特厚堅(jiān)硬巖層組下保水采煤技術(shù)分析

摘要：隨著我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，開(kāi)采規(guī)模也日益擴(kuò)大，不過(guò)在開(kāi)采煤炭的過(guò)程當(dāng)中對(duì)于環(huán)境的影響也很?chē)?yán)重，特別是對(duì)水資源所造成的不良影響不得不引起我們的重視，這嚴(yán)重影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境和諧發(fā)展的局面。因此保水采煤技術(shù)就是為了避免采煤現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)突水的現(xiàn)象被廣泛應(yīng)用，成為了采煤工程中專(zhuān)家們重點(diǎn)研究的問(wèn)題。本文著重分析了特厚堅(jiān)硬巖層組下的特殊地質(zhì)環(huán)境條件，從而探討在此條件下的保水采煤技術(shù)。

關(guān)鍵詞：特厚堅(jiān)硬巖石；保水技術(shù)；采煤技術(shù)

一、特厚堅(jiān)硬巖層組下的特殊地質(zhì)環(huán)境條件

特厚堅(jiān)硬巖層組的顯著特點(diǎn)是地區(qū)的水文信息比較復(fù)雜，容易操作不當(dāng)導(dǎo)致突發(fā)性水害意外事故發(fā)生，或者出現(xiàn)水資源流失造成環(huán)境破壞，目前有很多的開(kāi)采區(qū)的地理環(huán)境有特厚的堅(jiān)硬巖層，沒(méi)有穩(wěn)定的粘土隔水層結(jié)構(gòu)，在井田內(nèi)的各系當(dāng)中也會(huì)有沖積層存在，組成它們的主要是砂礫。

二、保水開(kāi)采技術(shù)研究現(xiàn)

保水開(kāi)采技術(shù)主要內(nèi)容是：地質(zhì)基礎(chǔ)的保水開(kāi)采、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难芯亢脱芯坎擅壕唧w方案和施工。對(duì)于地質(zhì)基礎(chǔ)的保水開(kāi)采的研究就是要盡量避免大量突水和泉水的干涸；要求開(kāi)采過(guò)程不過(guò)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成破壞，不影響植被的生長(zhǎng)。

（一）特厚堅(jiān)硬巖層組下保水開(kāi)采技術(shù)要點(diǎn)

1）首先需要注意開(kāi)采途徑。針對(duì)當(dāng)?shù)亻_(kāi)采區(qū)域的特殊地質(zhì)環(huán)境選擇科學(xué)合理的保水開(kāi)采途徑，同時(shí)合理選擇開(kāi)采區(qū)域以及對(duì)防水煤柱留設(shè)，主要的開(kāi)采施工現(xiàn)場(chǎng)要合理選擇不存在含稅的煤層區(qū)域，這個(gè)區(qū)域可直接進(jìn)行保水開(kāi)采工作。

2）其次對(duì)于含水及隔水層，隔水層區(qū)域厚度有限，此區(qū)域采取保水開(kāi)采措施尤為重要，然后方可對(duì)此區(qū)域進(jìn)行合理開(kāi)采，若是已經(jīng)進(jìn)行開(kāi)采工作了要及時(shí)做出應(yīng)急對(duì)策，盡可能地避免地下水源遭到破壞。

3）在對(duì)防水煤柱留設(shè)的時(shí)候，要將鉆孔沖洗液當(dāng)做主體從而進(jìn)行保水GIS的研究工作。然后水開(kāi)采方式，將倒水裂隙帶的高度縮小加上底板加固的技術(shù)方法，使倒水裂隙帶的影響不會(huì)到達(dá)水體部位。

（二）在開(kāi)采過(guò)程中工作面配套設(shè)備及主要參數(shù)

選用實(shí)用性強(qiáng)的設(shè)備是開(kāi)采工作順利開(kāi)展的重要條件。如下表。

選用高強(qiáng)度的液壓支架，可以對(duì)頂板局部運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行良好的控制，在長(zhǎng)壁開(kāi)采過(guò)程當(dāng)中保證有足夠的初撐力能有效控制剪切破斷最先開(kāi)始于采空區(qū)側(cè)，這樣避免工作面頂板發(fā)生臺(tái)階下成的現(xiàn)象。針對(duì)具體的開(kāi)采要求，工作面選擇大功率使用可靠性高的重型設(shè)備配套工作，快速推進(jìn)開(kāi)采工作的進(jìn)程。

