综采工作面综合防治水技术应用分析

崔瑞军

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司，山西 介休 032000）

引言

我国煤矿开采多会使用综采技术，究其原因和该技术可提高煤矿日常生产量有关，为提高开采作业的安全实行综采工作面防治水工作非常关键。需要注意的是，综采工作面水害的发生，直接关系到综采工作面开采作业、综采设备使用时间，因而建议在综采工作面中应用、推广，以此避免发生水害问题[1]。

1 综采工作面综合防治水工作现状

1.1 防治水技术缺乏问题

煤矿防治水工作中，多会实行疏法、堵法、注法，操作原理均比较简单，然而实际施工难度较大，这就需要合理选择相关参数。如果防治水施工相关参数存在问题，必然会对水害防治工作构成不利的影响，此时引发煤矿水害事故的可能性加大。较多煤矿防治水参数的确定，会考虑到邻近矿井以往相关参数，比方说：注浆时间、钻孔深度相关参数[2]。防治水施工的过程，岩层水压存在一定的变化，所以无法确保采用防治水对策的实施效果，同时岩层水压、水头、煤层开采强度等均存在紧密关联性，容易致使防治水施工期间的挑战性加大。水害区域综合防治，会以采区、大构造，以及水文地质单元等为主，联系实际情况来看易受到井下采掘交替因素所影响，而且完成作业面防治工作后马上进行采掘工作，仅可获得作业面回采范围内水害防治的效果，而综合防治效果欠佳。

1.2 防治水理论问题

煤矿开采深度不断加深，地下水水压发生直接变化，而这也是造成煤矿突水事故、透水事故的基本原因，导致煤矿企业经济损失严重。煤矿防治水工作中有较多技术问题、理论问题，具备相关防治水理论，然而为通过特定地质条件获得、适用性欠佳，煤矿突水情况的发生和煤矿开采方式联系紧密，同时煤矿水害的出现，与地质构造有直接关联性。需要注意的是，水害涉及复杂流固耦合，因此要求深入研究水的来源、预估水压，以此获得准确的煤矿水害相关数据信息，为煤矿水害防治工作奠定坚实的基础[3]。

2 综合防治水技术应用情况刍议

2.1 在矿井涌水量监测中的应用

工作面开采范围非常大，无法很好的实行相关防治水对策进行对综采工作面处理工作，一般会采取岩层注浆的方式处理。局部防治水工作中应严格监测矿井涌水量，明确用水异常部位，在矿井涌水量监测时要求于工作面排水沟置入水流速度测定仪器，主要对不同阶段水流大小进行测量，以此客观评判水量是否存在异常。此外，如果水流速度在某阈值以上，则可以判定为存在矿井涌水量异常。

2.2 在水文地质勘探中的应用

综采工作面防治水的重点为明确综采工作面突水来源，然后通过相关对策进行防治处理，该项工作开展的时候需确定含水层、工作面间的距离，以及含水层水压状况，如果回采工作面采动影响涉及到含水层，这时则应实行堵水处理。一般情况下，工作面突水、底板承压水，以及断层地质构造、陷落柱等关联性紧密，因而进行地质构造区/水压异常区勘探工作非常关键[3]。地下水为流动性的，压力会随着时间越来越大，因而应实行岩层水压动态监测，同时进行矿区四周废弃采空区含水量勘探也极其必要，以往矿区四周可见部分小煤窑，但未对上述小煤窑于地图上标注，小煤窑完成开采作业逐渐形成采空区，一些采空区长期废弃状态下会堆积一定的积水，如果没有及时勘探采空区积水状况，在实际开采过程中发生煤矿透水事故的概率则会加大。

2.3 在改善排水设施中的应用

通常状况下煤矿水害的发生和排水设施联系密切，排水效果不理想回采工作面为泥泞的状态，综采设备移动存在一定的难度。针对于此，需要改善综采工作面排水设施，确保排水沟设计的合理性、有效性，利于防止发生排水沟内部滞留淤泥、碎煤的现象。除此之外，要求满足水泵工作面生产排水相关要求、水仓工作面生产排水相关标准，及时清理排水沟中存在的异物，确保流水为通畅的状态，并且定期做好排水泵出口检查工作，从而避免出现异物堵塞排水泵出水口的情况。

