水文动态监测系统在防治水中的应用_司东.pdf
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1、2023年第2期西部探矿工程*收稿日期:2021-12-22作者简介:司东(1986-),男(汉族),山西泽州人,工程师,现从事煤矿地测防治水工作。水文动态监测系统在防治水中的应用司东*(山西泽州天泰坤达煤业有限公司,山西 晋城 048019)摘要:对于现代矿井防治水工作来说,应当以矿井具体情况为依据,通过探查先行和分类防治、堵疏结合、综合治理等原则对水害源头以及防治水工作中存在的问题进行全方位分析与处理,找到更加科学可行的防治水策略,提高矿井生产安全性与综合效益。水文动态监测系统作为一项先进的技术系统,能够实现水文观测数据的高效集成与智能监控,进一步提升了水文监测数据的精度与真实性。主要围绕
2、矿井防治水展开论述,探讨了水文动态监测系统的应用。关键词:矿井作业;水文;动态监测;防治水中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:1004-5716(2023)02-0174-04对于煤矿井下作业来说,需要应对的灾害包括火灾、瓦斯、煤尘、水害等。其中水害所占的比例不容忽视,是影响煤矿井下开采作业能否顺利开展的关键技术,这也让矿井防治水工作成为了矿业企业应当重点关注的问题,企业必须要强化对水害防治的认知,通过更加先进的方法手段提高水害监控力度,从水害的源头上把控灾害的产生源头与过程,根据对水害的动态化监控实现水害预防。应用水文动态监测系统能够对井下水文进行有效监控,了解地下水文动态信息,
3、当地下水出现水位、水流量、水压等方面异常时都可能引发水害,而水文动态监测系统可以及时发现这些变化,采取针对性的措施予以应对。1矿井防治水工作的关键意义1.1提升综采工作面的生产安全性矿井工作本身会面临多种危险因素,国内矿井作业经常因各种井下安全事故引发重大的人员伤亡及财产损失事件,其中水害所致的事件占据较高的比重。对此应当做好矿井防治水工作,确保井下综采工作面的安全性,避免人员伤亡事件的发生。煤炭开采工作的性质较为特殊,这使得很多工作都需要在井下完成,地层下拥有大量的地下水,因此开采期间面临涌水问题几乎无法避免,综采工作一般需要在开展之前对水文动态进行分析,按照实际情况探放水,运用专业的勘测方
4、法对周边的水文地质信息进行勘查,按照勘查的结果选择对应的解决措施,确保后续开采作业的安全性。1.2提高采煤效率在煤矿开采工作之前,需要对煤矿开采范围中的水文信息进行分析,排查其中的水害因素。提前排查与预测矿井开采期间可能面临的各种水害问题,从而采取针对性的预防策略进行应对。在具备预防性的防治水措施时,后续的采煤作业不仅能够更安全、更顺利地推进,同时也能改善水害对施工效率带来的影响,将涌水等问题带来的负面影响控制在可接受的范围之内,提高采煤作业的开展效率。提升煤矿作业的经济效益,因此在矿井生产方案中,防治水措施同样也是决定矿井生产效率的关键要素。1.3拓展煤层可开采范围在矿井开采作业前,需要利用
5、勘测技术对范围区域中的各项指标进行全方位的深入勘查,根据勘查的结果计算出煤矿开采的经济效益,例如所需投入的资金与可回收的资金等。其中煤炭的资源储量便是一项关键的经济指标,能够分为实际存储量与可开采存储量,其中实际存储量难以变更,利用技术或设备等方面的改进可以提升煤矿可开采存储量。水文地质条件也是决定可开采存储量的因素之一,只有做好矿井防治水工作,才能有效拓展煤层可开采范围与可开采存储量,提高煤矿企业的经济效益1。2矿井水害发生机理1742023年第2期西部探矿工程2.1矿井底板突水在国内关于矿井底板突水的研究中,通常底板突水能够按照突水和断层之间的关系以及突水量大小、突水动态特性、水层特征等进
6、行区别。根据工作面具体的水文条件又能将底板突水划分断层型底板突水与常规底板突水。其中常规底板突水中的底板一般不具备断层和陷落柱等结构,通常由采掘工作引发工作面底板应力变化所致,底板会产生较大的位移变化,从而引发底板突水。常规的底板突水多会因承压水对煤层间隙产生压力,从而渗透到工作面巷道中,承压水的挤入会导致裂缝的扩大,引发大规模的突水事故。按照断层底板突水的发生机理来看,断层型底板突水诱发因素多为导水断层引发的突水,或采动引发的断层突水。导水断层因底板导水层断裂所引发的突水事故,采动引起的断层突水中,底板断层不具导水性,并且随着工作面开采作业的深入,断裂层也会进一步拓展,最终引发严重的突水事故
7、。2.2矿井顶板突水机理根据有关的理论研究来看,矿井底板突水事故的产生一般都会具备两种特征:其一,矿井工作面顶板的含水层位置高于冒裂带,随着开采作业的行进,含水层也会被导通;其二,矿井工作面顶板含水层的位置高于冒裂带,并且在含水层与冒裂带中具有一定厚度的隔水层,若隔水层厚度高于顶板突水临界隔水层厚度,则不会产生突水,若低于临界隔水层厚度,则可能造成顶板突水事故。综上所述,工作面顶板突水事故的形成与工作面顶板双层结构覆岩运动及断裂、斑裂线等结构具有密切关联2。3水文动态监测系统及其特征3.1水文动态监测系统简介矿井水文动态监测系统是基于计算机技术、传感器、信息技术等先进技术手段衍生出的一种矿井水
8、害监测防治系统,该系统通常由1个监测中心、1个通信网络、1个监测装置、1个测量设备等四个主要结构构成,系统运用传感器实现数据的收集,并将收集到的数据直接传输到井下地面各个出水点主机中,地面各出水点主机经过对监测数据的整合、分析、统计、查询等功能,对井下各出水点状态信息进行动态化监测,帮助管理人员及时掌握井下水文信息,有助于对水害事件的应急预警和预防处理,保证煤矿井下生产作业的安全性与稳定性。3.2水文动态监测系统的特征矿井水文动态监测系统可以对出水点的位置、流量、温度、水质等信息实现动态化监控,系统井下水文信息观测系统的硬件包含了传感器、遥测遥控分站、井下水文观测遥控主机、传输管理系统等。硬件
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