關(guān) 眾

（中煤科工集團(tuán)沈陽設(shè)計研究院有限公司，遼寧沈陽 110015）

我國地表水體下煤資源儲量達(dá)（60～80）×108t，水體下采煤限制了礦井的正常及安全生產(chǎn)[1-2]。早在20 世紀(jì)60 年代，我國已經(jīng)開始了地表水體下煤炭資源安全開采方案的研究工作，在覆巖破壞規(guī)律、防水煤（巖）柱留設(shè)、水體下安全開采防治水技術(shù)等方面，取得了顯著的研究成果，有效地指導(dǎo)了地表水體下工作面的安全開采[3-5]。當(dāng)前，水體下采煤一直是困擾礦區(qū)安全生產(chǎn)的難題，直接影響到礦區(qū)煤炭資源開采的可持續(xù)性發(fā)展。

近年來，我國在大型水體下安全開采的實踐很多，初步取得了水體下采煤的經(jīng)驗，但由于水體下采煤受地質(zhì)環(huán)境因素影響顯著，井下突水機(jī)制尚不明晰，增加了水體下采煤的難度[5]。段霞[6]采用超高密度電法探測技術(shù)和地質(zhì)雷達(dá)探測技術(shù)研究工作面在掘進(jìn)過程中出現(xiàn)的涌水現(xiàn)象；張勝軍等[7]針對礦區(qū)內(nèi)局部區(qū)域出現(xiàn)太原組上段灰?guī)r富水性弱，水壓衰減性較強(qiáng)現(xiàn)象，提出疏水降壓與底板加固相結(jié)合的水害防治技術(shù)；王慶[8]針對準(zhǔn)格爾礦區(qū)某礦井下工作面頂?shù)装逅Ψ乐螁栴}，提出采用井下音頻電穿透和槽波地震勘探技術(shù)初步圈定異常區(qū)、地球化學(xué)水質(zhì)化驗技術(shù)結(jié)合定向鉆探技術(shù)探查異常區(qū)的綜合勘探技術(shù)；申紹鋒[9]在分析61101 工作面地質(zhì)、水文等條件的基礎(chǔ)上，對頂板突水和底板突水機(jī)理展開研究，提出了對應(yīng)防治措施；王小勇[10]針對納林河二號礦井31121 采空區(qū)積水儲量大、動態(tài)補(bǔ)給量大等特點(diǎn)，提出將31121 采空區(qū)積水分成整體疏放積水區(qū)與局部疏放積水區(qū)，利用泄水巷布置鉆孔、輔回撤通道密閉墻導(dǎo)水管、工作面回風(fēng)巷硐室密閉墻導(dǎo)水管、回風(fēng)巷布置鉆孔等方法，通過采取分區(qū)管理、預(yù)測預(yù)報、多點(diǎn)疏放、低位布孔、持續(xù)暢通、先整體后局部、先觀測后分析、先疏放后掘進(jìn)、效果評價等綜合防治技術(shù)，成功消除31121 采空區(qū)積水的威脅。

霍洛灣煤礦22206 工作面為淺埋深薄基巖煤層，地表與覆巖均富水，開采面臨的最大危險為礦井突水。因此，為降低水害對煤層開采的影響，需要通過理論推導(dǎo)和現(xiàn)場實測等方法，確定導(dǎo)水?dāng)嗔褞ж炌ǜ叨?，明確礦井突水的危害，實施有效的水害防治技術(shù)；研究結(jié)果將為22206 工作面以及相鄰工作面后續(xù)開采中水害治理方法提供借鑒和參考，對霍洛灣煤礦安全高效生產(chǎn)具有重要意義。

1 工程背景

1.1 工作面開采特征

霍洛灣煤礦22206 工作面位于二盤區(qū)三大巷西側(cè)，南側(cè)為22207 工作面（設(shè)計掘進(jìn)工作面），北側(cè)為22205 工作面采空區(qū)，地面位置位于呼和烏素溝中部、阿大線南西一側(cè)，在空間上基本與呼和烏素溝為近上下疊加關(guān)系。22206 工作面長240 m，推進(jìn)長度1 880.5 m，采用傾斜長壁后退式全部垮落綜合機(jī)械化采煤法。

