陈四楼煤矿地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术

赵伟，刘洲，王琦，李文江

摘要：为了进一步提高极复杂地质构造下矿井底板岩溶水害区域治理技术的有效性，降低底板突水的危险性，解决矿井区域水害治理过程中面临的太原组上段灰岩含水层岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔工程量大、施工工期长等安全技术难题，通过分析矿井近年来区域治理后工作面底板出水案例及特征，提出了地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术。以陈四楼煤矿南翼九采区2901、2903试验工作面开采为背景，选取了L8灰岩含水层作为目标层位，设计了地面定向孔组的技术参数，并通过现场试验测试分析了治理前后的二2煤底板水压和各钻孔的吸水率。结果表明：注浆后各钻孔的吸水率呈现明显的下降趋势，Z2和Z3孔组钻孔平均吸水率分别下降97%和94%，经过定向钻孔超前注浆加固底板太原组上段灰岩后，岩溶裂隙得到了有效充填；治理后区内太原组上段L8灰岩内水压下降至1.2～4.2 MPa，且水压分布不再与地层埋深吻合，多呈孤岛状，太原组上段L8灰被改造为等效隔水层，底板突水系数下降至0023～0.057 MPa/m。技术成功应用实现了极复杂地质构造下强突水危险性工作面的安全高效回采，为同类矿井相似型综采面的底板岩溶水害防治，探索出了一套新的方法。

关键词：地面定向钻孔；超前钻探；高承压水；隔水层；注浆加固

中图分类号：TD 745文献标志码：A

文章编号：1672-9315（2024）01-0084-10

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2024.0109開放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Advance regional control of karst water hazard in floor with ground directional drilling in Chensilou coal mine

ZHAO Wei1，LIU Zhou1，WANG Qi2，LI Wenjiang2

（1.Chensilou Coal Mine，Henan Longyu Energy Co.，Ltd.，Yongcheng 476600，China；2.Shaanxi Key Laboratory of Prevention and Control Technology for Coal Mine Water Hazard，CCTEG Xian  Research Institute （Group） Co.，Ltd.，Xian  710077，China）

Abstract：In order to further improve the effectiveness of regional treatment technology for karst water damage in mine floor under extremely complex geological structure，reduce the risk of water inrush from floor，and solve the safety technical problems such as karst fissure development，high water pressure，strong water richness，large amount of underground drilling engineering and long construction period in the upper limestone aquifer of Taiyuan Formation in the process of regional water damage treatment in mine，the technology of advanced regional treatment of karst water damage in floor by surface directional drilling is put forward through the analysis of the cases and characteristics of water inrush from working face floor after regional treatment in recent years.Based on the mining of 2901 and 2903 test working faces in No.9 mining area of the south wing of the Chensilou coal mine，the L8 limestone aquifer was selected as the target horizon，and the technical parameters of the ground directional hole group were designed.Through the field test，the water pressure of the coal floor and the water absorption rate of each borehole before and after the treatment were analyzed.The results show that the water absorption rate of each borehole decreases obviously after grouting，and the average water absorption rate of boreholes in Z2 and Z3 borehole groups decreases by 97% and 94% respectively；karst fissures  are effectively filled after the limestone in the upper section of Taiyuan Formation is reinforced by directional drilling and advanced grouting.After treatment，the water pressure in the L8 limestone of the upper Taiyuan Formation in the area decreases to 1.2～4.2 MPa，and the water pressure distribution is no longer consistent with the buried depth of the stratum，mostly in an isolated island shape；the L8 limestone of the upper Taiyuan Formation is transformed into an equivalent aquifuge，and the floor water inrush coefficient decreases to 0.023～0.057 MPa/m.The successful application of the technology has realized a safe and efficient mining of working face with strong water inrush risk in extremely complex geological structure，and explored a new set of water disaster prevention and control technology for floor karst water disaster in similar fully mechanized mining face of similar mines.

