小断层或一些发育规模较小的裂隙、溶隙。在矿井生产过程中,这些小构造对工作面回采和巷道开掘具有极大的影响,在矿井防治水工作中具有重要地位。针对现行巷道开采过程中小构造预测方法的不足,将ANN技术引入到煤矿巷道掘进前方的小构造预测方法中,开展了矿井小构造预测预报的新方法研究(武强,2007c)。
9.含水层改造与隔水层加固技术
该技术是20世纪80年代中后期发展起来的一项注浆治水方法。当需采用疏水降压方法实现安全开采,但疏排水费用太高且浪费地下水资源时,宜采用含水层改造与隔水层加固的注浆治水方法。它主要针对煤层底板水害的防治,采用注浆措施改造含水层或加固隔水层,使其变为相对隔水层或进一步提高其隔水强度(武强,2005)。该技术是防治底板水害较为有效的实质性措施之一,山东肥城矿区曾成功应用这项技术。
10.可视化地下水模拟评价软件系统(Visual Modflow)与矿井防治水
Visual Modflow是目前国际上流行且被各国同行一致认可的三维地下水流和溶质运移模拟评价的标准可视化专业软件系统。它在矿井防治水工作中可以进行任意水均衡域的均衡研究,帮助用户直接确定回采煤层顶、底板或侧向补给水源的补给方式、补给大小及补给水源的水质情况等。此外,它还可以预测矿区导水断裂构造可能诱发的突水事故的突水量大小,这一点在矿区导水内边界的防治水工作中具有十分重要的实用价值(武强,2005;董东林,2009)。
11.华北型煤田立体充水地质结构理论
该理论是武强于2000年首次提出。由各种类型水力内边界沟通而形成相互间存在密切水力联系的多层含水层组立体充水地质结构,是华北型煤田的主要矿床水文地质特征,也是建立该类型煤矿井充水水文地质立体概念模型的基础。内边界是煤矿井立体充水地质结构理论的核心,对内边界系统进行深入地综合研究是解决华北型煤田底板岩溶突水难题的关键。据内边界在空间展布的几何形态特征所划分的4种基本类型和各种组合类型,对认识煤矿井水文地质条件复杂程度和采取科学合理的防治水对策方案均具有极其重要的理论指导意义和实用价值(武强,2000)。
参考文献
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❹ 煤矿职工培训安全知识问答之井下防治水的措施有哪些
1、探水前应加固探水地点附近的巷道支架,背好顶帮,并在工作面迎头设好坚固的版立柱和挡权板,清理巷道,挖好排水沟;在打钻地点或其附近安设专用电话,并与受水害威胁的相邻地点有信号联系,一旦透水立即通知有关人员撤离危险区。
2、在预计水压较大地点探水时,必须先按好孔口管和控制闸阀。孔口管与孔壁之间,必须灌注水泥浆固定,并进行耐压试验,达到能承受设计压力后,方准继续钻进。特别危险的地区,还应预先采取开掘安全躲避洞,规定撤人的避灾路线等措施。
3、钻进时,应注意钻孔情况,如发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,进行检查,监视水情,并报告矿调度室。严禁移动或拔出钻杆。如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
4、钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。如果瓦斯或其它有害气体超过允许浓度时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,采取措施,进行处理。
❺ 煤矿防治水专项技术研究
随着超化煤矿开采水平的延深,煤层底板承受的水压不断增大,只有密切结合生产,开展高压水上开采技术研究,加强防治水专项科学技术研究,才能不断提高防治水技术水平和效率,保证煤矿安全生产。
在矿井当前生产的块断,即-100~-300m之间,地质构造相对简单,远离大型断裂构造,有利于进行必要的防治水技术研究,以便取得经验,推广应用于后续块断。根据超化煤矿矿井水文地质条件研究现状和矿井防治水需要,应尽快开展“超化煤矿高压水上综合防治水安全开采技术研究”。主要研究内容包括:
1)太原组薄层灰岩含水层的渗流场研究,包括含水层的富水性;含水层的渗流场分析;薄层灰岩水与奥陶系灰岩水的水力联系。目标是了解太原组薄层灰岩含水层的水文地质条件。
2)超化煤矿二1煤层底板隔水层阻水性能研究,包括底板隔水层有效厚度变化规律;底板隔水层的阻水系数确定;底板隔水层的强度分析。目标是确定隔水层的有效厚度及阻抗强度。
3)超化煤矿二1煤层底板突水机理研究,包括渗流场和应力场耦合作用(岩水耦合作用);煤层底板应力场分析及其对底板岩体的破坏作用;底板突水机理的相似材料模拟。目标是建立底板突水模型。
4)超化矿深部采区煤层底板突水的预测和预防技术研究,包括煤层底板突水前兆的监测方法;煤层底板突水的预测预报方法;煤层底板突水的预防措施。目标是探索底板突水的预测预报和预防方法。
防治水专项技术研究最终目标是形成一套适合超化煤矿二1煤层开采的水害防治、探测及治理综合技术,确保矿井生产安全、高产、高效,并为矿井深部受水威胁煤炭资源开采形成水害防治综合配套技术,即矿井、采区和工作面水文地质条件探查配套技术;带(水)压安全开采和疏干降压综合配套技术;工作面底板突水监测和预报综合配套技术;注浆堵水以及改进开采方法,减少底板破坏综合配套技术。
