采煤方式的地質影響及其防治水技術

謝秀偉

摘要： 在社會經濟不斷深入發展的作用下，社會生產活動也有所增多，對于能源的利用率也有了很大提升，我國的生產能源主要有煤和石油，而煤和石油的開采都需要地下作業，這就意味著開采工作必然會受到地質情況的影響。為了將地質環境問題對開采工作的影響降至最低，就必須對開采區域的水文地質情況進行詳細勘查，選擇合適的采煤方式，確保開采工作的有序進行。

關鍵詞： 煤礦開采水文地質防治水技術

在社會發展中，煤是一種重要能源。我國煤炭資源豐富，分布比較廣泛，但是在煤炭資源開發中，由于開采方式不合理，對我國地質產生了不良影響，不利于煤炭行業的健康發展。

1根據地質條件選擇科學的采煤方式

采煤方式是采煤工藝與采煤系統在時間上、空間上相互配合的總稱。采煤方式主要有以下幾種類型：一是，壁式體系采煤方式，這種方式按工作面向仰斜或傾斜推進的方向不同，傾斜長壁又有仰斜長壁和俯斜長壁之分，按采空區處理方法不同可以繼續分為充填采煤法、刀柱采煤法還有垮落采煤法，按是否將煤層全厚進行一次開采，可分為整層采煤法和分層采煤法，按采煤工作面布置及推進方向的不同，可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法;二是，柱式體系采煤方式，可分為房式采煤法和房柱式采煤法這兩種。

根據礦山不同、地質條件不同、技術條件不同，可以選擇相應的采煤系統的采煤方式來進行配合進行生產，因此采煤方式也是多種多樣的。地質條件對采煤方式的影響因素主要可以分為以下幾個方面：1）煤層厚度。煤層厚度不同，采煤方法選擇也不同。如果煤層比較厚或者特別厚，那么可以采用核層或分層開采的方法，如果煤層比較薄或者中厚煤層，那么可以采用一次采全厚。除此之外，煤層的厚度也會對采空區處理方法的選擇產生一定的影響，如果煤層比較厚，并且容易自燃，那么就可以選擇充坡采空試的處理方法。2） 煤層的地質構造情況。煤層地質構造不同，采煤方式也不同，對于埋藏條件不穩定、構造較復雜的煤層，我們可以采用普采，如果煤層為多走向斷層，應該選擇走向長壁，如果煤層為多傾斜斷層，應該選擇傾斜長壁;對于構造比較薄的煤層，我們可以采用綜采。由此可見，在選擇采煤方法之前，我們必須要對開采范圍內的地質構造情況進行充分的調查和掌握，從而選擇正確

的采煤方式。3） 煤層的含水性。在采煤之前必須要對煤層的含水量進行探查，如果煤層的含水量比較高，那么在采煤之前需要預先琉干，或者在采煤過程中做好排水道布置、巷道維護方法和工作面推進方向，必要的時候可以選擇采用充填采煤法。4） 煤層傾角。煤層傾角是采煤方式選擇的一個關鍵因素。采煤方法各種參數的確定、巷道布置、通風、運軸還有工作面的采空試處理、采場支護、運煤方式、落煤方法等都會受到傾角變化的影響。一般來說，如果傾角小于12°應該采用系統簡單的傾斜長壁采煤法。

2礦井防治水技術探討

2.1 查清礦井的水文地質條件

首先，要對開采區域內斷層的落差情況進行了解，根據開采工作范圍設定合理的排水管道安裝位置，隨機在礦區內挖出土樣，對該區域的水文地質條件進行勘測。其次，有針對性地對礦井的頂板和底板部位進行勘查，借助無線電坑透儀可以測量出各個煤層和底板的含水量，同時也可以了解導水構造的發育能力。最終，根據勘查結果制定合理的治理手段，可以利用防水實驗來檢測治理手段的可行性。

2.2 頂板水的防治技術

頂板水通常以靜態的形式出現，煤礦開采過程中，頂板水必須通過裂縫進入工作范圍，為了保證開采工作的安全進行，煤炭開采前應該通過有效地疏排方式將頂板水放出。疏放鉆孔是一種有效地疏排方式，這種方式主要通過物探手段明確頂板水的具體位置，在工作面上鉆孔，將煤層頂板上含水進行疏放。另外，還可以通過疏水巷道來完成頂板水的疏放工作。疏水通道可以彌補疏放鉆孔的不足，根據礦井開采的實際情況，選擇合適的地點修建疏水通道，疏水通道的水流方向與頂板水的水流方向保持一致，減少因頂板水聚集而產生的突水危害。

2.3 底板承壓水的防治技術

2.3.1 帶壓開采煤層底板通常會受到嚴重的承壓水壓力，面對承壓水的壓力，帶壓開采是礦井開采的最佳的選擇。帶壓開采技術必須依靠真實、可靠的突水系數完成，據相關研究表示，底板受破壞地段的突水系數通常在0.07MPa/m 以內，正常塊段的突水系數在0.1MPa/m 以

內。技術人員根據突水系數計算公式可以計算出底板水最大承壓值，保障帶壓開采防治水技術的順利實施。

2.3.2 疏水降壓疏水降壓法主要作用于底板承壓水的防治，奧灰含水層是底板承壓水防治工作的重點。奧灰含水層厚度較大、積水量大、富水性能強，利用疏水降壓法可以有效地保障防治水技術的順利實施。

3.3.3 底板注漿加固礦井底板通常含有大量裂縫，底板注漿加固可以有效地控制突水事故。煤層底板的注漿加固工作必須在煤礦開采前進行施工，注漿材料以混凝土為主，對底板的裂縫、紋理等進行密封，完善底板承水的防治技術。

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（作者單位：鄂托克前旗長城煤礦有限責任公司）