Key words：ground directional drilling；advanced drilling；high pressure water；water-resisting layer；grouting reinforcement

0引言

中国华中地区煤炭资源开采受承压含水层威胁严重，采场底板突水事故已成为仅次于瓦斯事故的矿井重大灾害[1-2]。随煤矿开采深度的不断增大，在采动裂隙和底板承压水的耦合作用下，采场底板灰岩突水事故频率进一步增加，高承压水已对华中煤田深部开采正常接替和安全生产构成了严重威胁[3-4]。为了防止煤矿巷道开掘或煤层开采过程中底板发生突水事故，确保矿井安全生产，选择合理有效的煤层底板水害防治技术至关重要，工程实践证明，通过煤层底板注浆防治水害技术是解决此类事故最为有效的方法之一[5-7]。以往煤层底板含水层注浆改造一直采用常规直孔注浆，但由于钻孔遇含水层孔段较短，需要布置较为密集的钻孔来达到改造目的，并且需要依托井巷工程实施[8-10]。同时，注浆工艺也面临注浆盲区大、目标位置不准确、注浆效果差等问题，使巷道掘进过程中水害难以高效探查与治理。而地面定向近水平钻孔钻进[11-12]是采用先进的定向钻孔钻进技术和常规钻孔钻进注浆技术相结合，在地面布置定向钻机，利用钻机进行直孔段和造斜段的施工，使钻孔达到底板水害治理目标层位并最终变为沿目标岩层走向顺层钻进，同时在井下形成多个分支孔，增加了钻孔在目标层的有效孔段长并实现了区域超前底板加固治理。

董书宁等首次提出利用水平定向钻孔进行煤层底板注浆加固的理念，提出煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法，大幅增加有效注浆孔段长度，提高钻孔揭露裂隙带、含水体面积，减小注浆盲区，提高注浆改造效率[13-15]。随后，超前区域治理理念在河北邯邢矿区、安徽淮北矿区煤层底板水害治理中大面积推广应用[16-17]，并迅速发展到断层、陷落柱等导水构造治理，形成了集超前区域探查与面状治理于一体的煤层底板水害超前区域治理技术。该技术先后在河北峰峰矿區九龙、陕西焦坪矿区桑树坪、安徽淮北矿区朱庄等煤矿成功应用[18-19]，并进一步推广至安徽皖北和淮南、山东黄河北、河北邯邢、河南焦作等矿区[20-24]，地质条件复杂，取得了良好的治理效果，使水平定向钻孔技术广泛应用于矿井水害防治工程[25-28]。但在工程实践中，地质条件复杂，水平定向钻孔底板存在注浆设计缺乏依据、注浆改造工艺缺乏检验、注浆效果检验技术不可靠等问题，区域治理成本较高，治理效果难以准确评价。

永城煤电控股集团陈四楼煤矿区域水害治理过程中面临太原组上段灰岩含水层岩溶裂隙发育、水压高、富水性强、井下钻孔工程量大、施工工期长等技术难题，矿井以往采用常规井下底板注浆加固治理，治理钻孔反复、多次出水、治理效果不佳等问题，导致治理成本和工期增加，严重影响矿井生产接替计划和安全高效生产。针对以上问题，以矿井南翼九采区2901、2903工作面为背景，引入地面定向钻孔超前区域治理新技术，选取了L8灰岩含水层作为目标层位，设计了地面定向钻孔超前区域底板水害治理技术参数，通过现场试验测试对比分析了治理前后的二2煤底板水压和各钻孔的吸水率，对区域底板水害治理效果进行了验证及评价。通过对试验工作面底板太原组上段岩溶裂隙和构造情况的全面探查和注浆加固，保障了矿井生产接替计划及安全高效生产。

1工程概况

1.1试验工作面概况

陈四楼煤矿隶属永城煤电控股集团，2020年核定生产能力为450万t/a，该矿主采煤层共5层，目前正开采二2煤层，三1、三22、三4和三5煤层尚未开采。经鉴定陈四楼煤矿具有煤与瓦斯突出危险性，目前开采的二2煤属于Ⅲ类不易自燃煤层，煤尘无爆炸危险性，煤层以及煤层顶底板无冲击倾向性。该矿地质类型为极复杂，水文地质类型为中等，矿井涌水量正常为562 m3/h，涌水量峰值达1 034 m3/h。2901、2903试验工作面为九采区的首采工作面，对应地面标高+33.91～+32.81 m，二2煤层底板标高-720～-850 m，工作面平均煤厚2.4 m，资源储量211万t。试验工作面底板岩溶水害治理面积62.5万m2，治理区里段发育一宽缓的向斜褶皱，地层倾角3°～24°，平均15°，走向北北东-南南东，倾向南南东-北西西。该区域二2煤底板距太原组上段L11灰岩（厚约2 m）约48.49 m，下距L10灰岩（厚约4 m）约59.61 m，下距L8灰岩（厚约11.18 m）约78.57 m，如图1所示。