研究區(qū)2-2煤層厚度為5.57～6.22 m，平均為5.72 m，基本不含矸，煤層傾角為1°～3°，結(jié)構(gòu)簡單，厚度穩(wěn)定，全區(qū)可采。地面標(biāo)高1 152～1 220 m，底板標(biāo)高1 052～1 071 m，埋深為100～149 m。頂板巖性以砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，底板巖性以砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，屬穩(wěn)定煤層，是井田內(nèi)主要可采煤層。

1.2 水文地質(zhì)條件

22206 工作面位于呼和烏素溝下，屬于水體下采煤，被采動水體包括地表水體和地下水體。地表水體為呼和烏素溝內(nèi)徑流水；地下水體為第四系松散潛水含水層和煤層上覆基巖承壓含水層。各采動水體的參數(shù)如下：

1）呼和烏素溝。研究區(qū)內(nèi)溝谷的河水均流入東部的烏蘭木倫河和南部邊界的呼和烏素溝。井田南部呼和烏素溝水體，為常年性地表徑流，其水量受大氣降水控制，夏秋季大，冬春季小。溝谷上游河道較窄，為“V”形，呈現(xiàn)河道嚴(yán)重下切；研究區(qū)位于河道下游位置，靠近李家塔村處，該處位置河道變寬，最寬可達(dá)200 m 以上，呈“U”形。河水通過風(fēng)化裂隙等充水通道溝通并補(bǔ)給下部含水層，從而進(jìn)入井下采空區(qū)內(nèi)，為工作面間接充水水源；該溝谷地段煤層上覆基巖較薄，按照本地區(qū)經(jīng)驗，開采后上覆基巖以切落式垮落為主，導(dǎo)水?dāng)嗔褞⑷控炌ɑ鶐r并延伸至松散含水沙層，溝谷地段延伸至地表，使地表水?dāng)y帶泥沙沿裂隙進(jìn)入工作面，轉(zhuǎn)化成直接充水水源。

2）第四系（Q4）松散潛水含水層。厚度變化較大，上部為砂礫層及中細(xì)砂，下部為粗砂與砂礫層，厚度4.0 m 左右。含水部分主要為下部粗砂及砂礫層，水位埋深為0.3～0.5 m，鉆孔單位涌水量0.051～0.058 L/（s·m），滲透系數(shù)1.758 9～2.053 8 m/d，富水性弱。

3）侏羅系延安組（J1-2y）裂隙承壓含水層。巖性主要由中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖和煤組成，厚度62.4～92.2 m，含水部分為中粒砂巖層段，層厚8.0～40 m。鉆孔涌水量0.002 3～0.12 L/（s·m），滲透系數(shù)0.005 5～0.011 8 m/d，富水性中等。

根據(jù)呼和烏素溝水文地質(zhì)補(bǔ)勘報告，研究區(qū)內(nèi)隔水層基本情況為：第四系（Q4）孔隙潛水含水層與基巖裂隙含水層間無黏土隔水層，但具有1 層泥巖；基巖地層層段發(fā)育有多層粉砂巖、砂質(zhì)泥巖隔水層阻隔，含水層與隔水層厚度比多在1∶3 左右，隔水性能好，各含水層間基本無垂向水力聯(lián)系。煤層與地下含水層結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

圖1 煤層與地下含水層結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of coal seam and aquifer structure

2 工作面導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨扔嬎闩c水害分析

2.1 工作面導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨扔嬎?/h3>

對于厚煤層一次采全高工作面的“兩帶”高度可采用“兩帶”高度經(jīng)驗公式中來計算垮落帶高度及導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨萚11-15]：

垮落帶高度計算公式：

導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨扔嬎愎剑?/p>

式中：Hm為垮落帶高度，m；Hli為導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨?，m；M 為煤層開采高度，m。

根據(jù)工程背景，按照煤層最大采高5.5 m 計算，代入上述公式，可得垮落帶高度為29.92 m，導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨葹?7.68 m。

