水文地质对矿井防治水工作的重要性_郭荣.pdf

收稿日期:2 0 2 1-1 1-1 3作者简介:郭荣(1 9 9 2-),女,山西浑源人,本科,2 0 1 8.6毕业于中国矿业大学,助理工程师,研究方向:地质防治水水文地质对矿井防治水工作的重要性郭 荣(晋能控股煤业集团 燕子山矿地质测量部,山西 大同,0 3 7 0 3 7)摘要:对水文地质对矿井防治水工作的重要性进行研究,首先对矿井开采过程中的常见水害进行探讨,随后对防治水工作中存在的问题进行分析,提出了对应的解决措施,以保障防治水工作的顺利进行。这不仅有助于防治水工作效用的充分发挥,还能在井下营造安全的生活环境,对煤炭企业的经济发展也有着重要的促进作用。关键词:水文地质;矿井;防治水中图分类号:P 6 4:T D 7 4 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 2)0 3-0 0 3 4-0 4 在当前的经济结构中,煤炭行业是其中的重要组成,需要相关人员加以重视,采取适宜的措施推动煤炭行业的稳定发展。而在煤炭开采过程中,水害问题的发生不仅会使矿井企业受到经济损失,还会给现场人员带来安全隐患。因此,在矿井开采前,工作人员需对现场水文地质条件进行全面调查,根据调查结果制定防治水措施,以使现场安全得到保障。1 矿井开采中常见的水害问题1.1 大气降水型矿井水害大气降水是地下水的主要来源,对矿床冲水现象的发生也有着直接或间接的关系。在这种情况下,作为的矿床冲水的直接原因,当大气降水的时间超过实际需求,或出现时间延迟等问题,就可能引发矿床冲水问题,给井下环境带来安全威胁1。从以往的处理经验来看,这类事故的灾害程度与降水量有着正比的关系,需要相关人员加以重视。1.2 地表水源型矿井水害当矿区地表上存在水体分布时,如海河湖及水库等,矿井企业需对天然条件下的矿区情况进行调研,并对开采后地表水对矿床的影响进行对比分析,这是水文地质勘探工作的核心内容2。通常情况下,地表水的分布的较为集中,且具有水量大的特点。此时,一旦采矿活动与地表水形成水力联系,就会提高水灾的影响程度。1.3 地下水源型矿井水害该类型的水害问题较为复杂,根据不同含水层的介质特征,可分为松散岩孔隙充水、基岩裂隙充水等水害问题3。而从不同含水介质引发的水害问题来看,由于岩溶水含水层具有较强的富水性,此时,一旦采矿活动的开展对该层进行导通,进而形成的矿井水害往往具有较强的致灾性。另外,从含水层的水力特征来看,由于承压含水层的富水性相对较强,导致该类型的矿井水害也往往具有较强的致灾性。1.4 袭夺水源型矿井水害随着矿床开采、地下水降落漏斗的扩展,采矿活动必然会使矿区的地下水环境发生严重变化。此过程中,人工地下水流场从天然地下水处获得水源的过程被称为袭夺水源。这类灾害主要的产生于以下几处位置4。第一,位于矿区地下水排泄区的泉水;第二,位于地下水排泄区的泉水等。通过这一问题的分析可得,该类水害的致灾效果与水源补给的富水性成正比关系。2 水文地质对矿井防治水的重要性2.1 对矿井安全的影响在矿井生产过程中,完善的水文地质资料是保障矿井安全的重要因素。近些年常见的矿井事故的发生原因也多为矿井生产单位没有对现场进行全面调查,准备的资料不够全面,进而给矿井安全带来了安全隐患,很容易引发影响严重的安全事故,对现场人员的生命安全及企业生产效益造成了威胁。如在内蒙古自治区的矿井建设中,某企业在对矿区进行挖掘时因没有对水文地质情况进行全面收集,导致实际的煤层掘进时,工作面底板的奥灰水出现突水问题,引发透水事故5。因此,在矿井43 内蒙古石油化工2 0 2 2年第1 1期 生产过程中,矿产单位需要对井下的水文地质资料进行全面收集,通过科学分析的方式,明确矿井隔水层、含水层的特点,对地下水补径排等条件进行熟悉。