摘要：針對(duì)礦井開(kāi)采水平向深部延伸水害威脅日趨嚴(yán)重，防治水工作越加艱難的問(wèn)題，根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件，對(duì)礦井綜合防治水技術(shù)進(jìn)行研究改進(jìn)，堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”原則，采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施，圍繞“探和排”等綜合防治水技術(shù)展開(kāi)研究，確定頂?shù)装宄渌闆r，采用物探結(jié)合鉆探查明賦水性，優(yōu)化放水鉆孔施工設(shè)計(jì)和定位，合理布置，提前疏水降壓，減少采掘工作面水害影響，效果顯著。

關(guān)鍵詞：水害；防治；物探；放水鉆孔

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD745+.2【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】2236-1879（2017）12-0180-01

綠水洞煤礦自1981年12月投產(chǎn)至今已歷時(shí)30多年，采用階梯平硐開(kāi)拓方式進(jìn)行開(kāi)采。隨著開(kāi)采深度逐漸增加，礦井災(zāi)害逐漸升級(jí)，特別是在水害方面，對(duì)礦井的威脅日趨嚴(yán)重，尤其是下一步礦井延伸至+150m水平，采用暗斜井開(kāi)拓時(shí)水害的影響將更為突出。礦區(qū)內(nèi)地層巖性主要為可溶性碳酸鹽巖，碎屑巖次之。可溶性碳酸鹽巖地層，巖溶發(fā)育，數(shù)量眾多。礦井開(kāi)拓大巷布置于強(qiáng)含水層茅口組上部（煤層底板以下），茅口組（P2m）頂部有沉積間斷面，經(jīng)風(fēng)化溶蝕后，巖溶孔洞！巖溶裂隙十分發(fā)育，構(gòu)成層狀巖溶強(qiáng)富水帶，成為煤層的下伏巖溶強(qiáng)含水層。

1技術(shù)方案的制定

現(xiàn)今物探技術(shù)已經(jīng)非常成熟，為更準(zhǔn)確地探明周邊水體賦存狀況，先利用物探可探明賦水異常的區(qū)域，然后在以鉆探針對(duì)該區(qū)域進(jìn)行探測(cè)，減少盲目利用鉆探消耗的人力、物力，物探結(jié)合鉆探的方式也增加了探測(cè)不明水體的準(zhǔn)確性。綠水洞煤礦為大水礦井，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，在前期開(kāi)采過(guò)程中，多次受水害威脅，對(duì)生產(chǎn)影響很大，所以，開(kāi)展探明賦水狀況及治理的技術(shù)研究就顯得尤為重要和迫切。

（1）掘進(jìn)工作面物探采用瞬變電磁儀。瞬變電磁法測(cè)量裝置由發(fā)射回線和接收回線兩部分組成，工作過(guò)程分為發(fā)射、電磁感應(yīng)和接收三部分。當(dāng)發(fā)射回線中通以階躍電流I，發(fā)射電流突然由I下降到零，根據(jù)電磁感應(yīng)理論，發(fā)射回線中電流突然變化必將在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)稱(chēng)為一次磁場(chǎng)；一次磁場(chǎng)在周?chē)鷤鞑ミ^(guò)程中，如遇到地下良導(dǎo)電的地質(zhì)體，將在其內(nèi)部激發(fā)產(chǎn)生感應(yīng)電流，又稱(chēng)渦流或二次電流，由于二次電流隨時(shí)間變化，因而在其周?chē)之a(chǎn)生新的磁場(chǎng)，稱(chēng)為二次磁場(chǎng)。由于良導(dǎo)電地質(zhì)體內(nèi)感應(yīng)電流的熱損耗，二次磁場(chǎng)大致按指數(shù)規(guī)律隨時(shí)間衰減，形成瞬變磁場(chǎng)，二次磁場(chǎng)主要來(lái)源于良導(dǎo)電地質(zhì)體的感應(yīng)電流，因此它包含著與地質(zhì)體有關(guān)的地質(zhì)信息，二次磁場(chǎng)通過(guò)接收回線觀測(cè)，并對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，對(duì)地下地質(zhì)體的相關(guān)物理參數(shù)進(jìn)行解釋。

（2）采煤工作面物探采用音頻穿透儀進(jìn)行探測(cè)。由于地下各種巖（礦）石之間存在導(dǎo)電差異，影響著人工電場(chǎng)的分布形態(tài)。礦井音頻電透視法就是利用專(zhuān)門(mén)的儀器在井下觀測(cè)人工場(chǎng)源的分布規(guī)律來(lái)達(dá)到解決地質(zhì)問(wèn)題的目的。