2.2 22206 工作面水害分析

研究區(qū)內(nèi)工作面主要充水通道是采動引起的導(dǎo)水裂隙。工作面含水層主要有松散沙層潛水含水層和上覆基巖承壓含水層。

根據(jù)理論計算結(jié)果，研究區(qū)內(nèi)2-2煤層22206 工作面以上覆蓋層厚度為76～130 m，其中上覆基巖厚度62.4～92.2 m（按鉆孔實際揭露數(shù)據(jù)，呼和烏素溝上游至下游埋藏變淺），煤層上覆基巖厚度小于導(dǎo)水?dāng)嗔褞ё畲蟀l(fā)育高度，煤層開采后，上覆巖層呈全厚切落式破壞，導(dǎo)水?dāng)嗔褞Щ救控炌ɑ鶐r延伸至土層或沙層，使松散沙層潛水和基巖裂隙承壓水沿導(dǎo)水裂隙進(jìn)入工作面。由于22206 工作面具有淺埋煤層開采特征，導(dǎo)水裂隙破壞了覆巖的隔水層，使松散沙層潛水和基巖裂隙承壓水沿導(dǎo)水裂隙進(jìn)入工作面，增加了工作面的涌水量。

由于導(dǎo)水?dāng)嗔褞Щ救控炌ɑ鶐r延伸至土層或沙層，在溝谷地段延伸至地表，使得地表水-呼和烏蘇溝與22206 工作面相貫通，地表水?dāng)y帶泥沙沿裂隙進(jìn)入工作面，增加了工作面的涌水量，甚至?xí)?dǎo)致工作面產(chǎn)生水害事故。

鑒于淺埋厚煤層在高強(qiáng)度開采條件下，頂板垮落后不會形成“三帶”，在溝谷局部薄基巖強(qiáng)富水地帶，垮落帶有直接溝通松散含水層而造成突水潰砂的風(fēng)險。因此，工作面在推至溝谷中心地段前必須提前采取防治水措施，以免工作面發(fā)生突水潰砂災(zāi)害，并且須對地表雨季洪流進(jìn)行預(yù)防，避免洪水通過采礦通道和采動裂隙潰入到井下。

3 水害防治技術(shù)

霍洛灣煤礦22206、22207、22208 3 個工作面地表與呼和烏素溝近平行上下疊加關(guān)系，屬于水體下采煤。采取分源防治的技術(shù)思路，地表水采用截導(dǎo)水和采后河道治理技術(shù)；地下含水層水采用井下疏放水工程和留設(shè)防水煤巖柱等防治水技術(shù)。

留設(shè)安全煤巖柱的實質(zhì)是確定合理的開采上限，保證導(dǎo)水?dāng)嗔褞Щ蚩迓鋷Р徊八w。為了精確地留設(shè)煤巖柱，根據(jù)覆巖及含水層的賦存特征，對工作面的富水性、安全性進(jìn)行分區(qū)研究。

3.1 防水（砂）煤巖柱留設(shè)特征

3.1.1 工作面分區(qū)

根據(jù)研究區(qū)3 個工作面水文地質(zhì)補(bǔ)充勘查成果，結(jié)合從現(xiàn)場搜集的采礦及地質(zhì)相關(guān)資料，綜合分析工作面上覆基巖承壓含水層和第四系松散孔隙含水層的富水性、各含水層的厚度、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、滲透特性、鉆孔巖心描述和采取率、沖洗液消耗量及抽水試驗等資料，繪制工作面頂板充水含水層富水性分區(qū)圖、頂板冒裂安全性分區(qū)圖及頂板涌水條件綜合性分區(qū)圖。

1）工作面頂板含水層富水性分區(qū)。通過對含水層厚度和巖性、地質(zhì)構(gòu)造、滲透特性、單位涌水量、鉆孔巖心描述和采取率、沖洗液消耗量、抽水試驗等資料的研究和突水因素的分析，得出的22206 工作面頂板充水含水層富水性分區(qū)圖如圖2。由圖2 可知，工作面自切眼開始至回采前方450 m 范圍（A區(qū)）為弱富水區(qū)；工作面開采前方450～1 880 m 范圍（B 區(qū)）為中等富水區(qū)。

圖2 工作面頂板充水含水層富水性分區(qū)圖Fig.2 Water-rich zone diagram of water-filled aquifer in working face roof

