煤礦礦井的水污染防治措施

煤礦礦井的水污染防治措施

1礦井水環(huán)境進(jìn)一步惡化,產(chǎn)生火災(zāi)事件井洪水對井的生產(chǎn)和運(yùn)行有重大影響，不僅降低了井的生產(chǎn)效率，而且造成了危及國家和人員的惡性事故。特別是，它主要體現(xiàn)在以下六個(gè)方面。(1)會(huì)造成硫化氫中毒、引起瓦斯積聚并進(jìn)一步產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。(2)污染生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。造成巷道嚴(yán)重積水,頂板的淋水會(huì)使附近巷道空氣以及工作面潮濕,容易引起病菌滋生,惡化工作環(huán)境,對個(gè)人身體健康構(gòu)成威脅。(3)排水費(fèi)用增加,造成噸煤成本的提高,降低礦井收益。礦井水的多少與排水費(fèi)用、排水設(shè)備和設(shè)施息息相關(guān)。(4)增加設(shè)備的損耗,減少相關(guān)設(shè)備的使用壽命。水在氧氣的作用下對金屬設(shè)施、設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕作用。(5)造成煤炭資源的浪費(fèi)。這主要體現(xiàn)在隔離煤柱的損失。(6)當(dāng)煤礦井突然發(fā)生涌水現(xiàn)象或總水量超出煤礦井的排水能力時(shí),不僅會(huì)造成局部巷道被淹沒或礦井局部停產(chǎn),甚至?xí)斐傻V井被淹沒以至于人員傷亡等惡性事故,那么煤礦井就會(huì)被迫停產(chǎn)、關(guān)井。2礦井水資源的現(xiàn)狀分析目前煤礦井水災(zāi)的防治措施,大體上可總結(jié)為查明、觀測、探水、放水、截水、堵水。那么查明、觀測和探水這三個(gè)技術(shù)措施主要是前期的水災(zāi)預(yù)防工作,運(yùn)用監(jiān)測、預(yù)測、探測等手段。放水、截水、堵水則主要是后期的水災(zāi)治理,比如在我國被廣泛應(yīng)用的注漿截流技術(shù)手段。(1)查明,是指查明充水水源和導(dǎo)水通道。煤礦井水防治措施的關(guān)鍵是查明工作面及采區(qū)、礦井的充水水源及其通道。(2)觀測,主要是指水文觀測。具體說來體現(xiàn)在以下三方面:(1)運(yùn)用水文觀測孔以及過探水鉆孔,觀測各類地下水水源的水量變化、水位、水壓,查明水質(zhì),分析煤礦井水的來源。(2)查明水量的補(bǔ)給、地表水體的分布和排泄條件;查明洪水對居民點(diǎn)及工業(yè)廣場、礦區(qū)的影響程度;收集當(dāng)?shù)氐暮恿魉牡刭|(zhì)和降水量、氣象資料,包括洪水期和枯水期、水位、速度、流量等。(3)觀測四季礦井的涌水量并總結(jié)出規(guī)律。(3)探水。據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定:礦井必須做好水害分析預(yù)報(bào),堅(jiān)持“有疑必探,先探后掘”的探放水原則。由于受客觀認(rèn)識能力和勘探手段的限制,煤礦生產(chǎn)又是地下作業(yè),水文地質(zhì)條件相對復(fù)雜,因此掌握不清地下含水條件,存在水害疑問區(qū)。(4)放水,即查明水源后,根據(jù)水源的特征采取相應(yīng)的疏放水方法,有準(zhǔn)備、有計(jì)劃地疏放干任何威脅到煤礦井安全生產(chǎn)的水源。這是應(yīng)對礦井水災(zāi)最有效、最積極的方法。(5)截水。就是查明水源后,受條件所限無法疏放水或疏放水不合理時(shí),采用防水煤柱、防水墻、防水閘門等設(shè)施,臨時(shí)或永久性地截住水源,將水與采掘區(qū)隔開,使局部受困不影響整體。(6)堵水,是指注漿堵水。