深部煤層開采礦井防治水技術探析

駱明玉

（駐馬店市吳桂橋煤礦集團有限公司，河南 駐馬店 463000）

前言：現如今我國煤層開采事業已經取得了長遠的發展，為國家提供了大量的經濟財富。但是因地質環境復雜程度較高，使得煤層開采安全隱患增加。加之受到多種因素影響，在煤礦生產中很容易產生水害，且突水量超出礦井自身排水能力數倍。因此就在深部煤層開采礦井中需要及時運用防治水技術，以此來保障開采的安全性

一、煤礦礦井水災危害檢測

（一）瞬變電磁檢測技術

瞬變電磁檢測技術其實就是利用二次場空間特點針對目標所開展的監測，隨后利用監測數據掌握目標的物理特性。當目標為低阻體時，瞬變電磁檢測法能夠展現應有的作用，且這一技術在敏感性方面相對較強。因此在使用瞬變電磁檢測技術時能夠精準針對低阻異常地質問題進行準確的定位。在開展巷道側向探測時，則可以針對工作面、設計巷道的超前探測等，對于煤礦井下中的富水區采取防治工作。此外還可以借助瞬變電磁檢測技術延伸探測區域，針對存在異常的區域采取全面探測，明確含水性情況、實際影響范圍等，實現規避開采風險目標。

（二）煤礦井下直流電技術

在使用美康井下直流電檢測技術時，就是從巖石差異性出發，借助全空間理論來進行的。第一，結合全空間理論做好電廠設置，隨后針對開采區域中水文地質情況開展檢測工作。目前在煤礦井下水文地質分層中煤礦井下直流電技術有著廣泛的運用。第二，針對含水層、導水體等進行探測，同時還要對巷道底板與作業面一定范圍內的區域進行探測，隨后找出含水層等數據，如厚度、高度等。通過對存在異常的水體進行探測，以此來掌握具體范圍情況。第三，借助三級空間教會探測技術，協助井下探測。同時還要對范圍內巖石視電阻率的變化規律進行分析，隨后根據探測所得結果確定作業范圍中的導水結構，如縫隙破裂帶結構等。

（三）音頻電穿透視法

使用音頻電穿透視法時需要從不同介質電磁波傳播原理出發，做好深入分析工作。因介質不同，所以電磁在傳播中本身電流強度較大，因此對應介質電阻率呈現有規律變化，并以此為基礎，借助音頻電穿透視法能夠精確計算出穿透點視電阻率關系變動情況，隨后結合計算所的結果描繪等值線圖。隨后根據平面等值線圖針對需要檢測的區域中地質實際信息情況做出準確的判斷，掌握這一區域中富水性質、分布情況、空間形態等。只有做好準確的判斷，才能提高礦井防治水處理效果。通過對方法構成、操作流程進行分析可以看出，這一檢測方法能夠為煤礦作業提供精準的數據，但是在使用中還需要做好聯系工作，針對深部煤層開采要求進行分析。

二、深部煤層開采礦井水害出現的原因

（一）地質環境

深部煤層有著掩埋深、煤層之間密度小等特點，加之深部煤層往往與山體之間呈現了相互交結的特點，地處山體脊背外側，而正是受到這種山體形態的影響，使得與地下水源之間呈現了上下層連接的狀態，同時也是核心巖石外部支撐中的重要延伸點。而對于采礦人員來講，在開展深部煤層挖掘工作時，如果沒有針對具體地理環境進行準確的分析，那么很容易觸碰到山體雷區，最終造成山體巖石層、地下水之間存在的過渡段出現坍塌，最終引發深部煤層開采水害事故。

（二）開采技術

在深部煤層礦井開采以前，要求技術人員需要針對實際開采區域進行綜合分析，設計好探水鉆孔的具體位置，落實礦井開采防水治理工作。隨著開采工程的不斷進行，原有才開防護數據隨之發生變化。而開采人員在工作中如果沒有清楚認識到煤層開采水層與煤層之間的關系，那么很容易在開采中出現依然使用原始數據進行操作等行為，最終出現破壞地下巖層支持結構等問題，從而造成礦井水害事故。

