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【摘要】随着我国经济的发展,煤矿资源开发的力度在不断的加大,进而增加了煤矿矿井的开采深度,在矿井开采深度加深的过程中,矿井受到水的威胁,尤其是在煤矿开采中的巷道掘进施工过程中,水的威胁更加的严重。为此在煤矿开采中,需要加强防水技术,对巷道掘进过程中的水情况进行详细的分析,采取综合探防水技术,进行水威胁的治理。本文针对巷道掘进施工过程中的综合探防水技术,以及相关的知识内容进行分析研究。
【关键词】巷道掘进;水危害;探防水;治理
引言
在我国经济的快速发展的过程中,煤矿资源的大力的开采,开采深度越来越深,随着矿井开采深度的加深,矿井受到的水威胁越来越严重。为了保证煤矿开采的安全性,在巷道掘进施工的过程中,先进行水危害的探测,然后再进行巷道掘进施工,针对探测、分析出来的水危害,采取一定的措施对水危害进行治理和防护,提高煤矿生产安全性。本文针对煤矿生产中巷道掘进施工中的水情的分析、排查、治理等内容进行分析研究。
1、巷道掘进施工过程中的水情以及探防水技术
煤矿是我国的能源资产,决定着我国国民经济的发展速度和发展质量,煤矿资源是不可再生资源,随着开采力度的不断增加,煤矿资源的储量在不断的下降,因为地质条件的影响,我国煤矿资源生产区的地质受到严重的威胁,煤层构造出现严重的落差,一些岩层受到地下水、承受力等的影响产生严重的破碎[1]。因为煤层较为疏松,地下水很容易渗透到煤层中,在煤矿掘进开采中也非常容易受到地下水的影响。
矿井的开采深度越深受到的水危害就越大,为此在掘进开采中一定要做好防水、治水、排水的工作。在煤矿开采中,根据巷道掘进开采计划,对巷道采矿掘进环境中的水情进行全面的分析和排查,并对可能产生的水危害类型进行判断,制定相关的防治措施。
在对巷道掘进施工过程中的水情进行分析探测时,采用的水情况探测方法有很多中,如果按照探测类型分,可以将其分为钻探、物理探测、化学探测。
(1)钻探。在对矿井中的水情况进行探测的过程,往往采用的方法是钻探和巷探结合,以钻探为主,巷探和钻探进行配合。要注意的是在探测的过程中,含水断层、陷落柱等的探测,不能直接采用巷探的方法进行水情况的探测,在矿井巷道掘进施工中,一定要采用巷探的方法,此时需要在巷探开始之前,进行朝前探测钻孔,防止突然出现水等事故的发生。
巷道掘进施工的不同施工类型,可以将探水分为5种类型:
第一,单巷道掘进时,采用巷道旁边探水的方法进行探水。在单巷道施工的过程中,在巷道的两旁设置相应的机械、设备进行探测检查,将巷道两侧的探测工程加在一起,就可以对巷道两侧的水情况、水危害进行详细的探测,并进行控制。
第二,如果是双巷道掘进,此时的探水方法为单巷道探水。在煤矿开采生产中,两条平行的巷道同时掘进,可以采用一个超前掘进,一个滞后,超前掘进的巷道作为探水巷道,滞后的巷道进行正常的掘进施工,不再进行探水,这样可以保证掘进的连续性。
第三,双巷掘进时,采用交错探水的方法进行水危害的探测。这种探水方法是针对上下掘进的矿井而言,此时将采用水危害探测和巷道掘进施工交叉进行施工,在主要的掘进巷道中副巷道作为探水巷道进行水危害的探测,在副巷道掘进施工时,主巷道则作为探水巷道。
第四,高位巷道控制,低位巷道探水。在一些复杂的地质环境中,进行巷道掘进施工,首先需要将巷道中的煤层充分的了解,高层为的煤层巷道,因为具有一定厚度的隔水层,所以不会受到水的威胁,此时可以进行施工控制。低位巷道,因为泄水条件比高位巷道好,所以将其作为探水巷道,这样可以减少施工工程。