1.2治理区水文地质特征

陈四楼煤矿北翼水文地质条件简单，南翼属深部采区水文地质条件极为复杂。该矿历史上共发生5次较大工作面底板出水，其中4次发生在南翼采区，南翼三采区2301工作面，出水量峰值200 m3/h；南翼五采区2501、2507工作面，出水量峰值分别为40 m3/h和175 m3/h；南翼十三采区21301工作面，出水量峰值190 m3/h。九采区同样位于陈四楼煤矿南翼，并且地层埋深最大，地质和水文地质条件较其他采区更复杂，为整个矿井水害的重点治理区域。通过对治理区地质及水文地质条件进行分析，水害具有如下特点。

1.2.1区内构造复杂，煤层底板破碎

治理区位于陈四楼向斜起始端，发育有断层16条，其中DF33和DF20落差分别达22 m和19 m，据物探显示，这2条断层均切割至太原组上段灰岩含水层，成为二2煤底板的直接导水通道。F901S3、DNF20和D5F19均为落差大于5 m的实揭断层，掘进期间虽不导水，但回采过程中受地应力和高水压影响，难以确保断层不发生活化。陈四楼向斜为南翼主要控水构造，尤其是靠近2901工作面切眼的次级褶曲轴部，二2煤底板极为破碎（井下钻孔多次发生塌孔），大大降低底板隔水层的有效厚度，安全回采风险增高。

1.2.2治理区内地层埋深大、水压高

治理区煤层埋深-720～-850 m，太原组上段水压最高可达7 MPa。沿-720 m大巷向治理区施工的观5、观6等钻孔均揭露了太原组上段灰岩，其钻孔涌水量在60～80 m3/h，水压大于5 MPa，表明2901、2903试验工作面水害威胁程度大、水压高，存在较大的安全回采风险隐患。

2治理层位选择

通过对该矿南翼其他相邻采区开采实践和九采区资料分析，此次治理区选择二2煤底板太原组上段L8灰岩含水层作为水害治理目的层，其主要原因如下。

1）矿井历史出水水源均为L8灰，水害威胁程度大。陈四楼煤矿南翼共发生4次工作面回采期间的出水，根据矿井的水量、水位观测和水质化验结果表明，4次突水水源均为太原组上段的L8灰含水层。

2）L8灰出水点多，注浆量大。通过对南翼九采区相邻的十七采区21702工作面井下常规底板注浆改造揭露钻孔的统计，该工作面共计施工199个钻孔，钻孔揭露出水层位主要位于太原组上段L8灰和L9灰，且L8灰和L9灰井下注浆量也相较其他层位注浆量大（分别占36.21%和25.16%），如图2、图3所示。因此，选择L8灰为治理目标层一方面有利于最大揭露岩溶裂隙，另一方面注浆效果也可以得到保障。

3）L8灰岩溶最发育、厚度最大，顺层难度小。依据矿方取芯资料，通过对太原组上段灰岩岩溶发育规律的分析，认为其岩溶发育程度由强至弱排序：L8>L9>L10>L11，以L8中段前、后2期岩溶最强烈，L11岩溶发育程度最低，呈现出“上弱下强”的特点。其中L8灰相较L9～L11灰岩溶发育规模和数量大且多，如图4所示，开放性好，有明显的流水痕迹。此外L8平均厚度11.18 m地面区域治理钻孔顺层难度小，质量有保证。

4）L8灰为治理目的层，满足突水系数要求。九采区2901、2903试验工作面二2煤底板主要充水含水层为太原组上段灰岩（L11～L8），其水压5～7 MPa，L8灰岩是治理区内最厚且稳定的灰岩含水层，平均厚度11.18 m，上距二2煤层底板平均约78.57 m。若選择L8灰岩作为治理目的层，经治理改造后，有效隔水层厚度可达到L8灰岩底部，即其二2煤底板有效隔水层厚度为90 m，突水系数满足《煤矿防治水细则》相关要求。

综上分析，选择L8灰作为治理目的层，不仅可保证钻探治理和注浆效果，在裂隙和构造发育部位，通过劈裂扩散注浆，还可实现对上部L9灰、L10灰和L11灰含水层及导水通道兼顾治理。

