煤矿水害防治先进技术经验及应用论文范文(2篇)

煤矿水害防治先进技术经验及应用论文范文第1篇：矿井周边报废小煤矿水害与防治技术探讨

摘要：水害问题是煤矿生产中威胁巨大的问题，不仅会影响煤矿的正常生产，导致矿井设备的损坏，还可能引发重大的人员伤亡，因此做好煤矿水害的防治工作至关重要。但是矿井周边大量的报废小煤矿由于缺乏有效管理，存在严重的水害威胁，防治难度较大。文章对煤矿水害的危害性进行了分析，并就矿井周边报废小煤矿的水害防治工作进行了探讨。

关键词：矿井周边；报废小煤矿；水害防治技术；矿井设备；煤矿生产；水害威胁 文献标识码：A

中图分类号：TD745 文章编号：1009-2374（2016）26-0140-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.068

工业化进程的不断加快，在带动社会生产力水平持续提高的同时，也使得社会对于能源资源的需求越来越大，我国的矿产开采行业呈现出了繁荣发展的态势。而在煤矿生产中，矿井周边分布着许多的小煤矿，这些小煤矿在设备、技术、管理等方面与大型煤矿存在着巨大的差距，因此安全事故频发，造成了严重的负面影响。尤其是报废小煤矿的水害问题，更是直接影响了矿井的安全生产，做好相应的水害防治工作，成为矿井管理部门和相关技术人员必须重点关注和深入研究的

课题。

1 煤矿水害的危害性

煤矿水害主要是指影响矿井正常生产活动，对矿井安全生产构成威胁，使得矿井局部或者全部被淹没的矿井涌水事故。煤矿水害所引发的危害是非常巨大的，不仅会导致煤矿生产环境的恶化，引发巷道变形，缩短设备使用寿命，还会降低资源的开采率，产生大量有害气体，造成瓦斯积聚、爆炸等问题，甚至引发人员的伤亡。

截至2015年8月，全国因煤矿水害事故导致死亡的人数达到了61人，占煤矿事故死亡人数的17.8%，同比增长27.1%，其中包括大型水害事故7起，死亡人数35人，分别占全国煤矿重特大事故的28%和30.7%。因此必须深刻吸取水害事故的教训，将煤矿水害的防治由原本的过程治理为主改变为以源头预防为主，由局部治理为主转变为区域治理为主。

2 矿井周边小煤矿的特点

存在于大型国有煤矿矿井周边的小煤矿，往往都是一些私营性质的煤矿，具有非常显著的特点：

第一，在埋藏浅、地质条件简单的地区分布多而密集，在埋藏深的地区则比较稀少，主要是为了便于进行煤炭资源的开采，减小工作量。例如在我国徐州东部某矿区，由于煤层埋藏较深，小煤矿缺乏开采的技术条件，因此存在矿井周边范围内，影响其生产安全的小煤矿仅有1个，而与之相对，在山西某矿区，由于煤层埋藏浅、开采容易，影响矿井安全生产的周边小煤矿达到了25个。

第二，部分小煤矿在经过了长期的开采之后，煤炭资源已经基本开采完毕或者在其现有的设备和技术条件下无法进行开采。受利益的驱使，部分小煤矿开始越界对相邻煤矿的煤层进行开采，甚至直接在国有煤矿的采空区掘进找煤，严重影响了国有煤矿的生产安全，同时也造成了煤炭资源的大量浪费。

第三，小煤矿本身的资金力量和技术力量相对薄弱，无论是开采设备、掘进设备还是提升设备相较于国有大型煤矿都存在较大的差距，甚至部分小煤矿还使用一些已经淘汰或者濒临报废的设备，加上缺乏正规的设计以及完善的管理，在生产方面存在着盲目性、安全意识不强的问题，这也是小煤矿安全事故频发的重要原因。煤矿安全事故的频繁发生，在社会上产生了不良的影响，人们的“谈煤色变”很大程度上都是受小煤矿安全事故的影响。在国有煤矿中，由于技术先进、设备完善、管理到位，安全事故的发生概率相对较低。

第四，小煤矿的私营性质使得其在生产中盲目追逐利益的最大化，缺乏对于水害威胁性的正确认识，没有健全完善的水害防治制度和措施，从而在影响自身生产安全的同时，也会对周边煤矿造成巨大的安全威胁。