第五,采用隔离的方法,进行巷道水危害的探测。隔离的方法进行水环境的探索,有三种方法:专门掘巷探水、隔层探水、隔水墙探水[2]。
(2)物理探测。在煤矿开采中的巷道掘进施工过程中,对水文条件进行探测的方法,中物理探测的使用也相对的广泛,在物理探测中瞬变电磁法,是利用不接地线源或者是接地线源,发送一次场,在一次场的间歇中,对地质情况产生感应电磁场,并且随着时间而变化,在二次场衰弱曲线中,可以清楚的知道不同深度下的地质条件和地质构造特征等。在瞬变电磁法应用在巷道掘进施工过程中的探防水中,有深度探测、高灵敏、高分辨率、受干扰影响小等诸多优点。
(3)化学探测。在地质、水文勘测中使用的方法,还有一种就是化学探测,化学探测是根据地质、物质、自然资源等中的相关的地球化学指标,进行地质构造、特征等的探测。化学探测适用于多样化的地质构造中探测中,尤其是煤矿探测中,即使在探测的过程中有非常大的影响因素,也不会对其灵敏度产生影响,可以准确可靠的将地质中的各种化学元素探测出。化学探测在煤矿生产中的应用,多为地质构造探测,找矿、探测水文等,有非常高的灵敏度和准确度。
2、巷道掘进施工过程中的综合防水技术
(1)建立相应的排水系统。在煤矿生产中,巷道掘进施工中,必须建立一定的隔离设备,在保证矿井巷道掘进施工中上下、左右等地方煤层的平衡的安全下,建立相应的排水系统。巷道掘进施工过程中建设的排水系统,其排水能力要达到抗灾能力,在此基础上还要进行再次加强,在巷道掘进施工中,要建立有足够排水能力的排水系统。
(2)设置巷道掘进中的探水警戒线。在矿井生产中,对巷道掘进施工中,前方的断层等地质构造有一个清楚的认识,但是针对巷道掘进施工前方的水环境、断层等地质构造的导水性不是很了解的情况下,需要先根据断层处产生的落差,设置一个探水警戒线。探水警戒线的设置,可以在水平煤柱线的基础上,向外推移20~100m,在设置探水警戒线的基础上,进行超前打钻探水,在确定巷道中断层的位置、断层的导水性等后,可以对巷道中煤柱的留置以及断层的加固等情况进行确定。
(3)将巷道底板加固。针对矿井开采施工中,巷道某一地段的构造、水文情况等没有清楚的认识和了解下,巷道的底板实际厚度,要小于安全隔水层的厚度,在这个情况才,地下水流产生的水压实际值要远远的大于此巷道的安全水压,为此需要先将这一地段的巷道水文、地质等情况探测清楚,在确定该地段的水文、地质构造之后,将巷道的底板加固,防止出现水危害。
(4)设立巷道支护。在巷道掘进施工的过程中,因为对巷道某一地段的地质构造、水文情况不是很了解,所以在掘进施工时,需要对巷道底板进行加固,除了需要将巷道底板加固以外,还需要设立巷道支护。加固巷道底板和设立巷道支护,均是为了保证巷道掘进施工的安全,所以为了保证巷道掘进施工的安全性,加强巷道支护的建设,并提高巷道支护的强度,减少巷道支护对巷道底板产生的危害[3]。
(5)增加巷道隔水层厚度。在矿井开采施工中,巷道掘进过程中出现水灾害在一定程度上是因为隔水层的厚度小于安全厚度,此外还有煤柱出现较大的落差,为了保证巷道掘进施工过程中,不发生水危害,需要将隔水层的厚度增加,提高隔水层的压力,保证巷道掘进施工可以顺利的进行。
参考文献
[1]马新青,李增华,赵长闯,陈奇伟,刘震.近煤层岩石巷道掘进防突技术[J].煤矿安全.2009(11):22-25
[2]乔磊.近煤层岩石巷道掘进防突技术[J].煤.2013(03):30-30