3地面超前区域水害治理方案设计

3.1技术原理

地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术是将地面注浆技术与随钻导向测量技术相结合，利用地面定向钻孔实现区域水害超前注浆治理。地面导向钻孔依次施工直孔段、造斜段及顺层分支孔段。在矿井南翼九采区治理区域内的L8灰岩层中、上部顺层钻进，区域性超前探查煤层底板L8灰地层的溶洞裂隙及隐伏构造，并对L8灰及其上覆薄层灰岩（L9～L11灰）的岩溶裂隙和隐伏导水构造进行高压充填注浆封堵，通过分段探注结合施工，有效封堵二2煤底板L8灰地层的溶洞裂隙及微裂隙通道，在煤层底板形成一个水平的“止水帷幕”，阻隔来自L8灰及下部含水层中的灾害水源，以消除底板高压灰岩水突水威胁。

该技术能在地表依次序施工地面多分支近水平顺层钻孔群，并呈扇状发散分布，以便对治理区域二2煤层底板L8灰含水层的各类储、含水空间和导水通道进行探查及注浆封堵，彻底切断突水通道，阻断L8灰及以下奥陶系灰岩水涌入工作面，实现超前治理底板突水灾害的目标。

3.2钻孔设计

底板含水层注浆治理的关键在于将注浆孔的浆料扩散面积尽可能地均匀布置在工作面回采区域内，2901、2903工作面探查治理区域长1 250 m，宽310 m，按照“全面覆盖，不留遗漏”的设计原则[29-32]，结合井上下对照图，设计在九采区2901、2903试验治理区布置2个地面定向孔组Z2和Z3，孔组采取一个主孔与多个一级、二级分支孔的扇状发散布置。目前普遍采用的浆液扩散半径计算公式为何修仁提出的杜达克注浆充填模型[29-32]，计算公式为

R=Rck+K×ΔP×γBb×γn×μB×b0×mT（1）

式中b为试验系数，水灰比为1∶1、1∶3和1∶8时，b分别为8.5，5.1和3.1，中间浓度用内插法确定b；Rck为注浆孔半径，m；b0为裂隙平均开度，m；mT为岩层裂隙率；μB为水泥浆动力粘滞系数；γn，γB分别为岩层裂隙中浆液和水的容重，103 kg/m3；ΔP为沿液流方向的压差，N/m2；K为岩层的渗透系数，m/d。

注浆孔半径Rck为0.076 m。水灰比控制在1∶1.28～1∶3，b取5.14，注浆终压控制在12 MPa左右，ΔP取1.2×106 N/m2。根据现场勘探陈四楼南翼L8灰岩溶裂隙极发育，b0取0.002 m，mT取1.3%，K取1.03 m/d，γn取1.3×103 kg/m3，γB取1×103 kg/m3，μB取1.27×107 N/m2。据此计算得出浆液扩散半径为25.1 m，结合现场实际设计两分支孔间距控制在50 m范围内，覆盖治理区及其外扩30 m范围。孔口位置的确定，需要考虑采空区、地面道路、水源和村庄等条件限制。重点针对注浆改造前物探结果中的工作面L8灰水量异常区，以及巷道切眼、停采位置和构造处等关键区域。具体钻孔轨迹见平面布置如图5所示。

治理区域共设计2个地面孔组Z2和Z3孔组，合计2个主孔，29个分支孔，设计总钻探量21 230 m。Z2孔组主要治理九采区2901、2903试验工作面外段，共设计1个主孔及13个分支孔，预计钻探总工程量10 770 m，其中一开进尺200 m，二开进尺745 m，三开进尺9 825 m。Z3孔组主要治理九采区2901、2903试验工作面里段，共设计1个主孔及16个分支孔，预计钻探总工程量10 460 m，其中一开进尺200 m，二开进尺785 m，三开进尺9 475 m。

鉆孔一开孔径为311 mm，下入表层套管（直径为244.5 mm、厚度8.94 mm）至基岩，水泥固井，对第四系表土地层进行隔离；二开孔径为216 mm，定向导斜，下入套管（直径为200.3 mm、厚度1092 mm）至L8灰岩，水泥固井；三开孔径为152 mm，沿治理目的层L8灰岩顺层钻进。两级套管（一开直孔段和二开斜孔段）均使用水泥永久性止水处理。钻孔结构示意如图6所示。

3.3注浆设计

注浆工程主要目的：①充填揭露的地层中的溶隙和裂隙，赶走其内贮存的水；②充填加固治理钻孔揭露的垂向导水构造，切断治理区深部高承压含水层与煤系地层的水力联系。判断钻孔注浆效果好坏，以及岩层裂隙的发育程度，观测钻孔的注浆量是最直观的方法，也叫孔内裂隙容浆量，区域注浆总量计算方法[29-32]为