3 矿井周边报废小煤矿水害的防治措施

3.1 强化政府监管

政府有关部门应该重视对矿井周边报废小煤矿的监管和治理工作，颁布相应的政策法规，整顿存在安全隐患的小煤矿，严禁无证开采，治理资源枯竭的报废小煤矿，减少煤矿水害事故的发生。例如对存在于国有矿井周边的报废小煤矿，政府有关部门应该安排专业技术人员进行现场勘查，结合区域内的地质水文条件，制定切实可行的治理措施，如对采煤塌陷区的回填复垦、对水害隐患的应对等，强化矿区安全管理工作，充分发挥政府部门的监管作用，保证矿井的生产安全。

3.2 明确防治原则

煤矿水害的防治工作应该进一步贯彻落实“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字原则以及“防、堵、疏、排、截”的五项综合治理措施，强化基础管理、现场管理、技术管理和应急管理，重点针对容易引发水害事故的老空水、承压水、顶板水和地表水进行预防和整治，构建完善的水害防治体系，强化监管力度，尽一切努力防范和遏制煤矿水害事故的发生。

3.3 做好排查工作

为了避免洪水通过废弃井筒灌入到正常生产矿井，煤矿管理部门应该做好废弃井筒的排查工作，切断洪水的传输途径，对采煤塌陷区域应该及时进行回填，如果发现之前回填的部分再次出现了沉陷，则应该查明原因，看地基下是否存在有地下河、洞穴等，然后重新进行补充回填处理。小煤矿在开采过程中往往都缺乏正规的设计以及完善的管理，加上受设备、技术等条件的制约，往往都是挖到哪里采到哪里，因此可能存在有大量的无用巷道，而这些巷道极可能贴近矿井，一旦在水流的冲刷作用下形成连接通道，所带来的危害是难以估量的。对此在进行废弃小煤矿的排查过程中，应该应用先进的仪器和设备，对其巷道的走向和分布情况进行分析，如果发现安全隐患，则必须及时进行处理，消除水害事故发生的可能性。

3.4 完善规章制度

一个相对完善的规章制度是保证矿井水害防治工作顺利展开的基础和前提，同时也能够为相关措施的贯彻落实提供保障，对管理人员的行为进行约束，促进煤矿管理水平的提高。从目前来看，在煤矿水害防治的规章制度建设方面，相关部门还是比较重视的，例如国家煤矿安监局印发了《煤矿探放水工安全技术培训大纲及考核要求》（试行）的通知，同时针对我国“十一五”期间开展的煤矿防治水工作进行了总结和深入分析，组织专业技术人员编写了相应的《中国煤矿水害事故防止技术》以及《煤矿探放水工培训教材》，为煤矿水害的防治工作奠定了良好的理论和技术基础。另外，相关部门还针对煤矿水害问题制定了一系列的规章制度，推动了矿区水害防治工作的发展。

3.5 做好基础工作

首先，煤矿企业应该构建完善的防治水机构，对相应的规范和标准进行完善，对防治水的责任进行明确，设置专门的防治水工作队伍，确保工作人员具备良好的专业素质和实践经验。对于一些水文地质条件相对复杂的矿井，还应该配备相应的地质勘查人员以及工程技术人员；其次，应该进一步加大对于水害防治资金的投入力度，对矿区以及矿井的水文地质条件进行查明，尤其需要关注老空水的分布状况，关注废弃小煤矿的影响，按规定编制完善的矿井水患论证报告，采取合理有效的防治水措施，并对煤矿生产中必备的图件以及基础资料进行健全和完善；再次，煤矿企业应该依照《煤矿防治水规定》的相关要求，对矿井所处区域的水文地质类型进行明确，结合水害的具体类型，制定针对性的防范措施；最后，在条件允许的情况下，应该建设相应的水害防治示范矿井，推动矿井防治水工作的发展。

