韓青林

摘 要：基于做好承壓水害防治的重要性，在對(duì)煤層底板巖溶承壓水害進(jìn)行了分析的基礎(chǔ)上，就如何綜合治理好煤層底板巖溶承壓水害這個(gè)課題，進(jìn)行了較為深入的分析和探討。

關(guān)鍵詞：煤層;巖溶承壓水;綜合治理

一、概述

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也帶來(lái)了煤礦開采深度的不斷加大;隨之而來(lái)的煤層底板巖溶水害對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響也日益加大，這是我國(guó)眾多煤礦產(chǎn)區(qū)所面臨的一項(xiàng)重要安全問(wèn)題。在實(shí)際生產(chǎn)中我國(guó)一些地區(qū)煤層底板下的巖溶承壓水，多數(shù)為寒武系灰?guī)r或石炭系灰?guī)r的巖溶承壓水，這些巖溶承壓水不僅具有較高的水位和較強(qiáng)的富水性，而且其滲透性和補(bǔ)給性也較好，因而在礦區(qū)生產(chǎn)過(guò)程中，這些巖溶承壓水對(duì)礦井的安全生產(chǎn)和煤層的安全開采帶來(lái)極大的威脅，一旦出現(xiàn)突水，必將帶來(lái)極大的災(zāi)難性后果。所以，在礦區(qū)生產(chǎn)和煤層開采過(guò)程中，重點(diǎn)做好煤層底板承壓水害的防治，并兼顧其他水害的綜合治理，這對(duì)礦井的安全生產(chǎn)將起到極大的保障作用。正是基于此，以下在對(duì)煤層底板巖溶承壓水害進(jìn)行了分析的基礎(chǔ)上，就如何綜合治理好煤層底板巖溶承壓水害這個(gè)課題，進(jìn)行了一些有針對(duì)性的分析和探討。

二、關(guān)于煤層底板巖溶承壓水害的分析

首先，就此類水害形成的水文地質(zhì)特征來(lái)看，這類煤層所在水文地質(zhì)條件均較為復(fù)雜。例如，平煤股份十三礦就屬于地質(zhì)水文條件較為復(fù)雜的礦井，其邊界斷層把基巖地下水對(duì)礦區(qū)的側(cè)向補(bǔ)給阻隔開，致使此井田形成較為獨(dú)立的地質(zhì)水文區(qū)域;由于大氣降水及當(dāng)?shù)睾铀瞧浠鶐r地下水主要補(bǔ)給水源，且基于此煤系露頭上覆的松散層垂直入滲補(bǔ)給，故此礦區(qū)地質(zhì)水文特征表現(xiàn)為以覆蓋型巖溶充水礦床為主。其次，就其主要含水層來(lái)看，煤層頂板砂巖裂隙含水層和煤層底板灰?guī)r含水層，多數(shù)為此類煤礦區(qū)的直接充水含水層。一般情況下，頂板砂巖含水性比較差，其中，寒武系和石炭系灰?guī)r水為此類礦井的主要充水水源。由于其直接充水水源來(lái)自于石炭系灰?guī)r水，故很多灰?guī)r層都可能為賦水層，尤其是那些靠近煤層底板的巖層，因其形成條件較為穩(wěn)定而成為礦井突水的主要來(lái)源，對(duì)附近煤層的安全開采將帶來(lái)極大的威脅，由于灰?guī)r含水層具有非均質(zhì)性的巖溶發(fā)育特點(diǎn)，且其含水量程度具有各向分異特性，故其淺部巖溶發(fā)育好，且地下水具有強(qiáng)導(dǎo)水性、富水性等特點(diǎn)，再加上厚度大、埋藏深，因而水壓高，對(duì)礦井的安全生產(chǎn)具有極大的威脅。