從電性上來(lái)分析不同巖性的地層，其一般規(guī)律為煤層電阻率值相對(duì)較高、砂巖次之、粘土巖類(lèi)最低，即泥巖、粘土巖、粉砂巖等與煤層的導(dǎo)電性差異明顯。由于煤系地層的沉積序列比較清晰，在原生地層狀態(tài)下，導(dǎo)電性特征在縱向上有其固定的變化規(guī)律，而在橫向上相對(duì)比較均一。當(dāng)存在構(gòu)造破碎帶時(shí)，如果構(gòu)造內(nèi)不含水，則其導(dǎo)電性較差，使局部電阻率值增高；如果構(gòu)造含水，因其導(dǎo)電良好，相當(dāng)于存在局部低電阻率值地質(zhì)體。一旦存在斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造，無(wú)論其含水與否，都將打破地層電性在縱向和橫向上的變化規(guī)律。這種變化特征的存在，為以導(dǎo)電性差異為應(yīng)用基礎(chǔ)的礦井音頻電透視技術(shù)的實(shí)施提供了良好的地球物理前提。

2組織實(shí)施情況

（1）陷落柱探測(cè)：根據(jù)上部和下部揭露的水文地質(zhì)情況，預(yù)計(jì)巷道前方陷落柱大概位置。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》對(duì)巷道進(jìn)行物探及鉆探全覆蓋，待巷道施工至距陷落柱30m處停頭，并進(jìn)行下步設(shè)計(jì)和探測(cè)，要求在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形布置探水鉆孔，并且鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn)，待探清前方構(gòu)造具體情況，制定專(zhuān)項(xiàng)措施后才能繼續(xù)施工。

（2）放水鉆孔施工：由于斷層、裂隙或工作面回采后破壞煤層頂板，導(dǎo)通上部含水層，造成采煤工作面機(jī)、風(fēng)巷或掘進(jìn)工作面積水。根據(jù)積水情況，收集巷道積水區(qū)及低洼段位置；根據(jù)兩巷道坐標(biāo)高程計(jì)算開(kāi)口處至機(jī)、風(fēng)巷積水區(qū)定點(diǎn)貫穿方位、角度，在大巷或瓦抽抽放巷施工放水鉆孔導(dǎo)通風(fēng)巷或機(jī)巷低洼點(diǎn)，形成暢通的過(guò)水通道，解決巷道水患問(wèn)題。

（3）強(qiáng)含水層探測(cè)：根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》要求，在大巷施工中做到鉆探、物探全覆蓋、區(qū)域水文地質(zhì)情況設(shè)計(jì)長(zhǎng)距離探水鉆孔，預(yù)計(jì)探放水壓力及止水套管長(zhǎng)度，一般采用直徑75mm孔徑鉆桿，施工坡度為+1度，然后根據(jù)長(zhǎng)距離探水孔探測(cè)資料確定前方水文！地質(zhì)情況，如出現(xiàn)異常情況需待掘進(jìn)至距異常區(qū)30m處進(jìn)行下一步詳探，待摸清前方具體地質(zhì)情況后方可繼續(xù)施工。

（4）工作面物探探測(cè)：工作面回采前需進(jìn)行物探探測(cè)，主要探明工作面范圍內(nèi)K1煤層頂?shù)装宓姆e水分布范圍、形態(tài)及其富水性的相對(duì)強(qiáng)弱等。利用瞬變電磁儀在工作面風(fēng)巷每隔10m進(jìn)行1次探測(cè)，瞬變電磁法探測(cè)風(fēng)巷每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置3個(gè)方向，即煤層頂板方向、煤層傾向方向、煤層底板方向。根據(jù)綜合探測(cè)值輸入軟件形成視電阻率等值線分布解析結(jié)果圖，以判定工作面富水情況。

（5）老空老窯水探放：根據(jù)上部工作面積水區(qū)、已知老窯采空位置，進(jìn)行老空、老窯水探放。探水前編制探放水設(shè)計(jì)，確定探水警戒線，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害、避災(zāi)路線等安全措施；根據(jù)水頭高低、煤層厚度和硬度等確定鉆孔的布置和超前距離。

3結(jié)語(yǔ)

采掘面水害綜合防治技術(shù)研究，減輕了礦井水害威脅及防治水工作難度，物探結(jié)合鉆探的探測(cè)方式，在巷道掘進(jìn)時(shí)，使掘進(jìn)前方水文地質(zhì)條件更加明朗化，能夠提前制定防治措施，提前疏水降壓，極大地減小水害威脅。而物探對(duì)回采工作面及老空水的探測(cè)方式，能更清晰地探明水體賦存狀況，利用鉆孔對(duì)水體進(jìn)行排放，減少鉆孔的布置量，能更有效的對(duì)積水進(jìn)行疏放。

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作者簡(jiǎn)介：孫可輝（1987.05-），男，河南鞏義人，本科，畢業(yè)于河南理工大學(xué)，助理工程師。