复杂条件下上覆采空区积水综合防治技术

曹亚辉

（山西保利合盛煤业有限公司，山西 晋中 031300）

在复杂地质条件下，上覆采空区积水问题会导致下工作面结构稳定性减弱，后期掘进及回采工作面临诸多安全隐患。因此为切实保障基层工作人员人身安全，促进采矿工作高效稳定开展，相关管理部门应认清现场地质特征，分析造成上覆采空区积水问题的症结所在，制定出更加科学专项的综合防治方案，实现规避及控制上覆采空区积水风险因素目标。

1 上覆采空区积水特征

在煤矿生产工作中，受媒层走向、工作面布置及复杂地质环境影响，上覆采空区积水问题主要呈现出以下特征：第一，向斜穿过上覆采空区两端比中间高，内部积水汇集在向斜轴部；第二，向斜轴已翼上覆采空区切眼及收作线较高，积水流向并汇聚在上覆采空区内部结构中；第三，水文等地质条件可直接影响到上覆采空区积水范围及水量多少。因此在防治上覆采空区积水问题期间，需首先分析采空区周边水文特征，测得上覆采空区积水范围、水量及实际开采高度等参数数值。

2 上覆采空区积水防治前期准备工作

2.1 分析上覆采空区积水症结所

在制定上覆采空区积水防治计划前期准备期间，需结合周边地质水温环境及工作面位置等，分析造成上覆采空区积水问题的主要原因。具体而言，在上覆采空区回撤通道至切眼、切眼位置在采空区最低处等情况下，极有可能引发上覆采空区水患问题。同时，在找到上覆采空区积水原因后，还需据此标明上覆采空区探放水位置，尽可能排放上覆采空区积水。

2.2 计算上覆采空区积水量

依据上覆采空区积水周边复杂条件、工作面位置及形态等，对上覆采空区积水积水量、积水范围等进行详细计算。具体而言，在计算上覆采空区积水范围期间，应结合采掘工程总平面图，标明上覆采空区范围，依照相关计算公式，计算上覆采空区实际积水量，针对积水量及积水范围参数数值，划分上覆采空区积水重点防治区域，切实提升上覆采空区积水防治效率。

3 复杂条件下上覆采空区积水防治方案

3.1 探放上覆采空区积水顺序

明确探放上覆采空区积水工作开展顺序，确保上覆采空区积水防治方案可行性及全面性。首先，调查分析上覆采空区周边地质结构、水文环境、煤层顶底板情况、断层构造带水力联系度等条件，标明上覆采空区积水范围，计算上覆采空区所需放水量，绘制出上覆采空区积水平面图；其次，以提升上覆采空区放水效率为目标，选用更加适宜的放水技术，如单孔、双孔放水技术等，最后将中转水仓将积水排放到地面；最后，对上覆采空区积水排放结果及结构安全性进行综合测评，及时发现与弥补积水未排空问题，保障上覆采空区积水防治工作的有效开展。

3.2 工作面布置

在上覆采空区积水防治期间，也需注重工作面布置工作，将上覆采空区积水排空为目标，选择适当工作面。

3.3 放水孔布置

上覆采空区积水放水孔布置情况可直接影响到积水排放效果，需受到相关工作人员的高度关注。一方面，上覆采空区放水孔需设置在积水处最低点，钻孔倾角大于70°～80°；另一方面，为切实提升积水排放效率，可在积水部位最低点与最高点之间布设多个放水孔，结合放水孔水量放出情况，判断积水排放进展。

为保障放水孔布设质量，施工人员还需依据放水孔角度、位置、上覆采空区结构发育情况，选定放水方式。不仅如此，上覆采空区积水放水孔布置前，还需在原上覆采空区积水平面图中标注出放水孔位置及所需采用的安全技术。依据上覆采空区巷道标高等参数数值，明确放水孔位置、深度及方向。

3.4 放水水量观测

做好上覆采空区积水排放水量观测工作，针对所发现的排水水量不正常现场，对上覆采空区积水防治方案进行不断优化及改进。在实际放水过程中，派遣专业人士对放水孔进行连续监测，待放水结束后编制相关放水报告，对比分析实际放水量与上覆采空区积水量，更好判断出放水效果。

3.5 开采安全分析

依据相关经验及理论公式，对开采缓倾斜煤层进行计算，得出冒落带倾斜煤层及倒水裂缝高度等参数系数，判断出上覆采空区积水位置是否处于冒落带或裂缝带。如积水区位于裂缝带高度情况下，放水孔距离长且容易堵塞，需做好放水孔位置及角度布置工作，明确残余水量，制定出与之相应的放水方案，保障后期君君及开采工作安全性。

4 上覆采空区积水防治技术的具体应用

4.1 工程案例概述

以某地区煤矿为例，该煤矿井历经30年开采，实际煤炭资源较少，地质环境及水位条件较为复杂，因上覆采空区向斜穿过矿井，向斜走向为东西方向，煤层最大倾角为50°，工作面自上而下布置，上覆采空区积水问题会直接影响到下工作面开采及掘进工作的安全性。

4.2 上覆采空区积水防治流程

通过分析上覆采空区积水防治资料及积水效果，对积水防治有效性进行综合评测。在上覆采空区积水排空后验证探水钻孔，保障上覆采空区积水被排空，下工作面可安全掘进及开采。对积水未排空问题进行细致分析，制定出科学的二次排水计划。

5 结语

总而言之，在复杂条件下上覆采空区积水综合防治技术应用期间，需依据上覆采空区积水程度及特征，选择与之相应的防治方案，保障上覆采空区积水问题防治有效性与经济效益，实现缓解煤矿生产衔接不良目标，促进后期掘进及回采工作稳定安全开展。