由此,其能够根据井下水文地质情况对工程中的灾害因素进行防范,以提高安全生产计划的可靠性。2.2 对水文地质调查的影响水文地质调查工作的开展关系到矿井开采工作的顺利进行。因此,在矿井生产前,开采人员往往需要对矿井范围内的水文、气象、地质等信息进行调查。同时,在调查过程中,调查人员需注意对影响开采作业质量的区域情况进行明确,以制定更加完善的开采计划,保障井下开采的顺利进行。而为了减少透水事故的发生,调查人员还需对矿井周边情况加以关注,尤其对废弃矿井、老煤窑等区域,应当在图纸中表处于这类矿井的具体位置、开采范围及年限情况等信息6。此时,若水文地质情况过于复杂,就会使勘察难度得到提升,对调查工作的高效进行造成阻碍。如在大同某矿井的开采中,矿井技术人员因没有对 周边情况进行详细调查,导致实际开采中出现了越层越界开采问题,引发空水涌出事故,造成人员伤亡。2.3 对结构布局的影响通常情况下,矿井的生产资料很容易受到水文地质条件的影响发生转变,这使得在开采工作开始前,相关人员需以水文地质资料作为理论依据,对开采区的结构进行合理设计,并对其内部的巷道挖掘进行科学指导。然而,部分矿业企业没有在施工开始前对当地进行全面调研,收集的地质资料也不够准确,导致实际施工中很容易出现井底渗水的问题7。因此,为规避井底渗水问题造成的影响,技术人员需对开采方案进行重新优化设计,进而对煤炭生产的高效进行造成了阻碍,对其他工作的进行也会造成影响。2.4 对煤炭储量的影响在矿井开采过程中,施工设备的选择及巷道布置等工作的开展均需要基于当地矿井储备量进行。因此,若该地区的实际储备量低于测量量,就会使施工储备环节更加复杂,导致工程成本提升。而当实际的矿井储量大于测量时,又会引发准备工作不充分、人 员 紧 缺 等 问 题,进 而 造 成 资 源 浪 费 等 问题8。由此可得,对水文地质进行详细调查,能够实现对矿井储量的科学分析,进而减少有资源浪费问题的发生,为煤炭企业经济效益的提升奠定基础。3 矿井防治水工作中存在的问题3.1 资金供应不足从当前矿井防治水工作现状来看,由于企业缺乏足够的资金支持,使得其没有针对该工作组建专门的工作部门,相应的专业工作人员也不足,进而导致防治水工作常陷入无组织无纪律的困境。同时,防治水的资金不足还会对工作人员的积极性造成削减,且在日常工作中缺乏常规的防范及检查措施,长远的工作规划也不合理。在这种情况下,防治水工作很难得到规范进行,提高了安全事故的发生概率。另外,在矿井的经营管理中,安全问题的受重视程度虽然一致居高不下,但多数员工对防治水这一方面缺乏足够的重视,仅是做表面工作。再加上多数管理者对防治水工作没有正确的认知,没有对其投入大量的资金进行建设,导致其忧患及防范意识不足。因此,防治水工作的开展受限。此外,许多矿井没有制定中长期的防治水工作计划,也没有在实际施工中成立专门的防治水工作小组,导致现场相对混乱,各项工作的开展无法得到有序进行。这不仅导致防治水工作无法取得理想的效果,还会对矿井的长远发展造成影响。3.2 治水资料相对滞后在矿井开采生产中,部分老矿井由于开采年代久远,相应的开采资料及图纸存在缺失,给防治水工作的进行造成了阻碍。此时,当这类矿井有谁在问题发生时,检修人员无法对其进行科学合理的判断,相应的防治水对策也很难制定,对后续防治水工作效果造成了影响。另外,还有的防治水工作人员专业经验不足,且人才缺失的喜爱内向十分严重。再加上防治水工作环境较为特殊,对专业人才的吸引力不足,相应的设备配置工作也较为困难。种种问题的发生对矿井防治水工作的进行造成了严重的阻碍,不利于其工作效果的充分发挥。