Q=A×η×α×β（2）

式中Q为区域注浆总量，m3；A为浆液区域体积，m3；η为孔隙率，取0.5%～3%；α为地层充填有效系数，取0.8～0.9；β为浆液消耗系数，取1.1～13。

根据九采区2901、2903工作面地质条件和注浆钻孔设计参数，A取4.162 5×106 m3，η取13%，α取0.8，β取1.1，代入式（2）计算得到区域注浆总量约为47 619 m3。选用注浆材料密度取1 300 kg/m3，合计注浆量预计约61 905 t。

在地面建设一座临时注浆站，要求具备300 t储灰能力，配备TBW-390泵9台套，设计最大注浆能力达到1 000 L/min，用于满足底板灰岩区域治理的注浆需求。注浆站位置距Z2和Z3的距离分别为400 m和1.1 km，其最大浆液传输压降≯2 MPa。注浆材料为普通硅酸盐水泥，要求标号32.5及以上，水灰比控制在1∶1.28～1∶3。采用单液水泥浆注浆，连续搅拌法制浆工艺，并采用孔口密闭分段下行注浆方式，采取先稀后浓、能注尽注原则。进入目标治理L8灰岩层位水平段后，如果钻遇漏失层段要详细记录深度、漏失量、液位等数据。浆液漏失大于10 m3/h，就立即停止钻进开始注浆。

钻孔在三开段施工时若出现钻井液漏失情况，当漏失量<10 m3/h时，通过调整钻井液配比强制钻进；当漏失量≥10 m3/h时，采取向前钻进5～10 m。充分揭露待注浆漏失层段即起钻进行水位观测及压（注）水试验，详细记录水位观测结果及压（注）水试验过程，之后进行高压注浆。钻孔终孔后，起钻进行水位观测和压（注）水试验，详细记录水位观测结果和压（注）水试验过程，以备计算含水层的单位吸水率。最后对钻孔进行全段高压注浆。

4地面区域水害治理工程施工情况

4.1注浆工程施工情况

2901、2903试验工作面治理区于2020年3月2日开始第1次注浆，2021年7月5日最后一次注浆结束，累计注浆92次，注浆共用水泥59 692.5 t，其中Z2孔组注水泥31 915 t，Z3孔组注水泥27 777.5 t，其注浆量分布情况如图7所示。

从图7可以看出，Z2孔组的注浆量主要集中在2901上顺槽和DNF20、F901S3和DF20断层区域，Z3孔组的注浆量主要集中于2903工作面和2901切眼褶曲轴部，区内构造是影响该区域注浆量大小的主要因素之一。从Z2和Z3孔组注浆施工情况分析，其中Z2孔组注浆45次，Z3孔组注浆47次。Z2孔组最大注浆量发生在Z2-5第Ⅲ次注浆期间，注浆量为7 367 t；Z3孔组最大注浆量发生在Z2-14第Ⅲ次注浆期间，注浆量为4 288 t。

4.2工程探查及施工质量分析

Z2孔组和Z3孔组累计注浆92次，累计发生漏失62次，其中发生23次漏失量大于60 m3/h情况，发生15次漏失量介于10～60 m3/h情况，发生24次漏失量小于10 m3/h情况，见表1。

从图8可以看出，整个治理区内漏失点分布广泛，表明治理区岩溶普遍发育。较大漏失点主要集中在2处，分别是2903工作面前100 m和2901工作面上顺槽附近。通过对比注浆量和漏失量的分布，可以看出其在平面上的位置分布无直接关系。

从图7、图8可以看出，注浆量、漏失量和漏失段长三者的相关性并不明显。在施工中漏失量的分布通常与工程施工的顺序有关，前期施工的孔组在地层刚被揭露，往往发生较大漏失。后期施工的孔组，由于地层已被多次注浆充填，进而不易发生漏失。而注浆量的大小不仅与施工顺序有关，还与注浆浓度、压力和地层的可注性有关。

5水害治理效果验证及评价

通过现场压水试验结果，对比九采区2901、2903试验工作面区域水害治理前后各钻孔吸水率q前和q后，如图9、图10所示。从图9、图10可以看出，经注浆后底板各钻孔的吸水率呈现明显的下降，分别由0.012 L/min.m.m和0.006 3 L/min.m.m降至0.000 36 L/min.m.m和0.000 44 L/min.m.m，Z2和Z3孔组钻孔平均吸水率分别下降97%和94%，反映经过地面定向钻孔超前注浆加固治理区底板太原组上段灰岩后，有效充填了岩溶裂隙。

