在煤矿防治水领域,水文地质条件可分为“简单型、中等型、复杂性、极复杂型”4个等级。
据皖北煤电集团地测防治水部物探中心主任邱增强介绍,皖北煤电矿区内普遍存在奥灰岩溶陷落柱导水、厚松散层突水性强的底含水、开采煤层底板太原群灰岩水等水害威胁,水文地质条件复杂,矿井水害类型齐全。
“皖北煤电集团现有矿井中,极复杂型矿井1对,复杂型矿井3对,其他均为中等型矿井。”邱增强介绍。
历史上,皖北煤电集团矿区曾多次发生过淹井淹面等重大水害事故,一度让皖北煤电人谈“水”色变。为此,皖北煤电集团投资上亿元资金,联合中国矿业大学(北京)、宿州学院,共同成立了国家煤矿水害防治工程技术研究中心(以下简称研究中心)。
研究中心于2014年立项,是全国矿山水害防治唯一的国家级工程技术研究中心,重点在矿井防治水基础理论、矿井水文地质精细勘探、突水灾害快速治理技术等方向开展研发工作,为煤矿水害防治提供重要的技术支持。
皖北煤电集团与中国矿业大学合作,开展皖北矿区采掘工作面突水的实时监测预警技术研究,构建了采掘工作面突水指标体系,建立了矿井突水预警模型,取得了10余项科研成果,并通过现场应用,取得了显著的经济效益。
2015年以来,皖北煤电集团先后斥资数千万元购置井下长距离定向钻机、随钻测量仪、瞬变电磁仪、探地雷达等先进的井下超前探查装备。近2年,该集团共实施井下超前物探350多次,施工超前探查钻孔3万多米,并综合运用钻探、物探、化探等技术手段,精准查明了水害隐患、隐蔽致灾因素。
针对长期以来矿井松散含水层下开采存在“厚松散层”“厚底含”“高承压”“复杂覆岩结构”等业内公认的防治水难题,皖北煤电集团依托研究中心,组织开展了对松散强含水层下岩性水文条件特征分析与安全开采技术系列研究,研发了抑制导水裂隙带发育高度的预裂爆破技术,形成了松散层防治水探孔一体化成套技术体系。技术在皖北矿区推广使用后,不仅顶板突水溃砂灾害得到有效防治,而且安全回收了受松散水害威胁的煤炭资源480多万吨。
此外,研发中心研发的煤矿控水安全开采技术在两淮矿区10多对矿井广泛推广应用,安全采出呆滞煤量共计3000多万吨,部分矿井延长服务年限5年至10年,创造直接经济效益150多亿元。
据不完全统计,研发中心自运作以来,参与制定国家能源行业标准8项,建立工程化示范基地5个,完成技术开发项目6项、工程化产业化项目6项,推广煤矿水害防治成果8项。
此外,皖北煤电集团由治水向用水领域延伸。在五沟煤矿井下-440米水处理硐室中建成了矿井水井下净化处理系统,以重介质加载混凝为核心技术,高效经济处理矿井水。矿井水处理率达100%,可满足洗煤、消防、绿化等多用途水质要求,利用率达70%以上,有效降低了矿井用水负荷,收获了良好的经济效益和社会效益。(邵明可)
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