大埋深高水位、多構(gòu)造形態(tài)下底板奧灰水治理技術(shù)研究

李家龍++陳忠華

摘 要：煤礦開(kāi)采深部資源大多存在埋藏深、高水位、構(gòu)造多、底板奧灰水富水性強(qiáng)等不利于礦井安全開(kāi)采的諸多因素。如何安全、經(jīng)濟(jì)、有效的挖掘珍貴資源是我們遇到的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采；深部資源；方案

1 治理實(shí)施方案

1.1 通過(guò)觀(guān)測(cè)底板奧灰水的水量、水壓動(dòng)態(tài)，分析變化趨勢(shì)，為防排水方案的確定提供技術(shù)依據(jù)。

1.2 完善和優(yōu)化排水系統(tǒng)，對(duì)目前的涌水實(shí)施強(qiáng)排，將水排至最低水位并加以控制。

1.3 確定水害治理方案。按照“防、疏、堵、探、排”有機(jī)結(jié)合、綜合運(yùn)用的原則，對(duì)底板水進(jìn)行治理。確定施工承壓擋水墻，通過(guò)墻體的控制作用并利用底板水的自身壓力，實(shí)現(xiàn)正壓排水。這樣既可預(yù)防再次突水的危害性，又能充分疏水降壓，為整個(gè)采區(qū)的安全開(kāi)采創(chuàng)造條件，最大限度地提高資源回收率，延長(zhǎng)礦井的服務(wù)年限，體現(xiàn)出安全效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

1.4 觀(guān)測(cè)、分析采區(qū)上下部奧灰水位觀(guān)測(cè)孔水位、水量變化，結(jié)合采區(qū)的構(gòu)造展布形態(tài)，合理劃分采區(qū)底板水力單元，確定地下徑流帶，為其它工作面的安全開(kāi)采提供水文地質(zhì)依據(jù)。

1.5 利用成熟遠(yuǎn)程可視監(jiān)控系統(tǒng)，在采區(qū)泵房對(duì)擋水墻的墻體狀態(tài)、滲漏水情況、圍巖狀況以及巷道滲漏水情況實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，安設(shè)自動(dòng)閘閥，一旦出現(xiàn)大規(guī)模漏水，在泵房?jī)?nèi)即可啟動(dòng)控水閘閥，實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守的排水。

2 治理措施

2.1 利用高密度二維電法勘探手段，查明后組煤底板五灰、六灰和奧灰的富水性以及灰?guī)r之間的水利聯(lián)系，探明采區(qū)內(nèi)斷層的含水和導(dǎo)水性。（圖1，圖2）

2.2 通過(guò)采區(qū)觀(guān)測(cè)孔水位、水量變化規(guī)律的分析，合理劃分采區(qū)的底板水文單元和地下水徑流帶，以此預(yù)計(jì)采區(qū)其它工作面底板水害威脅程度。

2.3 分析采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和底板水之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，研究斷層滯后突水的條件、特征和安全防范措施，為采掘工作面的布置和采取包括留設(shè)煤柱、注漿加固薄弱帶、疏水降壓等措施提供技術(shù)依據(jù)。

2.4 利用遠(yuǎn)程信息監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程排水控制系統(tǒng)對(duì)采區(qū)底板水情實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

2.5 對(duì)后組煤的抗張強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)際測(cè)定，依此為依據(jù)，計(jì)算并確定擋水墻的位置、墻體加固措施，合理留設(shè)火成巖和邊界斷層安全防水煤柱，該方法理論性強(qiáng)，又具有較強(qiáng)的針對(duì)性實(shí)用性和可操作性。

3 成果主要內(nèi)容

3.1 通過(guò)底板水的治理，徹底解決底板水害隱患，保證采區(qū)儲(chǔ)量的安全、合理開(kāi)采，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益巨大。

3.2 實(shí)施底板奧灰水害治理技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)采區(qū)的安全開(kāi)采，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3.3 實(shí)施底板奧灰水害治理工程后，每年可以節(jié)省排水費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益極其顯著。

3.4 開(kāi)展底板水害的治理技術(shù)研究，總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和遇到的問(wèn)題為其它下組煤采區(qū)甚至是其它礦井解決類(lèi)似底板水害技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行有益的探索。

分析深部采區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和底板水之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，研究斷層滯后突水的條件、特征和安全防范措施，為采掘工作面的布置和采取包括留設(shè)煤柱、注漿加固薄弱帶、疏水降壓等措施提供技術(shù)依據(jù)。利用遠(yuǎn)程信息監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程排水控制系統(tǒng)對(duì)采區(qū)底板水情實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

作者簡(jiǎn)介：

李家龍（1977-），男，山東章丘人，漢，技術(shù)員，助理工程師，研究方向：底板奧灰水治理的技術(shù)研究。endprint