1、147St a n d a r d Ap p lic a t io n/标准应用煤矿开采过程中,地下水的形成和出现,影响着矿井生产进度和安全性,为此需加强对防治水工作的重视程度,采取多种煤矿防治水措施。但就目前状况而言,防治水效果一般,制约煤矿企业的前进脚步。故此应分析矿井水形成的原因,结合当前防治情况,明确测量工作的要点,编制一套完成的测量工作方案。1 煤矿中矿井水形成原因煤矿开采期间,矿井水的形成多是由于地面水源渗透和地下水源流动,使得开采区域积累大量的水源,增加安全隐患。其中地面水源包含降水、沟壑、池塘、河水等,一旦地表崩裂或者塌陷,水源将沿着裂缝向井下流动,一部分流入地下水转化,一部分
2、直接进入矿井。2 煤矿防治水中测量工作的重要性现如今,煤矿企业逐渐认识到防治水工作的重要性,而为推动工作有序进行,提高了对测量人员的综合要求,使其结合煤矿实际情况,制定完善的工作方案。具体工作过程中,相关人员应深入分析作业图纸,了解煤矿资源的分布情况,之后细化测量工作流程,考虑到水灾事故带来的影响,根据地理位置的差异性,编制防治水方案,以此提高煤矿开采的安全性。同时,在煤矿开采期间,防治水工作属于关键内容,需灵活运用测量技术。开采区域形成一定量的水源,将对矿井生产和管理产生或多或少的影响,若未采取水害预防措施,制约开采效率和质量,会提高安全隐患。鉴于这一情况,煤矿企业应将防治水划分至核心工作范
3、围,提供充足的人力资源和设备资源,创造良好的工作环境。还应积极落实测量工作方案,利用信息化技术,构建煤矿防水系统,实时监控开采位置的积水情况,一旦发现水量或水温超过安全范围,系统能立刻报警并停止作业。此外,编制一套完整的防治水工作标准,与测量工作相融合,逐步提升煤矿企业的经济效益。3 煤矿生产中常见透水通道3.1 采空区顶板煤矿生产阶段,采空区顶板属于主要的透水通道,为矿井水的形成创造有利条件。伴随着开采面积的增加,煤矿顶板出现塌陷情况或者崩裂,造成地表明显下沉,出现大面积岩层裂缝或者坑洞,使得顶板积水严重,引发透水事故。3.2 裂隙和断层断层是一种破碎现象,导致煤层产生大量的积水,形成含水层
4、,并且与地面水源相联系,随着时间的延长而源源不断地涌入水源。为避免渗透事故的发生,保障煤矿开采的安全性,应提前制定断层和裂隙的预防措施,解决透水问题。3.3 钻孔封闭不良钻孔封闭不良也会形成透水通道,从而引发渗透事故。主要由于煤矿开采前期准备过程中,地质勘察阶段钻孔质量不良,造成封闭效果较差,形成老空水、含水层等,逐渐向矿井内部流入。4 煤矿防治水中测量工作的应用标准4.1 涌水量测量测量煤矿涌水量时,需同步开展水位测量和涌水摘要:科技水平的持续化提升,为煤矿经营和生产提供技术层面的保障,开采技术更加现代化、自动化,开采效益日渐扩大。其中煤矿防治水工作应引起管理者的重视程度,关系到作业人员的生
5、命安全,但当前防治水工作仍然存在一些不足之处,对此需要灵活运用测量工作技术,掌握测量要点和难点。文章以提高煤矿开采安全性为研究目标,重点阐述了煤矿防治水工作中测量工作的应用标准和实践运用,并简单论述了矿井水形成的原因等内容,希望对相关工作有所帮助。关键词:煤矿;防治水;测量工作徐中凯,绳 宁,崔 岩测量工作在煤矿防治水工作中的应用标准探究(枣庄矿业集团高庄煤业有限公司,山东 济宁 277605)148标 准应用/Stand a rd A ppl i c a ti on量观测工作,在分采区域和煤层位置设置多个观测点,实现全方位监测用水量的变动情况,测量结果更加完整和准确。同时,由于部分出水点刚被
6、揭露,短时间内难以全面了解涌水量和涌水规律。故此测量人员应从多个角度入手,展开加密观测,做到动态化、持续化监测,从而快速掌握涌水规律。不仅如此,优先选择容积法、浮标法、流速仪法、堰测法,将测量精度误差控制在 10%内,参考煤矿的涌水规律,采取可行性较高的防治水措施。4.2 地下水位测量对于煤矿开采作业来说,地下水环境影响着开采成本,并且伴随着开采深度的增加,若地下水积水严重,将严重威胁开采人员的生命安全。故此,煤矿开采阶段,应利用现代化技术,精准测量地下水位高度变化,并参考相关应用标准,推动测量工作有效开展。具体测量过程中,相关人员应按照标准要求,按照一定的顺序编号观测孔,设置独特的标志,避免
