王 刚
(陕西能源职业技术学院,陕西 咸阳 712000)
煤矿水害是与粉尘、火灾、矿压、瓦斯并列的五大井下灾害之一,由于我国水文和煤矿地质环境多样且复杂,煤矿开采活动普遍受到水害威胁[1-2]。据统计,在现已探明的煤炭含量中,受水害威胁的含量约占27%,压煤超过100亿t[3]。我国西北地区采掘煤层围岩处于高岩溶、高地温、高地压的地质力学环境中,极易因采掘振动而引起底板岩溶水事故[4-5]。西北矿区在高强度、规模化、现代化的开采条件下,遇到透水、溃砂、顶板涌水等新型水害的频率相对较高,严重威胁井下施工人员生命安全[6-7]。拟不完全统计,2016—2020年我国共计出现35起矿井水害事故,死亡高达200多人,在全部煤矿安全事件中占比15%以上,发生频率仅次于瓦斯事故,这也从侧面反映出煤矿井下水害对施工安全所产生的严重影响[8-11]。陕西省孟村煤矿主、副井与回风立井实际揭露水量大幅高于预测值,风井、主井掘进至下白垩统第一段含水层后,涌水量实测值分别高达116.57 m3/h和347.72 m3/h,井筒施工被迫停止。因此,研究模拟分析该煤矿井筒所穿遇的下白垩统第一段含水层的涌水量规律,进而提出相应的水害治理对策。
避免出现因涌水而造成的严重淹井事故,恢复井筒正常施工,工作面预注浆段每延米涌水量保持在0.5 m3/h以内,白垩系总涌水量维持在6 m3/h以内。假设井筒荒径9.6 m,预掘段为25 m,基于现有施工经验和现场排水能力,在段内涌水量超过50 m3/h的情况下采用预注浆施工方式;……