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用水文地质技术优势服务煤矿生产安全

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用水文地质技术优势服务煤矿生产安全

发布日期:2017-11-28 作者: 点击:

在煤矿生产安全过程中,水文地质工作起着举足轻重的作用,一直贯穿于矿井建设、生产的全过程。中国煤炭地质总局水文地质局作为为煤矿生产安全服务的专业局,自成立之初,就肩负着国家煤炭基地建设先行军的重任,栉风沐雨40年,始终把为煤矿提供优质的地勘服务作为发展的主要方向,以遏制煤矿重特大水害事故、保证煤矿安全生产为己任,用水文地质技术优势支持煤矿生产安全。

上世纪70年代初,邯邢地区47%的煤炭资源由于受深部岩溶地下水的威胁而不易开采,中国煤炭地质总局水文地质局(以下简称水文地质局)变水害为水利,在 6400平方千米范围内开展了大面积水文地质勘查试验工作,在峰峰矿区探明并建成煤矿建设急需的水源地,同时解决了百万城区人口的供水问题,被誉为“润泽一方、福荫万众”的壮举,由此确立了水文地质局利用水文地质专业优势为煤矿生产安全提供服务的主业方向。比外,水文地质局通过积极参与煤矿防治水害的水文地质勘查工作,先后在河北峰峰,内蒙古宝日希勒、大雁,山西霍州、潞安等煤矿区开展矿床水文地质勘探,为解放下组煤资源进行专门的水文地质勘查,为安全开发受水害威胁的数十亿吨煤炭资源提供了可靠的水文地质资料。

随着国家经济社会的发展和经济形势的风云变幻,水文地质局无论在煤矿生产的“黄金十年”,还是在当前煤炭企业发展面临困难的时期,始终坚守企业发展理念,长期承担各大煤田矿井水文地质勘查、水害治理与研究、矿井水害防治任务,与煤矿水害进行着反复较量,形成了以煤矿防治水为突出特色的专业优势。

水文地质局提升水文地质工作水平,以优质的地质成果支持煤矿生产安全:一是确保煤矿地质资料的完整性、准确性、真实性,在20余省市区承担了国家重点能源基地的矿区供水、矿床水文地质、矿山环境评价与治理等大中型项目800多项,提交大、中型水文地质勘探报告等550余项件,拥有重点科研成果100余项,为避免因地质资料不详尽导致煤矿安全事故的发生发挥了关键性作用;二是积极开展新技术、新工艺、新理论的开发研究工作,已完成国家级重大项目41项,正在积极推进重大科研项目40项,支撑了煤矿的科学发展和安全发展;三是在广域的更高层次发挥专业局的优势,先后独立或合作参与了《煤矿床水文地质勘查工程质量标准》、《煤矿防治水规定》、《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》等多个国家规范、标准的编制工作,用多年取得的技术理论成果和积累的实践经验,指导了煤矿的安全生产。

水文地质局加强专业特色队伍建设,以核心技术优势支持煤矿生产安全:一是通过大量工程实践,在矿床水文地质勘查方面,形成了基于地下水系统理论的矿床水文地质勘查方法和思路、基于综合水文地质物探的综合勘查技术、基于地下水资源评价的煤矿床水文地质评价方法等一系列核心理论技术,有效地服务了煤矿安全生产;二是水文地质理论研究与应用成果为煤矿安全生产提供了强有力的技术支撑,通过长期的地质工作实践,在北方岩溶研究课题中提出的奥陶系中统“三组八段”及“强径流带”理论被业界广泛应用,并首次将多源地学信息复合叠加原理和地质信息系统技术耦合,建立了矿山地质环境综合评价模型,同时依据煤矿床充水条件,提出了多充水水源煤矿床水文地质勘查类型划分方案,这对于煤矿床水文地质勘查实践具有理论指导作用,此外,研发出的“地-井-巷”精细探测技术也被广泛应用于小构造、多层含水层、多层采空区、陷落柱的精细探测,并且,根据鄂尔多斯煤田赋存特征和环境特点,首次提出了“保水采煤”的概念,同时实施了“保水采煤”的水工环技术方案,为煤炭战略西移提供了保障。

资料显示,在近年来煤矿发生的重大灾害事故中,与地质条件有关的各类重大事故占90%,而煤矿水害是煤矿生产的重大灾害之一,已成为仅次于瓦斯事故的“第二杀手”。这一严酷现实更加强了水文地质局进一步提升综合能力、用水文地质技术优势支持煤矿生产安全的危机感和紧迫感。《煤矿防治水规定》的出台为水文地质局发挥专业优势开辟了更加广阔的发展空间,由水文地质局承担的大量煤矿水文地质补充勘探项目为推进煤矿水害防治工作、防范和遏止重特大事故发生、促进煤矿安全生产形势持续稳定好转做出了努力。近年来,由于国家加大了对煤矿水害问题的研究力度、加强了对煤矿防治水的行政监管,矿井水害发生次数明显下降。

与此同时,全国受水害威胁无法开采的煤炭资源量高达1270亿吨,随着煤矿开采深度加大和下组煤的大规模开发,煤矿水文地质条件更加复杂、开采环境更加恶劣的特点也显现了出来,新的安全隐患日益突显,水害问题不断出现,防治水工作难度增大,这些不仅直接威胁矿井安全、致使矿区环境生态恶化,而且会导致煤炭资源的严重浪费。

水文地质工作是各项煤矿防治水工作的基础和依据,预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采是保证矿井建设和安全生产所必须坚持的原则,与之相关联的防、堵、疏、排、截的综合治理措施都与水文地质局的专业特色密不可分。因此,水文地质局力求在提升自身综合能力和拓宽煤矿安全服务领域做出一系列有效探索:一是搭建勘探成果推广和研究成果转化的平台,满足国家对矿井水害防治科技攻关的需求和对提高煤炭资源保障程度的要求,通过与高等院校、煤炭企业建立联合、共同开发煤矿水害勘查与防治新机制,促进煤矿生产安全实用技术取得新突破;二是推广应用浅层地热能的地源热泵技术,利用地下浅层地温能资源,把“煤矿应用回风源(水源)热泵技术进行废热回收利用”作为主业方向,先后承揽多个煤矿矿井回风源热泵系统,实现矿山绿色环保建设;三是在大口径特种钻孔施工方面,利用探索出的独特工艺方法和形成的自身特色技术,施工煤层气孔、紧急避险孔、矸石回填孔,最大孔径达1550毫米,一次性下入管材重达300吨。同时,水文地质局不断提升水文地质钻探技术,通过PDC复合片钻头、空气(泡沫)潜孔锤钻进、深孔绳索取芯钻进等钻探技术的推广应用,大幅度提升生产效率,以优质高效的地质成果支撑煤矿生产安全;四是在绿色矿山建设方面,利用自身专业优势提交地质成果,在服务绿色矿山建设中不断发挥着积极作用。未来,随着专业特色能力的不断提升,水文地质局将进一步发挥地质工作先行军作用,积极开展矿山地质环境治理恢复工作,利用自身的特色技术成果为煤矿生产安全做好服务保障。

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