通过现场底板水压测试结果，对比九采区2901、2903试验工作面区域水害治理前后二2煤底板水压，如图11所示。从图11可以看出，治理前区太原组上段L8灰岩内水压为5～7 MPa，且水压分布与地层埋深情况较为吻合；治理后区内太原组上段L8灰岩内水压下降至0.8～4.2 MPa，且水压分布不再与地层埋深吻合，多呈孤岛状，治理区太原组上段L8灰岩溶含水层被注浆充填分割为许多独立的块段、水力联系基本被切断。

经地面超前定向钻孔区域底板岩溶水害治理后，太原组上段L8灰被改造为等效隔水层，因此底板有效隔水层厚度可计算至L8灰底板，根据实际揭露其隔水层最小有效厚为90 m，由此计算底板突水系数为0.023～0.057 MPa/m，符合“实施地面区域治理后的工作面突水系数按0.1 MPa/m计算”规定要求，具备安全回采条件，实现了治理区底板注浆加固的预期效果。

6结论

1）Z2孔组的注浆量主要集中在2901上顺槽和DNF20、F901S3和DF20断层区域，Z3孔组的注浆量主要集中于2903工作面和2901切眼褶曲轴部，由此可知区内构造是影响该区域注浆量大小的主要因素。

2）底板各钻孔的吸水率均有明显下降，分别由0.012 L/min.m.m和0.006 3 L/min.m.m降至0.000 36 L/min.m.m和0.000 44 L/min.m.m，Z2和Z3孔组钻孔平均吸水率分别下降97%和94%，说明经过定向钻孔超前注浆加固后，治理区底板太原组上段灰岩岩溶裂隙得到了有效充填。

3）治理区内太原组上段L8灰岩内水压下降至1.2～4.2 MPa，且水压分布不再与地层埋深吻合，多呈孤岛状，底板突水系数为0.023～0.057 MPa/m，符合规定要求，具备安全回采条件。

参考文献（References）：

[1]李飞，孔德中，汪洋，等.我国煤层底板突水机理与防治研究现状及展望[J].煤矿安全，2022，53（11）：200-206.

LI Fei，KONG Dezhong，WANG Yang，et al.Research status and prospect of water inrush mechanism and prevention of coal seam floor in China[J].Safety in Coal Mines，2022，53（11）：200-206.

[2]刘泽威，刘其声，刘洋.煤层底板隐伏断层分类及突水防治措施[J].煤田地质与勘探，2020，48（2）：141-146.

LIU Zewei，LIU Qisheng，LIU Yang.Classification of hidden faults in coal seam floor and measures for water inrush prevention[J].Coal Geology & Exploration，2020，48（2）：141-146.

[3]戴磊，段李宏.地面定向钻孔超前区域治理底板岩溶水害技术应用[J].煤炭工程，2022，54（2）：83-88.

DAI Lei，DUAN Lihong.Advance regional control of karst water hazard in coal seam floor with ground directional drilling[J].Coal Engineering，2022，54（2）：83-88.

[4]张培森，颜伟，张文泉，等.含隐伏断层煤层回采诱发底板突水影响因素研究[J].采矿与安全工程学报，2018，35（4）：765-772.

ZHANG Peisen，YAN Wei，ZHANG Wenquan，et al.Study on factors influencing groundwater inrush induced by back stopping of a coal seam with a hidden fault[J].Journal of Mining & Safety Engineering，2018，35（4）：765-772.

[5]张党育，蒋勤明，高春芳，等．华北型煤田底板岩溶水害区域治理关键技术研究进展[J].煤炭科学技术，2020，48（6）：31-36.

ZHANG Dangyu，JIANG Qinming，GAO Chunfang，et al．Study progress on key technologies for regional treatment of Karst water damage control in the floor of North China coalfield[J].Coal Science and Technology，2020，48（6）：31-36.

[6]田樂，孙晓宇.巨厚冲积层薄基岩煤层底板区域防治水地面定向钻探技术[J].煤炭技术，2020，39（4）：111-113.

TIAN Le，SUN Xiaoyu.Ground directional drilling technology to regional water disaster prevention and control of coal seam floor with thick alluvium and thin bedrock[J].Coal Technology，2020，39（4）：111-113.