2）工作面頂板冒裂安全性分區(qū)。根據(jù)22206 工作面水文地質(zhì)補(bǔ)充勘查地質(zhì)鉆孔資料統(tǒng)計得出工作面A 區(qū)上覆基巖厚度為98～110 m，B 區(qū)上覆基巖厚度為73～98 m。結(jié)合導(dǎo)水?dāng)嗔褞Оl(fā)育高度與工作面頂板含水層富水性分區(qū)，可得22206 工作面A 區(qū)導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨刃∮谏细不鶐r厚度，雖然能溝通延安組裂隙承壓含水層，但該含水層富水性弱，不能溝通上覆松散孔隙含水層，故該區(qū)為安全區(qū)；22206 工作面B 區(qū)，導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨却笥谏细不鶐r厚度，不但能溝通延安組裂隙承壓含水層，而且能直接溝通上覆松散孔隙含水層，故該區(qū)為危險區(qū)。因此根據(jù)煤層頂板含水層富水性分區(qū)圖，22206 工作面自切眼開始至回采前方450 m 范圍（A 區(qū)）為弱富水區(qū)；22206 工作面開采前方450～1 880 m 范圍（B 區(qū)）為中等富水區(qū)。

3）頂板涌（突）水條件綜合分區(qū)。復(fù)合疊加分析22206 工作面頂板充水含水層富水性分區(qū)圖與頂板冒裂安全性分區(qū)圖可得分區(qū)情況如下：22206 工作面A 區(qū)，頂板含水層劃分為弱富水區(qū)，頂板冒裂安全性劃分為安全區(qū)，故該區(qū)的頂板涌（突）水條件綜合分區(qū)劃分為安全區(qū)；B 區(qū)，頂板含水層劃分為中等富水區(qū)，頂板冒裂安全性劃分為危險區(qū)，故該區(qū)的頂板涌（突）水條件綜合分區(qū)劃分為危險區(qū)。

3.1.2 確定防水（砂）煤巖柱合理尺寸

22206 工作面開采期間，霍洛灣礦對礦井水文地質(zhì)條件類型進(jìn)行了重新劃分，根據(jù)《神東天隆集團(tuán)有限責(zé)任公司霍洛灣煤礦水文地質(zhì)類型劃分報告》礦井水文地質(zhì)條件類型由原來的復(fù)雜類型重新劃分為中等類型。根據(jù)上述研究區(qū)水文地質(zhì)變化情況，按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定，確定研究區(qū)水體采動等級為Ⅱ級，允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р八缮⒖紫逗畬铀w，但不允許垮落帶波及該水體，頂板應(yīng)留設(shè)頂板防砂安全煤巖柱。

根據(jù)不同采高條件下“兩帶”高度計算結(jié)果及中硬巖層防砂安全煤巖柱保護(hù)層厚度采用3A（A 為采高）計算，按照煤層最大采高5.5 m 計算，垮落帶高度為29.92 m，保護(hù)層厚度為16.50 m，防砂安全煤巖柱高度為46.42 m。不同采高防砂安全煤巖柱高度計算結(jié)果見表1。

表1 不同采高防砂安全煤巖柱高度計算結(jié)果Table 1 Calculation results of the height of coal and rock pillars with different mining heights for sand control safety

3.2 地表截導(dǎo)水工程

3.2.1 地表截水工程

在22207 工作面采空區(qū)邊界角范圍外修建攔水圍堰，攔截河流以及強(qiáng)暴雨時產(chǎn)生的地表徑流，在右岸設(shè)置取水口，預(yù)埋管路將攔截的地表水從22206、22207、22208 工作面下游導(dǎo)出至工作面影響區(qū)域外。

圍堰位置確定在位于井田西南邊界外，呼和烏素溝上游，距井田邊界垂直距離61.5 m；圍堰為5級建筑物，安全超高取0.5 m；圍堰高度取2.5 m，堰頂高程為1 165.5 m，設(shè)計洪水位1 164.0 m；堰頂寬度4.5 m，采用砂礫石作為圍堰填筑主體材料，堰體的迎水面和背水面均采用漿砌石護(hù)坡，迎水面鋪設(shè)土工膜防滲。

