矿井水害安全知识讲座(六)

　　第十一课 避开突水危险带 带压开采是方法

　　强含水层、含水断层带、含水的陷落柱，这些都是井下发生突水危险的自然条件，我们需要采取措施，处理和避开它们。

　　1、探断层在井下各生产地区探清周围存在的断层位置、断层落差的大小，对于防止出水是很重要的，探清断层带是否有水，断层另外一侧强含水层的位置也是十分重要的。经钻探之后，如果证实断层带本身不含水，距离含水层又比较远，那么采掘工作面是比较安全的。

　　2、穿越断层如果巷道需要穿过断层到另一盘进行采掘，着就需要探清另一盘的含水层位置，水量大小，必要时要对另一盘的含水曾进行放水降压。为防止采掘后断层带挠动引发出水，对穿越断层带一段巷道的底板进行砌券加固，防止含水层水沿断面涌出。

　　3、远离断层如果断层另一侧强含水位置很高，巷道水平穿越有困难，这就应该提早抬高巷道标高，从远离含水曾的高处穿越断层。如果巷道掘进方向与断层走向平行，而另一册有强含水曾，此时应确定安全距离，并每隔一定距离垂直巷道探测断层位置，随之调整巷道位置，避免巷道掘入或接近另一盘的强含水层。

　　4、避开陷落柱对防水而言，陷落柱是个危险体，遇到含水陷落柱十分危险。目前，我们的办法只有远离它。对于深部的采掘工作面我们采用物探仪器——无线电透视仪大面积进行煤层透视，发现陷落柱存在，则应避开另选安全地方生产。

　　此外，还应该十分注意或避开大面积底板岩层破坏地段，诸多小断层交叉或交汇地段等可能出水的地方。

　　带压开采是防治水的一种方法。实质上就是利用隔水层的隔水性能，带着水压进行开采的一种方法。它的优点是不修建防治水工程，就可以预测出许多带压开采的安全区，并顺利地把煤炭开采出俩。我国的许多煤矿，煤层底板下有丰富的高压地下水，因此，带压开采具有实用价值。

　　比如，某一个煤层，它的下部有一个强承压含水层，煤层未开采之前，含水层中水的压力压向上方；当含水层上部的煤层采空之后，岩层的原始应力平衡状态遭到破坏，如果含水层的顶板隔水层抵挡不住下部的强大压力，隔水层就要变形，产生底鼓，随之出现裂缝，造成工作面底板出水。如果通过预测得知，煤层底板隔水层能抵挡住下部含水层的强大压力，水不能从煤层底板突出，然后把煤炭安全地采出来，带压开采便算成功了。

　　带压开采能否成功，决定于三个因素：

　　1、承压含水层压力的大小及水量的多少；

　　2、隔水层厚度及岩层强度，被开采煤层与含水层间的距离越大，出水可能性越小；

　　3、开采地区地质构造及采煤活动对隔水层的破坏情况，隔水层如果是完整的，断层、裂隙不发育，那么高压水突出的可能性就小。

　　在带压采煤工作时，放顶工作要快，控顶距越小越好，以便减小地压；工作面内不准丢煤柱，也不要残留木垛、点柱等支撑物；注意底板变化，如有异常应停止采煤和放顶；保持排水设备完好；现场所有人员必须熟悉避灾路线。

　　第十二课 疏干降压防突水 注浆堵水也有效

　　随着矿井向深部开采，承压含水层的水头压力越来越大。当在高水压条件下带压开采不能实现时，为了预防承压水突然涌出，就要对含水层采取疏干或降压措施。

　　疏干，就是把含水层中的水位降到生产工作面标高以下，这样，工作面生产就不再受承压水的威胁了。可是，疏干采煤只有在含水层水量较小的情况下才能实现；有些含水层水量很大，对这样的含水层强行疏干，会加大排水量，甚至根本无法疏干。对水量大的含水层可以采用少量放水，适当降低水位的办法，使水位保持在工作面以上一定的高度，即使工作面能正常回采，又不致使水突破煤层底版。这样的采煤方法就叫作降压采煤法。

　　降压采煤是一项困难而复杂的工作，它要研究隔水层厚度、强度、节理裂隙情况，矿山压力对隔水层的破坏情况，还要研究含水层降压的可能性。只有这些条件都能满足采煤要求时，降压采煤才能实现。

　　打钻放水是降压采煤常用的方法，可以在一个地点集中打钻放水，也可以分散在多水平、多巷道大范围打钻放水。除放水孔以外，还要有一定数量的观测孔，以便了解和控制水压。

　　降压采煤有时也可能发生突水，所以除了保证有足够的排水能力外，采用将压方法采煤的工作面，采煤时也要注意及时放顶，减少控顶距，防止底版出水。放水孔打开之后就不要随意关闭。工作面上下出口一定要保持通畅。当工作面发现出水征兆时，应停止推进，及时汇报，采取措施加以处理。

　　注浆堵水是防止矿井涌水而行之有效的措施。我国用注浆法与地下水作斗争已经有四十多年的历史，方法简便，效果较好，得到了广泛的应用。

　　注浆堵水，就是把配制好的浆液（水泥浆液、水泥—水玻璃浆液或化学浆液），用注浆泵压入地层空隙中，使浆液扩散、凝固、硬化，起到堵、截补给水源的作用。目前，注浆应用在以下几方面：井筒注浆井筒常要通过一个或几个含水层，含水层的水就会进入井筒，给建井带来困难和危害。为此，在井筒开凿之前先从地面打钻孔，对含水层进行预先注浆；或者在井同掘进工作面距含水层一定距离的地方停止掘进，从工作面预先进行注浆。这样，就在井筒四周造成一道隔水屏障，使井筒能安全、顺利地通过含水层。土国井筒已凿砌完毕而井壁漏水，也可以对井壁进行注浆堵水。

　　巷道堵漏为减少矿井涌水量，对煤矿井下大量存在的小出水点也要进行封堵。这些出水点水压、水量不大，可以用打入简单注浆管的办法解决。做法是：用短而细的水管一根，其外侧螺旋状焊上铅条，裹以粗麻后用力打入钻好的小孔内，用高压注浆泵向孔内注如水泥浆，直到出水点停止出水为止。这种办法对一些大的硐室、大交叉点、砌券巷道等处的淋水、漏水都很有效。

　　帷幕截流有的煤矿为了减少矿井涌水量，采用帷幕截流注浆法建造一个隔水墙，切断水源的补给通路，把水拦截在井田之外。