巨厚煤层宽大工作面综采放顶煤开采水害防治研究

杨 程

（鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司龙王沟煤矿，内蒙古 准格尔旗 017100）

准格尔煤田龙王沟煤矿可采煤层有5 层，主采的6 煤层厚度达4～30.1 m，平均18.34 m。矿井开采主要受顶板碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组（上石盒子组、下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层）和底板太原组砂岩裂隙含水层及寒武奥陶系岩溶裂隙含水组[1]双重威胁。奥陶系灰岩（静水位为869.7 m）上距6 煤层底板约44.5 m，局部富水性极强，补给水源稳定、充足（井田位于天桥岩溶地下水系，东距黄河约10 km）[2]。6 煤层底板承受奥灰水压0～2.7 MPa，工作面推采过程中如揭露隐伏导水构造可能造成突水事故[3]；采高超过23.5 m，工作面倾向长达255 m，采动影响对底板破坏深度较大[4],易发生底板出水；顶板含水层富水性不均一，局部山西组砂岩富水性中等，顶板导水裂缝带发育高度大于197 m[5]，导通上部多层含水层。因此61601 工作面作为矿井首采工作面，如何有效探查和治理水害，对准格尔煤田受水害威胁矿井的安全开采，均有十分重要的指导和借鉴意义。

1 61601 工作面概况

工作面倾向长度为255 m，推采长度615 m，开采面积约0.16 km2，采用长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板，综采放顶煤一次采全高工艺。工作面煤层倾角0°～5°，沉积基底呈缓波状起伏，底板标高846.6～858.1 m，处于奥灰水水位（869.7 m）以下24 m，水头压力为0.24 MPa，底板突水系数为0.005 4 MPa/m。主要含水层与煤层结构示意图如图1。

图1 主要含水层与煤层结构示意图

2 工作面防治水工程设计

2.1 设计原则

按照《煤矿防治水细则》[6]第四十一条规定，采取物探、钻探相互结合的方法探测工作面顶、底板富水性及隐伏导水构造发育情况，并对富水异常区、构造复杂区域进行底板注浆改造或顶板砂岩水疏放，最后编制水文地质情况评价报告和水害隐患治理消除情况分析报告。……