大埋深高水位、多構造形態下底板奧灰水治理技術研究

李家龍++陳忠華

摘 要：煤礦開采深部資源大多存在埋藏深、高水位、構造多、底板奧灰水富水性強等不利于礦井安全開采的諸多因素。如何安全、經濟、有效的挖掘珍貴資源是我們遇到的挑戰。

關鍵詞：煤礦開采；深部資源；方案

1 治理實施方案

1.1 通過觀測底板奧灰水的水量、水壓動態，分析變化趨勢，為防排水方案的確定提供技術依據。

1.2 完善和優化排水系統，對目前的涌水實施強排，將水排至最低水位并加以控制。

1.3 確定水害治理方案。按照“防、疏、堵、探、排”有機結合、綜合運用的原則，對底板水進行治理。確定施工承壓擋水墻，通過墻體的控制作用并利用底板水的自身壓力，實現正壓排水。這樣既可預防再次突水的危害性，又能充分疏水降壓，為整個采區的安全開采創造條件，最大限度地提高資源回收率，延長礦井的服務年限，體現出安全效益、社會效益和經濟效益的統一。

1.4 觀測、分析采區上下部奧灰水位觀測孔水位、水量變化，結合采區的構造展布形態，合理劃分采區底板水力單元，確定地下徑流帶，為其它工作面的安全開采提供水文地質依據。

1.5 利用成熟遠程可視監控系統，在采區泵房對擋水墻的墻體狀態、滲漏水情況、圍巖狀況以及巷道滲漏水情況實施動態監控，安設自動閘閥，一旦出現大規模漏水，在泵房內即可啟動控水閘閥，實現無人職守的排水。

2 治理措施

2.1 利用高密度二維電法勘探手段，查明后組煤底板五灰、六灰和奧灰的富水性以及灰巖之間的水利聯系，探明采區內斷層的含水和導水性。（圖1，圖2）

2.2 通過采區觀測孔水位、水量變化規律的分析，合理劃分采區的底板水文單元和地下水徑流帶，以此預計采區其它工作面底板水害威脅程度。

2.3 分析采區的地質構造和底板水之間的關聯關系，研究斷層滯后突水的條件、特征和安全防范措施，為采掘工作面的布置和采取包括留設煤柱、注漿加固薄弱帶、疏水降壓等措施提供技術依據。

2.4 利用遠程信息監控系統、遠程排水控制系統對采區底板水情實施動態監控。

2.5 對后組煤的抗張強度進行實際測定，依此為依據，計算并確定擋水墻的位置、墻體加固措施，合理留設火成巖和邊界斷層安全防水煤柱，該方法理論性強，又具有較強的針對性實用性和可操作性。

3 成果主要內容

3.1 通過底板水的治理，徹底解決底板水害隱患，保證采區儲量的安全、合理開采，經濟、社會效益巨大。

3.2 實施底板奧灰水害治理技術研究，實現采區的安全開采，延長礦井服務年限，實現可持續發展。

3.3 實施底板奧灰水害治理工程后，每年可以節省排水費，經濟效益極其顯著。

3.4 開展底板水害的治理技術研究，總結成功經驗和遇到的問題為其它下組煤采區甚至是其它礦井解決類似底板水害技術問題進行有益的探索。

分析深部采區的地質構造和底板水之間的關聯關系，研究斷層滯后突水的條件、特征和安全防范措施，為采掘工作面的布置和采取包括留設煤柱、注漿加固薄弱帶、疏水降壓等措施提供技術依據。利用遠程信息監控系統、遠程排水控制系統對采區底板水情實施動態監控。

作者簡介：

李家龍（1977-），男，山東章丘人，漢，技術員，助理工程師，研究方向：底板奧灰水治理的技術研究。endprint