[3]孟兆震.巷道掘进施工中的综合探防水技术探讨[J].山东煤炭科技. 2003(04):49-50
作者简介
梁振宏,1974年9月,男,山西晋城阳城人,本科学历,太原理工大学,2013年12月,采矿技术,工程师。
【关键词】巷道掘进;水危害;探防水;治理
引言
在我国经济的快速发展的过程中,煤矿资源的大力的开采,开采深度越来越深,随着矿井开采深度的加深,矿井受到的水威胁越来越严重。为了保证煤矿开采的安全性,在巷道掘进施工的过程中,先进行水危害的探测,然后再进行巷道掘进施工,针对探测、分析出来的水危害,采取一定的措施对水危害进行治理和防护,提高煤矿生产安全性。本文针对煤矿生产中巷道掘进施工中的水情的分析、排查、治理等内容进行分析研究。
1、巷道掘进施工过程中的水情以及探防水技术
煤矿是我国的能源资产,决定着我国国民经济的发展速度和发展质量,煤矿资源是不可再生资源,随着开采力度的不断增加,煤矿资源的储量在不断的下降,因为地质条件的影响,我国煤矿资源生产区的地质受到严重的威胁,煤层构造出现严重的落差,一些岩层受到地下水、承受力等的影响产生严重的破碎[1]。因为煤层较为疏松,地下水很容易渗透到煤层中,在煤矿掘进开采中也非常容易受到地下水的影响。
矿井的开采深度越深受到的水危害就越大,为此在掘进开采中一定要做好防水、治水、排水的工作。在煤矿开采中,根据巷道掘进开采计划,对巷道采矿掘进环境中的水情进行全面的分析和排查,并对可能产生的水危害类型进行判断,制定相关的防治措施。
在对巷道掘进施工过程中的水情进行分析探测时,采用的水情况探测方法有很多中,如果按照探测类型分,可以将其分为钻探、物理探测、化学探测。
(1)钻探。在对矿井中的水情况进行探测的过程,往往采用的方法是钻探和巷探结合,以钻探为主,巷探和钻探进行配合。要注意的是在探测的过程中,含水断层、陷落柱等的探测,不能直接采用巷探的方法进行水情况的探测,在矿井巷道掘进施工中,一定要采用巷探的方法,此时需要在巷探开始之前,进行朝前探测钻孔,防止突然出现水等事故的发生。
巷道掘进施工的不同施工类型,可以将探水分为5种类型:
第一,单巷道掘进时,采用巷道旁边探水的方法进行探水。在单巷道施工的过程中,在巷道的两旁设置相应的机械、设备进行探测检查,将巷道两侧的探测工程加在一起,就可以对巷道两侧的水情况、水危害进行详细的探测,并进行控制。
第二,如果是双巷道掘进,此时的探水方法为单巷道探水。在煤矿开采生产中,两条平行的巷道同时掘进,可以采用一个超前掘进,一个滞后,超前掘进的巷道作为探水巷道,滞后的巷道进行正常的掘进施工,不再进行探水,这样可以保证掘进的连续性。
第三,双巷掘进时,采用交错探水的方法进行水危害的探测。这种探水方法是针对上下掘进的矿井而言,此时将采用水危害探测和巷道掘进施工交叉进行施工,在主要的掘进巷道中副巷道作为探水巷道进行水危害的探测,在副巷道掘进施工时,主巷道则作为探水巷道。
第四,高位巷道控制,低位巷道探水。在一些复杂的地质环境中,进行巷道掘进施工,首先需要将巷道中的煤层充分的了解,高层为的煤层巷道,因为具有一定厚度的隔水层,所以不会受到水的威胁,此时可以进行施工控制。低位巷道,因为泄水条件比高位巷道好,所以将其作为探水巷道,这样可以减少施工工程。
第五,采用隔离的方法,进行巷道水危害的探测。隔离的方法进行水环境的探索,有三种方法:专门掘巷探水、隔层探水、隔水墙探水[2]。