三、關(guān)于煤層底板巖溶承壓水害綜合治理的探討

（一）注漿截流底板巖溶承壓水補(bǔ)給通道

我國(guó)北方很多煤礦區(qū)，在長(zhǎng)期內(nèi)外力的共同作用下，在其地表巖石裸露區(qū)分布著一系列巖溶裂隙，這些巖溶裂隙成為當(dāng)?shù)氐乇硭痛髿饨邓娜霛B補(bǔ)給通道，這就是此礦區(qū)內(nèi)巖溶承壓水的直接補(bǔ)給區(qū)域。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，把礦區(qū)底板巖溶承壓水的補(bǔ)給來(lái)源封堵起來(lái)，可對(duì)底板巖溶承壓水補(bǔ)給量起到有效的減少。為此，在這些礦區(qū)可進(jìn)行帷幕注漿截流工程建設(shè)。這類截流工程通常由井下和地面工程兩部分組成：地面工程根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況，可分為若干段，一般布局在礦區(qū)斷裂處并在此進(jìn)行地面注漿孔的布置;井下工程設(shè)置在煤礦開采區(qū)的總匯風(fēng)巷和軌道上山處并進(jìn)行注漿孔的布置，在實(shí)際建設(shè)治理中，要讓井下注漿孔通到地面，形成一道貫穿整個(gè)礦區(qū)的注漿帷幕墻，最大限度起到阻隔開地表水或巖溶水注入井田補(bǔ)給通道的作用。

（二）建立并不斷完善礦井地下水動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，可根據(jù)礦區(qū)具體情況來(lái)建立若干個(gè)地面水文觀孔、井下水文觀孔、地面明渠流量觀測(cè)點(diǎn)以及井下明渠流量觀測(cè)點(diǎn)，以此來(lái)構(gòu)成礦井地下水動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中，水文觀測(cè)孔主要是對(duì)含水層的水溫和水位變化狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè);地面明渠流量觀測(cè)點(diǎn)主要是對(duì)井下排出地面的排水量變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);井下明渠流量觀測(cè)點(diǎn)是對(duì)井下排水溝流量變化狀況適時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。各觀測(cè)孔的水溫、水位、水壓或水量值以及其變化狀況，均可通過(guò)礦井地下水動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)予以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄下來(lái)，在此基礎(chǔ)上再生成相關(guān)數(shù)據(jù)表和相應(yīng)函數(shù)曲線圖了;通過(guò)分析、研究，就可得出各含水層之間所存在的水力聯(lián)系、各出水點(diǎn)流量變化狀況、各出水點(diǎn)與含水層水位對(duì)比的變化狀況、各出水點(diǎn)的水壓和水質(zhì)變化狀況，由此可有效掌握礦井水情變化情況，不斷加深對(duì)礦井補(bǔ)給水源的了解，從而為煤層巖溶承壓水害的防治提供有效依據(jù)。

（三）加大煤層底板隔水層的抗水壓能力

對(duì)于煤層底板隔水巖在其巖性、組成、層組結(jié)構(gòu)等方面特征，在做好探查清楚的基礎(chǔ)上，采用注漿這種方式將含水層轉(zhuǎn)化為隔水層，這樣既可對(duì)底層來(lái)水通道起到良好的封堵作用，而且在原有基礎(chǔ)上又大大增加了隔水層厚度。采用注漿這種治理手段，可將隔水層之間的破碎帶和原有的諸如裂隙等過(guò)水通道實(shí)施有效的封堵并加固起來(lái)，最大限度提高隔水巖組的抗壓強(qiáng)度和自身完整性，從而達(dá)到了提高煤層地下巖組的抗水壓能力。例如，我國(guó)有些礦區(qū)，對(duì)其采煤工作面實(shí)施底板注漿加固，讓底板含水層變成隔水層，這樣就大大加大了底板隔水層抗壓強(qiáng)度，這樣在很大程度上就可大大降低采煤工作面發(fā)生突水的概率，從而有效保障了礦區(qū)的安全生產(chǎn)。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，就煤層底板巖溶承壓水水害防治這項(xiàng)系統(tǒng)工程來(lái)看，因其煤層底板巖溶承壓水不僅具有高水壓、強(qiáng)富水性等特點(diǎn)，而且所在地的地質(zhì)水文狀況也極為復(fù)雜多樣，不可避免地給帶壓開采突水帶來(lái)很大的危險(xiǎn)性。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，在做好煤層承壓水水害分析這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，再制定出綜合防治水措施，這對(duì)于煤層底板承壓水水害的防治以及礦區(qū)礦井生產(chǎn)安全的有效保障，均具有極大的促進(jìn)作用。

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