[7]邢茂林．煤层底板区域治理后断层突水原因及探讨[J].煤矿安全，2023，54（3）：204-211．

XING Maolin.Causes and discussion of fault water inrush after regional treatment in coal seam floor[J].Safety in Coal Mines，2023，54（3）：204-211.

[8]边凯，李思宇，刘博，等.承压水上含断层煤层开采底板突水规律研究[J].煤矿安全，2022，53（6）：169-177．

BIAN Kai，LI Siyu，LIU Bo，et al.Study on water inrush law of mining floor in coal seam with fault above confined water[J].Safety in Coal Mines，2022，53（6）：169-177．

[9]慕松利，张二蒙，赵霖，等.赵固二矿工作面断层突水防治技术[J].煤矿安全，2019，50（12）：64-68．

MU Songli，ZHANG Ermeng，ZHAO Lin，et al.Comprehensive prevention and control techniques for water inrush from faults in Zhaogu No.2 Coal Mine[J].Safety in Coal Mines，2019，50（12）：64-68．

[10]童仁剑．地面顺层孔超前探查预加固断层破碎带应用研究[J].煤炭技术，2020，39（8）：20-23．

TONG Renjian.Research on application of advanced exploration and pre-grouting reinforcement of fault fracture zone by surface bedding borehole[J].Coal Technology，2020，39（8）：20-23．

[11]MA Y N，YANG J S，LI L Y，et al.Analysis on ultimate water pressure and treatment measures of tunnels operating in water rich areas based on water hazard investigation[J].Alexandria Engineering Journal，2022，61（8）：6581-6589.

[12]ZHANG Y J，LI F M.Prediction of water inrush from coal seam floors based on the effective barrier thickness[J].Journal of the International Mine Water Association，2022，41（1）：168-175.

[13]董书宁，李泉新，石智军，等.CN102134967B：一种煤层底板注浆加固水平定向钻孔的施工方法[P].2012-01-18.

[14]董书宁，柳昭星，王皓，等.导水断层破碎带注浆浆液扩散机制试验研究[J].采矿与安全工程学报，2022，39（1）：174-183.

DONG Shuning，LIU Zhaoxing，WANG Hao，et al.Experimental study on serum diffusion mechanism during grouting in water conducting fault fracture zone[J].Journal of Mining & Safety Engineering，2022，39（1）：174-183.

[15]董书宁，王皓，张文忠.华北型煤田奥灰顶部利用与改造判别准则及底板破坏深度[J].煤炭学报，2019，44（7）：2216-2226.

DONG Shuning，WANG Hao，ZHANG Wenzhong.Judgement criteria with utilization and grouting reconstruction of top Ordovician limestone and floor damage depth in North China coal field[J].Journal of China Coal Society，2019，44（7）：2216-2226.

[16]石志遠.地面顺层钻进在煤层底板高压岩溶水害区域超前治理中的应用[J].煤矿安全，2015，46（S1）：67-70.

SHI Zhiyuan.Application of horizontal well drilling method in high-pressure karst water hazards region advanced management of coal floor[J].Safety in Coal Mines，2015，46（S1）：67-70.

[17]郑士田，马荷雯，姬亚东.煤层底板水害区域超前治理技术优化及其应用[J].煤田地质与勘探，2021，49（5）：167-173.

ZHENG Shitian，MA Hewen，JI Yadong.Optimization of regional advanced coal floor water hazard prevention and control technology and its application[J].Coal Geology & Exploration，2021，49（5）：167-173.

[18]王皓.华北型煤田奥灰顶部岩层隔水性能及利用与注浆改造关键技术[D].北京：煤炭科学研究总院，2016.

WANG Hao.Water resisting property of ordovician limestone top in North China coal field and its utilization and grouting reconstruction[D].Beijing：China Coal Research Institute，2016.

[19]王宇航，张结如，石志远，等.地面定向钻孔在治理煤层底板断层带突水中的应用[J].能源与环保，2017，39（3）：77-81.

WANG Yuhang，ZHANG Jieru，SHI Zhiyuan，et al.Application of ground orientation boreholes in controlling water inrush of coal seam floor[J].China Energy and Environmental Protection，2017，39（3）：77-81.

[20]王道坤，崔亚利，易德礼.地面定向钻探技术在煤层底板高承压含水层改造中的应用[J].煤田地质与勘探，2019，47（S1）：32-36.

WANG Daokun，CUI Yali，YI Deli.Application of surface directional drilling technology in reforming the confined aquifer with high pressure in coal seam floor[J].Coal Geology & Exploration，2019，47（S1）：32-36.

