巷道過斷層破碎帶的防治水技術(shù)研究

王振廣

摘要：煤礦的勘探及開采不斷的深入，開發(fā)的范圍越來越大，其需要面臨著復(fù)雜的自然環(huán)境、惡劣的地質(zhì)條件及不穩(wěn)定的因素等，也造成了煤礦事故的頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅到施工人員的生命安全。其中水害是煤礦開采中極為嚴(yán)重的問題之一，其會(huì)直接造成安全事故，需要采取有效的措施進(jìn)行防水治水，保障施工的安全性。本文簡(jiǎn)單的分析了煤礦中較為復(fù)雜的環(huán)境斷層破碎帶的防治水技術(shù)，并闡述了防治水的具體措施，為煤礦生產(chǎn)的管理人員提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；巷道；斷層破碎帶；水害；治理技術(shù)；防治水措施；研究

前言

煤礦開采的過程中，對(duì)礦井水實(shí)施防治措施能夠避免水害事故，其不僅可以有效的提高礦井生產(chǎn)的安全性，是十分重要的安全保障條件之一，也能夠減少井涌量，減少生產(chǎn)成本，充分利用自然資源。但是實(shí)踐的煤礦生產(chǎn)中，由于礦井的結(jié)構(gòu)特殊，水文地質(zhì)基礎(chǔ)不佳，各種水害防治技術(shù)的應(yīng)用不足，或者煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)于防治水方面的工作不重視等因素，使得水害的治理效果不理想，水害事故出現(xiàn)的概率居高不下，對(duì)其進(jìn)行深入的研究是十分有必要的。

1.巷道過斷層破碎帶常用的防治水技術(shù)

1.1物探技術(shù)

物探技術(shù)在過斷層破碎帶防治水中的運(yùn)用主要包括兩種，即地質(zhì)雷達(dá)法和瑞利波法，二者的性質(zhì)、特點(diǎn)的等，均有較大的差異，其中地質(zhì)雷達(dá)法是運(yùn)用了廣譜電磁技術(shù)，先在介質(zhì)的表面發(fā)射電磁波，再利用相應(yīng)的設(shè)備收集其反射后的信息，對(duì)其接受的信息進(jìn)行法深入的分析后，即可以推斷出探測(cè)對(duì)象的形狀，并掌握該地區(qū)的地質(zhì)現(xiàn)象。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于探測(cè)的距離較大，可以達(dá)到50m；而瑞利波法的技術(shù)基本工作機(jī)制是先全面檢測(cè)各種頻率成份瑞利波的不同傳播速度，再推斷探測(cè)對(duì)象的基本情況和性質(zhì)，適用于探測(cè)煤巷。該技術(shù)的特點(diǎn)在于施工操作較為簡(jiǎn)便，探測(cè)的準(zhǔn)確性較高[1]。

1.2鉆探技術(shù)

井下鉆探過程中進(jìn)行的探水工作，某些情況下無法直接運(yùn)用巷探方法，包括老空水區(qū)、斷水?dāng)鄬?、陷落柱等，需要將鉆探和巷探有機(jī)結(jié)合起來。如果情況允許，可以采取巷探方法，需要先設(shè)置超前探水鉆孔，其鉆進(jìn)方式分為單巷掘進(jìn)巷旁探水、雙巷掘進(jìn)單巷探水兩種。其中單巷掘進(jìn)，巷旁探水適用于大巷、總回風(fēng)巷。當(dāng)實(shí)施單巷掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)把機(jī)房設(shè)置與巷道的兩邊。在巷道兩側(cè)進(jìn)行施工時(shí)，即能夠及時(shí)的掌握周邊水害情況，并及時(shí)控制；雙巷掘進(jìn)單巷探水的方法一般適用于兩條平行巷道掘進(jìn)的情況，一條可以選擇超前掘進(jìn)的方法，其迎頭即能夠作為機(jī)房，開展各項(xiàng)探水活動(dòng)，另一條巷道則選擇掘進(jìn)滯后，無需進(jìn)行探水活動(dòng)[2]。

2.防治方案

2.1設(shè)置隔離設(shè)施及排水系統(tǒng)

