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摘要:本文就下組煤開采過程中常見的問題，介紹帶壓開采時防治水方法，針對巨開元煤業的實際情況進行具體分析，并根據帶壓開采過程中存在的水文地質問題提出行之有效的解決方案，實踐表明，在巨開元煤礦采用的帶壓開采防治水措施，達到了預期防治效果。

關鍵詞:下組煤開采;帶壓開采;防治水

我國國土遼闊，地質條件復雜，煤礦開采過程中往往會受到地下水的影響，尤其是華北地區下組煤層的開采過程中，工作面受到奧灰巖溶承壓水和太原組灰巖巖溶承壓水的綜合影響，為了解決這一問題，保證礦井的安全生產，需要對礦區范圍內的水文地質情況進行分析，并針對探測情況制定可行的防治水措施。

1帶壓開采下組煤常見問題及防治措施

承壓水對煤礦生產的影響主要包括以下兩個方面:①嚴重影響礦井安全生產;②增加開采成本，降低煤礦效益。為保證煤礦安全生產，在帶壓開采下組煤過程中，需要根據開采實際條件選擇恰當的防治水措施。煤礦帶壓開采時常用的防治水措施包括:(1)加大突水監測力度。根據煤礦開采前的水文地質資料，對含水量高的區域做到有掘必探，進行有效預防后再進行開采。(2)對于監測異常區進行注漿加固。下組煤底板巖層含水層的主要特點是富水性差，巖層厚度小，針對這一特點，礦井可以對含水層進行注漿加固，人為地將含水層變為隔水層，這種措施可以有效避免煤礦工作面在開采過程中突水。(3)在掘進與開采前進行疏水降壓。通過分析煤礦開采前的探測結果可以得知，含水巖層的裂隙發育情況與裂隙產狀，結合含水層涌水量變化情況，采取疏水降壓防治方法。該方法的突出特點是綜合運用物探技術，選擇安全性較高的標志層作為突水預測預報監測層，有效保證礦井的安全生產。(4)留設防水煤柱，建立健全煤礦井下防水排水系統。煤礦開采過程中，需要根據已探明采區范圍內的水文地質情況，在保證礦井安全生產的條件下留設防水煤柱。防水煤柱的留設不僅要考慮開采煤層方向的突水，還要考慮煤層底板方向的突水。此外，煤礦要根據井下實際設立防水閘門、水倉，健全煤礦井下排水系統。收稿日期:2018－03－09作者簡介:王瑞龍(1988－)，山東青島市人，本科學歷，助理工程師，現在青島地礦巖土工程有限公司工作。

2案例分析

巨開元煤業隸屬于山西煤炭運銷集團，井田主采煤層包括2#(位于山西組中部，煤層平均厚度1．3m)、10#(主要位于太原組下端上部分，煤層平均厚度1．9m)、11#(位于太原組下段上部分，煤層平均厚度2．2m)三層煤。煤層傾角5°～13°，井田范圍內地質構造發育，主要包括3條背斜、1條向斜、2個陷落柱及3個正斷層。地質報告表明，在井田范圍內存在的地質構造主要是:①位于井田中部的F9斷層，斷層落差自北向西逐漸減小，斷層最大落差340m，最小落差185m;②位于井田南部的陷落柱X1，陷落柱X1東西長297m，南北長186m;位于井田東北部的陷落柱X2，陷落柱X2東西度260m，南北長465m。煤礦井田地表水系屬于汾河水系、黃河流域。煤礦在開采過程中遇到的三種含水層:第一種是富水性最強的含水層奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙含水層，該含水層靜水位標高566m～589m;第二種是局部富水性較強石炭統太原組含水層，礦井開采的10#、11#煤層頂板直接充水含水層;此外，煤礦在開采過程中還會受山西組及下石盒子組砂巖裂隙含水層的影響，該含水層富水性較差，在礦井生產過程中對礦井安全生產造成的影響小。巨開元煤業在對下組煤進行帶壓開采過程中，為保證安全生產，采取防治水措施如下:

(1)采用人工調查及地面物探或鉆探技術，充分詳查井田范圍內的上部煤層積水情況，地質構造、補充地下水源的河道溝谷、老窯以煤層露頭等，針對存在的問題，利用混凝土澆筑硬化等措施進行提前治理。

(2)遵循“先探后掘、物探先行、鉆探驗證、化探跟進”的施工原則，嚴禁跨越帶壓危險區開采。開采過程中，監測發現奧灰水的突水系數＞0．06MPa/m時，需要對掘進工作面以及回采工作面進行注漿加固，采用1∶3水泥粉煤灰漿，選用水泥標號≥425，注漿孔間距55m;開采過程中需要揭露斷層時，為保證防突效果，保證安全開采，同時對巷道頂底板進行注漿，注漿過程中保證注漿壓力大于2倍水壓。現場實踐表明，注漿效果的驗證壓力≥1．7MPa。

(3)工作面回采過程中，采用物探等技術手段，對回采巷道周邊100m范圍內的頂板以及地質構造分布進行調查，做到先治理后開采。

(4)開采過程中，遇到上部煤層積水較大時，采取鉆探抽放措施，超前探放距離＞30m，鉆孔直徑不超過50mm;鉆探老空水時，保證鉆孔以30°仰角布置，終孔平行間距不小于3m;探放斷層水時，底板布置鉆孔數不少于2個，鉆孔孔徑不超過60mm。鉆孔布置完成后，在鉆孔中布置長度不小于10m的止水套管。

(5)優化改善礦井排水線路系統。巨開元煤業針對原有排水系統的不足，重新施工，設置了兩個從水泵房直達地面的鉆孔(孔徑≥230mm)，將礦井排水管道直接設置在鉆孔中，有效縮短礦井的排水系統的管路長度，極大地優化了排水效果。

(6)建立應急搶險排水系統。礦井為保證安全生產，不僅優化了原有的排水線路系統，而且還重新在地面設置了應急搶險排水系統供電電源，排水能力是正常系統排水能力的兩倍。

(7)優化原有開采方法。開采過程中，局部區域頂板淋水較大，所以礦井在布置開拓及回采巷道時盡量采用仰掘，以保證頂板淋水流入采空區，保證了良好的工作面環境。此外，在帶壓開采區域，開采前在采區最低處設置蓄水池，并建立水泵房，在采區內形成良好的排水系統。巨開元煤業在采取這些措施后，下組煤在帶壓開采時，含水層突水危險性系數明顯降低，達到了預期的防治效果。

3結論

煤礦防治水工作意義深遠，在防治水過程中，應大力提倡煤礦選用立體模式，進行綜合防治。特別是下組煤帶壓開采，防治水是生產過程中的重大技術難點。煤礦生產技術人員需要借鑒先進防治水技術，針對下組煤帶壓開采生產過程中的不同階段，采用合適的防治水措施，確保礦井安全生產。

參考文獻:

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［2］宋德旺．錢家營礦奧灰水帶壓開采突水危險性評價［J］．煤炭與化工，2014，37(5):95－97．

［3］彭中鑫．東龐礦帶壓試采9#煤綜合防治水技術研究［J］．煤田地質與勘探，2005，33(S1):168－171.

作者：王瑞龍1；傅曉敏2 單位：1．青島地礦巖土工程有限公司，2．青島地質工程勘察院