3.6 引入先进技术

煤矿企业应该放眼全国，对各地煤矿企业在水害防治方面的成功经验进行研究和推广，不断提升水害防治工作的效果。需要注意的是，在对技术和设备进行引进的过程中，应该充分考虑适用性问题，避免盲目性和随意性。例如，对于地质水文条件相对复杂的矿井，可以配置相应的物探设备，结合化探、钻探都技术，对矿井周边以及废弃小煤矿的水文地质条件进行查明，以提高水害预测的可靠性和准确性；对于受承压水威胁较大的矿井，应该做好相应的疏水降压处理，配置大功率潜水泵，应用底板注浆加固技术等，避免出现突水淹井的情况。同时应该对一些落后的工艺技术和设备进行淘汰，如不能使用采掘活动来代替探放水工作，不能在老空水区域或者水体下对急倾斜煤层进行开采，不能在没有经过规划设计的前提下设置挡水墙等，避免可能产生的煤矿水害事故。

4 结语

总而言之，水害对于矿井生产安全的威胁是不容忽视的，需要得到足够的重视。矿井水害的防治工作涉及的内容众多，是一项复杂性、长期性、综合性的系统工程，尤其是存在于矿井周边的报废小煤矿，其对于矿井生产安全的威胁并不会因为报废而有所降低，因此必须加强对于潜在性威胁的防治力度，严格防治水规范和标准，采取切实有效的防治水技术，保障矿井生产的可靠性与安全性。

参考文献

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[6] 郭俊生.煤矿水害防治技术方法及发展现状[J].山西焦煤科技，2012，（3）.

作者简介：罗建（1962-），男，江西萍乡人，江西省上饶市煤炭学会工程师，研究方向：采煤。

煤矿水害防治先进技术经验及应用论文范文第2篇：探放水技术综合应用实践

【摘 要】据统计，老空透水事故占煤矿水害事故的80%以上，因此探放水工作对于煤矿安全生产至关重要。文章以某煤矿为例，介绍了针对不同类型的采空区积水，分别采用不同的探放水方案的综合探放水技术。具有一定的推广和应用价值。

【关键词】矿井水害；探放水技术；采空区积水

前言

矿井水害事故是危害煤矿安全生产的重大灾害之一。而采空区突水约占煤矿水害事故的30%。采空区突水具有时间短、水量大、破坏性强等特点，所以对煤矿采空区积水探放是矿井防治水的重要任务之一。某煤矿是一座年产超过500万t 的特大型矿井，同时也是多煤层开采和被周边小窑严重破坏的矿井。该矿周围遍布采空区，包括古采空区、大矿的采空区和小煤矿采空区。采空区积水的存在，严重影响着矿井的安全生产。为此，有必要对探放水技术进行研究。该矿针对采空区积水类型的不同，采取不同方案解决水患，取得了良好的效果。下面对其经验进行介绍。

1 工作面概况及水患分析

5-2# 煤层工作面煤层总体比较稳定，厚度在1.3 m～2.9 m之间。直接顶为灰白色粉细砂岩互层，粉砂岩为主，水平层理；直接底为灰白色粗-中-粉细砂岩，北部以粗、中粒砂岩为主，中部发育为粉砂岩，南部发育为粉砂岩、粉细砂岩互层，向南粒度变小，北部和中部夹有少量炭质泥岩。

5-2# 煤层6506、6508、6510 工作面上覆为5-1# 层，属于较大积水区。其北部上覆为5-1# 层6306、6308 大矿采空区，于2006 年～2008 年采空。当时5-1# 层21111巷透水，大部分水涌入上述采空区中；南部上覆绝大部分为邻近煤矿破坏区，其内水、瓦斯等情况不明，从煤层底板等高线和充水性图及小窑仅有的访查资料分析，预计破坏区内存有大量的采空积水； 且5-2# 煤层与5-1# 煤层层间距为6～13.5m，属于近距离开采煤层，直接顶基本为粉细砂岩互层，性脆易碎。巷道掘进时，上覆采空区内充满的积水没有得到释放，会造成掘巷圈面期间顶板软化、局部顶板压力增大、难以维护，严重影响着掘巷期间的安全生产，同时也大大增加了探放水工作的难度。

