采煤方式的地質(zhì)影響及其防治水技術(shù)

謝秀偉

摘要： 在社會經(jīng)濟(jì)不斷深入發(fā)展的作用下，社會生產(chǎn)活動也有所增多，對于能源的利用率也有了很大提升，我國的生產(chǎn)能源主要有煤和石油，而煤和石油的開采都需要地下作業(yè)，這就意味著開采工作必然會受到地質(zhì)情況的影響。為了將地質(zhì)環(huán)境問題對開采工作的影響降至最低，就必須對開采區(qū)域的水文地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)勘查，選擇合適的采煤方式，確保開采工作的有序進(jìn)行。

關(guān)鍵詞： 煤礦開采水文地質(zhì)防治水技術(shù)

在社會發(fā)展中，煤是一種重要能源。我國煤炭資源豐富，分布比較廣泛，但是在煤炭資源開發(fā)中，由于開采方式不合理，對我國地質(zhì)產(chǎn)生了不良影響，不利于煤炭行業(yè)的健康發(fā)展。

1根據(jù)地質(zhì)條件選擇科學(xué)的采煤方式

采煤方式是采煤工藝與采煤系統(tǒng)在時間上、空間上相互配合的總稱。采煤方式主要有以下幾種類型：一是，壁式體系采煤方式，這種方式按工作面向仰斜或傾斜推進(jìn)的方向不同，傾斜長壁又有仰斜長壁和俯斜長壁之分，按采空區(qū)處理方法不同可以繼續(xù)分為充填采煤法、刀柱采煤法還有垮落采煤法，按是否將煤層全厚進(jìn)行一次開采，可分為整層采煤法和分層采煤法，按采煤工作面布置及推進(jìn)方向的不同，可分為走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法;二是，柱式體系采煤方式，可分為房式采煤法和房柱式采煤法這兩種。

根據(jù)礦山不同、地質(zhì)條件不同、技術(shù)條件不同，可以選擇相應(yīng)的采煤系統(tǒng)的采煤方式來進(jìn)行配合進(jìn)行生產(chǎn)，因此采煤方式也是多種多樣的。地質(zhì)條件對采煤方式的影響因素主要可以分為以下幾個方面：1）煤層厚度。煤層厚度不同，采煤方法選擇也不同。如果煤層比較厚或者特別厚，那么可以采用核層或分層開采的方法，如果煤層比較薄或者中厚煤層，那么可以采用一次采全厚。除此之外，煤層的厚度也會對采空區(qū)處理方法的選擇產(chǎn)生一定的影響，如果煤層比較厚，并且容易自燃，那么就可以選擇充坡采空試的處理方法。2） 煤層的地質(zhì)構(gòu)造情況。煤層地質(zhì)構(gòu)造不同，采煤方式也不同，對于埋藏條件不穩(wěn)定、構(gòu)造較復(fù)雜的煤層，我們可以采用普采，如果煤層為多走向斷層，應(yīng)該選擇走向長壁，如果煤層為多傾斜斷層，應(yīng)該選擇傾斜長壁;對于構(gòu)造比較薄的煤層，我們可以采用綜采。由此可見，在選擇采煤方法之前，我們必須要對開采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行充分的調(diào)查和掌握，從而選擇正確

的采煤方式。3） 煤層的含水性。在采煤之前必須要對煤層的含水量進(jìn)行探查，如果煤層的含水量比較高，那么在采煤之前需要預(yù)先琉干，或者在采煤過程中做好排水道布置、巷道維護(hù)方法和工作面推進(jìn)方向，必要的時候可以選擇采用充填采煤法。4） 煤層傾角。煤層傾角是采煤方式選擇的一個關(guān)鍵因素。采煤方法各種參數(shù)的確定、巷道布置、通風(fēng)、運(yùn)軸還有工作面的采空試處理、采場支護(hù)、運(yùn)煤方式、落煤方法等都會受到傾角變化的影響。一般來說，如果傾角小于12°應(yīng)該采用系統(tǒng)簡單的傾斜長壁采煤法。

2礦井防治水技術(shù)探討

2.1 查清礦井的水文地質(zhì)條件

首先，要對開采區(qū)域內(nèi)斷層的落差情況進(jìn)行了解，根據(jù)開采工作范圍設(shè)定合理的排水管道安裝位置，隨機(jī)在礦區(qū)內(nèi)挖出土樣，對該區(qū)域的水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘測。其次，有針對性地對礦井的頂板和底板部位進(jìn)行勘查，借助無線電坑透儀可以測量出各個煤層和底板的含水量，同時也可以了解導(dǎo)水構(gòu)造的發(fā)育能力。最終，根據(jù)勘查結(jié)果制定合理的治理手段，可以利用防水實(shí)驗(yàn)來檢測治理手段的可行性。

2.2 頂板水的防治技術(shù)

頂板水通常以靜態(tài)的形式出現(xiàn)，煤礦開采過程中，頂板水必須通過裂縫進(jìn)入工作范圍，為了保證開采工作的安全進(jìn)行，煤炭開采前應(yīng)該通過有效地疏排方式將頂板水放出。疏放鉆孔是一種有效地疏排方式，這種方式主要通過物探手段明確頂板水的具體位置，在工作面上鉆孔，將煤層頂板上含水進(jìn)行疏放。另外，還可以通過疏水巷道來完成頂板水的疏放工作。疏水通道可以彌補(bǔ)疏放鉆孔的不足，根據(jù)礦井開采的實(shí)際情況，選擇合適的地點(diǎn)修建疏水通道，疏水通道的水流方向與頂板水的水流方向保持一致，減少因頂板水聚集而產(chǎn)生的突水危害。

2.3 底板承壓水的防治技術(shù)

2.3.1 帶壓開采煤層底板通常會受到嚴(yán)重的承壓水壓力，面對承壓水的壓力，帶壓開采是礦井開采的最佳的選擇。帶壓開采技術(shù)必須依靠真實(shí)、可靠的突水系數(shù)完成，據(jù)相關(guān)研究表示，底板受破壞地段的突水系數(shù)通常在0.07MPa/m 以內(nèi)，正常塊段的突水系數(shù)在0.1MPa/m 以

內(nèi)。技術(shù)人員根據(jù)突水系數(shù)計(jì)算公式可以計(jì)算出底板水最大承壓值，保障帶壓開采防治水技術(shù)的順利實(shí)施。

2.3.2 疏水降壓疏水降壓法主要作用于底板承壓水的防治，奧灰含水層是底板承壓水防治工作的重點(diǎn)。奧灰含水層厚度較大、積水量大、富水性能強(qiáng)，利用疏水降壓法可以有效地保障防治水技術(shù)的順利實(shí)施。

3.3.3 底板注漿加固礦井底板通常含有大量裂縫，底板注漿加固可以有效地控制突水事故。煤層底板的注漿加固工作必須在煤礦開采前進(jìn)行施工，注漿材料以混凝土為主，對底板的裂縫、紋理等進(jìn)行密封，完善底板承水的防治技術(shù)。

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（作者單位：鄂托克前旗長城煤礦有限責(zé)任公司）