綜采工作面綜合防治水技術(shù)應(yīng)用分析

崔瑞軍

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山西 介休 032000）

引言

我國煤礦開采多會使用綜采技術(shù)，究其原因和該技術(shù)可提高煤礦日常生產(chǎn)量有關(guān)，為提高開采作業(yè)的安全實行綜采工作面防治水工作非常關(guān)鍵。需要注意的是，綜采工作面水害的發(fā)生，直接關(guān)系到綜采工作面開采作業(yè)、綜采設(shè)備使用時間，因而建議在綜采工作面中應(yīng)用、推廣，以此避免發(fā)生水害問題[1]。

1 綜采工作面綜合防治水工作現(xiàn)狀

1.1 防治水技術(shù)缺乏問題

煤礦防治水工作中，多會實行疏法、堵法、注法，操作原理均比較簡單，然而實際施工難度較大，這就需要合理選擇相關(guān)參數(shù)。如果防治水施工相關(guān)參數(shù)存在問題，必然會對水害防治工作構(gòu)成不利的影響，此時引發(fā)煤礦水害事故的可能性加大。較多煤礦防治水參數(shù)的確定，會考慮到鄰近礦井以往相關(guān)參數(shù)，比方說：注漿時間、鉆孔深度相關(guān)參數(shù)[2]。防治水施工的過程，巖層水壓存在一定的變化，所以無法確保采用防治水對策的實施效果，同時巖層水壓、水頭、煤層開采強(qiáng)度等均存在緊密關(guān)聯(lián)性，容易致使防治水施工期間的挑戰(zhàn)性加大。水害區(qū)域綜合防治，會以采區(qū)、大構(gòu)造，以及水文地質(zhì)單元等為主，聯(lián)系實際情況來看易受到井下采掘交替因素所影響，而且完成作業(yè)面防治工作后馬上進(jìn)行采掘工作，僅可獲得作業(yè)面回采范圍內(nèi)水害防治的效果，而綜合防治效果欠佳。

1.2 防治水理論問題

煤礦開采深度不斷加深，地下水水壓發(fā)生直接變化，而這也是造成煤礦突水事故、透水事故的基本原因，導(dǎo)致煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。煤礦防治水工作中有較多技術(shù)問題、理論問題，具備相關(guān)防治水理論，然而為通過特定地質(zhì)條件獲得、適用性欠佳，煤礦突水情況的發(fā)生和煤礦開采方式聯(lián)系緊密，同時煤礦水害的出現(xiàn)，與地質(zhì)構(gòu)造有直接關(guān)聯(lián)性。需要注意的是，水害涉及復(fù)雜流固耦合，因此要求深入研究水的來源、預(yù)估水壓，以此獲得準(zhǔn)確的煤礦水害相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為煤礦水害防治工作奠定堅實的基礎(chǔ)[3]。

2 綜合防治水技術(shù)應(yīng)用情況芻議

2.1 在礦井涌水量監(jiān)測中的應(yīng)用

工作面開采范圍非常大，無法很好的實行相關(guān)防治水對策進(jìn)行對綜采工作面處理工作，一般會采取巖層注漿的方式處理。局部防治水工作中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測礦井涌水量，明確用水異常部位，在礦井涌水量監(jiān)測時要求于工作面排水溝置入水流速度測定儀器，主要對不同階段水流大小進(jìn)行測量，以此客觀評判水量是否存在異常。此外，如果水流速度在某閾值以上，則可以判定為存在礦井涌水量異常。

2.2 在水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

綜采工作面防治水的重點為明確綜采工作面突水來源，然后通過相關(guān)對策進(jìn)行防治處理，該項工作開展的時候需確定含水層、工作面間的距離，以及含水層水壓狀況，如果回采工作面采動影響涉及到含水層，這時則應(yīng)實行堵水處理。一般情況下，工作面突水、底板承壓水，以及斷層地質(zhì)構(gòu)造、陷落柱等關(guān)聯(lián)性緊密，因而進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造區(qū)/水壓異常區(qū)勘探工作非常關(guān)鍵[3]。地下水為流動性的，壓力會隨著時間越來越大，因而應(yīng)實行巖層水壓動態(tài)監(jiān)測，同時進(jìn)行礦區(qū)四周廢棄采空區(qū)含水量勘探也極其必要，以往礦區(qū)四周可見部分小煤窯，但未對上述小煤窯于地圖上標(biāo)注，小煤窯完成開采作業(yè)逐漸形成采空區(qū)，一些采空區(qū)長期廢棄狀態(tài)下會堆積一定的積水，如果沒有及時勘探采空區(qū)積水狀況，在實際開采過程中發(fā)生煤礦透水事故的概率則會加大。

2.3 在改善排水設(shè)施中的應(yīng)用

通常狀況下煤礦水害的發(fā)生和排水設(shè)施聯(lián)系密切，排水效果不理想回采工作面為泥濘的狀態(tài)，綜采設(shè)備移動存在一定的難度。針對于此，需要改善綜采工作面排水設(shè)施，確保排水溝設(shè)計的合理性、有效性，利于防止發(fā)生排水溝內(nèi)部滯留淤泥、碎煤的現(xiàn)象。除此之外，要求滿足水泵工作面生產(chǎn)排水相關(guān)要求、水倉工作面生產(chǎn)排水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，及時清理排水溝中存在的異物，確保流水為通暢的狀態(tài)，并且定期做好排水泵出口檢查工作，從而避免出現(xiàn)異物堵塞排水泵出水口的情況。