將專門準(zhǔn)備的堵水材料漿液通過鉆孔輸送到斷層破碎帶或地層的溶洞、裂隙,使?jié){液不斷的擴(kuò)張、凝固、并進(jìn)一步硬化,達(dá)到隔離水源、填充堵塞通道的目的。注漿堵水方法實(shí)施簡便,并且效果也不錯(cuò),是防止煤礦井透水積極有效的手段。目前這種注漿堵水手段不管從工藝、注漿材料、檢測、設(shè)備以及注漿應(yīng)用等方面都有了一定進(jìn)步。3關(guān)于煤礦監(jiān)督管理措施的研究3.1煤礦防水異物的發(fā)展趨勢物探方法有成本低、速度快、工作靈活等優(yōu)點(diǎn),所以煤礦地質(zhì)部門也逐漸認(rèn)可這種方法。但是就目前來說,物探方法發(fā)展程度不夠完善,目前的煤礦防水物探方法還不能完全解決煤礦防治水所遇到的實(shí)際問題,物探方法還要不斷的提高和完善,并且還應(yīng)進(jìn)一步探索出能夠解決實(shí)際問題的物探方法。以下是防水物探的發(fā)展方向。(1)理解煤礦防水物探的整體作用。這其中包括地質(zhì)資料與物探資料的結(jié)合,不同的問題采用不同的方法等。不僅可以減少多解性、局限性和盲目性,還可以相互借鑒,以他人之長,補(bǔ)己之短。(2)不斷完善現(xiàn)有的技術(shù)手段,物探資料解釋由定性化研究向定量化研究發(fā)展。(3)加大物探資料處理自動(dòng)化、微機(jī)化研究的力度,使煤礦防水物探結(jié)果標(biāo)示、資料處理等向前邁向一大步。(4)加強(qiáng)對與煤礦井防治水息息相關(guān)相關(guān)并且難度較大的解決地質(zhì)問題方法的研究。比如預(yù)測工作面底板結(jié)構(gòu)、超前探測距離在50m以上等。煤礦防水物探技術(shù)手段經(jīng)過不斷實(shí)踐與探索,基本形成了應(yīng)用地球物理這個(gè)領(lǐng)域的重要分支并具有自己的特色,同時(shí)也已經(jīng)成為解決煤礦防治水問題的非常重要的手段。實(shí)際上,它不僅可以提供解決與煤礦生產(chǎn)相關(guān)的地質(zhì)問題,還可以在減少煤礦自然災(zāi)害方面發(fā)揮重要作用。因此煤礦防水物探的完善與發(fā)展,還會(huì)進(jìn)一步提高水文物探、工程物探的水平。3.2采用挖溝機(jī)進(jìn)行堵水截流堵水截流方法作為煤礦防治水的輔助措施,目前有了較大發(fā)展,也因此產(chǎn)生了很多新技術(shù)。國外在建井階段施工酮室和井筒是主要應(yīng)用的是注漿堵水,他們普遍認(rèn)為在建井前期,排水并不能被注漿堵水所代替?，F(xiàn)在,很多國家采用的是挖溝機(jī),修建隔水帷幕于軟巖層中,清渣、護(hù)壁、開挖流水作業(yè),是目前國內(nèi)外最先進(jìn)的堵水截流手段。蘇聯(lián)有關(guān)專家認(rèn)為,深度不超過50m的砂礫層水可以用帷幕加以解決,這主要取決于當(dāng)前的技術(shù)裝備水平,如蘇聯(lián)的BM型挖溝機(jī),挖溝寬度為0.5m,溝深50m,在巖石硬度4級以內(nèi)都可以挖溝。日本的BM型多齒輪轉(zhuǎn)頭挖溝機(jī),挖溝寬度0.4m~1.2m,溝深50m。雖然現(xiàn)在還沒有在難度更大的喀斯特巖層中建立較大型的地下帷幕,但是根據(jù)國外較先進(jìn)的注漿設(shè)備,鉆探設(shè)備及測試儀表的水平,在技術(shù)層面還是可以滿足要求的。4自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與利用煤礦防治水問題亟待解決,因?yàn)樗粌H與礦工的生命財(cái)產(chǎn)安全以及礦井本身等切身利益息息相關(guān),而且對于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,礦區(qū)自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及國家各種資