三、深部煤層開采礦井防治水技術

（一）做好防水閘門設計

當礦區在正常情況下并不會產生大量涌水量時，且不會出現突發性淹井等問題，所以在開采前期階段中并不需要設置防水閘門。但是隨著開采深度的不斷加深，則需要及時針對水文地質情況進行勘察，同時還需要針對礦井中涌水量的實際變化情況等進行分析，當發現存在突水淹井風險時，應當及時做好防水閘門的設計，以此來保障安全。當深部水壓力超出5MPa 以上時，如果高壓水閘門設計難以落實，那么就需要采取其他方法。

（二）做好填充開采工作

在填充開采過程中就是將適宜的材料填入到煤層中去。且在使用材料進行填充以前，還需要做好比例分析工作，保證配置的合理性，確保其能夠形成加速凝劑。一般來說，目前比較常用的材料包含固定廢棄物等，且為了確保填充的質量能夠滿足要求，還需要保障最后加速凝劑具備理想的強度。通過使用填充開采法，不僅可以避免巖石出現異動等問題，同時也可以避免沉陷問題的出現，減少矸石的排放，實現保護環境目標。通過實踐可以發現，在深部煤層開采中運用填充開采法不僅可以避免對煤層底板產生損害，同時也可以提升隔水層在阻水等方面的能力，規避煤層底板突發水風險。隨著行業的快速發展，填充開采技術得到了關注，并廣泛運用到了不同的煤礦開采過程中，取得了一定的成效。

（三）奧灰疏水降壓

在煤礦開采中工作面、周邊施工放水孔上可以使用疏水降壓的促使，而其目的就是要放水疏降奧灰水，確保奧灰水位地域安全水頭以下。當礦井中的奧灰含水層徑流相對較慢時，在補水能力方面相對較低，而這也為疏水降壓提供了支持。當礦井中奧灰水含水層厚度相對較深時，可以存儲大量水，同時在水質方向上比較明顯。因此借助疏水降壓法不僅可以降低含水層中的實際水壓，同時與額可以保障區域的奧灰水壓。為保障奧灰水壓能夠滿足安全要求，還需要增加一定的排水、處理水的費用。因此在運用中需要結合工程實際情況，確保降壓方式選擇的合理性。

（四）在煤層底板中采取注漿加固技術

對于煤層底板注漿加固技術來講，就是使用注漿的方式，及時將材料填入到裂縫中，以此來形成穩定的隔水層，提升隔水層的實際輕度，確保底板隔水層具備較強的阻水能力。所以在使用煤層底板注漿加固方法時，不僅可以封堵底板中的導水斷層，同時也可以切斷奧灰水層與其他含水層之間的聯系，實現降低突水風險的目標。目前在煤礦開采中使用煤層底板注漿加固技術有著一定的優勢，同時也得到了廣泛的運用，產生了理想的效果。此外為避免出現突水事故，確保煤礦開采的順利進行，節約礦井排水方面的費用支持，就需要合理使用煤層底板注漿加固技術，以此來提升企業經濟效益。通過對煤礦經濟效益進行分析，在找出煤層突水威脅最大低層的基礎上做好注漿加固處理，確保煤礦安全生產。同時也要做好人員建設工作，以提升操作人員專業能力為主，最大限度避免因人員問題所產生的不利影響，確保深部煤層開采礦井防治水技術的有效措施，減少施工風險的出現，確保煤礦開采工作的安全性，確保開采工作的順利開展。

（五）設置安全路線

在深部煤層開采礦井防治水技術中，需要設置出安全的防治水路線，落實系統性的煤礦效果處理，確保防治水技術的有效運用。在實行開采過程中需要結合開采區域中水層分布圖進行分析，開鑿輸送渠道。按照水體分布結構，打造逃生渠道，設計應急處理與逃生路線，借助地質結構制定應急預案，實現防護目標。

結語：綜上所述，隨著我國煤炭行業的不斷發展，深部煤層開采礦井防治水技術逐漸成為開采中的重要組成，加之受到地層復雜性不斷增加的影響，就需要采取適合的措施，最大限度將突水事故風險降到最低，以此來提升經濟效益，實現安全生產。