[21]郑士田.两淮煤田煤层底板灰岩水害区域超前探查治理技术[J].煤田地质与勘探，2018，46（4）：142-146.

ZHENG Shitian.Advanced exploration and control technology of limestone water hazard in coal seam floor in Huainan and Huaibei coalfields[J].Coal Geology & Exploration，2018，46（4）：142-146.

[22]王威，郑士田，李文江，等.黄河北煤田顶底板双灰岩水害分析及防治技术[J].煤矿安全，2020，51（4）：93-96.

WANG Wei，ZHENG Shitian，LI Wenjiang，et al.Analysis and prevention technology of mine water hazard in roof and floor limestone aquifer of Northern Huanghe Coalfield[J].Safety in Coal Mines，2020，51（4）：93-96.

[23]张党育.深部开采矿井水害区域治理关键技术研究及发展[J].煤炭科学技术，2017，45（8）：8-12.

ZHANG Dangyu.Research and development on key technology of mine water disaster regional control in deep mine[J].Coal Science and Technology，2017，45（8）：8-12.

[24]李长青，方俊，李泉新，等.煤层底板超前注浆加固定向孔注浆工艺技术[J].煤田地质与勘探，2014，42（4）：59-63.

LI Changqing，FANG Jun，LI Quanxin，et al.The grouting technology of directional borehole for pre-grouting reinforcement in coal floor[J].Coal Geology & Exploration，2014，42（4）：59-63.

[25]董书宁，柳昭星，郑士田，等.基于岩体宏细观特征的大型帷幕注浆保水开采技术及应用[J].煤炭学报，2020，45（3）：1137-1149.

DONG Shuning，LIU Zhaoxing，ZHENG Shitian，et al.Technology and application of large curtain grouting water conservation mining based on macroscopic and mesoscopic characteristics of rock mass[J].Journal of China Coal Society，2020，45（3）：1137-1149.

[26]董书宁，刘其声，王皓，等.煤层底板水害超前区域治理理论框架与关键技术[J].煤田地质与勘探，2023，51（1）：185-195.

DONG Shuning，LIU Qisheng，WANG Hao，et al.Theoretical framework and key technology of advance regional control of water inrush in coal seam floor[J].Coal Geo-logy & Exploration，2023，51（1）：185-195.

[27]施龍青，徐东晶，邱梅，等.采场底板破坏深度计算公式的改进[J].煤炭学报，2013，38（S2）：299-303．

SHI Longqing，XU Dongjing，QIU Mei，et al.Improvement on the formula about the depth of damaged floor in working area[J].Journal of China Coal Society，2013，38（S2）：299-303．

[28]边凯，杨志斌．煤层底板承压水导升带影响因素正交模拟试验[J].煤田地质与勘探，2016，44（1）：74-78．

BIAN Kai，YANG Zhibin.Orthogonal test of the influential factors of confined water-conducting zone in coal floor[J].Coal Geology & Exploration，2016，44（1）：74-78．

[29]马凯，白海波，祁静，等．司马煤矿底板断层活化突水机理分析[J].煤炭工程，2018，50（1）：85-88．

MA Kai，BAI Haibo，QI Jing，et al.Analysis on mechanism of fault activation and water inrush from floor fault in Sima Coal Mine[J].Coal Engineering，2018，50（1）：85-88．

[30]田雨桐，张平松，吴荣新，等.煤层采动条件下断层活化研究的现状分析及展望[J].煤田地质与勘探，2021，49（4）：60-70．

TIAN Yutong，ZHANG Pingsong，WU Rongxin，et al.Research status and prospect of fault activation under coalmining conditions[J].Coal Geology & Exploration，2021，49（4）：60-70．

[31]張鹏，朱学军，孙文斌，等.采动诱发充填断层活化滞后突水机制研究[J].煤炭科学技术，2022，50（3）：136-143．

ZHANG Peng，ZHU Xuejun，SUN Wenbin，et al.Study on mechanism of delayed water inrush caused by mining-in-duced filling fault activation[J].Coal Science and Technology，2022，50（3）：136-143．

[32]MA K，YANG T H，DENG W X，et al.Analysis of water inrush at Dongyu coal mine in China from an old water-logged goaf associated with a syncline fractured zone[J].Official Journal of the International Association of Hydrogeologists，2023，31（2）：417-433.

（责任编辑：刘洁）