❻ 煤矿防治水的主要方法有哪些
一般是五种方式,以堵为主,堵输结合,综合治理。概括为五个字:防、堵、输、排、截、、山西安明宏远在煤矿堵水方面有较丰富的经验,可以联系问问
❼ 浅谈如何做好矿井防治水工作
如何做好整合煤矿的防治水工作,结合自己的工作经验,认为要做好一下几点:
1、健全防治水机构,充实防治水专业技术人员,落实煤矿防治水安全责任制。防治水人员配置不全或技术力量薄弱,就没有能力实施防治水规划和年度防治水计划,基础工作做不到位也就谈不上开展防治水工作,所以一定要健全防治水机构,引进或招聘水文地质专业技术人员。另外要建立和完善水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度、水害隐患排查和治理制度、专业探放水制度、水患停产撤人制度等各项管理制度。配齐专用探放水设备,建立专门的探放水队伍。
2、做好防治水规划和年度防治水计划的编制和落实。整合矿井要根据矿区水文地质特征和历年来发生的水害事故特点,综合分析水害威胁程度与防治难度,编制矿井防治水规划,在此基础上,结合自身矿井水害特征,编制年度防治水计划。矿井负责人要依照防治水规划和计划做好工作安排,确保人财物到位。技术负责人要根据矿井实际水害程度,提出具体的防治水实施方案,完善各级岗位责任制,以各项安全管理制度和措施为保证,抓好环节控制,严禁不探测行为,防止误探现象。
3、加强培训和教育,提高水害防治意识和技能。通过培训树立煤矿防治水理念,增强防治水安全意识,掌握和识别水害预兆和治理措施等基本知识。凡涉及防治水工作的所有人员都必须参加培训,未培训以及培训不合格的不得上岗。对井下职工要进行防治水知识的全员培训,确保职工掌握必要的防治水知识,具备抵御水灾和紧急避险能力。提高专业技术人员的分析判断能力,做到水害综合分析、提前预测预报。要加强煤矿事故警示教育作用,认真分析每一起事故,深刻接受教训,举一反,要汲取煤矿水害事故的教训,开展警示教育活动,普及防治水知识、水害辨识知识和应急避险知识,让职工“用眼睛去观察、用心灵去感受、用头脑去思考、用行动去改变”,推动防治水工作,有效防范同类水害事故的发生。
4、加强“雨季三防”工作。要成立雨季“三防”组织领导机构,组建抢险队伍,编制抢险预案,组织抢险演习,编排实施雨季“三防”工程计划,制定并严格落实雨季防治水措施,储备足够的防洪抢险物资,做到雨季“三防”领导机构、抢险队伍、抢险物资、抢险预案、工程计划、防治措施“六到位”。对矿井排水设备和供电设施进行一次全面检修和联合排水试验。对矿区河流、沟渠、积水坑、地面塌陷区、古井井口等渗漏水地段,采取堵漏或沟渠、河床改道等措施,严禁擅自提高煤层开采上限。受河流、山洪和滑坡威胁时,必须定时排查防洪堤坝、泄洪渠等措施,实行24小时值班和领导带班制度。加强与当地气象部门的联系,及时防范、科学果断处理汛期险情。每次降大到暴雨时和降雨后,矿井必须派专人检查矿区及其附近地面有无裂缝,老窑陷落和岩溶塌陷等现象。如发现漏水情况,跟班领导干部和调度员要发出指令,立即停产撤人。
5、加强现场管理和专项整治,认真落实探放水有关规定。整合煤矿要认真贯彻落实《煤矿防治水规定》,对受水害威胁的区域,要及时编制探放水设计,严格按设计进行探放水。必须坚决贯彻落实“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”,严禁在水文地质条件不清和掘前采前不探的情况下生产作业。通过建立探放水激励机制、验收制度和探放水钻孔工程量计件制度,充分调动区队职工的积极性,真正做到“物探先行、钻探验证、有掘必探、不探不进”,保证探放水钻孔质量满足防治水有关规定。坚持检查制度,对开掘区队不按设计和规程、措施进行探放水的,探水钻孔深度不符合要求的或探水超前距离小于规定的,跟班安监员有权要求停止作业并向上级报告;对已发现突水迹象或有可能发生突水的,要立即下达停止作业撤人指令,并向上级报告,由矿总工程师委派专门的防治水技术人员和队伍处理。在井下工作的掘进、采煤区队,没有跟班干部、安监员的当班工人有权不开工,压风、排水管路不到位的不能往前开掘,严禁“三违”现象的发生。要按照《煤矿安全规程》和《防治水规定》有关要求留足防隔水煤柱,严禁在各类防隔水煤柱中进行采掘活动。井下探放水必须使用专用探放水钻机,严禁使用煤电钻探放水。矿井要及时开展矿井水害隐患排查和治理,根据矿井充水条件分析,落实“防、堵、疏、排、截”综合治理措施。
6、加强矿井水文地质资料管理,严格地质报告审查。整合煤矿按照《防治水规定》有关要求完善各类防治水基础地质资料,编制矿井充水性图等有关图件,图件内容要真实可靠并实现数字化。建立矿井涌水量观测成果、气象资料等有关基础台帐,为防治水决策提供科学依据。
煤矿水患防治具有长期性复杂性艰巨性,我们坚信,只要高度重视,科学管理,严格落实各项防治水规章制度,煤矿防治水安全一定能实现。
❽ 煤矿防治水安全设施有哪些
井下防治水的主要措施包括留设防水煤(岩)柱、建筑防水闸门和防水墙、探放水、疏放降压开采、注浆堵水和矿井防排水系统等。