苗永旗 

煤礦在隨著開采深度的延伸，受奧灰承壓水的影響就會越來越嚴(yán)重，奧灰水治理的成敗關(guān)系到煤礦開采的發(fā)展。

我公司劉礦主采的是石炭紀(jì)太原組2、5號煤層。 其5124工作面區(qū)域的儲量因受奧灰水威脅一直呆滯。隨著礦井生產(chǎn)接替日益趨緊，解放采區(qū)下部呆滯儲量，采取科學(xué)合理的方法治理該礦井奧灰水已勢在必行。

我礦位于寧靜向斜蓄水構(gòu)造的次一級水文地質(zhì)單元——下馬圈泉域水文地質(zhì)單元中部。井田內(nèi)含水巖組按其含水介質(zhì)劃分為三種類型：第四系松散層孔隙含水層，煤系地層砂巖裂隙含水層，奧陶系灰?guī)r巖溶裂隙含水層。

一、奧灰?guī)r溶水的補(bǔ)給、逕流和排泄條件

灰奧巖溶水的補(bǔ)給來源是接受云中山塊段奧灰?guī)r溶水的側(cè)向補(bǔ)給。補(bǔ)給量為650m3/h。沿巖層走向N45°E向OC1孔附近的低水位帶，我礦處于奧灰水的主徑流帶上，在5214工作面西大巷迎頭突水后，形成了以突水點(diǎn)為中心的降落漏斗，井下突水點(diǎn)成為劉長水文地質(zhì)塊段奧灰地下水的人工排泄點(diǎn)。綜合埋藏標(biāo)高與靜止水位標(biāo)高、富水性及突水性。在構(gòu)造發(fā)育區(qū)，特定部位的節(jié)理裂隙發(fā)育區(qū)，突水性強(qiáng)。對工作面帶壓開采、防治奧灰水技術(shù)要求增加了難度。

二、 易發(fā)突水區(qū)域進(jìn)行局部疏水降壓

根據(jù)十余年的水文觀測資料和突水特征分析，造成底板突水的動力主要來自突水含水層的高水壓和巨大的彈性釋放水。單點(diǎn)水位與周邊突水點(diǎn)的涌水量變化關(guān)系明顯，局部范圍內(nèi)水力聯(lián)系緊密，西采區(qū)下部奧灰含水層動靜儲量有限，存在局部疏水降壓的條件，有條件進(jìn)行局部放水減壓，把水頭壓力降至安全值以下，在采掘前形成局部范圍的降壓區(qū)。

鉆探打眼。經(jīng)過7個(gè)月的強(qiáng)疏放，累計(jì)放水302萬噸，有效地釋放了西采區(qū)下部的奧灰水靜儲量，周邊水頭壓力由原來的1.2Mpa下降到了0.9 Mpa。

三、巷道掘進(jìn)前超前探測

依據(jù)“有掘必探，先探后掘”的原則，巷道掘進(jìn)前，應(yīng)用坑透儀探測工作面內(nèi)部地質(zhì)異常，采用井下巷道直流電法超前、垂向、側(cè)向探測導(dǎo)水構(gòu)造。同時(shí)采用井下鉆探技術(shù)對直流電法結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

1、回采工作面綜合物探與鉆探驗(yàn)證

綜合物探方法；采區(qū)下部5124工作面形成后，應(yīng)用了直流電法和瞬變電磁法對工作面底板富水性進(jìn)行了綜合探查。 直流電法使用DZ-IIA防爆數(shù)字直流電法儀，探測工程全部覆蓋回進(jìn)風(fēng)巷和切眼。探測物理點(diǎn)點(diǎn)距為20m，最大極距為160m。探測深度為80m。整個(gè)工作面一共探測了121個(gè)物理點(diǎn)，瞬變電磁勘探使用加拿大PROTEM-47瞬變電磁系統(tǒng)，測點(diǎn)距20m，垂直向下探測。

物探鉆探結(jié)果驗(yàn)證：根據(jù)孔內(nèi)水量變化情況和水樣水化學(xué)分析驗(yàn)證結(jié)果，隨著孔深增加，奧灰水向上滲透量明顯增大。 

2、底板隔水層物理力學(xué)性質(zhì)測試及帶壓開采動壓研究

a底板隔水層物理力學(xué)性質(zhì)測試；鉆孔施工過程中，取出底板不通巖層的巖樣，進(jìn)行了底板巖石物理力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，包括巖石密度、硬度、碎脹性、彈性、塑性、脆性、抗壓、抗拉、抗剪能力、隔水層的壓水致裂實(shí)驗(yàn)。取得了隔水層的隔水性能參數(shù)。

b采動后底板破壞深度探測；在工作面回采過程中不間斷采集數(shù)據(jù)，根據(jù)地應(yīng)力傳感器應(yīng)力解除情況，測得了回采對煤層底板的損傷深度。

c原位地應(yīng)力測試；根據(jù)巖水壓力理論，測出應(yīng)力分布的薄弱地帶、初次來壓步距、周期來壓步距。

3、高壓注漿加固底板

通過水文地質(zhì)條件綜合探測，對異常區(qū)底板裂隙較發(fā)育，底板隔水層的完整性進(jìn)行底板加固。注漿工藝、注漿加固底板施工工藝、注漿效果質(zhì)量檢驗(yàn)。利用音頻點(diǎn)透視及檢查孔對注漿加固效果進(jìn)行了檢查及補(bǔ)注，所有鉆孔涌水量微小，通過注漿工程大大增強(qiáng)了底板隔水層的阻水抗壓性能，起到了加固的目的。

工作面能否帶壓開采，必須取得水壓、采動效應(yīng)、構(gòu)造情況及底板隔水性能參數(shù)，進(jìn)行可行性論證，進(jìn)行底板突水危險(xiǎn)性評價(jià)。

帶水壓開采工作面應(yīng)當(dāng)以綜合探測與實(shí)驗(yàn)，監(jiān)測與治理相結(jié)合，采用“探、疏、堵、固”綜合防治水技術(shù)路線。

5124工作面奧灰水防治不僅是對我礦深部開采，而且為整個(gè)礦區(qū)解放5#煤層受水危險(xiǎn)儲量提供了依據(jù)，積累了經(jīng)驗(yàn)。

（作者單位：同煤集團(tuán)軒崗煤電公司安監(jiān)分局）