由于礦井的井底、兩翼部位十分薄弱，容易出現(xiàn)井涌現(xiàn)象，需要將其進(jìn)行隔離，在設(shè)計(jì)水平延伸工作的過程中，應(yīng)結(jié)合礦井的基本情況選擇相應(yīng)的設(shè)施，包括防水閘門等，等處實(shí)現(xiàn)一定的隔離，在進(jìn)行水平延深設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)選擇合理的隔離設(shè)施，如防水閘門的選擇等，還需要保障礦井的水平排水能力超過3000m2/h，強(qiáng)化其抗水災(zāi)的能力。下山采區(qū)等部位，地勢(shì)及較低，水害的情況會(huì)更加嚴(yán)重，需要在開采掘進(jìn)的時(shí)，需要在開采區(qū)內(nèi)做好排水措施，并保障期排水能力。另外，還可以在采區(qū)內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置泄水巷，提高其泄水性能，布置回采巷道是，其方向應(yīng)根據(jù)腰線偽傾斜，呈上山的方向。

2.2確定探水警戒線

確定合理探水警戒線不僅需要完全掌握了巷道前方斷層、陷落柱等部位的導(dǎo)水性，還需要全面了解其構(gòu)造情況。但是實(shí)踐的情況是掌握其結(jié)構(gòu)較為困難，需要在掌握巷道前方斷層、陷落柱等部位的導(dǎo)水性后，直接確定探水警戒線。首先因全面考量斷層之間的落差，確認(rèn)其寬度應(yīng)比平行防水煤柱線大20m～100 m。如果巷道達(dá)到了警戒線，應(yīng)開展超前探水工作，推算出出斷層的具體位置，并結(jié)合斷層的情況，合理選擇適合防水煤柱及有效的注漿加固措施[3]。

2.3底板注漿加固

礦井的巷道在掘進(jìn)的過程中，如果存在水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)，地下水的施壓大于安全水壓，即巷道底板的厚度不足，不能完全達(dá)到安全隔水的效果，需要強(qiáng)化探測(cè)工作，掌握地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)資料，根據(jù)獲得的各項(xiàng)資料，制定相應(yīng)的注漿加固方案，強(qiáng)化地板的安全性。

2.4做好巷道的支護(hù)工作

一些礦井所在的地區(qū)其水量較大，水文地質(zhì)較為特殊，且水壓高，單純的注漿加固巷道底板并不能完全保障其安全性，還需要做好巷道的支護(hù)工作。在巷道掘進(jìn)的過程中也能有效的避免涌水問題，因此需要在加護(hù)地板，并保護(hù)底板的基礎(chǔ)上，使用錨桿進(jìn)行支護(hù)，不破壞底板的同時(shí)，強(qiáng)化其支護(hù)能力。另外，水害較為嚴(yán)重的相鄰的煤層，在斷層的兩盤，需要結(jié)合斷層的情況確定合理的留設(shè)煤柱寬度：如果斷層落差超過1.5 m ，上盤斷層煤柱的寬度需要超過20 m ，下盤則需要超過15 m，如果斷層落差在1.5m以內(nèi)，并出現(xiàn)了導(dǎo)水現(xiàn)象，煤柱的寬度需要超過15m。

3.總結(jié)

煤礦開采的流程十分復(fù)雜，礦山所處的環(huán)境一般較為惡劣，且地質(zhì)條件特殊，各種條件均受到較大的約束，容易出現(xiàn)井涌的情況，影響礦山的生產(chǎn)安全，需要采取有效的防治水措施，排除各種安全風(fēng)險(xiǎn)。本文僅從一般的角度分析了幾項(xiàng)防治水技術(shù)，實(shí)踐的管理過程中，還需要安全管理人員先全面掌握煤礦的各項(xiàng)情況，合理選擇防治水技術(shù)，并制定科學(xué)的防治水措施，提高煤礦的安全性，避免出現(xiàn)水害事故，降低生產(chǎn)成本，也為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒光華，張鳳巖，宋彥波.巷道過含水?dāng)鄬悠扑閹У淖{加固技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù).2010下8（06）：50-53.

[2]高明中，韓磊，高新亞.巷道組過斷層圍巖控制技術(shù)研究[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2010，30（03）：17-22.

[3]張秋成，李金海，劉丙申，徐永紅.地面返流注漿堵水技術(shù)及應(yīng)用研究[J].中國煤炭.2011（10）：93-95.