工作面底板含水层的探测与注浆防突水实践

张 琅

（霍州煤电集团辛置煤矿，山西 霍州 031412）

底板突水是煤层底板含水层中的水在采掘过程中通过天然或人为的导水通道进入矿井的过程与结果。我国华北型的石炭二叠系煤田主要受煤系底部巨厚层奥陶系及太原群岩溶含水层的威胁。奥陶系灰岩含水层富水性强，水压可达到2.0～6.5 MPa，下组煤层与下伏的灰岩岩溶含水层之间的隔水层厚度一般只有10～20 m，最大50～60 m，承压水危害严重。国内外众多学者在底板突水机理和防治方法方面均展开了大量的研究工作；在突水机理方面先后提出了“突水系数”、“原位张裂”、“薄板理论”、“强渗通道”、“关键层”及“下三带”等理论，从不同方面探讨了顶底板突水发生的机理，并对突水危险性给出了评价预报方法，对煤矿水灾的防治起到了积极的指导作用；底板突水防治技术方面主要形成了以疏水降压、注浆堵水改造底板及含水层、改变开采方法的防突水体系。本文依据辛置煤矿10-428B工作面的具体地质条件，通过瞬变电磁技术进行底板富水性的探测，并基于探测结果进行注浆堵水方案设计和效果分析，为类似工程背景防治水作业提供一定的参考。

1 工程概况

山西焦煤霍州煤电集团辛置煤矿10-428B工作面位于+540水平东四左翼采区北侧，南面为东四左翼轨道巷、皮带巷，西面为10-428A工作面。工作面主要开采10#煤层，煤层厚度为1.43～2.67 m，平均厚度为2.6 m，煤层平均含2～3层夹矸，平均倾角为4°。直接顶岩层为9#煤和泥岩互层，平均厚度为3.0 m；基本顶岩层为K2灰岩层，平均厚度为8.0 m；……