2.4 在防治水工作中的应用

全面了解水害状况后，结合具体状况确定防治水方案，参照煤矿安全规程中相关煤矿防治水要求作业，目的为防止引发煤矿突水事故、构成不可估量的影响。陷落柱/断层四周回采期间，使用探水钻孔探明陷落柱、确定实施疏水/堵水措施，综采工作面底板有承压水的话，可实行注浆加固底板，保证施工作业的安全问题，注浆控制的要点为在含水层注浆作业时，考虑到含水层上下隔水层边界，在注浆期间进行有限空间作业[4]。

3 综采工作面水文地质条件和综合防治水技术实践探讨

以某井田为例，灰岩岩溶水标高约为460 m，采煤不会遭受岩溶底板突水因素所影响。第四系冲击层、松散层含水层，实行大气降水入渗补给，含水性不佳、区内井泉为零星分布的状态。二叠碎屑岩类含水层单层厚度不会很大，含水层弱富水性为主，补给条件和垂向水力联系均非常弱。石炭系石灰岩岩溶裂隙含水层发育不佳，所有层均存在砂质泥岩和泥岩隔水层，一般情况下灰岩层垂向水力联系不佳。另外，尽管大气降水对于该层补给效果不好，然而断层构造发育区域能接受其他含水层垂直补给。

12#煤12706 综采工作面，处于12705 回采工作面背部，12#煤七采皮带西部改善厚度约为190 m、采高为1.8 m。12706 工作面上部有82706 采空区、82708 采空区、82710 采空区，南部和12705 采空区距离较近，工作面四周、上层没有小煤窑分布，上述采空区有一定的积水。工作面矿井涌水水源的主要来源为大气降水、地表水，以及上层老空积水、含水层水，工作面防排水工作任务较大且重。回采治理水害为综合治理，这就要求避免工作面地表施工时，顺着河坝、河床硬化作业，除此之外应该进行井下探放，不可释放上层采空区积水，并需及时选用排水设施进行钻孔疏放定位处理，目的为确保工作面回采的质量[5]。

3.1 综合防治水技术在地标防洪工程中的实践

受埋深浅因素下固庄煤矿需在雨季会做好相应的踏勘工作、设计工作、施工工作、验收工作等，在每年雨季前实行全面排查，如果遇到汇水面积较大、植被覆盖不佳、径流坡度缓季节河沟等情况，则建议实施工程综合防治水工作。主要回填积水洼陷，顺着河坝收窄河道，并且利用柔性材料铺河床，进而有效控制雨季大气降水、地表水下渗补给量[6]。

3.2 综合防治水技术在上覆采空区探放中的实践

地面瞬变电磁勘探成果、上层采空区底板等高线图下，上层不同采矿工区实行设计、探放，完成探放水作业后统计放水量，在第一时间对放水量＜预计水量区域，进行施工验证探放水钻孔补给处理，旨在获得最理想的探放水效果。

3.3 综合防治水技术在定点定位钻孔中的实践

工作面推进到最低位四周，因易于受到水仓回采因素影响，所以需提前拆除水泵，这时工作面需进行排水，为降低排水方面的压力建议将积水排至下组煤层巷道中，经15#煤备采巷道水仓探透12#煤水仓，作以精准探放作业。

3.4 综合防治水技术在工作面施工导水槽中的实践

因12706 工作面倾斜回采，导致回采过程中采空区出水会跟随工作面，这时工作面内低洼位置积水情况，会直接影响到日常生产情况。故而，在实行工作面支架、溜子间开挖导水槽时，应该促使采空区用水引至进风顺槽，建议以底板等高线图为基础，认真做好进风顺槽标记工作，待工作面达到这一位置即为工作面积水条件下施工作业，应结合导流槽深度确定工作面底板倾斜状况[7-8]。

4 结语

矿井水害，关系到工作面开采质量和安全，当前煤矿开采的深度不断加深，尤其为工作面回采时采动应力复杂，一些煤矿企业实行了防治水施工，然而因缺乏防治水理论、防治水技术，所以整体煤矿防治水工作效率无法得到保障。针对于此，建议在综采工作面中科学应用综合防治水技术处理，以此有效发挥出综合防治水技术的最大作用，从根本上提升煤矿企业的整体产量。