3.3 地质基础工作较为薄弱在水文地质调查的过程中,受专职人员缺乏的影响,当前多数煤炭企业的水文地质资料均有普通的地质人员兼职收集,增大了其工作量。此时,部分工作人员存在消极的工作态度,且对于水文地质的专业知识不够熟悉,导致水文地质的基础工作较为薄弱。如部分工作人员对涌水量观测方法掌握不足、矿井充水性图的绘制不清、对矿井涌水量与排水量的概念混淆等。种种问题的发生均会对矿井防治水工作的效果造成影响。53 2 0 2 2年第1 1期郭 荣 水文地质对矿井防治水工作的重要性4 矿井防治水的措施4.1 做好地质勘测工作由于我国幅员辽阔,不同地区的地理环境存在较大的差异,使得矿井资源的总量十分丰富。随着我国经济发展的水平的提升,对矿井资源的需求也愈发加强,为矿井开采业的发展作出了重要的贡献。而矿井地质勘测工作是保障整个开采工作顺利进行的重要因素。通常情况下,矿井地质测量工作主要指对某一地区的地质结构与地表特色等进行深入分析,并以数据的形式对其进行归纳整理,绘制出相应的数字测量图,通过对矿井地区的测量,对该区域的矿井资源进行准确测量,并能够对矿井在地下的位置分布进行确定。此时,通过对该区域的地表结构进行分析,技术人员还可以制定更加合理的开采方案。由此可得,地质勘测对整个矿井开采具有重要的促进作用。因此,对矿井企业来说,其需要在开采前做好地质勘探工作,并积极引进先进的地质勘测技术,从而能够为后续矿井生产提供准确的数据信息,减少安全事故的发生。4.2 加强对防治水工作的重视为使防治水工作得到高效开展,企业除了需要加强对现场地质条件的分析,并通过多角度、全方位地研究分析,使水文地质信息的价值得到充分发挥,分从而为防治水工作的进行提供准确的数据支持。同时,在矿井防治水工作中,企业还需坚持安全生产的原则,结合实际对防治水工作内容进行细化,并对工作需求进行明确,从而使各员工都能严格按照矿井生产需求进行作业,做好对工作内容的合理分配。只有这样,防治水工作内容才能得到全面落实,治水效果也才能得到提升。此外,企业还需制定矿井防治水工作责任制,加强对各项治水措施执行效果的监督,并对防治水工作权限加以明确,以提高防治水效果。另外,施工人员还需定期对矿井的水患情况进行调查,并对矿井开采过程中潜在的隐患等加强认知,利用先进的处理技术,对水患情况进行判断,从而制定更加高效的解决方式,实现水患处理效率的提升。而为了能够及时对水患问题进行处理,矿井企业还需建设完善的水害问题应急处理系统,结合以往的工作经验制定处理预案。此时,当矿井开采过程中有水患发生时,系统能够及时给出预警,由检修人员对其进行处理,避免给井下工作人员的生命安全造成威胁。4.3 制定严格的开采机制对矿井井下作业而言,其具有复杂性强、流程冗长的特点。因此,在实际的作业过程中,常有质量问题发生,需要企业对施工全流程进行规划整理。首先,在施工开始前,其需要对施工图纸进行规划,保证图纸内容切实可行;其次,在井下营造良好的工作氛围,激发工作人员的积极性,减少消极怠工的现象发生。再次,对各施工人员实施考勤管理制度,做好对井下工作人员的管理。最重要的是构建完善的施工标准流程,并对巷道贯通的作业步骤进行精细化处理,使工作落实到个人,从而使整个作业过程能够高效进行。而在开展井下开采施工前,企业还需对图纸加强管理,保障其可行性。只有这样,开采工作才能有序进行,安全事故的发生也才能得到规避。第一,结合当地实际情况对地质环境等进行全面的规划,并在井下开采前对图纸内容进行审核,确保其能够实现全面落实。此过程中,审核人员还需结合经验丰富的施工人员的意见,并对当地的气候、地形等因素进行综合考虑,从整体上提高施工图纸的科学性,保证其满足井下作业的需求。