煤矿防治水工作浅析

宋文平

(静乐县大远煤业有限公司，山西忻州035100)

0 引言

根据山西省新的防治水管理规定，当地煤矿企业制定了各种相应的探放水办法，以忻州市某矿为例，进行介绍和分析。

1 物探先行

井下物探采用矿用瞬变电磁仪和矿用隔爆兼本安型发射机进行物探。

物探工作方法:首先沿煤层巷道掘进面布置测线3 条，通过在掘进头移动发射接收线圈，形成3 条超前探测的实测剖面。如图1 所示。

图1 井下施工线框摆放角度示意

矿井瞬变电磁法勘探装置采用重叠回线组合装置，边长1.5 m 的激发和接收正方形线圈，激发线圈匝数4 匝，接收线圈匝数5 匝。供电电流档为50 A，供电脉宽10 ms，采样率16 μS。每个测点至少采用30 次叠加方式提高信噪比，确保了原始数据的可靠性。

实例:某掘进巷已经掘进到1 680 m，本次超前探测共获得实测扇形剖面3 幅，图中深蓝色区域为低阻异常区。

1.1 掘进头前上方45°仰角探测扇形剖面资料解释

图2 中暂无低阻异常区，但根据有掘必探原则规定，掘进迎头必须实施钻探。

图2 掘进头前上方45°仰角探测扇形剖面(顶板)

1.2 掘进头正前方探测扇形剖面资料解释

图3 中暂无低阻异常区，但根据有掘必探原则规定，掘进迎头必须实施钻探。

图3 掘进头超前探测扇形剖面(顺层)

1.3 掘进头前下方45°俯角探测扇形剖面资料解释

图4 中暂无低阻异常区。根据有掘必探原则规定，掘进迎头必须实施钻探验证。

图4 掘进头超前前下方45°俯角探测扇形剖面(底板)

2 长探验证

物探结果有异常时，针对异常范围及位置设计钻孔。探水钻孔成组布设，在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。每组布置钻孔68 个，满足钻孔终孔位置平距为3 m，厚煤层内各孔终孔的垂距不超过1.5 m，且帮距不小于20 m，超前安全距离不小于30 m 的要求。

物探结果无异常时，在工作面迎头先布置长探验证孔。长探时每60 m 设一钻探站，钻深90 m，超前距为30 m，帮距不小于20 m。即探90 m→掘60 m。

表1 钻孔参数表

图5 长探钻孔三视图

3 短探跟进

长探后，在60 m 安全距离内再进行短探，探10 m→掘5 m→探10 m→掘5 m 循环作业。

表2 短探钻孔参数表

4 先探后掘

短探10 m 一次无异常后，充许正常掘进5 m，边探边掘，掘60 m 后，再进行下一循环的物探→长探→短探→掘进作业。

分析某矿以上的探水作业方法，虽然形式上很慎密，但也是无奈之举，不仅增加了无谓的工作量，不论掘进头前方有无水患，都要按照规定程序先物探、后长探、再短探，最后充许掘进，而且在实际操作环节中如果出现偏差、造假的行为，结果也只是一种形式而己，未必真正能起到防患于未然作用。

作者认为，煤矿防治水工作应当以科学、务实的态度，改进工作方法:在水文地质条件简单的实体煤层、岩层中掘进时，经物探后无异常则正常掘进;有异常情况则必须钻探验证;在水文地质条件复杂或出现透水征兆时，可采用物探、钻探、化探多种手段进行防治。探放水工作仍然要坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，重点要加强以下几方面工作。

首先要以人为本，建立地测防治水技术管理体系，配备专业技术人员和专用仪器和设备，加强培训，不断提高专业人员技术水平和业务素质。

其次要进行专项水文地质补充调查，通过历史开采资料分析、人员走访和地面多种物探等手段调查清本矿及周边老窑、采空区分布情况。同时要做好防治水基础资料的编制和收集，编制五种图;建立十五种基础台帐，及时修改，长期保存。

最后要根据本矿实际情况，突出重点，分类实施，针对性地采取“防、堵、截、排、疏”的综合治理措施。

1)防水。防水措施主要有留设防隔水煤柱和井下探放水。要尊重科学、相信科学，采用多种物探方法预测预报，有疑则必探，无疑则掘进。

2)堵水。封堵地面水渗入井下的塌陷裂缝和报废的井口等通道;漏水的沟渠和河流应整铺河底或改道;加强地面在用钻孔及封闭不良钻孔的管理;或井下注浆堵水。

3)截水。受洪水威胁的井口和工业场地、民用建筑要修筑防洪堤坝;坡面汇水应修挖防洪沟截住山洪。

4)排水。对于内涝区和洪水季节性河水有倒流现象的矿区及工业场地，应在矿区周围或井田内泄洪总沟的出口处建立水闸，设置排洪站，以备河水倒灌时向外排水;如果塌陷区范围太大无法填平时，可用水泵排水，防止水渗入井下;井下要配备与矿井涌水量相匹配的排水管路、配电设备和水仓，确保正常排水。

5)疏水。在矿区内修筑疏水通道，将矿区内汇集的水引至矿区以外;井下采用人工主动疏放排水，疏干煤层顶板导水裂缝带范围内含水层的水，消除安全隐患。

［1］国家安全生产监管总局. 煤矿安全规程［M］. 北京:煤炭工业出版社，2011.

［2］国家安全生产监管总局. 煤矿防治水规定［M］. 北京:煤炭工业出版社，2009.

［3］毛振西.煤矿地质学［M］.山西:山西人民出版社，2010.