煤矿井下探防水技术探讨

发布时间：2022-10-05 10:09 热度：

煤矿井下探防水技术探讨

郭鹏

 

摘要： 煤矿井下探防水是指矿井在采煤过程中用超前勘探方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等,有效的控制水的情况，再进行采掘工作，以保证安全生产。本文就煤矿井下探防水技术的原则、方法进行了探讨。

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一、探水的原则

采掘工作必须遵循“有疑必探，先探后掘”的原则，在采掘过程中可能还会遇到以下几种情况，在这样的情况下必须探水：接近水淹的井巷、老空、老窑或小窑时；在通过含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱之前，或接近他们时；打开隔离煤柱放水前；接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带或裂隙发育带时；接近可能涌（突）水的钻孔时；接近有水或稀泥的灌浆区时；采动影响范围内有承压含水层或含水构造，或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清，可能突水时；接近矿井水文地质条件复杂的地段，采掘工作有涌（突）水预兆或情况不明时；采掘工程接近其它可能涌（突）水地段时。

二、探防水的方法

（一）疏水降压技术

1、疏水降压的内涵。

疏水降压技术是指在全面水文地质条件分析的基础上,对可能发生的矿井水害进行防范和治理的技术。疏水降压防治矿井水害技术,是对威胁矿井安全生产的主要充水含水层水,通过专门的工程和技术措施在人工受控的条件下进行超前预疏干或疏降水压使之降至安全水压。

2、疏水降压与传统的矿井一般的排水不同，传统的矿井一般的排水是消极被动地通过排水设备，将流入水仓的水直接排至地表。而疏水降压是借助于专门的工程及相应的排水设备，积极主动有计划有步骤的疏干或局部疏干影响采掘安全的充水含水层。

3、疏水降压开采技术措施。

煤层顶底板受开采遭受破坏后，其导水裂隙带波及范围存在强含水层时，掘进、回采前必须对含水层采取必要的疏降措施。承压含水层与开采煤层之间的隔水层厚度，能承受的水头值小于实际水头值，开采前必须遵守下列规定：采取疏水降压的方法，把承压含水层的水头值降到隔水层能承受的安全水头值以下，并及时制定相关安全措施；查清承压含水层的补给边界后，可预先进行帷幕注浆，与水源截断，然后疏水降压开采，但必须编制帷幕注浆设计，按规定报批；当承压含水层的补给水源充沛，不具备疏水降压和帷幕注浆条件时，可酌情采用局部注浆加固底板隔水层或改造含水层为隔水层的方法，但必须编制专门的设计，在有充分防范措施的条件下进行试采，并制定专门的防止淹井措施。

4、疏水降压需注意的问题

水压较高时，必须注意孔口的安全控制装置，疏水钻孔的位置应选择在不受开采影响而被破坏的地点；疏水钻孔有时会打不出水，因此应尽量打斜孔，使钻进含水层的段距加长；钻孔展布方向应与区域导水的构造节理组方向垂直，以扩大疏水量，必要时应采取孔内爆破；疏水降压开采有两种情况：第一种是煤层与含水层之间有一定厚度的隔水层，只要把使采区水压降至低于安全水头值即可；第二种是煤层直接顶、底板就是承压含水层或相距不远，这样必须把水压降到回采面以下方能安全开采。

（二）注浆堵水技术

1、注浆堵水的优点

注浆堵水技术能减轻煤矿井排水负担；能在不破坏或少破坏地下水的平衡情况下，进行合理开发的利用；改善了采掘工程的劳动条件，从而提高了工效和质量；能加固薄弱地带，减少突水几率；避免地下水对工程设备的浸泡腐蚀，延长工程设备的使用年限。

2、注浆堵水的应用范围

注浆堵水是防治水害的有效方法之一，是煤矿防治水最重要的手段之一，主要应用：井筒掘凿前的预注浆；成井后的壁后注浆；堵大突水点恢复被淹矿井；截源堵水减少矿井涌水；井巷堵水过含水层或导水断层。

3、不同类型的注浆堵水技术

（1）出水点位置缺乏资料的注浆堵水技术。注浆堵水需要开展的工作：核实资料，确定突水点的大致范围，再布置勘探工程；查治结合，首先进行注浆堵水勘探；细致观察、分析浆液去向，判断突水通道，及时调整堵水点。

（2）出水点位置及资料明确的注浆堵水技术

① 布孔准确确定出水点，注意事项：严格核实井上、井下测绘资料，必要时要补充测绘，作出准确评价；详细记录井下命中点的坐标和标高，并精确标定在地面上。钻机安装后要进行校核测量，确保无误。

② 动水注浆堵水技术，成功关键：先下骨料，再注浆封堵；要创造使骨料充填足顶足帮、在通道内阻塞滞留的条件，形成一定阻水段（层）后立即注单液浆或双液浆固结；骨料以量取胜，以充填足够长度或厚度确定已使突水量明显减少为标准。

三、结束语

为保证安全生产，防治煤层顶、底板含水层的水害，既要从整体上查明水文地质条件，采取疏干降压或注浆堵水等防治措施，又要重视井下采区的探查。要遵循煤矿井探防水原则，根据不同情况，具体分析，采取不同措施。其技术现已达到一定水平，但为提高安全生产，保证设施设备的长久使用，仍旧有很大的提升空间。

参考文献：

[1]煤炭科学研究总院西安分院.井下探放水技术规范,煤炭工业部,2008.(2).

[2]陈腊根,许兆贵.小煤矿如何进行井下探放水.江西煤炭科技,2004.(4).