康 偉

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司賀西煤礦開拓二隊(duì)，山西 呂梁 033300）

1 賀西煤礦概述

1.1 礦井概況

賀西煤礦位于柳林縣陳家灣鄉(xiāng)賀家社村西，隸屬山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，距柳林縣城15km，井田位于河?xùn)|煤田中段,離柳礦區(qū)南部，批準(zhǔn)開采山西組3#、4#煤層，井田面積18.908km2，煤系以上含水層富水性較弱，井田水文地質(zhì)類型為中等。年正常涌水量34.79m3/h，最大涌水量73m3/h。開采深度的提高，礦井部分區(qū)域突水系數(shù)大于安全開采的臨界值，礦井區(qū)域內(nèi)太灰水有可能隨采掘活動(dòng)擾動(dòng)進(jìn)入工作面。同時(shí)，奧陶系灰?guī)r水也存在通過大的導(dǎo)水構(gòu)造突破煤層底板進(jìn)入采場(chǎng)的可能。因此就需要做好煤礦水災(zāi)的防治工作。

1.2 礦井水文情況

賀西煤礦為了確保生產(chǎn)活動(dòng)順利進(jìn)行，在煤礦開采前進(jìn)行了必要的水文地質(zhì)勘探工作，通過有效的水文地質(zhì)勘測(cè)能夠幫助煤礦管理人員充分認(rèn)識(shí)煤礦所處區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，明確煤礦開采區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)危險(xiǎn)區(qū)域，從而合理制定安全的煤礦開采計(jì)劃，為煤礦水災(zāi)的防治提供比較的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。瞬變電磁法是賀西煤礦水文地質(zhì)勘探中較為常見的一種勘探技術(shù)，具體原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。賀西煤礦勘探人員在進(jìn)行水文勘查時(shí)，先在地表鋪設(shè)線框，然后在線框中輸入一定強(qiáng)度的階躍電流，在這一過程中如果切斷電流，那么就會(huì)在線框下部產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)場(chǎng)，而這一感應(yīng)場(chǎng)會(huì)逐漸向下方擴(kuò)散，在這一過程中感應(yīng)場(chǎng)的能量會(huì)逐漸降低。同時(shí)感應(yīng)場(chǎng)在面對(duì)地下不同巖層、水層時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定的能量變化，勘探人員只需要記錄感應(yīng)場(chǎng)的能量變化就能夠從側(cè)面得到煤礦所處區(qū)域的地下水文地質(zhì)狀況。

2 賀西煤礦水災(zāi)類型

根據(jù)煤礦礦井水災(zāi)的性質(zhì)以及成因的不同，可以將賀西煤礦可能出現(xiàn)的水災(zāi)分為以下幾種：（1）老空區(qū)積水。賀西煤礦的開采已經(jīng)有了一定的年限，而由于煤礦儲(chǔ)量有限，賀西煤礦中一些小煤窯在完成開采后往往會(huì)形成一個(gè)較大體積的采空區(qū)，而采空區(qū)在經(jīng)過一段時(shí)間的積累后，會(huì)存儲(chǔ)大量積水，如果水量過大，容易造成水壓破壞采空區(qū)與煤礦巷道之間的巖層，進(jìn)而引發(fā)煤礦水災(zāi)。（2）底板承壓水災(zāi)。賀西煤礦在實(shí)際開采過程中，會(huì)在底板中傳播支承壓力，使得底板巖層會(huì)同時(shí)收到底板承壓水和向下支承壓力兩種壓力的作用，導(dǎo)致煤層會(huì)出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致底板水災(zāi)發(fā)生。（3）頂板水災(zāi)。賀西煤礦頂板水主要有野青水、砂巖水兩種，含水層有著較弱的富水性，在實(shí)際開采過程中，煤層會(huì)有裂縫出現(xiàn)，導(dǎo)致頂板水會(huì)沿著裂縫進(jìn)入相應(yīng)的工作面，導(dǎo)致水災(zāi)的發(fā)生。

