煤炭礦井防治水技術(shù)分析及應(yīng)用研究

李善斌

山東里能魯西礦業(yè)有限公司 山東 濟寧 272000

正文：

前言：隨著我國煤礦開采力度加大，開采工作也面臨著水文復(fù)雜等情況，從而增加水害發(fā)生幾率，煤礦水災(zāi)不僅影響煤炭礦井企業(yè)順利發(fā)展，還容易給人民群眾生命和財產(chǎn)造成威脅，就目前開采現(xiàn)狀來說，煤礦開采工作逐漸加深，導(dǎo)致地下水層發(fā)生嚴(yán)重破壞，同時施工環(huán)境也不斷惡化。基于以上煤炭礦井開采現(xiàn)狀，防治水工作必須提上日程，本文就防治水技術(shù)進(jìn)行分析，提出關(guān)于防治水技術(shù)的治理措施。

1.老空水防治技術(shù)及其應(yīng)用防治措施

1.1 探查工作

在煤炭礦井相關(guān)區(qū)域進(jìn)行檢查和研究工作時，相關(guān)工作人員應(yīng)該掌握和遵循一定的作業(yè)原則，也就是“有疑必探，先探后掘，邊探邊掘”[1]，在檢查過程中，通過利用現(xiàn)代先進(jìn)物理探測手段，對周邊煤炭礦井積水區(qū)域進(jìn)行圈定工作，從而有效減少工作人員勞動力度。就目前我國煤炭礦井現(xiàn)狀來說，大多數(shù)煤礦和老空區(qū)都處于資料不齊全的情況，例如煤炭礦井面積，深度等等資料，基于以上幾點原因，就應(yīng)該深入探查煤炭礦井老空區(qū)。

1.2 防治

結(jié)合目前小型煤炭礦井以及老空區(qū)現(xiàn)狀進(jìn)行有效分析，對于其中情況明確的區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)探查和排水工作，不明確區(qū)域，要明確探查防水現(xiàn)狀，留足安全煤柱，之后針對探查結(jié)果明確劃分區(qū)域內(nèi)積水、探水以及警戒線等，明確落實老空區(qū)水防治工作。

2.頂板水防治技術(shù)及其應(yīng)用防治措施

一般來說，煤礦企業(yè)開采的煤層中頂板水包括砂巖水和野青水，相對來說，這種含水層中的富水性較弱，在進(jìn)行煤炭礦井開采過程中，頂板水會通過開采中的裂縫而進(jìn)入開采工作面。因此為正常進(jìn)行煤炭礦井開采工作，就應(yīng)該在開采前對頂板水進(jìn)行處理工作。

2.1 疏放鉆孔

在進(jìn)行煤炭礦井探查工作中，通過利用物理探查手段查明頂板水富水區(qū)域后，相關(guān)探查工作人員需要對頂板水上方巖層富水情況進(jìn)行深入探查，進(jìn)行砂巖水和野清水的疏放工作，進(jìn)而降低由于頂板冒落導(dǎo)致的頂板水涌入情況，將其發(fā)生率降至最低，在進(jìn)行工作面回采工作時，減輕或者消除砂巖水帶來的影響，將開采工作面疏放鉆孔，主要是將集中的涌水方式轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑹椒潘绞健?/p>

2.2 疏水巷道

在進(jìn)行煤炭礦井中砂巖含水層疏放鉆孔工作時，如果工作情況達(dá)不到想要的效果時，這種情況下可以通過建設(shè)疏水巷道，將其中頂板裂縫進(jìn)行切穿，而后與水流方向呈垂直狀態(tài)，這樣就能夠達(dá)到最理想的疏放效果。

