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用水文地質技術優勢服務煤礦生產安全

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用水文地質技術優勢服務煤礦生產安全

發布日期:2017-11-28 作者: 點擊:

在煤礦生產安全過程中,水文地質工作起著舉足輕重的作用,一直貫穿于礦井建設、生產的全過程。中國煤炭地質總局水文地質局作為為煤礦生產安全服務的專業局,自成立之初,就肩負著國家煤炭基地建設先行軍的重任,櫛風沐雨40年,始終把為煤礦提供優質的地勘服務作為發展的主要方向,以遏制煤礦重特大水害事故、保證煤礦安全生產為己任,用水文地質技術優勢支持煤礦生產安全。

上世紀70年代初,邯邢地區47%的煤炭資源由于受深部巖溶地下水的威脅而不易開采,中國煤炭地質總局水文地質局(以下簡稱水文地質局)變水害為水利,在 6400平方千米范圍內開展了大面積水文地質勘查試驗工作,在峰峰礦區探明并建成煤礦建設急需的水源地,同時解決了百萬城區人口的供水問題,被譽為“潤澤一方、福蔭萬眾”的壯舉,由此確立了水文地質局利用水文地質專業優勢為煤礦生產安全提供服務的主業方向。比外,水文地質局通過積極參與煤礦防治水害的水文地質勘查工作,先后在河北峰峰,內蒙古寶日希勒、大雁,山西霍州、潞安等煤礦區開展礦床水文地質勘探,為解放下組煤資源進行專門的水文地質勘查,為安全開發受水害威脅的數十億噸煤炭資源提供了可靠的水文地質資料。

隨著國家經濟社會的發展和經濟形勢的風云變幻,水文地質局無論在煤礦生產的“黃金十年”,還是在當前煤炭企業發展面臨困難的時期,始終堅守企業發展理念,長期承擔各大煤田礦井水文地質勘查、水害治理與研究、礦井水害防治任務,與煤礦水害進行著反復較量,形成了以煤礦防治水為突出特色的專業優勢。

水文地質局提升水文地質工作水平,以優質的地質成果支持煤礦生產安全:一是確保煤礦地質資料的完整性、準確性、真實性,在20余省市區承擔了國家重點能源基地的礦區供水、礦床水文地質、礦山環境評價與治理等大中型項目800多項,提交大、中型水文地質勘探報告等550余項件,擁有重點科研成果100余項,為避免因地質資料不詳盡導致煤礦安全事故的發生發揮了關鍵性作用;二是積極開展新技術、新工藝、新理論的開發研究工作,已完成國家級重大項目41項,正在積極推進重大科研項目40項,支撐了煤礦的科學發展和安全發展;三是在廣域的更高層次發揮專業局的優勢,先后獨立或合作參與了《煤礦床水文地質勘查工程質量標準》、《煤礦防治水規定》、《煤礦床水文地質、工程地質及環境地質勘查評價標準》等多個國家規范、標準的編制工作,用多年取得的技術理論成果和積累的實踐經驗,指導了煤礦的安全生產。

水文地質局加強專業特色隊伍建設,以核心技術優勢支持煤礦生產安全:一是通過大量工程實踐,在礦床水文地質勘查方面,形成了基于地下水系統理論的礦床水文地質勘查方法和思路、基于綜合水文地質物探的綜合勘查技術、基于地下水資源評價的煤礦床水文地質評價方法等一系列核心理論技術,有效地服務了煤礦安全生產;二是水文地質理論研究與應用成果為煤礦安全生產提供了強有力的技術支撐,通過長期的地質工作實踐,在北方巖溶研究課題中提出的奧陶系中統“三組八段”及“強徑流帶”理論被業界廣泛應用,并首次將多源地學信息復合疊加原理和地質信息系統技術耦合,建立了礦山地質環境綜合評價模型,同時依據煤礦床充水條件,提出了多充水水源煤礦床水文地質勘查類型劃分方案,這對于煤礦床水文地質勘查實踐具有理論指導作用,此外,研發出的“地-井-巷”精細探測技術也被廣泛應用于小構造、多層含水層、多層采空區、陷落柱的精細探測,并且,根據鄂爾多斯煤田賦存特征和環境特點,首次提出了“保水采煤”的概念,同時實施了“保水采煤”的水工環技術方案,為煤炭戰略西移提供了保障。

資料顯示,在近年來煤礦發生的重大災害事故中,與地質條件有關的各類重大事故占90%,而煤礦水害是煤礦生產的重大災害之一,已成為僅次于瓦斯事故的“第二殺手”。這一嚴酷現實更加強了水文地質局進一步提升綜合能力、用水文地質技術優勢支持煤礦生產安全的危機感和緊迫感。《煤礦防治水規定》的出臺為水文地質局發揮專業優勢開辟了更加廣闊的發展空間,由水文地質局承擔的大量煤礦水文地質補充勘探項目為推進煤礦水害防治工作、防范和遏止重特大事故發生、促進煤礦安全生產形勢持續穩定好轉做出了努力。近年來,由于國家加大了對煤礦水害問題的研究力度、加強了對煤礦防治水的行政監管,礦井水害發生次數明顯下降。

與此同時,全國受水害威脅無法開采的煤炭資源量高達1270億噸,隨著煤礦開采深度加大和下組煤的大規模開發,煤礦水文地質條件更加復雜、開采環境更加惡劣的特點也顯現了出來,新的安全隱患日益突顯,水害問題不斷出現,防治水工作難度增大,這些不僅直接威脅礦井安全、致使礦區環境生態惡化,而且會導致煤炭資源的嚴重浪費。

水文地質工作是各項煤礦防治水工作的基礎和依據,預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采是保證礦井建設和安全生產所必須堅持的原則,與之相關聯的防、堵、疏、排、截的綜合治理措施都與水文地質局的專業特色密不可分。因此,水文地質局力求在提升自身綜合能力和拓寬煤礦安全服務領域做出一系列有效探索:一是搭建勘探成果推廣和研究成果轉化的平臺,滿足國家對礦井水害防治科技攻關的需求和對提高煤炭資源保障程度的要求,通過與高等院校、煤炭企業建立聯合、共同開發煤礦水害勘查與防治新機制,促進煤礦生產安全實用技術取得新突破;二是推廣應用淺層地熱能的地源熱泵技術,利用地下淺層地溫能資源,把“煤礦應用回風源(水源)熱泵技術進行廢熱回收利用”作為主業方向,先后承攬多個煤礦礦井回風源熱泵系統,實現礦山綠色環保建設;三是在大口徑特種鉆孔施工方面,利用探索出的獨特工藝方法和形成的自身特色技術,施工煤層氣孔、緊急避險孔、矸石回填孔,最大孔徑達1550毫米,一次性下入管材重達300噸。同時,水文地質局不斷提升水文地質鉆探技術,通過PDC復合片鉆頭、空氣(泡沫)潛孔錘鉆進、深孔繩索取芯鉆進等鉆探技術的推廣應用,大幅度提升生產效率,以優質高效的地質成果支撐煤礦生產安全;四是在綠色礦山建設方面,利用自身專業優勢提交地質成果,在服務綠色礦山建設中不斷發揮著積極作用。未來,隨著專業特色能力的不斷提升,水文地質局將進一步發揮地質工作先行軍作用,積極開展礦山地質環境治理恢復工作,利用自身的特色技術成果為煤礦生產安全做好服務保障。

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