3.2.2 導(dǎo)水工程

設(shè)置2 趟DN1 200 mm 的HDPE 雙壁波紋軟管，導(dǎo)水管進(jìn)水口處的地面高程+1 263.5 m，出水口處的高程約+1 247.3 m，臨時導(dǎo)水圍堰排水管路高程差為16.0 m。每趟管線鋪設(shè)長度為2 284 m。

在22206 試采過程中，因地表塌陷造成部分管路斷裂，為更好地實現(xiàn)對地表砂層潛水的疏放降壓，在井下向地面打孔進(jìn)行疏放水的同時，在呼和烏素溝南側(cè)開挖1 條寬9 m，深4 m 的臨時水渠，對地表砂層水進(jìn)行疏放工作。通過實踐證明，此方法對地表砂層水的疏放發(fā)揮了良好的效果。

在疏放水工作完畢后，在臨時水渠底部用黏土覆蓋，起隔水作用，覆蓋厚度為2 m。將原水渠斷面改為寬2 m、深1.5 m，作為永久性導(dǎo)流明渠，且通過觀測發(fā)現(xiàn)導(dǎo)流明渠內(nèi)的水流未滲透到井下。因此，提出對地面導(dǎo)流管路進(jìn)行優(yōu)化，在保證導(dǎo)水可行性及開采安全性的同時，減少地面雙壁波紋管路的使用量。設(shè)計變更為1 趟?1 200 mm 雙壁波紋管線、1趟?800 mm 雙壁波紋管線和1 趟導(dǎo)流明渠。

3.2.3 開采期間呼和烏素溝水量觀測結(jié)果

在22206 工作面開采期間，對呼和烏素溝水量進(jìn)行了持續(xù)跟蹤觀測。數(shù)據(jù)顯示呼和烏素溝水量3月最多，上游最大來水量293 m3/h，通過管路導(dǎo)出流量240 m3/h，滲入地下及蒸發(fā)最大流量為53 m3/h。4、5 月等枯水季節(jié)，上游來水量小，最小為6 m3/h，通過管路導(dǎo)出流量2 m3/h，滲入地下水量僅為4 m3/h。

上述結(jié)果表明，地表截導(dǎo)水工程成功截斷了呼和烏素溝，將呼和烏素溝河水導(dǎo)出到研究區(qū)外，降低了呼和烏素溝水體對井下開采的威脅性。實際觀測表明，臨時水渠對第四系松散潛水含水層的疏放起到了良好效果。

3.3 井下疏放水工程

為了確保研究區(qū)3 個過呼和烏素溝段的工作面安全回采，防止突水潰砂災(zāi)害，改善工作面作業(yè)條件，提高回采工作效率，對22206 工作面頂板上覆第四系松散孔隙含水砂層水進(jìn)行預(yù)疏放。

設(shè)計在22206 工作面運(yùn)輸巷及回風(fēng)巷共布置疏放水孔33 個，實際施工鉆孔19 個，根據(jù)實際疏放水情況顯示，疏放水區(qū)域水量較小，疏放水效果不佳，故剩余14 個鉆孔未組織施工。

根據(jù)22206 工作面頂板疏放水水量表，除孔T6-21’水量為72 m3/h 疏放水量較大以外，其余疏放水孔的疏放水量都很小，最大為3.3 m3/h，最小為0.05 m3/h，其中75%的鉆孔水量小于2 m3/h，90%的鉆孔水量小于3 m3/h。疏放水水量情況見表2。

表2 22206 工作面頂板疏放水水量Table 2 Roof drainage water quantity of 22206 working face

根據(jù)疏放水結(jié)果，疏放水區(qū)域水量小，疏放水效果不佳。分析原因認(rèn)為：防治水工程對研究區(qū)上覆第四系松散潛水含水層產(chǎn)生了顯著影響；地表截導(dǎo)水工程截斷了呼和烏素溝，河水經(jīng)導(dǎo)水管路流出研究區(qū)，研究區(qū)上方呼和烏蘇溝干涸，弱化了第四系松散潛水含水層的補(bǔ)給，使其富水性降低。

4 防治水措施的效果

4.1 22206 工作面及礦井實際觀測涌水量

22206 工作面2015 年9 月至2016 年6 月回采期間對工作面及全礦井涌水量進(jìn)行了實際觀測，22206 工作面及礦井涌水量觀測數(shù)據(jù)表見表3。

