近日,枣矿集团滨湖煤矿的《基于“协同探查—疏降—资源化”多层次奥灰水害防控技术研究与应用》科学技术研究成果通过中国煤炭工业协会鉴定,达到了国际领先水平,参与鉴定的专家组建议该成果在类似开采条件下的煤矿推广应用。
该矿坐落在美丽的微山湖畔,濒临滕州港,四周的河道、鱼塘、沼泽地较多,随着井下开采深度的逐渐增加,底板奥灰承压含水层水压也越来越大,奥灰岩溶水的突水危险性也随之增大,给矿井162采区16层煤的安全生产带来了隐患。
为加大奥灰水水害治理,保障矿井安全生产顺利进行,该矿在综合分析现有地质资料、水文资料、人员结构、设备配套、经济效益等方面的基础上,提出了《基于“协同探查—疏降—资源化”多层次奥灰水害防控技术研究与应用》项目,对井下162采区的防治水工作起到了有效指导,对解放更多的受水威胁的煤炭资源,推动矿井高质量可持续发展提供了理论支撑。
“我们对井下16205工作面进行了高密度二维、三维电法勘探,形成详细的数据图表,根据掌握的奥灰水的富水层,及时制定了防治水措施,保证了工作面的安全生产。”该矿地测科主管工程师吴焘说。
该矿在综合分析以往勘探、生产等水文资料的基础上,针对奥灰水防治存在的难题,实施了协同探查工作机制,通过地面三维地震勘探、井下高密度二维、三维电法勘探、地质雷达探测等方式,采用现场数据收集、井下奥灰放水试验、水质分析、岩石力学测试试验、突水理论分析、现场实测和多元信息融合相结合的方法,进一步查明采区内地质构造及12下、16煤层赋存情况,勘探分析奥灰富水条件、边界条件、岩溶发育规律、出水点分布规律、出水机理等相关问题,系统研究了井下162采区16煤底板奥灰突水危险性分析预测、受底板裂隙岩溶水的威胁程度评价以及矿井水资源化利用可行性分析,提出有效的煤层底板水害综合防治技术途径及奥灰疏降可行性方案,为矿井水害防治及矿井水资源分级合理利用提供科学依据。
“奥灰水的安全影响因素归纳起来主要有含水层的富水性、地质构造、采动压力、含水层水压力、隔水层阻抗水能力等方面,我们在奥灰水富水层地点进行了打孔放水试验,降水压、降水位效果明显。”该矿地测科科长张历峰说。
该矿全面实施疏水降压防治水工作方法,根据勘探了解的奥灰水情况,科学合理地在采区及工作面设置放水孔,安装水文观测系统,实时掌握井下奥灰水水压、流量等情况,若发现水压、水量、水温及水质有异常,及时分析原因、采取措施,确保安全疏排水降水压。同时,若发现断层带有导水迹象时,采取注浆加固、留设放水煤柱等方法防止突水。
为做好矿井水的回收再利用,该矿坚持“综合利用、绿水矿山、节能减排”的原则,建设了污水处理和外排水除盐及综合利用工程,将奥灰水处理后用于工作面喷雾、自动配液系统和设备冷却使用,污水达标处理后用于井下生产、洗煤补水以及地面防尘、路面清洁、绿化、车皮冲刷等,矿井水的综合利用率达到40%左右,节约了矿井水资源。
“我们持续加强理论研究和工程实践,进一步完善‘协同探查-疏降-资源化’多层次奥灰水害防控与应用技术体系,建立防治水应急救援预案,严格落实探放水、水文观测、防水教育等综合防治水措施,保障矿井安全、高效、绿色开采。”该矿矿长王成说。