试析带压开采防治水技术及研究对策

陈国华

（华亭煤业集团新柏煤矿有限责任公司 西安科技大学，甘肃 平凉 744100）

随着矿区开采范围不断增加，矿区生产能力显著提升，开拓水平也在延伸，使得矿底板承受水压越来越高，底板突水灾害问题也越来越突出。如果没有对矿层底板灰岩水妥善治理，很容易造成整个开采系统出现严重的透水事故。针对这一情况需要高度重视勘查期间的突水事故进行合理预测，井上井下综合立体勘探方法，提高勘探整体质量。要完善对矿层底板灰岩水妥善治理，有效改善矿井生产条件。

1 矿井概况

矿井采用斜井双水平上下山开拓，有主井、副井、风井三条井筒，主井运送开采出的矿产资源兼作进风、副井运料兼作进风、风井回风兼作行人。

矿井为低瓦斯矿井，通风方式采用中央并列抽出式通风。现可采矿层有5层，平均厚度为10.19m。矿井共四个采区，目前一、二、三采区已全部终采封闭，四采区4501工作面已回采结束，目前正在回采4502综采面，接续面45201工作面，目前正在准备中。

2 矿层底板灰岩突水综合预测

为了有效预测突水事件，需要坚持以井下为主，地面为辅相结合的勘探方式，在地面勘探中利用三维地震探测方法，对整个地形地势特点和基本构造准确表达。对于含水层富水区域中径流带的含水性质进行准确预测，而在采面掘进期间，需要先探后掘，对掘进方向以及两帮附近是否出现断水层或者导水构造重点勘探。在采面形成期间，可以利用无线电坑透仪对整个台面内部进行探测，明确工作面的整体内部构造。运用音频电透仪方式来探测底板隔水层腹水性以及隐含水的构造，对工作面底板构造和腹水的结果进行评价。还可以充分运用各种新技术对出水进行合理预测。在矿井防水治水信息化不断发展的背景下，可以加强对水文地质数据管理、水害预测评估以及水害治理等一体化信息系统，也能够为矿山管理者提供重要科学决策工具。运用新技术对突水问题进行合理预测，也可以保证矿下水文地质勘测科学化、规范化。将计算机技术人工智能技术合理应用，可以提高矿山防治水技术，实现信息化发展。运用信息技术，可以对矿井防治水信息化系统进行合理预测，加强重点防范及时对存在的问题进行有效预防通知，做到不留安全死角。受奥陶纪灰水的威胁，长期以来下层矿产资源未得到有效开采，上层和下层矿产资源的合理分配对提高老矿山的生产能力十分重要。20世纪，汉辛地区的一些矿山实施了压力下开采的研究项目。主要研究内容有：第一是地面渗水机理，第二是渗水预测和预测，第三是灌浆技术。迄今为止取得了很大的成果，在低层资源开采方面取得了很多经验，压力下的开采技术可以更好地实现低层资源的开采。1压力下矿产资源开采的主要技术问题压力下开采技术在我国许多矿山得到应用，释放了大量矿产资源，从而改善了矿山生产的效率。但是，在压力下开采的实际应用过程中，还存在一些缺陷，适用条件适用于压力下开采的条件:首先，采矿必须在地面下包含较厚的水屏障。第二，含水层的岩相组合可以承受水压。第三，停止结构比较简单，没有与含水层交叉的裂缝等通道。但是，这一系列条件在实际应用进程中无法准确操作。在进行安全基准压力下开采的安全性评价之前，必须进行事先评价。也就是说，结合浸水系数进行宏观可行性评价，但在实际评价中，相关评价模糊，难以有效确定。开采下一组矿产资源时，必须确定安全开采极限，没有符合下限的标准。为了解决高被困地下水的威胁，必须遵守积极的防洪控制技术原则主要原则如下全面确认勘探条件，第二个，预测和预测，第一次勘探后挖掘，第三个，地下水转换，第一次硬化，然后开采，第四个全面监测和全面防御。首先需要仔细调查矿山的水文地质数据，然后以奥陶纪的含水层为对象进行调查，以更全面、更深入地了解矿山。水文地质学补充勘探的内容包括:第一是水文地质学钻探，第二是水文地质学和地球物理学勘探，第三是水文地质学考试。此外，还需要进行相应的地下水排放试验。因此，需要设计和安装一套低层矿山水灾害监测系统，以准确估算低层群体中水的充填量。为了有效地管理地下水，可以加强对地下水系统状态的研究，采用数值模拟和分析方法。在下一组矿产资源开采的整个过程中，必须执行水的检测。可以采取以下三种对策。一是地面和地下对策的组合，二是挖掘和地球物理学的组合。第三，勘探与治理相结合的对策。勘探原则如下:首先，下行大厅是主力，地面是辅助。其次，以地球物理学勘探为主，钻井为辅。第三，地球物理学勘探是第一个，钻井将得到验证。在选择地球物理学勘探的方法时，必须充分考虑对象的情况。具体勘探工作需要分以下三个阶段进行。发掘前阶段在此阶段，可以采用地面三维地震勘探和电勘探技术来确认矿层和岩层的发生和结构，包括断层和岩层的透水系数等。地面调查是对问题的准确把握，主要基于地球物理学勘探方法，便于钻井工程下一阶段的规划，获取地下水的特定信息，从而更好地执行地下水的防治和管理工作。道路挖掘阶段在这个阶段，主要采用高度综合的检测手段，遵守“先探索后挖掘”的原则。主要的检测领域如下。一条是隧道的前部，二条是隧道的两条隧道。目的是检测这些区域是否有断层或导水结构。检测一般采用直流方式，2个黑帮前采用底板高级钻孔方式。工作面预开采阶段在此阶段，工作面内部的主要检测是确定工作面的内部结构信息。可采用电动坑穿透器的检测方法。检测内容主要有工作面内含水层的结构、地面防水层的充水状态等。自然隔水条件的联合加压开采加压开采，是为了达到充分利用隔水力实现安全开采的目的，不需要加强隔水力。同时，为了充分理解水屏的耐水性和耐压缩性，最大限度地利用水屏的隔水性能和耐压缩性能，主要包括量和可靠性有必要进行水屏障抗应激效应。导致水涌事故的重要原因是开采活动，将开采对隔水岩石的扰动影响降至最低，大多数地面水涌事故都是由于开采压力的影响，因此可以合理开采。为了了解地板的破损规则，可以使用地板喷水试验和数值模拟。其次，根据地面岩石的移动和破坏规律，确定合理的开采方法和工作面的大小。改革供水条件以实现节约和整合成本的双重目的主要包括两个要点:龟裂、水压下降等。第二，充满直接转换水的含水层主要是被削弱的含水层。这场变革中采用的主要技术对策是灌浆技术，排水技术可以有效避免水击事故。通过这两种技术的应用，取得了良好的工程实践效果。的防治和控制技术措施的利用、适应和修正相结合，可以取得很好的结果。利用是指充分利用基岩的自立能力，适应是指为降低矿山压力等采取的对策，变形是指加强地质体薄弱的地方，或者排放压力降低。