圖1 瞬變電磁法基本原理

3 礦井防治水主要方法

3.1 老空水的防治措施

對(duì)于賀西煤礦老空區(qū)積水的防治主要從探查與防治兩方面工作入手。

3.1.1 做好探查工作

探查人員應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘，邊探邊掘”的基本工作原則，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度做好老空區(qū)積水的探測(cè)工作。同時(shí)，要善于使用各種現(xiàn)代化探測(cè)技術(shù)，充分探測(cè)井下積水狀況，從而為賀西煤礦生產(chǎn)部門對(duì)老空區(qū)積水進(jìn)行防治提供必要的技術(shù)支持。

3.1.2 做好防治工作

賀西煤礦老空區(qū)積水的防治工作主要需要從以下方面進(jìn)行：（1）對(duì)于已經(jīng)完成明確探測(cè)的部分，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的防水工作，降低老空區(qū)積水帶來的威脅；（2）對(duì)于情況不確定的區(qū)域，煤礦生產(chǎn)部門在生產(chǎn)過程中應(yīng)留足安全煤柱，同時(shí)需要繼續(xù)做好老空區(qū)積水的探測(cè)工作，必要時(shí)進(jìn)行防水處理；（3）需要在煤礦水災(zāi)防治過程中，根據(jù)探測(cè)工作劃分老空區(qū)積水范圍，布置好探水線以及警戒線。

3.2 頂板水的防治措施

賀西煤礦巷道頂板部分含水層的富水性比較弱，在煤礦掘進(jìn)過程中，易造成頂板水通過巖層縫隙進(jìn)入掘進(jìn)工作面。為保證賀西煤礦掘進(jìn)作業(yè)的安全有序進(jìn)行需要對(duì)頂板水做好處理工作：（1）疏放鉆孔。探測(cè)人員先確定賀西煤礦頂板的富水區(qū)，然后以疏放鉆孔的形式來進(jìn)行積水的排放，從而降低積水對(duì)于煤礦掘進(jìn)的影響。（2）疏水巷道的建設(shè)。該部分的工作主要是疏放鉆孔的補(bǔ)充，當(dāng)疏放鉆孔的排水效果無法達(dá)到目標(biāo)時(shí)，就可以進(jìn)行疏水巷道的建設(shè)，巷道應(yīng)切穿頂板裂縫，并與水流方向垂直，從而達(dá)到最好的疏放效果。

3.3 底板承壓水的防治措施

底板承壓水造成的水災(zāi)也是一種較為常見的煤礦水災(zāi)類型，具體如圖2所示。對(duì)于賀西煤礦底板承壓水的防治主要有帶壓開采、底板注漿加固兩種形式。

3.3.1 帶壓開采

帶壓開采就是指在煤礦開采過程中，充分利用煤層底板與含水層之間的隔水性能，在避免使用防水措施的情況下實(shí)現(xiàn)安全開采。經(jīng)檢測(cè)賀西煤礦區(qū)域底板承壓水的頂部約10m左右的古風(fēng)化殼具有一定的隔水作用，使得帶壓開采有著較高的安全性。

3.3.2 底板注漿加固

底板注漿加固主要是指在煤礦開采作業(yè)前先進(jìn)行注漿處理，從而實(shí)現(xiàn)煤礦底板裂縫的消除，達(dá)到防治水災(zāi)的目的。需要注意的是，為保證注漿的合理性，需要充分分析各個(gè)水層之間的水力聯(lián)系，并且要有合適的可供填充的空間。

圖2 賀西煤礦底板承壓水水災(zāi)示意圖

4 結(jié)語

煤礦水災(zāi)的防治是賀西煤礦安全管理工作的重要一環(huán)，為做好賀西煤礦礦井的水災(zāi)防治工作，需要對(duì)賀西煤礦水災(zāi)的種類以及成因有著較為清楚的認(rèn)識(shí)，同時(shí)需要做好煤礦水文地質(zhì)的探測(cè)工作，從而為賀西煤礦水災(zāi)防治工作順利開展提供必要的支持，最后需要有針對(duì)性的根據(jù)煤礦水災(zāi)的不同，來探討有效的水災(zāi)防治技術(shù)。