特厚堅硬巖層組下保水采煤技術(shù)分析

摘要：隨著我國煤炭產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，開采規(guī)模也日益擴大，不過在開采煤炭的過程當中對于環(huán)境的影響也很嚴重，特別是對水資源所造成的不良影響不得不引起我們的重視，這嚴重影響了我國經(jīng)濟和社會環(huán)境和諧發(fā)展的局面。因此保水采煤技術(shù)就是為了避免采煤現(xiàn)場出現(xiàn)突水的現(xiàn)象被廣泛應(yīng)用，成為了采煤工程中專家們重點研究的問題。本文著重分析了特厚堅硬巖層組下的特殊地質(zhì)環(huán)境條件，從而探討在此條件下的保水采煤技術(shù)。

關(guān)鍵詞：特厚堅硬巖石；保水技術(shù)；采煤技術(shù)

一、特厚堅硬巖層組下的特殊地質(zhì)環(huán)境條件

特厚堅硬巖層組的顯著特點是地區(qū)的水文信息比較復雜，容易操作不當導致突發(fā)性水害意外事故發(fā)生，或者出現(xiàn)水資源流失造成環(huán)境破壞，目前有很多的開采區(qū)的地理環(huán)境有特厚的堅硬巖層，沒有穩(wěn)定的粘土隔水層結(jié)構(gòu)，在井田內(nèi)的各系當中也會有沖積層存在，組成它們的主要是砂礫。

二、保水開采技術(shù)研究現(xiàn)

保水開采技術(shù)主要內(nèi)容是：地質(zhì)基礎(chǔ)的保水開采、實驗模型的研究和研究采煤具體方案和施工。對于地質(zhì)基礎(chǔ)的保水開采的研究就是要盡量避免大量突水和泉水的干涸；要求開采過程不過當?shù)丨h(huán)境造成破壞，不影響植被的生長。

（一）特厚堅硬巖層組下保水開采技術(shù)要點

1）首先需要注意開采途徑。針對當?shù)亻_采區(qū)域的特殊地質(zhì)環(huán)境選擇科學合理的保水開采途徑，同時合理選擇開采區(qū)域以及對防水煤柱留設(shè)，主要的開采施工現(xiàn)場要合理選擇不存在含稅的煤層區(qū)域，這個區(qū)域可直接進行保水開采工作。

2）其次對于含水及隔水層，隔水層區(qū)域厚度有限，此區(qū)域采取保水開采措施尤為重要，然后方可對此區(qū)域進行合理開采，若是已經(jīng)進行開采工作了要及時做出應(yīng)急對策，盡可能地避免地下水源遭到破壞。

3）在對防水煤柱留設(shè)的時候，要將鉆孔沖洗液當做主體從而進行保水GIS的研究工作。然后水開采方式，將倒水裂隙帶的高度縮小加上底板加固的技術(shù)方法，使倒水裂隙帶的影響不會到達水體部位。

（二）在開采過程中工作面配套設(shè)備及主要參數(shù)

選用實用性強的設(shè)備是開采工作順利開展的重要條件。如下表。

選用高強度的液壓支架，可以對頂板局部運動過程進行良好的控制，在長壁開采過程當中保證有足夠的初撐力能有效控制剪切破斷最先開始于采空區(qū)側(cè)，這樣避免工作面頂板發(fā)生臺階下成的現(xiàn)象。針對具體的開采要求，工作面選擇大功率使用可靠性高的重型設(shè)備配套工作，快速推進開采工作的進程。

三、特厚堅硬巖層組下的保水采煤技術(shù)的應(yīng)用

（一）特厚堅硬巖層組下的充填膏體技術(shù)

充填膏體技術(shù)具有的優(yōu)點是：安全環(huán)保、采出率高、廣泛選擇材料等，在將煤層采出之后冒落頂板之前進行填充膏體。

（二）特厚堅硬巖層組下的隔水關(guān)鍵層技術(shù)

而隔水關(guān)鍵層是指最后穿透的關(guān)鍵層，也是最終需要人員進行阻隔的巖層。開采區(qū)域的各巖層都具有不同的特性，隔水性能也有所不同，這個技術(shù)采用貫穿裂隙或者制造天然通道的方法而來，主要有四個步驟：隔水關(guān)鍵層的位置判斷、對其結(jié)構(gòu)進行判斷和控制、判斷滲流穩(wěn)定情況、控制滲流的突變通道。

（三）特厚堅硬巖層組下的砂置換開采技術(shù)

砂置換開采技術(shù)是指利用機械將待開采區(qū)的沙運到采空區(qū)，從而達到置換目的。

（四）特厚堅硬巖層組下的超高水材料填充技術(shù)

這項技術(shù)的最大作用在于可以最大程度地降低固體粉料的使用量，主要利用滲水程度高達95%以上的ZKD型高水速填充材料。

（五）特厚堅硬巖層組下的條帶開采技術(shù)

這種技術(shù)工作原理是相間開多個煤層形成條帶，而覆巖支撐要保留專門的煤層條帶。優(yōu)缺點明顯，優(yōu)點是有效控制覆巖過分移動，缺點是資源浪費、產(chǎn)出率不高等問題，在實際的開采施工中的應(yīng)用往往受到局限。

（六）特厚堅硬巖層組下的刀柱式填充技術(shù)

刀柱式填充技術(shù)多應(yīng)用于保護含水層和地表層深陷區(qū)域，先要對煤房資源進行回采，然后通過管道填充采空區(qū)指導填滿煤房，然后再利用后退時技術(shù)進行回采和煤柱填充，進行的越早效果越好，最后一次采用長壁來進行回采。

（七）特厚堅硬巖層組下的類似膏體物的填充技術(shù)

類似膏體物主材制作材料是工業(yè)廢渣或者鋼爐渣等經(jīng)過適當研磨加工并且添加催化劑進行化學反應(yīng)而形成的一種粉狀膠結(jié)劑。優(yōu)點有：高流動相、較好的填充度、不脫水等，在實際應(yīng)用中算是較為理想的技術(shù)手段。

四、總結(jié)

綜上所述，在特厚堅硬巖層組下進行透徹的地質(zhì)分析，研究并且靈活使用各種保水采煤技術(shù)，將有效促進保水采煤技術(shù)在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用，它的廣泛應(yīng)用將煤炭生產(chǎn)過程中的水資源嚴重破壞的問題有效解決，達到安全環(huán)保的綠色生產(chǎn)理念，從而構(gòu)建和諧社會。

參考文獻：

[1]孫紅明，孫華超，洪濤.保水采煤技術(shù)在神東礦區(qū)的應(yīng)用前景分析.科技致富向?qū)?2011，（5）：118120.

作者簡介：賀京華（1978），男，山西下化人，本科，中級工程師，研究方向：煤礦技術(shù)管理。