巷道過斷層破碎帶的防治水技術研究

王振廣

摘要：煤礦的勘探及開采不斷的深入，開發的范圍越來越大，其需要面臨著復雜的自然環境、惡劣的地質條件及不穩定的因素等，也造成了煤礦事故的頻繁出現，嚴重威脅到施工人員的生命安全。其中水害是煤礦開采中極為嚴重的問題之一，其會直接造成安全事故，需要采取有效的措施進行防水治水，保障施工的安全性。本文簡單的分析了煤礦中較為復雜的環境斷層破碎帶的防治水技術，并闡述了防治水的具體措施，為煤礦生產的管理人員提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：煤礦開采；巷道；斷層破碎帶；水害；治理技術；防治水措施；研究

前言

煤礦開采的過程中，對礦井水實施防治措施能夠避免水害事故，其不僅可以有效的提高礦井生產的安全性，是十分重要的安全保障條件之一，也能夠減少井涌量，減少生產成本，充分利用自然資源。但是實踐的煤礦生產中，由于礦井的結構特殊，水文地質基礎不佳，各種水害防治技術的應用不足，或者煤礦企業領導對于防治水方面的工作不重視等因素，使得水害的治理效果不理想，水害事故出現的概率居高不下，對其進行深入的研究是十分有必要的。

1.巷道過斷層破碎帶常用的防治水技術

1.1物探技術

物探技術在過斷層破碎帶防治水中的運用主要包括兩種，即地質雷達法和瑞利波法，二者的性質、特點的等，均有較大的差異，其中地質雷達法是運用了廣譜電磁技術，先在介質的表面發射電磁波，再利用相應的設備收集其反射后的信息，對其接受的信息進行法深入的分析后，即可以推斷出探測對象的形狀，并掌握該地區的地質現象。該技術的優勢在于探測的距離較大，可以達到50m；而瑞利波法的技術基本工作機制是先全面檢測各種頻率成份瑞利波的不同傳播速度，再推斷探測對象的基本情況和性質，適用于探測煤巷。該技術的特點在于施工操作較為簡便，探測的準確性較高[1]。

1.2鉆探技術

井下鉆探過程中進行的探水工作，某些情況下無法直接運用巷探方法，包括老空水區、斷水斷層、陷落柱等，需要將鉆探和巷探有機結合起來。如果情況允許，可以采取巷探方法，需要先設置超前探水鉆孔，其鉆進方式分為單巷掘進巷旁探水、雙巷掘進單巷探水兩種。其中單巷掘進，巷旁探水適用于大巷、總回風巷。當實施單巷掘進時，應把機房設置與巷道的兩邊。在巷道兩側進行施工時，即能夠及時的掌握周邊水害情況，并及時控制；雙巷掘進單巷探水的方法一般適用于兩條平行巷道掘進的情況，一條可以選擇超前掘進的方法，其迎頭即能夠作為機房，開展各項探水活動，另一條巷道則選擇掘進滯后，無需進行探水活動[2]。

2.防治方案

2.1設置隔離設施及排水系統

由于礦井的井底、兩翼部位十分薄弱，容易出現井涌現象，需要將其進行隔離，在設計水平延伸工作的過程中，應結合礦井的基本情況選擇相應的設施，包括防水閘門等，等處實現一定的隔離，在進行水平延深設計工作中，應選擇合理的隔離設施，如防水閘門的選擇等，還需要保障礦井的水平排水能力超過3000m2/h，強化其抗水災的能力。下山采區等部位，地勢及較低，水害的情況會更加嚴重，需要在開采掘進的時，需要在開采區內做好排水措施，并保障期排水能力。另外，還可以在采區內適當的位置設置泄水巷，提高其泄水性能，布置回采巷道是，其方向應根據腰線偽傾斜，呈上山的方向。

2.2確定探水警戒線

確定合理探水警戒線不僅需要完全掌握了巷道前方斷層、陷落柱等部位的導水性，還需要全面了解其構造情況。但是實踐的情況是掌握其結構較為困難，需要在掌握巷道前方斷層、陷落柱等部位的導水性后，直接確定探水警戒線。首先因全面考量斷層之間的落差，確認其寬度應比平行防水煤柱線大20m～100 m。如果巷道達到了警戒線，應開展超前探水工作，推算出出斷層的具體位置，并結合斷層的情況，合理選擇適合防水煤柱及有效的注漿加固措施[3]。

2.3底板注漿加固

礦井的巷道在掘進的過程中，如果存在水文地質條件較為復雜的地區，地下水的施壓大于安全水壓，即巷道底板的厚度不足，不能完全達到安全隔水的效果，需要強化探測工作，掌握地質構造和水文地質資料，根據獲得的各項資料，制定相應的注漿加固方案，強化地板的安全性。

2.4做好巷道的支護工作

一些礦井所在的地區其水量較大，水文地質較為特殊，且水壓高，單純的注漿加固巷道底板并不能完全保障其安全性，還需要做好巷道的支護工作。在巷道掘進的過程中也能有效的避免涌水問題，因此需要在加護地板，并保護底板的基礎上，使用錨桿進行支護，不破壞底板的同時，強化其支護能力。另外，水害較為嚴重的相鄰的煤層，在斷層的兩盤，需要結合斷層的情況確定合理的留設煤柱寬度：如果斷層落差超過1.5 m ，上盤斷層煤柱的寬度需要超過20 m ，下盤則需要超過15 m，如果斷層落差在1.5m以內，并出現了導水現象，煤柱的寬度需要超過15m。

3.總結

煤礦開采的流程十分復雜，礦山所處的環境一般較為惡劣，且地質條件特殊，各種條件均受到較大的約束，容易出現井涌的情況，影響礦山的生產安全，需要采取有效的防治水措施，排除各種安全風險。本文僅從一般的角度分析了幾項防治水技術，實踐的管理過程中，還需要安全管理人員先全面掌握煤礦的各項情況，合理選擇防治水技術，并制定科學的防治水措施，提高煤礦的安全性，避免出現水害事故，降低生產成本，也為企業帶來良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]鄒光華，張鳳巖，宋彥波.巷道過含水斷層破碎帶的注漿加固技術[J].煤炭科學技術.2010下8（06）：50-53.

[2]高明中，韓磊，高新亞.巷道組過斷層圍巖控制技術研究[J].安徽理工大學學報（自然科學版）.2010，30（03）：17-22.

[3]張秋成，李金海，劉丙申，徐永紅.地面返流注漿堵水技術及應用研究[J].中國煤炭.2011（10）：93-95.