防治煤矿水害,促进“煤水共赢”

华文化物联网科技 2024-09-19 15:26:56

煤矿水害,作为威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,近年来在我国虽已取得积极防治进展,但挑战依然严峻。中国工程院院士武强在国家矿山安全监察局活动中指出,随着煤炭工业的快速发展,煤矿水害呈现出新特点,防治工作任重道远。

煤矿水害种类繁多,包括顶板突水、底板突水、老空水害及岩溶水害等,区域差异显著。我国作为煤矿水文地质类型最多的国家之一,煤矿充水条件极为复杂。武强强调,随着开采深度与强度的增加,特别是中西部煤矿,大水矿井逐渐增多,充水水文地质条件日益复杂。例如,内蒙古、陕西交界地区单体矿井范围大,开采面积增加,导致排水成本大幅上升,管理复杂化。同时,东部煤矿则面临高水压、高地应力、高温和强扰动的“三高一强”特征,井下作业环境极为恶劣。

然而,科技进步为煤矿水害防治提供了有力支持。地面三维精细地震、瞬变电磁、可控源大地电磁法等勘探手段,以及井下掘进巷道随钻钻孔物探超前探放水技术与装备,均显著提升了水害预测预报和防治能力。此外,高扬程大流量潜水电泵国产化,以及基于现代信息技术的矿井水害防控与智能应急管理系统等,也为防治工作提供了坚实的技术保障。

《煤矿防治水细则》明确了“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的基本原则。武强指出,预测预报是基础,其中“三图双预测法”在顶板突水防治中尤为重要,通过“三图”定位危险区,用“双预测”确定危险程度,从而采取相应措施。针对煤层底板突水,传统突水系数法已难以满足现代需求,武强提出了脆弱性指数法,通过融合多种主控因素权重系数,结合GIS空间信息分析,实现更精准的预测预报。

老空水害因其隐蔽性、突发性和强破坏性,成为煤矿防治的重点。武强介绍了分区管理法,通过查明老空立体空间分布规律、制定防治方案、编制分区管理设计,最终实现老空水的有效管理。同时,他强调“探、防、堵、疏、排、截、监”七项综合配套措施的重要性,每一项都是防治水工作的关键环节。

煤矿水害防治不仅关乎安全生产,更与资源保护和环境保护紧密相连。武强指出,煤水双资源矿井协调建设与开发是实现煤炭工业绿色转型和可持续高质量发展的必由之路。他提到,国家八部门联合印发的《关于加强矿井水保护和利用的指导意见》明确提出,到2025年,全国矿井水利用率需显著提升。根据不同矿井的充水水文地质条件,采取“一矿一策”措施,协同解决煤炭资源开采、水资源保护和生态环保之间的矛盾。

对于不同条件的矿井,武强提出了多种优化结合模式。对于可疏性好的矿井,可采用矿井排水、供水、生态环保“三位一体”模式;对于可疏性差但有需水用户的矿井,则可通过调整开采方法或人为干预充水水文地质条件进行控制;对于具备回灌条件的矿井,则应采用矿井水控制、处理、利用、回灌、生态环保“五位一体”模式。

综上所述,煤矿水害防治是一项系统工程,需要综合运用多种技术手段和管理措施,实现煤炭开采与水资源保护的共赢。随着科技的进步和政策的支持,我国煤矿水害防治工作必将取得更加显著的成效。

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