表3 22206 工作面及礦井涌水量觀測數(shù)據(jù)表Table 3 Water inflow observation data of 22206 working face and mine

采用相關(guān)關(guān)系分析法預(yù)測礦井正常涌水量：礦井2016 年正常涌水量294.11 m3/h，最大涌水量441.17 m3/h；研究區(qū)正常涌水量采用狹長坑道法計算，最大涌水量采用動靜態(tài)水結(jié)合預(yù)測法計算：22206工作面正常涌水量為103.3 m3/h；最大涌水量為206.26 m3/h。

根據(jù)22206 工作面及礦井涌水量觀測數(shù)據(jù)表可知，在22206 工作面開采期間，實際觀測工作面正常涌水量32.5 m3/h，最大涌水量55 m3/h；實際觀測礦井正常涌水量為152.8 m3/h，最大涌水量為169 m3/h。

22206 工作面正常涌水量及最大涌水量實測值均遠(yuǎn)小于預(yù)測值；礦井正常涌水量及最大涌水量實測值均遠(yuǎn)小于預(yù)測值。

根據(jù)22206 工作面及礦井涌水量觀測數(shù)據(jù)表繪制的22206 工作面及礦井實際涌水量變化趨勢圖如圖3。

圖3 22206 工作面及礦井實際涌水量變化趨勢圖Fig.3 Actual water inflow change trend diagram of the mine and 22206 working face

2015 年9 月至2016 年3 月，22206 工作面涌水量隨時間逐漸增長，增長幅度平緩，至2016 年3 月達(dá)到峰值55 m3/h；2016 年4 月至2016 年6 月，22206 工作面涌水量隨時間逐漸降低，降幅平穩(wěn)，至2016 年6 月工作面涌水量降為30 m3/h；根據(jù)工作面生產(chǎn)實踐可知，2015 年9 月、10 月工作面位于22206 工作面A 區(qū)，2015 年11 月至2016 年5 月工作面位于22206 工作面B 區(qū)。當(dāng)22206 工作面由A區(qū)進(jìn)入B 區(qū)時，工作面涌水量隨時間逐漸增長，增長幅度平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)涌水量大幅增長的現(xiàn)象，后期工作面涌水量開始隨時間逐漸減少。

分析原因認(rèn)為：隨著工作面的推進(jìn)，采空區(qū)面積逐漸增大造成工作面涌水量隨時間逐漸增長；B 區(qū)第四系松散潛水含水層的水被疏放導(dǎo)致后期工作面涌水量隨時間逐漸減少；工作面自A 區(qū)進(jìn)入B 區(qū)時，涌水量小且增長幅度平穩(wěn)，結(jié)合頂板疏放水情況，表明在采取井上下導(dǎo)水、疏放水及排水等防治水措施后，B 區(qū)上覆第四系松散潛水含水層富水性與A 區(qū)趨于一致且為弱富水性。

4.2 采后河道治理

對開采過程中呼和烏素溝河道內(nèi)出現(xiàn)的地表裂縫及時進(jìn)行充填，防止地表水流入井下影響礦井安全生產(chǎn)。采取的治理措施包括：在河床上出現(xiàn)地表裂縫、塌陷時，首先需對地表進(jìn)行高差整平（整平也需滿足夯填要求）；在設(shè)計河床高程以下50 cm 內(nèi)還應(yīng)按照每層10 cm 的厚度由下向上回填透水性弱的黏土并分層采取人工或機(jī)械夯實填筑，在每10 cm回填土的層間增加1 層防水土工布，提高隔水效果；在河床最上部的采用級配良好的1 層碎石壓實回填，達(dá)到防止水流淘刷、保護(hù)河床的效果；堤防沉陷后，必須對沉陷堤道加高培厚，在沉陷穩(wěn)定后，根據(jù)現(xiàn)場堤道實際破壞情況，在高程低于河床及破碎嚴(yán)重的位置采用透水性弱的黏土，分層碾壓夯實，形成防滲斜墻，與灘地連成一體，封堵地表透水裂隙，減少滲流量。