2.4 在防治水工作中的應(yīng)用

全面了解水害狀況后，結(jié)合具體狀況確定防治水方案，參照煤礦安全規(guī)程中相關(guān)煤礦防治水要求作業(yè)，目的為防止引發(fā)煤礦突水事故、構(gòu)成不可估量的影響。陷落柱/斷層四周回采期間，使用探水鉆孔探明陷落柱、確定實施疏水/堵水措施，綜采工作面底板有承壓水的話，可實行注漿加固底板，保證施工作業(yè)的安全問題，注漿控制的要點為在含水層注漿作業(yè)時，考慮到含水層上下隔水層邊界，在注漿期間進(jìn)行有限空間作業(yè)[4]。

3 綜采工作面水文地質(zhì)條件和綜合防治水技術(shù)實踐探討

以某井田為例，灰?guī)r巖溶水標(biāo)高約為460 m，采煤不會遭受巖溶底板突水因素所影響。第四系沖擊層、松散層含水層，實行大氣降水入滲補給，含水性不佳、區(qū)內(nèi)井泉為零星分布的狀態(tài)。二疊碎屑巖類含水層單層厚度不會很大，含水層弱富水性為主，補給條件和垂向水力聯(lián)系均非常弱。石炭系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層發(fā)育不佳，所有層均存在砂質(zhì)泥巖和泥巖隔水層，一般情況下灰?guī)r層垂向水力聯(lián)系不佳。另外，盡管大氣降水對于該層補給效果不好，然而斷層構(gòu)造發(fā)育區(qū)域能接受其他含水層垂直補給。

12#煤12706 綜采工作面，處于12705 回采工作面背部，12#煤七采皮帶西部改善厚度約為190 m、采高為1.8 m。12706 工作面上部有82706 采空區(qū)、82708 采空區(qū)、82710 采空區(qū)，南部和12705 采空區(qū)距離較近，工作面四周、上層沒有小煤窯分布，上述采空區(qū)有一定的積水。工作面礦井涌水水源的主要來源為大氣降水、地表水，以及上層老空積水、含水層水，工作面防排水工作任務(wù)較大且重?；夭芍卫硭榫C合治理，這就要求避免工作面地表施工時，順著河壩、河床硬化作業(yè)，除此之外應(yīng)該進(jìn)行井下探放，不可釋放上層采空區(qū)積水，并需及時選用排水設(shè)施進(jìn)行鉆孔疏放定位處理，目的為確保工作面回采的質(zhì)量[5]。

3.1 綜合防治水技術(shù)在地標(biāo)防洪工程中的實踐

受埋深淺因素下固莊煤礦需在雨季會做好相應(yīng)的踏勘工作、設(shè)計工作、施工工作、驗收工作等，在每年雨季前實行全面排查，如果遇到匯水面積較大、植被覆蓋不佳、徑流坡度緩季節(jié)河溝等情況，則建議實施工程綜合防治水工作。主要回填積水洼陷，順著河壩收窄河道，并且利用柔性材料鋪河床，進(jìn)而有效控制雨季大氣降水、地表水下滲補給量[6]。

3.2 綜合防治水技術(shù)在上覆采空區(qū)探放中的實踐

地面瞬變電磁勘探成果、上層采空區(qū)底板等高線圖下，上層不同采礦工區(qū)實行設(shè)計、探放，完成探放水作業(yè)后統(tǒng)計放水量，在第一時間對放水量＜預(yù)計水量區(qū)域，進(jìn)行施工驗證探放水鉆孔補給處理，旨在獲得最理想的探放水效果。

3.3 綜合防治水技術(shù)在定點定位鉆孔中的實踐

工作面推進(jìn)到最低位四周，因易于受到水倉回采因素影響，所以需提前拆除水泵，這時工作面需進(jìn)行排水，為降低排水方面的壓力建議將積水排至下組煤層巷道中，經(jīng)15#煤備采巷道水倉探透12#煤水倉，作以精準(zhǔn)探放作業(yè)。

3.4 綜合防治水技術(shù)在工作面施工導(dǎo)水槽中的實踐

因12706 工作面傾斜回采，導(dǎo)致回采過程中采空區(qū)出水會跟隨工作面，這時工作面內(nèi)低洼位置積水情況，會直接影響到日常生產(chǎn)情況。故而，在實行工作面支架、溜子間開挖導(dǎo)水槽時，應(yīng)該促使采空區(qū)用水引至進(jìn)風(fēng)順槽，建議以底板等高線圖為基礎(chǔ)，認(rèn)真做好進(jìn)風(fēng)順槽標(biāo)記工作，待工作面達(dá)到這一位置即為工作面積水條件下施工作業(yè)，應(yīng)結(jié)合導(dǎo)流槽深度確定工作面底板傾斜狀況[7-8]。

4 結(jié)語

礦井水害，關(guān)系到工作面開采質(zhì)量和安全，當(dāng)前煤礦開采的深度不斷加深，尤其為工作面回采時采動應(yīng)力復(fù)雜，一些煤礦企業(yè)實行了防治水施工，然而因缺乏防治水理論、防治水技術(shù)，所以整體煤礦防治水工作效率無法得到保障。針對于此，建議在綜采工作面中科學(xué)應(yīng)用綜合防治水技術(shù)處理，以此有效發(fā)揮出綜合防治水技術(shù)的最大作用，從根本上提升煤礦企業(yè)的整體產(chǎn)量。