煤炭矿井防治水技术分析及应用研究

李善斌

山东里能鲁西矿业有限公司 山东 济宁 272000

正文：

前言：随着我国煤矿开采力度加大，开采工作也面临着水文复杂等情况，从而增加水害发生几率，煤矿水灾不仅影响煤炭矿井企业顺利发展，还容易给人民群众生命和财产造成威胁，就目前开采现状来说，煤矿开采工作逐渐加深，导致地下水层发生严重破坏，同时施工环境也不断恶化。基于以上煤炭矿井开采现状，防治水工作必须提上日程，本文就防治水技术进行分析，提出关于防治水技术的治理措施。

1.老空水防治技术及其应用防治措施

1.1 探查工作

在煤炭矿井相关区域进行检查和研究工作时，相关工作人员应该掌握和遵循一定的作业原则，也就是“有疑必探，先探后掘，边探边掘”[1]，在检查过程中，通过利用现代先进物理探测手段，对周边煤炭矿井积水区域进行圈定工作，从而有效减少工作人员劳动力度。就目前我国煤炭矿井现状来说，大多数煤矿和老空区都处于资料不齐全的情况，例如煤炭矿井面积，深度等等资料，基于以上几点原因，就应该深入探查煤炭矿井老空区。

1.2 防治

结合目前小型煤炭矿井以及老空区现状进行有效分析，对于其中情况明确的区域进行相应探查和排水工作，不明确区域，要明确探查防水现状，留足安全煤柱，之后针对探查结果明确划分区域内积水、探水以及警戒线等，明确落实老空区水防治工作。

2.顶板水防治技术及其应用防治措施

一般来说，煤矿企业开采的煤层中顶板水包括砂岩水和野青水，相对来说，这种含水层中的富水性较弱，在进行煤炭矿井开采过程中，顶板水会通过开采中的裂缝而进入开采工作面。因此为正常进行煤炭矿井开采工作，就应该在开采前对顶板水进行处理工作。

2.1 疏放钻孔

在进行煤炭矿井探查工作中，通过利用物理探查手段查明顶板水富水区域后，相关探查工作人员需要对顶板水上方岩层富水情况进行深入探查，进行砂岩水和野清水的疏放工作，进而降低由于顶板冒落导致的顶板水涌入情况，将其发生率降至最低，在进行工作面回采工作时，减轻或者消除砂岩水带来的影响，将开采工作面疏放钻孔，主要是将集中的涌水方式转变为分散式放水方式。

2.2 疏水巷道

在进行煤炭矿井中砂岩含水层疏放钻孔工作时，如果工作情况达不到想要的效果时，这种情况下可以通过建设疏水巷道，将其中顶板裂缝进行切穿，而后与水流方向呈垂直状态，这样就能够达到最理想的疏放效果。

3. 底板承压水防治技术及其应用防治措施

3.1 带压开采

一般来说，当开采的每层地板受到承压水的威胁情况时，利用带压开采的形式可以有效通过其中煤层地板和含水层之间的隔水性，从而达到安全开采目的。对于以上这种情况，很多相关专家进行一定的研究工作，并取得一定的成绩，针对煤炭矿井工作分析其中一项比较重要的关键技术参数，也就是突水技术，若其中底板构造遭到破坏的情况下，其中突水系数应小于0.06MPa/m，在正常情况下块段小于 0.1MPa/m 时[2]，就可以通过带压开采技术来进行煤炭矿井的防治水工作，但就我国目前煤炭开采现状来说，由于开采范围越来越深，带压开采技术已经不适用于现代煤炭矿井开采工作，此外通过突水系数反推算底板隔水层的最大承受水压，然后采取合理科学的方式防治水。

3.2 底板注浆加固

一般来说，在进行煤炭矿井勘察工作时，其中煤层底板存在很多裂隙以及多种地质构造，这种情况也就在一定程度上降低煤层底板隔水层的厚度，强度以及完整性，从而导致隔水能力降低，增加水灾发生几率，因此，在实际煤炭矿井开采工作时，可以利用对底板进行注浆加固的方式，有效阻止水灾发生。注浆加固主要是通过在进行开采工作前注浆，消除煤层中存在的缝隙以及地质缺陷构造情况，使水流没有流动渠道，从根本上防止出现水灾。另外在应用这种方式时，应该提前将煤炭矿井中含水层之间联系进行有效分析，留有可供注浆的空间进行填充工作。

4.断层防水煤（岩）柱的留设

在煤炭矿井防治水措施中，其中留设断层防水煤柱也是比较有效的防治水灾措施，通过留设断层防水煤柱可以将发生水害的源头阻截，使其流入矿井巷道。若发生断层破坏会导致整个岩层缺乏完整性，就会形成一个含水层的通道，断层两侧岩层的接触情况、水压大小以及采矿行为对断层的破坏等情况都直接决定断层中某一区域是否能够进行导水以及导水的强弱[3]，因此，在进行煤炭矿井勘察工作时，如果没有完全掌握其中断水层，就应该将整个断层导水进行研究分析。另外，结合开采地区实际情况，确定开采区域边界留设安全煤柱宽度，若煤层直接接触含水层或者是被含水层局部掩盖等情况，这也会导致水灾发生。

5.工作面防治水措施

在进行工作面防治水时，主要是对三个阶段的防治水，其一矿区巷道掘进阶段，其二工作面回采前，其三工作面回采过程中，就巷道挖掘阶段来说，主要是勘察掘进头前方与侧方导水构造，目的是有效避免由于其他水体构造以及直接导水造成的水灾情况。在实际工作过程中，必须按照相关工作原则进行开发工作，也就是“逢掘必钻，先探后掘”，其中包括异常区钻探验证和治理、综合物理勘探等等。

总结：综上所述，在进行煤炭开采作业中，要从根本上避免发生水灾，水灾情况发生不仅影响企业自身经济效益，还严重威胁工作人员生命安全，因此只有加大对水灾防治工作的研究，采取有效方式进行水灾防治，分析其中各种水灾形成原因，本文结合目前常见的水灾防治技术，希望能够为相关煤炭企业以及工作者提供煤炭矿井防治水工作的帮助和指导。