7、重复测量或无效测量,其中标高和坐标测量属于重点。测量观测点标高时,应遵守每年测量 1 次的标准,检验矿井变化情况,若发生异常变动或其他事件,也应及时复测。测量坐标时,需每月测量 3 次,当开采期间发生突水情况,则需适当增加测量频率,严格遵守矿井水文地质规范要求,规范测量操作行为,尽可能地减小测量误差。另外,水文测量作业完成后,技术人员应做好测量数据的整理和处理工作,仔细记录和分析水位观测资料,准确填写台账,为煤矿防治水工作提供可靠资料,采取有效的防治措施。4.3 水文地质测量在煤矿防治水中应用测量工作时,水文地质测量属于核心部分之一,需要掌握应用标准,了解测量工作的重点。具体而言:其一,采矿施
8、工过程中,由于作业条件和地质条件存在差异化,个别开采位置存在底板突水的问题,导致矿井巷道环境恶化,延长开采时间,降低煤矿开采质量。严重则损坏开采设备,增加资金投入,扩大开采安全隐患。为此测量水文地质条件时,测量人员若发现矿井区域存在渗水、底板开裂等情况,需立刻向上级部门汇报,递交内容完整的测量报告,提出可靠的意见和建议,杜绝重大渗水事故的发生。其二,测量水文地质过程中,突水点观测为重点,不仅要求技术人员借助现有资源,测量和记录突水点位置和出水时间,还应测量出水岩性、厚度、层位等等,再依据测量数据和出水形式,以及周边岩石的损坏情况,精准判定涌水量、水质等,提供内容完整的测量报告。其三,煤矿开采期
9、遇到含水层时,应按照测量标准逐一检测含水层的岩性、厚度等,系统化分析含水层构造和发育情况。测量期间,含水层揭露点的标高和位置需反复测量,准确阐述和分析出水量、温度变化特征。特殊情况下,也可进行水样检测实验,以实验报告为依据,采取煤矿防治水措施。其四,采矿位置形成出水缝隙,需精准测量裂缝的宽度、长度等,了解裂缝形状,深入分析地下水的活动轨迹,完善煤矿测量图纸,为防治水工作提供充足资料。5 煤矿防治水中测量工作的实际运用和运用策略5.1 实际运用5.1.1 运用于采空区积水防治为有效降低水害影响,提高防治水工作质量,应完善和更改测量工作方案,将其运用于采空区积水防治工作,提前细致化勘察采空区的积水
10、情况,并根据勘察结果编制预警方案,做到高质量高效率测量。当前,展开煤矿采空区积水测量时,常见测量方法为:工程物探法、瞬变电磁法、浅层地震法等,每种方法都具有一定的优势,具体而言:工程物探法优势具体表现为普查效率高、作业面积大;瞬变电磁法运用优势为作业便捷,且含水体灵敏,在横向和纵向具有较高的分辨率,进一步提高了探测结果的精准度;浅层地震法多运用于追踪采煤层反射波,根据剖面勘察结果,判断采空区积水的具体情况,精准划分采空区积水的影响范围。另外,灵活运用瞬变电磁法,有助于全面化探测采空区的积水情况和水面上涨幅度,但极易被体积效应所影响,且多解性特征明显。浅层地震法则难以确保积水深度测量的准确性,测
11、量误差较大。故此,为获得准确的采空区积水测量结果,防治水工作方案能够落实,可以从煤矿具体情况出发,同时运用瞬变电池法、浅层地震法等,将多种技术的优势综合,提高测量的全面性。5.1.2 运用于煤矿老空水防治通过查阅大量实践案例可知,煤矿开采期间,矿井水害安全事故出现较为频繁,其中老空水渗水事故影响巨大,事故发生概率超过 30%。与其他渗水事故不同的是,老空水能够在极短时间内流出水源,水体流动速度大,若忽略老空水的防治,轻则延长开采时间,破坏煤矿开采条件,重则威胁开采人员的生命安全,产生巨大的经济损失。基于此,管理人员应注重老空水的防治,根据以往作业经验,提前制定并落实规章制度,指出重点测量内容,
