曹亞輝

（山西保利合盛煤業(yè)有限公司，山西 晉中 031300）

在復雜地質條件下，上覆采空區(qū)積水問題會導致下工作面結構穩(wěn)定性減弱，后期掘進及回采工作面臨諸多安全隱患。因此為切實保障基層工作人員人身安全，促進采礦工作高效穩(wěn)定開展，相關管理部門應認清現(xiàn)場地質特征，分析造成上覆采空區(qū)積水問題的癥結所在，制定出更加科學專項的綜合防治方案，實現(xiàn)規(guī)避及控制上覆采空區(qū)積水風險因素目標。

1 上覆采空區(qū)積水特征

在煤礦生產(chǎn)工作中，受媒層走向、工作面布置及復雜地質環(huán)境影響，上覆采空區(qū)積水問題主要呈現(xiàn)出以下特征：第一，向斜穿過上覆采空區(qū)兩端比中間高，內(nèi)部積水匯集在向斜軸部；第二，向斜軸已翼上覆采空區(qū)切眼及收作線較高，積水流向并匯聚在上覆采空區(qū)內(nèi)部結構中；第三，水文等地質條件可直接影響到上覆采空區(qū)積水范圍及水量多少。因此在防治上覆采空區(qū)積水問題期間，需首先分析采空區(qū)周邊水文特征，測得上覆采空區(qū)積水范圍、水量及實際開采高度等參數(shù)數(shù)值。

2 上覆采空區(qū)積水防治前期準備工作

2.1 分析上覆采空區(qū)積水癥結所

在制定上覆采空區(qū)積水防治計劃前期準備期間，需結合周邊地質水溫環(huán)境及工作面位置等，分析造成上覆采空區(qū)積水問題的主要原因。具體而言，在上覆采空區(qū)回撤通道至切眼、切眼位置在采空區(qū)最低處等情況下，極有可能引發(fā)上覆采空區(qū)水患問題。同時，在找到上覆采空區(qū)積水原因后，還需據(jù)此標明上覆采空區(qū)探放水位置，盡可能排放上覆采空區(qū)積水。

2.2 計算上覆采空區(qū)積水量

依據(jù)上覆采空區(qū)積水周邊復雜條件、工作面位置及形態(tài)等，對上覆采空區(qū)積水積水量、積水范圍等進行詳細計算。具體而言，在計算上覆采空區(qū)積水范圍期間，應結合采掘工程總平面圖，標明上覆采空區(qū)范圍，依照相關計算公式，計算上覆采空區(qū)實際積水量，針對積水量及積水范圍參數(shù)數(shù)值，劃分上覆采空區(qū)積水重點防治區(qū)域，切實提升上覆采空區(qū)積水防治效率。

3 復雜條件下上覆采空區(qū)積水防治方案

3.1 探放上覆采空區(qū)積水順序

明確探放上覆采空區(qū)積水工作開展順序，確保上覆采空區(qū)積水防治方案可行性及全面性。首先，調(diào)查分析上覆采空區(qū)周邊地質結構、水文環(huán)境、煤層頂?shù)装迩闆r、斷層構造帶水力聯(lián)系度等條件，標明上覆采空區(qū)積水范圍，計算上覆采空區(qū)所需放水量，繪制出上覆采空區(qū)積水平面圖；其次，以提升上覆采空區(qū)放水效率為目標，選用更加適宜的放水技術，如單孔、雙孔放水技術等，最后將中轉水倉將積水排放到地面；最后，對上覆采空區(qū)積水排放結果及結構安全性進行綜合測評，及時發(fā)現(xiàn)與彌補積水未排空問題，保障上覆采空區(qū)積水防治工作的有效開展。

3.2 工作面布置

在上覆采空區(qū)積水防治期間，也需注重工作面布置工作，將上覆采空區(qū)積水排空為目標，選擇適當工作面。

3.3 放水孔布置

上覆采空區(qū)積水放水孔布置情況可直接影響到積水排放效果，需受到相關工作人員的高度關注。一方面，上覆采空區(qū)放水孔需設置在積水處最低點，鉆孔傾角大于70°～80°；另一方面，為切實提升積水排放效率，可在積水部位最低點與最高點之間布設多個放水孔，結合放水孔水量放出情況，判斷積水排放進展。

為保障放水孔布設質量，施工人員還需依據(jù)放水孔角度、位置、上覆采空區(qū)結構發(fā)育情況，選定放水方式。不僅如此，上覆采空區(qū)積水放水孔布置前，還需在原上覆采空區(qū)積水平面圖中標注出放水孔位置及所需采用的安全技術。依據(jù)上覆采空區(qū)巷道標高等參數(shù)數(shù)值，明確放水孔位置、深度及方向。

3.4 放水水量觀測

做好上覆采空區(qū)積水排放水量觀測工作，針對所發(fā)現(xiàn)的排水水量不正常現(xiàn)場，對上覆采空區(qū)積水防治方案進行不斷優(yōu)化及改進。在實際放水過程中，派遣專業(yè)人士對放水孔進行連續(xù)監(jiān)測，待放水結束后編制相關放水報告，對比分析實際放水量與上覆采空區(qū)積水量，更好判斷出放水效果。

3.5 開采安全分析

依據(jù)相關經(jīng)驗及理論公式，對開采緩傾斜煤層進行計算，得出冒落帶傾斜煤層及倒水裂縫高度等參數(shù)系數(shù)，判斷出上覆采空區(qū)積水位置是否處于冒落帶或裂縫帶。如積水區(qū)位于裂縫帶高度情況下，放水孔距離長且容易堵塞，需做好放水孔位置及角度布置工作，明確殘余水量，制定出與之相應的放水方案，保障后期君君及開采工作安全性。

4 上覆采空區(qū)積水防治技術的具體應用

4.1 工程案例概述

以某地區(qū)煤礦為例，該煤礦井歷經(jīng)30年開采，實際煤炭資源較少，地質環(huán)境及水位條件較為復雜，因上覆采空區(qū)向斜穿過礦井，向斜走向為東西方向，煤層最大傾角為50°，工作面自上而下布置，上覆采空區(qū)積水問題會直接影響到下工作面開采及掘進工作的安全性。

4.2 上覆采空區(qū)積水防治流程

通過分析上覆采空區(qū)積水防治資料及積水效果，對積水防治有效性進行綜合評測。在上覆采空區(qū)積水排空后驗證探水鉆孔，保障上覆采空區(qū)積水被排空，下工作面可安全掘進及開采。對積水未排空問題進行細致分析，制定出科學的二次排水計劃。

5 結語

總而言之，在復雜條件下上覆采空區(qū)積水綜合防治技術應用期間，需依據(jù)上覆采空區(qū)積水程度及特征，選擇與之相應的防治方案，保障上覆采空區(qū)積水問題防治有效性與經(jīng)濟效益，實現(xiàn)緩解煤礦生產(chǎn)銜接不良目標，促進后期掘進及回采工作穩(wěn)定安全開展。