2 采空区积水量的估算

以某矿现采层5-2# 层6506、6508、6510工作面上覆5-1# 层6308 和6306 工作面采空区为例，积水水量的计算：

Q=KSh

式中：Q —采空区积水量，m3；

K—充水系数，取 20%；

h—工作面回采高度，m；

S—采空区面积，m2。

取K 值时，根据采空区年限的长短适当增减。根据历年采空区水量计算经验，K值取20%～25%。6308工作面于2007年开采，采高h=2.13m；6306工作面于2006 年开采，采高h=2.3m。根据煤层底板等高线及充水性图分析，可预测出该采空区的积水线，并得出6308 采空区积水面积为S =10500.4m2，6306采空区积水面积为S=24530.4m2。

经过调查分析得出，该采空区无其他大的补给水源，因此K 值取0.2，由Q=KSh 得出6308 采空区积水量Q=0.2×10 500.4×2.13=4 410.2m3，6306工作面采空区积水量Q=0.2×24530.4×2.3=11 284.0 m3。5-1#层已采空多年，采空面积及积水量无法估算，只能在采掘期间执行边掘边探，保证工作面安全生产。

3 探放水方案

为彻底解除对5-2# 层6506、6508、6510 工作面的威胁，在掘巷期间，该矿地测部门坚持“有掘必探，有采必探”的原则，根据大矿采空区和小窑采空区充水条件、采空积水存在的几何形态的不同，采取不同的探放方式。

（1）在对上覆5-1# 层6308、6306采空区积水，积水范围基本清楚的情况下，放水孔应尽量打在积水区域的最低点，有针对性地探放。钻孔的方位、倾角、斜长应根据层间对应关系确定。以21108 巷向上覆6308工作面采空区所施工的1# 放水孔为例，1#设计放水孔开孔于21108巷低洼处，标高为1034.75m，终孔位置位于5-1#层6308 采空区内最低点，标高为1047.0m。由此可得出该处层间距为12.25m，同时由层间对应关系得出1# 设计放水孔开孔位置和终孔位置的平距为53.8m，方位为90°，则由三角关系可计算出该放水孔的倾角θ=arctan（12.25/53.8）=11.3°。

（2）对邻近煤矿采空区内积水根据仅有的访查图纸，结合巷道排水能力，确定钻孔个数。为了充分放水，采取“先探后放、探放结合”技术，从预计积水区域最低点向积水区域最高点每隔一定距离打一组探水孔进行密集性排查，根据各组探孔的出水、水压情况，再采取扩大孔径进行探放的方法。

4 实施过程

4.1 探放水设备

探水钻机为TUX-75kW 型钻机，配备钻孔孔口控水装置、固结套管，安装闸阀，止水套管须在10m以上，安装水压、流量传感器等仪器、仪表等。

4.2 排水系统

为了满足此次探放水，在6506、6508、6510三个工作面两顺槽各配备1趟φ=133.3mm管路和2趟φ=66.7mm管路，12台45kW水泵、6台18.5kW水泵、10台5.5kW水泵，在巷道低洼处构建了8个临时水仓和2个盘区水仓，并派专人负责排水全过程。

4.3 探放水期间的水量观测

在放水期间，派专人进行24 h 监测，随时统计放水量，检验放水效果。放水结束后写出放水总结报告，分析放水量与预计的采空区积水量是否相符，积水是否彻底放完。

经过统计，6506工作面共施工探放水孔48个，进尺502m，放出6306、6308采空区水量7000m3，放出小窑水量21000m3，共计放出水量28000m3；6508工作面共施工放水孔35个，进尺455m，共计放出水量11000m3。这两个面放水工作的顺利完成，6510工作面共计施工的30个放水孔，通孔后基本无水。采用此方法后，既解放了上覆采空积水下103万t的煤炭储量，又能减轻掘进时顶板压力，节约支护材料，赢得工作面搬家准备时间，使6506、6510工作面在煤层薄、断层多的情况下月平均回采进度200m左右，从未受到上覆采空积水的影响，顺利采完，为矿连续2a突破540万t产量创造了前提条件。

5 结论

在掘进期间采用“先探后放、探放结合”的先进技术，尤其是对积水量大或积水范围、积水量不清的上覆采空区积水超前探放，突破了在工作面圈出，排水系统健全的情况下，以放为主的传统性放水做法，起到了有的放矢的效果，减少了许多盲目性探钻工序和工作量，这尤其是对采空区近探近放具有很大的应用空间，值得煤矿系统在矿井防治水工作中借鉴和推广。

参考文献：

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