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[科普中国]-防治水方案

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介绍

煤矿水害是矿井基建、生产过程中一种常见的 灾害, 它轻则影响矿井生产效率, 重则造成淹井人 亡的恶性事故。近年来, 煤矿水害事故一直呈现高发的态势,,严重制约着煤炭工业的可持续发展。

从总体上讲, 煤矿防治水技术分为预防水害发 生的技术和治理已经发生水害的技术 2个方面, 前 者简称为“水患预防技术”,后者简称为“水害治理技术“。水患预防技术包括探测、预测、监测 (三测 ) 技术三个方面, 探测技术则包括物探、钻 探、化探 (三探 )和试验4个方面;预测与评价常常是不可分割的2个方面, 评价矿井水害的威胁程度往往意味着预测矿井突水的可能性; 监测既是对水害是否发生的一种预测,同时也是对水害发生时间的一种预报。矿井水文地质工作的核心任务是 各类探测技术在评价充水水源和查找导水通道方面的具体应用。由于含水层的层次结构比较复杂,展布范围较广,富水性很不均一, 尤其对于巨厚的灰岩含水层和多层薄层灰岩含水层其含水介质差异性 非常明显,查明强径流带则是做好防治水工作的前 提条件,因此,发展实用的探测技术与装备是解决这一问题的重要途径。

煤矿水害类型及其防治水方法
根据水源和通道的不同, 可以给出煤矿水害类 型不同的分类方案。按照水源与采掘空间的关系, 可分为顶板水、底板水、老空水和地表水;按照导水通道的不同, 一般分为岩体裂隙突水、断层突水和陷落柱突水。

不同的水害类型,防治水方法各 异。对于顶板水,应着重查明覆岩岩体结构特征、 不同含水层的分布范围, 计算冒裂带发育高度,论证采动条件下地下水进入采掘空间的可能性;对于 底板水害, 查明隔水层厚度、展布特征、阻隔水性能、含水层水压、富水性是做好防治水工作的基 础; 而对于老空水, 关键问题是查清其积水范围、 积水量、积水面标高;陷落柱和断层作为两种典型 的导水通道是矿井基建和生产中经常遇到的水害类 型,其防治方法的关键在于精确定位和对于其导水性的正确判断。

就煤矿生产过程而言, 可以将各种防治水方法 和装备分为用于采区 (工作面 ) 布置前、工作面 掘进中、回采准备阶段、回采过程中和水患预处理、水害治理等5个不同的阶段。采区布置前可供 选择的技术包括高分辨三维地震勘探技术、瞬变电 磁探测技术、磁偶源探测技术、频率测深探测技 术、高密度电法探测技术、水位遥测系统、钻孔无 线电波透视技术以及放水试验技术、多元示踪试验 技术; 工作面掘进过程中可供选择的技术包括井下 瑞利波探测技术、直流电法探测技术、高分辨二维 地震勘探技术、地质雷达探测技术、顺煤层定向钻 进技术;回采准备阶段可供选择的技术包括无线电 透视技术、槽波地震探测技术及弹性波 CT层析成 像技术、音频电透探测技术、原位地应力测试技 术;回采过程中可供选择的技术包括底板突水监测 技术、声发射及电磁辐射的底板监测技术、多含水 层地下水压 (位 ) 的自动监测技术 (用于顶板冒 裂带探查的钻孔冲洗液消耗法、孔间透视法以及用 于底板破坏深度原位观测的技术贯穿于采准与回采 两个阶段 );矿井水患预处理技术包括局部注浆加 固、底板改造技术、帷幕截流、主动疏水降压技术 和防隔水煤 (岩 ) 柱留设等,矿井水害治理技术 包括建造巷道阻水墙技术、陷落柱止水塞技术和钻 孔施工中的分支造斜技术等。1

《煤矿防治水规定》《煤矿防治水规定》已经2009年8月17日国家安全生产监督管理总局局长办公会议审议通过,现予公布,自2009年12月1日起施行。1984年5月15日原煤炭工业部颁发的《矿井水文地质规程》(试行)和1986年9月9日原煤炭工业部颁发的《煤矿防治水工作条例》(试行)同时废止。
煤矿防治水规定
第一章 总 则
第一条 为加强煤矿的防治水工作,防止和减少水害事故,保障煤矿职工生命安全,根据《安全生产法》、《矿山安全法》、《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》等法律、行政法规,制定本规定。
第二条 煤矿企业(矿井)、有关单位的防治水工作,适用本规定。
现行煤矿安全规程、规范、标准等有关防治水的内容与本规定不一致的,依照本规定执行。
第三条 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。
第四条 煤矿企业、矿井的主要负责人(含法定代表人、实际控制人,下同)是本单位防治水工作的第一责任人,总工程师(技术负责人,下同)具体负责防治水的技术管理工作。
第五条 煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况,配备满足工作需要的防治水专业技术人员,配齐专用探放水设备,建立专门的探放水作业队伍。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井,除符合本条第一款规定外,还应当设立专门的防治水机构。
第六条 煤矿企业、矿井应当建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。
第七条 煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划和年度计划,并组织实施。
第八条 煤矿企业、矿井的井田范围内及周边区域水文地质条件不清楚的,应当采取有效措施,查明水害情况。在水害情况查明前,严禁进行采掘活动。
发现矿井有透水征兆时,应当立即停止受水害威胁区域内的采掘作业,撤出作业人员到安全地点,采取有效安全措施,分析查找透水原因。
第九条 煤矿企业、矿井应当对职工进行防治水知识的教育和培训,保证职工具备必要的防治水知识,提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力。
第十条 煤矿企业、矿井应当加强防治水技术研究和科技攻关,推广使用防治水的新技术、新装备和新工艺,提高防治水工作的科技水平。
水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井,应当装备必要的防治水抢险救灾设备。2