三、特厚堅(jiān)硬巖層組下的保水采煤技術(shù)的應(yīng)用

（一）特厚堅(jiān)硬巖層組下的充填膏體技術(shù)

充填膏體技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)是：安全環(huán)保、采出率高、廣泛選擇材料等，在將煤層采出之后冒落頂板之前進(jìn)行填充膏體。

（二）特厚堅(jiān)硬巖層組下的隔水關(guān)鍵層技術(shù)

而隔水關(guān)鍵層是指最后穿透的關(guān)鍵層，也是最終需要人員進(jìn)行阻隔的巖層。開(kāi)采區(qū)域的各巖層都具有不同的特性，隔水性能也有所不同，這個(gè)技術(shù)采用貫穿裂隙或者制造天然通道的方法而來(lái)，主要有四個(gè)步驟：隔水關(guān)鍵層的位置判斷、對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行判斷和控制、判斷滲流穩(wěn)定情況、控制滲流的突變通道。

（三）特厚堅(jiān)硬巖層組下的砂置換開(kāi)采技術(shù)

砂置換開(kāi)采技術(shù)是指利用機(jī)械將待開(kāi)采區(qū)的沙運(yùn)到采空區(qū)，從而達(dá)到置換目的。

（四）特厚堅(jiān)硬巖層組下的超高水材料填充技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)的最大作用在于可以最大程度地降低固體粉料的使用量，主要利用滲水程度高達(dá)95%以上的ZKD型高水速填充材料。

（五）特厚堅(jiān)硬巖層組下的條帶開(kāi)采技術(shù)

這種技術(shù)工作原理是相間開(kāi)多個(gè)煤層形成條帶，而覆巖支撐要保留專(zhuān)門(mén)的煤層條帶。優(yōu)缺點(diǎn)明顯，優(yōu)點(diǎn)是有效控制覆巖過(guò)分移動(dòng)，缺點(diǎn)是資源浪費(fèi)、產(chǎn)出率不高等問(wèn)題，在實(shí)際的開(kāi)采施工中的應(yīng)用往往受到局限。

（六）特厚堅(jiān)硬巖層組下的刀柱式填充技術(shù)

刀柱式填充技術(shù)多應(yīng)用于保護(hù)含水層和地表層深陷區(qū)域，先要對(duì)煤房資源進(jìn)行回采，然后通過(guò)管道填充采空區(qū)指導(dǎo)填滿(mǎn)煤房，然后再利用后退時(shí)技術(shù)進(jìn)行回采和煤柱填充，進(jìn)行的越早效果越好，最后一次采用長(zhǎng)壁來(lái)進(jìn)行回采。

（七）特厚堅(jiān)硬巖層組下的類(lèi)似膏體物的填充技術(shù)

類(lèi)似膏體物主材制作材料是工業(yè)廢渣或者鋼爐渣等經(jīng)過(guò)適當(dāng)研磨加工并且添加催化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而形成的一種粉狀膠結(jié)劑。優(yōu)點(diǎn)有：高流動(dòng)相、較好的填充度、不脫水等，在實(shí)際應(yīng)用中算是較為理想的技術(shù)手段。

四、總結(jié)

綜上所述，在特厚堅(jiān)硬巖層組下進(jìn)行透徹的地質(zhì)分析，研究并且靈活使用各種保水采煤技術(shù)，將有效促進(jìn)保水采煤技術(shù)在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用，它的廣泛應(yīng)用將煤炭生產(chǎn)過(guò)程中的水資源嚴(yán)重破壞的問(wèn)題有效解決，達(dá)到安全環(huán)保的綠色生產(chǎn)理念，從而構(gòu)建和諧社會(huì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫紅明，孫華超，洪濤.保水采煤技術(shù)在神東礦區(qū)的應(yīng)用前景分析.科技致富向?qū)?2011，（5）：118120.

作者簡(jiǎn)介：賀京華（1978），男，山西下化人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：煤礦技術(shù)管理。