3 完善系统排查改造制度

3.1 完善系统疏水降压

在系统完善期间要加强对矿井和采区排水系统全面完善，同时还要对采掘面的排水系统配备相关的设施，满足实际的排水需要，而在疏水降压。要根据决定期间的物探异常区域进行有效分析，充分利用矿层底板灰岩水的隐蔽性特点，来加强对腹水区域的勘查，全面提高断面的安全性与可靠性。矿层底板含水层注浆改造技术就是沿工作面下顺槽大面积布置注浆钻孔，通过注浆钻孔注浆来充填底板灰岩含水层的岩溶裂隙和导水裂隙，从而大大减弱含水层的富水性并切断水源补给通道，使受注含水层被改造为不含水或弱含水层，同时亦增强了矿层底板隔水层的强度，实现工作面不突水开采。

3.2 注浆改造，先治后采

在注浆改造阶段需要对矿层底板隔水层进行加固，确保对裂缝水置换和裂缝填充的整体效果。同时还要对含水层的弱水进行妥善治理。

注浆加固中对于底板注浆，需要根据钻探的勘探结果以及矿层底板的实际条件进行严格控制注浆加固需要对顶部含水层以及薄层太灰含水层组成分析，在工作面回采作业时，如果遇到底板碎裂带引起下浮灰岩突水等问题，可以通过注浆加固或者封堵破碎带等方法，增强底板的隔水效果，也可以有效阻隔灰岩导入到通道内部，起到良好防水效果。高度重视对注浆加固工作区的合理编制，包括注浆位，注浆孔布置和注浆方法布置等，而在采面回采中，为了保证采面综合效果，在封孔之前要针对钻孔水量水压进行严格控制，提高对水泥浆封孔的质量。

3.3 建立完善的制度体系

在矿层底板灰岩水治理中，需要结合多年的防治水经验设施进行全面分析，建立更安全可靠技术装备体系，确保安全，保障建设水平全面提升。构建完善技术装备系统，确保安全防护作业效果全面提高。

在安全生产保障体系构建中，需要建立健全水害防治岗位管理责任制度，明确水害防治管理技术标准和规范。并且对水害隐患及时排查，坚持工作面水害安全评估，对采掘工作面水害探测，提出准确的预报，坚持防治水设计审批制度。在采面回采中要根据上级部门的防治批复对水防治的相关措施进行修改和完善。

4 结语

在矿层底板灰岩水治理中，利用带压开采技术可以显著改善矿井安全生产的条件，保证矿井生产的安全性能，也可以加强对矿井水防治效果，为矿企安全开采提供科学高效的治理对策。

随着注浆技术的发展，注浆材料也经历了从单液水泥浆到水泥、粘土、水玻璃等多元材料的发展过程，水泥粘土浆不但注浆成本低，材料来源广，而且浆液流动性好，充填效果佳，改造质量高，确保经济可行。