22206 工作面回采過程中，地表出現(xiàn)了不同程度的塌陷及裂縫。在地表塌陷后采取的措施有：地表安排專人進(jìn)行全天巡視，一旦發(fā)現(xiàn)地表塌陷、裂隙情況，迅速組織人員隨時對其進(jìn)行夯填、人工配合機(jī)械進(jìn)行夯填，軋道機(jī)碾壓嚴(yán)實，保證地表水、雨水不通過裂縫進(jìn)入工作面。

地表塌陷穩(wěn)定后采取的措施有：待地表塌陷穩(wěn)定后，再出現(xiàn)新的地表裂縫、塌陷時，首先對地表進(jìn)行高差整平（整平時也需要滿足夯填要求），然后采用黏土進(jìn)行夯填，虛鋪厚度不大于250 mm，人工夯填厚度不大于200 mm，采用蛙式打夯機(jī)，夯實4 遍，交接處填成階梯形，每層互相搭接，其搭接長度不小于每層填土厚度的2 倍，上下錯縫距離不小于100 mm。另外在設(shè)計河床高程50 cm 內(nèi)還按照每層10 cm 的厚度由下向上回填透水性弱的黏土并分層采取人工或機(jī)械夯實填筑，在每10 cm 回填土層之間增加1 層防水土工布，提高隔水效果，在河床最上部的采用級配良好的1 層碎石壓實回填，達(dá)到防水止流淘刷、保護(hù)河床的效果。

現(xiàn)場地測部門進(jìn)行的地表巖移觀測結(jié)果表明，地表最大沉降點(diǎn)位于工作面中部，最大下沉量為3.1 m，最小下沉區(qū)域為工作面兩巷道附近，最小下沉量為0.01 m。

5 結(jié) 語

1）22206 工作面按照煤層最大采高5.5 m 計算，可得垮落帶高度為29.92 m，導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ц叨葹?7.68 m。導(dǎo)水?dāng)嗔褞Щ救控炌ɑ鶐r延伸至土層或沙層，使松散沙層潛水和基巖裂隙承壓水沿導(dǎo)水裂隙進(jìn)入工作面；在溝谷地段延伸至地表，使得地表水-呼和烏蘇溝與22206 工作面相貫通，地表水?dāng)y帶泥沙沿裂隙進(jìn)入工作面，增加了工作面的涌水量。

2）根據(jù)地下及地表水量監(jiān)測結(jié)果及疏放水結(jié)果，分析認(rèn)為在采取地面截導(dǎo)水工程、井下疏放水工程等防治水措施以后，研究區(qū)上覆第四系松散潛水含水層富水性發(fā)生了變化，由原預(yù)測的中等富水性區(qū)域降低為弱富水性區(qū)域。

3）對礦井水文地質(zhì)類型進(jìn)行了重新劃分，由原來的復(fù)雜類型劃分為中等類型。綜合第四系松散潛水含水層富水性變化情況，重新認(rèn)定研究區(qū)水體采動等級為Ⅱ級，根據(jù)研究區(qū)不同采高情況下防砂安全煤巖柱高度計算結(jié)果，研究區(qū)防砂安全煤巖柱高度小于上覆基巖厚度，發(fā)生潰砂危害的可能性小。

4）22206 工作面開采期間，對呼和烏素溝水量進(jìn)行了持續(xù)跟蹤觀測，觀測數(shù)據(jù)顯示，呼和烏素溝水量3 月最多，上游最大來水量293 m3/h，通過管路導(dǎo)出流量240 m3/h，滲入地下及蒸發(fā)最大流量為53 m3/h。4 月、5 月等枯水季節(jié)，上游來水量小，最小為6 m3/h，通過管路導(dǎo)出流量2 m3/h，滲入地下水量僅為4 m3/h。地表截導(dǎo)水工程成功截斷了呼和烏素溝，將呼和烏素溝河水導(dǎo)出到研究區(qū)外，降低了呼和烏素溝水體對井下開采的威脅性。

5）根據(jù)22206 工作面開采期間實測工作面及礦井涌水量情況，實測工作面及礦井涌水量均小于工作面開采設(shè)計中工作面及礦井涌水量的預(yù)測值。