12、灵活运用探放水技术。具体测量过程中,利用探放水技术,明确煤矿老空水的位置和积水量,提前预估排水时间和放水效果。与其他技术相比,探放水技术运用关键为估计积水量、确定积水范围。实际操作过程中,测量人员需全面收149St a n d a r d Ap p lic a t io n/标准应用集和整理煤矿资料,掌握煤矿的地质条件和水文条件,系统化分析老空区位置的基本构造和水源情况,确定当前积水量,推动煤矿老空区防治水工作稳步开展。另外,老空水防治期间,瞬变电磁仪为核心设备,具有方向性良好、分辨率高、占地面积小、作业快速等优势,可做到近距离观测,监测范围为 100 m。5.1.3 运用于导水通道防治防治煤
13、矿水害时,需要根据测量结果,了解导水通道的走向和位置,再给予可行性较高的防治措施。防治导水通道时,主要利用瞬变电磁勘测技术,测量导水通道的地理位置,预估地下水涌入量。瞬变电磁法指:不接地回线或接地电磁中,采取一次电磁场间接性的方法传播电流,形成二次涡旋电磁场,掌握导水通道的具体情况。以河南某个煤矿为例,沿着断层的方向布置瞬变电磁测线,绘制电阻率剖面图,深入分析导水通道。经实际运用确定了断层导水异常的位置,并且在导水通道的断层方向,以及垂直断层的方向,发现宽度较大的通道。5.2 运用策略5.2.1 优化测量方案为凸显测量工作的重要性,应仔细研究和分析测量方案,在了解煤矿基本情况的基础上,明确测量
14、工作的要求和标准,优化和整改测量方案,避免出现测量误差大等情况。同时,收集和整理测量工作所需的资料和图片,确定不同测量内容的误差限值和测量标准,促使测量方案得到有效落实。对于煤矿防治水测量方案来说,应满足以下几点要求:一为满足测量精度要求,严格遵守相关规定,立足于煤矿实际情况,选择最佳的测量方法;二为提高全面化核对的条件,满足测量数据二次校核的要求;三为与煤矿开采工期相配合,确保能够在规定时间内高质量完成开采工作。5.2.2 遵守相关注意事项防治水测量工作开展之前,管理者应组织测量人员学习测量内容和技术要点,使其能够遵守相关注意事项,高质量完成测量工作内容。预测煤矿开采贯穿点位置时,需分析不同
15、阶段开采期限和作业范围,并能依据测量方案,收集相关的数据资料。同时,根据煤矿资料分析阶段和开采方案,选择测量方法,将多种测量方式融合使用。完善测量标定资料过程中,相关人员应查找开采工期方案和资料,了解设备和人力投入情况,逐一检查防治水设备和仪器,确保其处于最佳运行状态,若发现个别仪器或设备测量误差大,需即刻校对。只有检查合格的仪器,才能运用于测量工作,并仔细核查现有导线。另外,校对作业现场导电线,依据现有资料信息,计算标定数据。测量人员还应提前熟悉煤矿环境,进入矿井了解当前开采情况,记录存在渗水隐患的位置。此外,中线控制也属于关键,需保证标定方向的准确性,委派设备操作人员和测量人员协同控制,避
16、免出现无效测量等情况。5.2.3 加大资金投入煤矿企业开展防治水工作时,需要加大资金的投入力度,购买仪器设备,具有充足的资金培养和引进技术人员,保障人力资源和设备资源充足。防治水测量工作中,测量人员应具备丰富的工作经验,以及专业化的技能,满足测量工作的岗位要求。但目前煤矿企业过于注重可产生效益的工作或活动,忽略测量工作,各项资源处于投入不足的情况。为此,相关企业应改变运营管理理念,在防治水工作领域投入更多的资金,培养并引进专业技术人才,配置新型技术设备。一旦出现透水事故,测量人员可利用仪器设备,检测矿井区域积水情况。6 总结总而言之,在时代快速发展背景下,煤矿开采工作受到社会广泛关注,直接影响着区域经济的发展,但当前水害事故频繁出现,不仅提高了煤矿开采难度,增加开采成本,还威胁了作业人员的生命安全。鉴于此,煤矿开采企业应重视防治水工作,灵活运用测量工作技术,如,瞬变电磁勘测技术、浅层地震法等,并掌握测量工作的应用标准,做好涌水量观测、水文地质测量、地下水位测量等,推动煤矿防治水测量工作有序开展,最大程度上减小测量误差。作者简介:徐中凯(1992-),男,籍贯:江苏沛县,学历:大专,研究