3. 底板承壓水防治技術(shù)及其應(yīng)用防治措施

3.1 帶壓開采

一般來說，當(dāng)開采的每層地板受到承壓水的威脅情況時，利用帶壓開采的形式可以有效通過其中煤層地板和含水層之間的隔水性，從而達(dá)到安全開采目的。對于以上這種情況，很多相關(guān)專家進(jìn)行一定的研究工作，并取得一定的成績，針對煤炭礦井工作分析其中一項比較重要的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，也就是突水技術(shù)，若其中底板構(gòu)造遭到破壞的情況下，其中突水系數(shù)應(yīng)小于0.06MPa/m，在正常情況下塊段小于 0.1MPa/m 時[2]，就可以通過帶壓開采技術(shù)來進(jìn)行煤炭礦井的防治水工作，但就我國目前煤炭開采現(xiàn)狀來說，由于開采范圍越來越深，帶壓開采技術(shù)已經(jīng)不適用于現(xiàn)代煤炭礦井開采工作，此外通過突水系數(shù)反推算底板隔水層的最大承受水壓，然后采取合理科學(xué)的方式防治水。

3.2 底板注漿加固

一般來說，在進(jìn)行煤炭礦井勘察工作時，其中煤層底板存在很多裂隙以及多種地質(zhì)構(gòu)造，這種情況也就在一定程度上降低煤層底板隔水層的厚度，強度以及完整性，從而導(dǎo)致隔水能力降低，增加水災(zāi)發(fā)生幾率，因此，在實際煤炭礦井開采工作時，可以利用對底板進(jìn)行注漿加固的方式，有效阻止水災(zāi)發(fā)生。注漿加固主要是通過在進(jìn)行開采工作前注漿，消除煤層中存在的縫隙以及地質(zhì)缺陷構(gòu)造情況，使水流沒有流動渠道，從根本上防止出現(xiàn)水災(zāi)。另外在應(yīng)用這種方式時，應(yīng)該提前將煤炭礦井中含水層之間聯(lián)系進(jìn)行有效分析，留有可供注漿的空間進(jìn)行填充工作。

4.斷層防水煤（巖）柱的留設(shè)

在煤炭礦井防治水措施中，其中留設(shè)斷層防水煤柱也是比較有效的防治水災(zāi)措施，通過留設(shè)斷層防水煤柱可以將發(fā)生水害的源頭阻截，使其流入礦井巷道。若發(fā)生斷層破壞會導(dǎo)致整個巖層缺乏完整性，就會形成一個含水層的通道，斷層兩側(cè)巖層的接觸情況、水壓大小以及采礦行為對斷層的破壞等情況都直接決定斷層中某一區(qū)域是否能夠進(jìn)行導(dǎo)水以及導(dǎo)水的強弱[3]，因此，在進(jìn)行煤炭礦井勘察工作時，如果沒有完全掌握其中斷水層，就應(yīng)該將整個斷層導(dǎo)水進(jìn)行研究分析。另外，結(jié)合開采地區(qū)實際情況，確定開采區(qū)域邊界留設(shè)安全煤柱寬度，若煤層直接接觸含水層或者是被含水層局部掩蓋等情況，這也會導(dǎo)致水災(zāi)發(fā)生。

5.工作面防治水措施

在進(jìn)行工作面防治水時，主要是對三個階段的防治水，其一礦區(qū)巷道掘進(jìn)階段，其二工作面回采前，其三工作面回采過程中，就巷道挖掘階段來說，主要是勘察掘進(jìn)頭前方與側(cè)方導(dǎo)水構(gòu)造，目的是有效避免由于其他水體構(gòu)造以及直接導(dǎo)水造成的水災(zāi)情況。在實際工作過程中，必須按照相關(guān)工作原則進(jìn)行開發(fā)工作，也就是“逢掘必鉆，先探后掘”，其中包括異常區(qū)鉆探驗證和治理、綜合物理勘探等等。

總結(jié)：綜上所述，在進(jìn)行煤炭開采作業(yè)中，要從根本上避免發(fā)生水災(zāi)，水災(zāi)情況發(fā)生不僅影響企業(yè)自身經(jīng)濟效益，還嚴(yán)重威脅工作人員生命安全，因此只有加大對水災(zāi)防治工作的研究，采取有效方式進(jìn)行水災(zāi)防治，分析其中各種水災(zāi)形成原因，本文結(jié)合目前常見的水災(zāi)防治技術(shù)，希望能夠為相關(guān)煤炭企業(yè)以及工作者提供煤炭礦井防治水工作的幫助和指導(dǎo)。