关于构建煤矿地测防治水技术管理体系的研究

2022-09-15

在煤矿产业开采规模不断扩大、开采深度不断加深的情况下,井下水文地质环境越来越复杂,加上很多矿井使用年限过长,给煤矿防治水工作及安全管理带来了越来越大的压力。地测防治水技术作为煤矿安全生产和管理中不可或缺的技术,其可靠性和实用性直接决定着煤矿开采活动的安全性,而在现代科技不断发展的情况下,如何基于多种技术构建煤矿地测防治水技术管理体系,成为煤矿从业者需要深入研究的问题。

1.煤矿水患的危害

煤矿的水患主要包括矿井积水、岩层渗水、大面积透水等,无论是哪种,都会对煤矿生产活动产生影响和威胁,具体来讲,煤矿水患主要有如下几点危害:

(1)不利于人员健康

大量积水、渗水现象首先会让煤矿井下工作人员的环境长期处于高度潮湿的状态,这样的环境,容易影响工作人员身体状态,进而影响工作质量,身体健康。而长期在潮湿环境下工作,也会增加工作人员身体患病的几率,不利于健康。

(2)影响生产设备

虽然如今很多煤矿生产设备都做好了防潮、防水措施,但是长期在积水、潮湿环境下,机械设备的工作还是会受到影响。比如掘进机的金属机械部件容易受到腐蚀,电气系统容易老化,甚至产生漏电隐患。

(3)产生安全隐患

一方面,煤矿井下长期积水、渗水会破坏岩体、支护结构稳定性,产生矿机塌方的安全隐患;另一方面,如果不做好煤矿地测防治水,不能及时做好排水工作,还容易引发透水事故。这些隐患是全球各地煤矿生产安全的头号威胁,对煤矿工作人员的生命安全极为不利,也是煤矿企业最为主要的经营风险。

2.煤矿地测防治水技术管理的现状和不足

(1)防治水技术针对性不足

目前,我国煤矿生产活动中的防治水技术对井下水情的监测和预测都缺乏科学性,无法精确评估井下水文状况和地质条件,对水患和相关事故风险无法做出有效预测。具体来讲,部分煤矿企业矿井依然使用传统水闸墙来蓄存老空水,长时间以后,墙体受到腐蚀老化,强度将大大降低。同时,煤矿企业缺乏对井下工作面区域结构的勘测,对地质结构、水文环境缺乏深入分析[1]。这一切最终导致煤矿缺乏水患综合防治数据体系,不能对水质、水压、岩层稳定性进行动态监控分析,进而不能有效应对各类水患、水灾。

(2)防治管理工作不到位

目前部分煤矿企业缺乏足够的安全生产意识,或是为了片面追求经济效益,而忽略了对井下排水系统的设计和建造。例如,一些煤矿企业井下泵房和水仓设计不合理,技术落后,不符合国家标准,因而无法很好发挥防水、排水功能[2]。这也反映了煤矿企业没有一套比较严格的水患防治管理工作体系,从一线员工到管理层都不能做好地下防治水工作。另外,很多企业的防治水工作仅停留在表面,缺乏对井下积水、渗水情况的实施监控和巡查,更不愿花资金和精力来配置先进的防治水技术设备和构建严谨的管理机制,导致防治水工作漏洞百出,存在大量隐患。

3.煤矿地测防治水技术管理体系的构建

A煤矿企业某井田位于山西某市,开采煤层为4-11号,批采标高为1460-1320m,开采面积约为4.6253km2。2018年其生产规模达到了85万t/a。该井田中老空水和地质构造问题对安全生产产生的威胁比较大,也是该企业安全管理工作的重点所在。考虑到该地区地质构造和环境的特点,在煤矿开采过程中,需要注意处理好附近采空区积水。同时,因为该地区历史上煤矿开采强度大、面积广,相关资料不全,所以还需要考虑当地地质灾害隐患。针对A煤矿企业该井田煤矿开采产业,建议从以下几个角度完成煤矿地测防治水技术管理体系的构建。

(1)构建完善的组织架构

从人员和组织角度构建完善的管理机制,是煤矿地测防治水工作的基础。A煤矿企业结合现代管理思维和该井田现场环境,构建了三级管理组织架构。如图2,其煤矿防治水技术管理由决策层、管理层和技术人员组成,决策层主要负责联合团队制定防治水工作方案,对相关技术和管理方案做出决策;管理层则分别从各自工作角度出发,完成所辖防治水工作和人员的管理;而防治水技术人员、测量人员、巡查人员则具体负责一线防治水工作。这种高度集中的立体化管理机制,有利于实现防治水工作的分工合作和全面监督,岗位责任制明确了权责,保证了防治水技术方案的落实[3]。