第二,管理人员需对井下作业的施工流程进行合理规划,并在施工过程中对实际作业情况进行监督,当有异常现象发生时,需及时与设计人员进行沟通,通过协商等方式共同对作业方案进行调整,找出异常现象的产生原因,并制定对应的解决措施,从而有效提高矿井生产效率,这对没夸各区域经济效益的提升具有重要的促进作用。4.4 组建专业化防治水团队水文地质勘测结果的准确性关系着矿井防治水能否得到顺利进行。这不仅需要企业管理者制定完善的防治水方案,还需强化各工作人员的能力。为此,企业需组建专业的防治水工作团队,并在上岗前对其进行培训,使其对水文地质分析的积极性得到充分发挥,为防治水工作效果的提升奠定基础。而在实践中,企业也可以通过对各员工工作岗位进行调整的方式,选拔更加专业的工作人员参与其中。此时,这些员工对防治水工作的实施要点有更加明确地了解,各项规则标准也能得到更加全面的落实,有助于提高防治水工作的执行力度。另外,企业也应当定期开展招聘工作,吸收专业的防治水人才参与其中,提高软对的整体活力。这不仅可以提高水文地质勘测结果的准确性,还能使工作人员根据信息得出准确地判断结果,再以此结果开展对应的防治水措施,有助于提高矿井的生产安全,水害问题也能得到有效规避,对企业的发展具63 内蒙古石油化工2 0 2 2年第1 1期 有重要的促进作用。5 结束语在当前的煤炭行业中,防治水工作的开展对作业安全具有重要的促进作用,也能推动开采效率的提升。因此,本文对水文地质对矿井防治水工作的重要性进行分析,先对防治水工作中存在的问题进行探讨,随后提出了做好地质勘测工作、加强对防治水工作的重视、制定严格的开采机制等措施,以充分提高防治水工作效果,为后续井下作业的安全进行提供保障。参考文献1 李云,徐连三,陈建良,王中武,李祖春.基于海绵城市建设的水文地质结构模型构建 以武汉市长江新城起步区为例J.资源环境与工程,2 0 2 2,3 6(2):1 9 8-2 0 3.2 文冬光,宋健,刁玉杰,张林友,张福存,张森琦,叶成明,朱庆俊,史彦新,金显鹏,贾小丰,李胜涛,刘东林,王新峰,杨骊,马鑫,吴海东,赵学亮,郝文杰.深部水文地质研究的机遇与挑战J.地学前缘,2 0 2 2,2 9(3):1 1-2 4.3 于建丛,张永泽,黄文龙.测井在水文地质钻探中划分咸淡水分界面的应用J.地质装备,2 0 2 2,2 3(2):2 1-2 4+3 2.4 宋刚,罗跃.徐州市铜山区利国铁矿区吴庄铁矿水文地质类型研究J.能源技术与管理,2 0 2 2,4 7(2):1 6 2-1 6 5.5 李芳.邢台东庞煤矿西庞新风井地质特征研究 J.能 源 技 术 与 管 理,2 0 2 2,4 7(2):1 7 1-1 7 3.6 杨珺茹,利奂章,马龙飞,崔钰.恭城县莲花镇枧头小学建设项目地质灾害特征及防治建议J.四川地质学报,2 0 2 2,4 2(1):9 7-9 9+1 0 3.7 解国强.柳塔煤矿水文地质条件勘查及水害应对 J.陕 西 煤 炭,2 0 2 2,4 1(2):1 6 6-1 6 9+1 8 0.8 任朋英.水文地质因素对煤矿地质灾害的影响及应对措施J.能源与节能,2 0 2 2,(3):2 1 8-2 1 9.9 V a r o u c h a k i sEmm a n o u i lA.,G u a r d i o l a A l b e r tC a r o l i n a,K a r a t z a sG e o r g eP.S p a t i o t e m p o r a lG e o s t a t i s t i c a lA n a l y s i so fG r o u n d w a t e rL e v e 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