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煤礦突水災(zāi)害的防治

  
評(píng)論: 更新日期:2010年12月05日

  地面防治方法與措施

  礦井水害災(zāi)害的地面防治措施主要有三種:挖溝排洪、堵塞通道、河流整治。

  挖溝排洪,主要針對(duì)位于山麓和山前平原平原區(qū)的礦井,雨季常常遭遇山洪淹沒(méi)井口和工業(yè)廣場(chǎng),或沿煤層、含水層露頭帶以及裂隙等進(jìn)入,使礦井涌水量增大。一般應(yīng)該在礦區(qū)上方垂直來(lái)水方向修筑排水溝,攔截山洪和淺部地下水,排洪溝大致沿地形等高線布置,并保持適當(dāng)坡度,將水排至影響范圍之外。

  堵塞通道,是針對(duì)礦區(qū)地面塌陷坑、裂縫、洞穴等可能成為礦井充水的通道,用粘土、水泥填堵,對(duì)于較大的塌陷坑、裂縫,下部充以碎石,上部覆蓋粘土夯實(shí)并稍高出地面,以防水流滲入。

  河流整治,當(dāng)?shù)V區(qū)內(nèi)有河流通過(guò),并威脅礦井生產(chǎn)時(shí),采取河道改道或鋪整河底等措施制制止或減少河水滲入,從而影響礦井涌水量。

  井下防治方法與措施

  煤礦井下水害防治措施主要是結(jié)合地質(zhì)勘查資料和井下檢測(cè)工作,采用采掘前的鉆孔探水,防水閘門(mén)、防水墻或注漿阻斷水源,排水疏干降壓等方法。

  當(dāng)井下掘進(jìn)接近溶洞、含水?dāng)鄬?、含水豐富的含水層,接近可能與河流湖泊、含水豐富的含水層、大量積水的采空區(qū)相通的斷層時(shí),接近被淹井巷或者積水采空區(qū)等情況時(shí),必須超前探水,做好水害的應(yīng)對(duì)措施。

  修建防水閘門(mén)、防水墻、注漿等措施一般用來(lái)阻斷水源。其中水文地質(zhì)復(fù)雜或有突水危險(xiǎn)的礦井,必須在井底車(chē)場(chǎng)兩端設(shè)置放水閘門(mén)。防水墻則一般用來(lái)封堵充水工作面或采礦場(chǎng)、老空區(qū)、與地表水體連通的巷道。采用注漿堵水,將水泥漿注入巖石裂隙孔洞來(lái)阻隔水源。決定注漿成敗的關(guān)鍵在于:合理確定堵水部位,選擇注漿材料,確定施工方法。

  排水疏干降壓方法包括地面鉆孔疏干、井下鉆孔疏干、利用巷道疏干。根據(jù)地下水位、水量和補(bǔ)給條件,確定疏干層段和順序,控制排水流量,排水前加固巷道,正式排水前進(jìn)行水壓和透水實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。

  應(yīng)用GIS對(duì)水災(zāi)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

  GIS是GeographicInformationSystem的簡(jiǎn)稱(chēng),即地理信息系統(tǒng),就是利用計(jì)算機(jī)對(duì)地理坐標(biāo)或空間位置等數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、管理和分析等處理,最終以數(shù)據(jù)表格和圖形的形式輸出的一種現(xiàn)代化信息系統(tǒng)。目前應(yīng)用最為廣泛的地理信息系統(tǒng)的軟件是Arc-GIS,該軟件自帶的Classification、Overlay、Neighbourhood、Network四大分析功能可以對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理,輸出用戶所需的結(jié)果。

  應(yīng)用GIS對(duì)煤礦水害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),前期準(zhǔn)備工作需要將所收集到的礦區(qū)水文地質(zhì)資料、礦區(qū)開(kāi)采資料以及已有的突水資料進(jìn)行分類(lèi)整理,編輯成單因素的原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)表。然后對(duì)可能誘發(fā)水害的因素進(jìn)行分析,針對(duì)不同的影響因素可對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行空間差值分析,進(jìn)而生成與各種單一因素有關(guān)的專(zhuān)題圖,例如隔水層有效厚度等值線圖、斷層密度等值線圖、等水位線圖、地表水分布圖等圖件。

  最后利用Overlay分析功能將各種因素進(jìn)行綜合分析,得出井下同一地點(diǎn)各種因素對(duì)其影響的程度,進(jìn)而再結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行空間差值分析和緩沖區(qū)處理,最后生成礦井水災(zāi)害預(yù)測(cè)分布圖來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。

  筆者根據(jù)自己所學(xué)到的GIS知識(shí)結(jié)合煤礦實(shí)際情況認(rèn)為,煤礦是一項(xiàng)地下較復(fù)雜的空間工程,很難利用空間遙感、空間掃描等技術(shù)手段獲取較為詳細(xì)的空間數(shù)據(jù)資料,因此,目前CIS在煤礦的應(yīng)用,特別是水災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作還停留在二維空間分析中,對(duì)全面分析和準(zhǔn)確預(yù)測(cè)煤礦水災(zāi)害有一定的局限性。若利用超聲波或其他技術(shù)手段較為準(zhǔn)確地獲得煤礦井下詳細(xì)的空間數(shù)據(jù)資料,這將不僅提高煤礦水災(zāi)害預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,而且對(duì)煤礦生產(chǎn)的其他方面也具有深遠(yuǎn)意義。

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