(2)设计科学的技术管理流程

具体来讲,地测防治水技术管理体系主要由地质测量及防治水两部分组成,基于以上组织架构,需要根据实际情况设计科学的技术管理流程[4]。例如,图3是A煤矿企业设计的煤矿地测防治水技术管理流程,在该流程体系中,首先需要全面勘察煤矿地质条件、水文条件、采空区积水情况,形成完善细致的水文勘测报告,然后制定针对性的煤矿采掘施工方案;然后,采矿施工期间,需要对各类水患因素进行监控和排查,及时发现水患隐患;出现积水、渗水等情况,能够及时做出有效应对,避免更大事故和损失;最后,做好防治水工作记录和总结,不断提升防治水工作质量。

(3)加强各资源要素控制管理

在煤矿地测防治水技术管理体系中,需要优化人力资源、技术设备和资金的配置。A煤矿企业为了提升煤矿生产安全,针对性建立了地测防治水长效投入机制,设立专项资金来完善防治水技术管理体系。当技术人员根据实际工作结果分析需要升级优化技术方案时,需要出具完善的申请报告,由管理层、决策层进行审核,最后投入资金[5]。该方法可以保证煤矿企业在地测防治水技术管理体系构建和升级的过程中做好资金监督,并有利于阶段性追溯核算工作的开展。

与此同时,针对煤矿防治水技术设备的管理,需要按照设备类型进行动态管理。由专业技术人员对设备状态进行评估,同时完成日常巡检和维护工作,所记录下来的数据作为综合分析地测防治水技术系统状态的依据。

最后,为了保证地测防治水技术管理系统正常运转,A煤矿企业还十分重视人员素质的管理和培养。具体措施是完善了岗前培训制度,提高了从事地测防治水技术管理工作的准入门槛,要求相关人员不仅拥有扎实的技术能力,还要具备足够的责任心和严谨的职业态度,确保从一线工作人员到管理决策人员都具备严谨的防治水工作意识[6]。同时,要求所有人员持证上岗,并定期接受专业化技术和安全生产意识培训。

(4)明确技术要求和标准

本文案例中的煤矿井田面临的主要水患就是周边地区的采空区积水,针对这一问题,A煤矿企业制定了完善细致的地测防治水技术要求和标准,主要包括以下几点:①做好断层处理。考虑到采矿活动容易受到地质断层影响,需要对大断层进行避让,对小断层做好防水、排水和支护工作之后,再进行开采作业。②加强地质构造勘测。提升现代物探、钻探技术利用率,在开采之前对开采区地质结构进行全面分析,形成详细的数据报告,便于开采团队调整优化开采方案,规避风险。③做好顶底板含水层处理。通过勘测发现顶底板含水层时,需要针对性采用输水降压措施,来避免含水层积水量扩大,降低对支护结构的影响。

4.结语

综上所述,地测防治水技术管理体系对当代煤矿生产活动而言有至关重要的意义,直接影响着煤矿企业生产安全和综合效益。为了构建一套符合实际的地测防治水技术管理体系,需要煤矿企业对井田地质结构、水文结构、周边环境、历史开采情况进行全面分析,确定各类水患因素和安全威胁,建立完善、严谨、高效的组织管理机制,从技术到人员设计科学的管理流程,并做好资金、技术设备、人力资源的分配调控,最后结合实际建立针对性技术要求和标准。通过这一系列方法,才能构建一套更能发挥功能的地测防治水技术管理体系,全面保障煤矿生产活动安全,提升企业效益。

摘要：煤矿作为我国能源产业的重要组成部分,其生产效率和安全管理一直都受到国家和社会的高度关注,因此煤矿生产管理技术的升级优化至关重要。在煤矿生产过程中,地下防治水工作与生产安全息息相关,需要利用可靠的技术来构建可靠的防治水技术管理体系。本文首先分析了煤矿水患的危害,再结合实际分析了当前我国地测防治水技术管理中存在的不足,最后以山西某煤矿企业为例,对构建煤矿地测防治水技术管理体系进行了研究。

关键词：煤矿,地测,防治水,管理体系