(2)物理探测。在煤矿开采中的巷道掘进施工过程中,对水文条件进行探测的方法,中物理探测的使用也相对的广泛,在物理探测中瞬变电磁法,是利用不接地线源或者是接地线源,发送一次场,在一次场的间歇中,对地质情况产生感应电磁场,并且随着时间而变化,在二次场衰弱曲线中,可以清楚的知道不同深度下的地质条件和地质构造特征等。在瞬变电磁法应用在巷道掘进施工过程中的探防水中,有深度探测、高灵敏、高分辨率、受干扰影响小等诸多优点。
(3)化学探测。在地质、水文勘测中使用的方法,还有一种就是化学探测,化学探测是根据地质、物质、自然资源等中的相关的地球化学指标,进行地质构造、特征等的探测。化学探测适用于多样化的地质构造中探测中,尤其是煤矿探测中,即使在探测的过程中有非常大的影响因素,也不会对其灵敏度产生影响,可以准确可靠的将地质中的各种化学元素探测出。化学探测在煤矿生产中的应用,多为地质构造探测,找矿、探测水文等,有非常高的灵敏度和准确度。
2、巷道掘进施工过程中的综合防水技术
(1)建立相应的排水系统。在煤矿生产中,巷道掘进施工中,必须建立一定的隔离设备,在保证矿井巷道掘进施工中上下、左右等地方煤层的平衡的安全下,建立相应的排水系统。巷道掘进施工过程中建设的排水系统,其排水能力要达到抗灾能力,在此基础上还要进行再次加强,在巷道掘进施工中,要建立有足够排水能力的排水系统。
(2)设置巷道掘进中的探水警戒线。在矿井生产中,对巷道掘进施工中,前方的断层等地质构造有一个清楚的认识,但是针对巷道掘进施工前方的水环境、断层等地质构造的导水性不是很了解的情况下,需要先根据断层处产生的落差,设置一个探水警戒线。探水警戒线的设置,可以在水平煤柱线的基础上,向外推移20~100m,在设置探水警戒线的基础上,进行超前打钻探水,在确定巷道中断层的位置、断层的导水性等后,可以对巷道中煤柱的留置以及断层的加固等情况进行确定。
(3)将巷道底板加固。针对矿井开采施工中,巷道某一地段的构造、水文情况等没有清楚的认识和了解下,巷道的底板实际厚度,要小于安全隔水层的厚度,在这个情况才,地下水流产生的水压实际值要远远的大于此巷道的安全水压,为此需要先将这一地段的巷道水文、地质等情况探测清楚,在确定该地段的水文、地质构造之后,将巷道的底板加固,防止出现水危害。
(4)设立巷道支护。在巷道掘进施工的过程中,因为对巷道某一地段的地质构造、水文情况不是很了解,所以在掘进施工时,需要对巷道底板进行加固,除了需要将巷道底板加固以外,还需要设立巷道支护。加固巷道底板和设立巷道支护,均是为了保证巷道掘进施工的安全,所以为了保证巷道掘进施工的安全性,加强巷道支护的建设,并提高巷道支护的强度,减少巷道支护对巷道底板产生的危害[3]。
(5)增加巷道隔水层厚度。在矿井开采施工中,巷道掘进过程中出现水灾害在一定程度上是因为隔水层的厚度小于安全厚度,此外还有煤柱出现较大的落差,为了保证巷道掘进施工过程中,不发生水危害,需要将隔水层的厚度增加,提高隔水层的压力,保证巷道掘进施工可以顺利的进行。
参考文献
[1]马新青,李增华,赵长闯,陈奇伟,刘震.近煤层岩石巷道掘进防突技术[J].煤矿安全.2009(11):22-25
[2]乔磊.近煤层岩石巷道掘进防突技术[J].煤.2013(03):30-30
[3]孟兆震.巷道掘进施工中的综合探防水技术探讨[J].山东煤炭科技. 2003(04):49-50
作者简介
梁振宏,1974年9月,男,山西晋城阳城人,本科学历,太原理工大学,2013年12月,采矿技术,工程师。