1、浅谈当前煤矿如何防止矿井水的措施摘 要随着经济的快速发展，能源紧缺，最近几年煤矿安全问题十分突出和严峻，煤矿事故多，伤亡大的状况尚未得到根本好转，同世界各主要产煤国家的煤矿安全水平相比仍有较大的差距，还应进一步加强措施研究和引起各方面的高度关注。 关键词煤矿矿井水；概述；危害；发展历程 中图分类号：TD745.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0061-01 引言：煤矿是我国的主要能源，是国民经济发展的主要支柱。煤炭工业的发展直接关系到我国四个现代化建设的进程。我国煤炭生产以井下开采为主，井下生产条件恶劣，受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害威胁。目前，我国煤
2、矿重大安全事故时有发生，因此，发展煤炭产业，首先必须切实解决好煤矿的安全生产工作，为了确保国家资源和人民生命财产不受或少受损失，对煤矿安全生产从多方面采取了措施。不仅制定了一系列的安全生产政策和法律法规，也从政策上积极扶持煤矿安全技术的发展，促进了煤矿防灾能力不断加强。全国煤矿安全生产状况从总体上讲，出现了不断好转的趋势。但是随着经济的快速发展，能源紧缺，最近几年煤矿安全问题十分突出和严峻，煤矿事故多，伤亡大的状况尚未得到根本好转，同世界各主要产煤国家的煤矿安全水平相比仍有较大的差距，还应进一步加强措施研究和引起各方面的高度关注。一、煤矿矿井水的概述 煤矿在生产建设过程中经常受到水的威胁。煤矿
3、矿井水是在煤炭开采生产过程中渗入井下采掘空间的水。矿井水来自地下水系，由于生产开凿从岩层中涌出，这些涌出的矿井水在巷道中流入排水的涌水槽，最后汇集到矿井的中央水仓，由排水泵将矿井涌水抽排到地面，部分经水处理后供给生产和生活用水。为了防止矿井水对矿井安全生产造成威胁，需要对矿井水进行监测和预测。 二、当前煤矿矿井水的危害 随着科学技术的发展，尽管煤矿管理水平有了很大的提高，但是煤矿中的水害仍然比较严重，涌水和突水现象时有发生。据统计，仅我国统配煤矿就有 272 座矿井的 1.4 亿吨生产能力受水患威胁，受水患威胁的煤炭储量达 90 亿吨。例如：2007 年 8 月 17 日，发生在山东新泰的“华
4、源矿难”为建国以来最大的一起煤矿水害事件，170 多条宝?F 的生命在大自然肆虐的暴怒中被沉埋于 1000 多米的漆黑井下；2008 年 12 月21 日 13 时 30 分，江西萍乡市莲花县淦田煤矿发生一起水灾事故，死亡2 人；2008 年 7 月 29 日，河南省陕县一煤矿发生透水事故，69 名矿工被困井下后经及时救援全部脱离危险，虽未造成人员死亡，但给该矿造成了严重的经济损失。从以上事例可知，如果我们能做到实时了解矿井水仓液位的变化，能准确、及时地预测矿井涌水，就能因地制宜地采取相应措施，防患于未然，使损失降低到最低点。为防范水患，就需要在矿井开采过程中兴建防水工程，以使产生的涌水及时被
5、排放到井外。 三、矿井水仓液位在煤矿生产建设中的重要意义 矿井涌水大小不仅是对煤田进行技术经济评价的重要指标，而且也是设计和生产部门制定采掘方案、确定排水能力和防治措施的重要依据。在煤矿，特别在涌水量大为煤矿，观测矿井涌水量的大小是煤矿水文工作者的重要任务。其目的：为安全生产提供井下水情信息，以便及时处理水灾；为涌水量预测、预报提供重要依据，从而确定适宜的防治水工程。但是目前煤矿涌水量的测量方法仍有采用人工测量，一般是由工作人员携带测量仪器，定期测量井下几个重要水位监测点。或是在发现井下涌水量明显超出正常情况，水文工作人员马上下井进行观测和处理。采用传统的人工测量方法，不仅工作量大、方法繁琐、
6、落后，而且所得数据非常有限，同时该数据不能反映涌水量的变化情况，因为涌水量是连续变化量，不能用某一时刻的值代替，将这样的测量数据用于涌水量的预测预报，必将影响其准确性。另外如果发生水害，不能被及时发现，就不能进行及时处理。所以，煤矿迫切需要实时掌握井下水仓液位变化，使预测预报工作提供可靠的数据，达到防止矿井水灾害对矿井安全生产造成的威胁。因此，矿井水治理对煤矿安全生产具有极其重要的意义。 四、矿井涌水水位自动监控的要求 1、可靠性 由于矿井涌水情况的复杂和不确定性，为了保证矿井涌水的及时排出，确保矿井正常的安全生产和作业人员的生命安全，矿井排水系统必须绝对可靠。 2、合理性 由于矿井水在井下流
7、动的过程中，有时会混入和溶解许多矿物质，或含有一定数量的煤炭颗粒、流沙等杂质。因此，要求排水系统具有较强的抗腐蚀和耐磨性。在进行排水设备选型时，必须充分考虑其合理性。3、经济性 矿井涌水时排水设备的耗电量很大，一般占矿井总耗电量的 25%-35%，有的达到 40%，个别矿井排水耗电量更高（甚至到 80%） 。应结合井下水仓液位显示的同时实现“避峰填谷”的原则，以达到增强矿井安全和减少煤矿电能消耗的目的，使煤矿生产达到经济高效的目的。所以为了切实降低矿井排水电耗，在进行排水系统设计、安装时，必须反复进行经济技术比较，确保系统以最好的经济效益运行。 4、环境条件的限制 矿井水泵均安装在井下硐室内，
8、由于受井下地质条件的限制，井下硐室空间狭窄，安装和维修都不方便，另外，泵房设置在井下，泵房设备的检查和维修和泵房的安全管理带来了一定的不变。因此自动监控系统及相关设备选型必须考虑环境条件的要求。 五、煤矿矿涌水的发展历程 矿井涌水属于地下水运动范畴，其运动规律及定量评价的研究主要经历了两个发展阶段。第一阶段是 1856 年法国人达西通过实验提出了水在孔隙介质中渗透的定律，接着，裘布依以此为基础研究了单向平面径向的稳定运动，从而奠定了地下水稳定流理论的基础。在此后近 100 年时间内，地下水的研究一直沿着这条稳定流理论的道路前进。第二阶段是随着生产的发展，地下水的开采规模越来越大，人们开始注意到
9、稳定流理论问世，它开创了现代水文地质计算的新?o 元。 长期以来，世界各国都很重视研究矿井涌水量的预测预报，力图寻找各种切实可靠的数学方法来预测矿井涌水量，涌水量计算结果是否准确，关系到矿井的排水方案是否安全，经济合理的问题。众所周知，地下水受多种因素控制的影响。自然界中，对地下水运动影响较大的一些因素常常是随机的、非确定的。20 世纪 70 年代系统工程理论的兴起为地下水的研究开拓了新的理论研究方向。 在煤矿井下水位的检测技术方面，目前国内还处于摸索阶段，检测手段比较落后、可靠性差，检测系统不完善。检测煤泥水的传感器还没有好的产品。虽然现在也有一些传统的水位传感器，如压力式，浮子式等水位传感
10、器用于煤泥水水位的测量，但是由于煤矿井下环境恶劣，这些传感器均因淤泥或煤泥堵塞受到影响，致使整个系统难以准确可靠的采集前端信号。过去对煤矿井下水的检测监控自动化要求不高，但是随着近年来煤矿事故的频繁发生，煤矿安全问题日益引起了人们的广泛关注。现在，所有矿用产品都进行防爆送检和煤安认证，煤矿的安全要求越来越高，因此对煤矿井下水的监控要求也随之提高，因而具有高准确性，高可靠性的检测煤泥水的新型传感器也急切的需要研制。目前国外的井下水仓静态水监测系统的前端信号采集传感器技术仍然为传统的压力式和浮子式，没有什么新的进展。 六、结语 总之，矿井涌水水位自动监测管理为研究对象，重点解决煤矿水仓液位的自动控制，确保矿井安全生产，降低煤矿企业的运行成本，提高矿排水系统的管理水平。矿井排水系统的基础上，构造了水仓液位自动控制系统的功能，具有自动、半自动和手动三种操作方式，实现了多台水泵集中控制。按照“避峰填谷”原则实现水泵的自动调度运行、兼顾了水泵的“自动轮换” ；
