【摘 要】通過對(duì)大強(qiáng)煤礦水文地質(zhì)條件、礦井充水水源及礦井充水后對(duì)軟巖巷道支護(hù)影響的分析，根據(jù)生產(chǎn)情況，結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)備及設(shè)施，采用管路排水、過含水層架設(shè)接雨棚和漏斗接水、掘進(jìn)工作面防霧墻及巷道霧狀消塵等工藝，綜合的對(duì)礦井充水進(jìn)行防治，減少各種充水水源對(duì)軟巖巷道的補(bǔ)給，保證巷道二次支護(hù)后無底鼓變形，取得很好防治水效果及經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】水害；軟巖流變；防治水

目前，全國(guó)淺部煤炭資源日益減少和枯竭，而賦存1000米以下的煤炭資源為2.95萬億噸，開采資源由淺部向深部轉(zhuǎn)化，成為開采煤炭資源企業(yè)必然趨勢(shì)。鐵煤集團(tuán)現(xiàn)有八個(gè)生產(chǎn)礦井，2011年煤炭產(chǎn)量達(dá)2040萬噸。遼寧省近十年沒有新建礦井，如果沒有新建礦井規(guī)劃，隨著老礦井的相繼報(bào)廢，煤炭產(chǎn)量將會(huì)逐年下降。為此開發(fā)深部資源，建設(shè)大強(qiáng)煤礦是十分必要的。隨著建井施工深度的增加，礦壓、地溫、軟巖、流變、頂?shù)装宄渌葪l件日趨增多，嚴(yán)重影響深部資源的安全高效開采。掌握深井頂?shù)装宄渌败泿r流變的規(guī)律，對(duì)巷道支護(hù)、煤炭安全開采及提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

1、地質(zhì)概況

2009年8月大強(qiáng)煤礦開始建井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬噸/年，開拓方式為豎井開拓，井筒深度1000余m，生產(chǎn)水平-890m，現(xiàn)井施工的巷道在煤層下部，巖性以灰綠色砂巖、礫巖、含礫泥巖夾紫色泥巖、砂巖為主，其次為雜色礫巖、灰色砂巖、礫巖，灰黑色泥巖。實(shí)見有厚層紫紅色泥巖、礫巖，礫石成分以變質(zhì)巖和火成巖礫為主，分選性由差到一般，磨圓度由較差到較好，見粒序?qū)永砑靶⌒徒诲e(cuò)層理。

在潮濕環(huán)境中，巖石吸水其顆粒形態(tài)、膠結(jié)方式和孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，巖石的化學(xué)性質(zhì)、微觀物理性狀和宏觀力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變發(fā)生變化，導(dǎo)致軟巖強(qiáng)度降低，且?guī)r體暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，吸水量越多，吸水范圍越大，巖體強(qiáng)度衰減越嚴(yán)重，對(duì)巷道支護(hù)影響越大。為此，分析礦井充水水源，防治各類水對(duì)軟巖巷道的充水，是減少軟巖流變、巷道變形的必要條件。

2、礦井充水分析

2.1自然充水

2.1.1白堊系三臺(tái)子組煤層底板裂隙承壓直接充水含水層（Ⅴ）

該含水層以灰綠色、雜色、灰色砂巖、礫巖、含礫泥巖夾紫色泥巖和砂巖為主，火成巖次之。礫石成分復(fù)雜，以片麻巖、安山巖及石英巖礫為主。泥質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)較致密，其厚度一般在70m左右。據(jù)水814、水881號(hào)孔抽水試驗(yàn)資料，單位涌水量為2.37×10-5～7.31×10-4 L/s.m，滲透系數(shù)為5.22×10-5～8.31×l0-4m/d。-880回風(fēng)石門穿過該含水層時(shí)，積水由頂板及兩幫滲出，其涌出方式以淋水、滴水，對(duì)巷道充水，充水量由大變小，隨著疏干的時(shí)間、面積的增加涌水量逐漸較少。

2.1.2空氣潮濕

裸露的巖壁吸附空氣中的水分，對(duì)巷道充水，裸露的巖壁面積越大、時(shí)間越長(zhǎng)，吸水量越大，巖體強(qiáng)度衰減越嚴(yán)重，巷道變形越嚴(yán)重。

2.2生產(chǎn)水補(bǔ)給

2.2.1井下各個(gè)工作面掘進(jìn)時(shí)，施工炮眼、護(hù)幫頂錨桿眼時(shí)的生產(chǎn)用水，在施工后積水被吸附巖石裂隙空隙中，同時(shí)大部分積水在巷道底板松散的巖石，少部分積水被浮石吸附帶走，大部分水賦存在巷道底板浮巖中，估計(jì)每米巷道底板積水量0.3～0.5m3/m，形成巷道充水。

2.2.2巷道二次支護(hù)后，補(bǔ)打錨索時(shí)的生產(chǎn)用水被巷道四周的巖壁吸附，水賦存在裂隙、孔隙中，同時(shí)大部分流出的水對(duì)巷道底板回填物的積水補(bǔ)給。

2.2.3巷道形成后，根據(jù)安全生產(chǎn)的需要對(duì)巷道消塵，消塵水水量過大繼續(xù)對(duì)巷道積水補(bǔ)給。

以上三種人為補(bǔ)給方式是巷道底板水的主要來源，巷道底板的浮貨、巖壁的裂隙、孔隙中存有大量積水，互相連通互為補(bǔ)給。

3、防治水工藝

3.1穿含水層區(qū)段的防治水

3.1.1淋水段防治水

淋水點(diǎn)較多，淋水面積大。采用架設(shè)簡(jiǎn)易接水棚、導(dǎo)水管路及蓄水水池及排水設(shè)備的方式排水。在淋水區(qū)域?qū)㈠^索（鋼筋）加工成小于巷道的半圓型，并固定巷道上，然后在錨索（鋼筋）上固定彩條布，彩條布下部設(shè)接水槽接水，把水引入巷道底板蓄水坑內(nèi)，通過風(fēng)泵及管路排至水倉(cāng)。

3.1.2點(diǎn)淋水防治

淋水點(diǎn)較少、淋水點(diǎn)分散，巷道噴漿后主要通過錨桿和錨索的露頭點(diǎn)滴出。先加工漏斗，將漏斗掛在淋水點(diǎn)下，漏斗下接管路將滴水集中導(dǎo)入蓄水池，過風(fēng)泵及管路排至水倉(cāng)。

3.2空氣中的水分防治

巷道形成后立即噴漿封閉，減少空氣與巖壁的接觸時(shí)間，隔絕空氣中水份接觸，降低巖石吸附水分，提高抗變形強(qiáng)度。

3.3生產(chǎn)水防治工藝

3.3.1對(duì)工作面打炮眼、護(hù)幫頂錨桿眼時(shí)的積水

用風(fēng)泵排出，打眼前在巷道底板施工簡(jiǎn)易臨時(shí)的排水窩，邊打眼邊排水，排水設(shè)備采用QBY氣動(dòng)隔膜泵和φ65消防帶排水，積水排至水倉(cāng)。

3.3.2巷道二次支護(hù)時(shí)需補(bǔ)打錨索

巖性軟的采用風(fēng)力打錨索，通過錨索孔外的霧狀噴水消塵解決水對(duì)巖壁的滲入，不能采用風(fēng)打的鉆孔時(shí)，接設(shè)FQW25-40/K礦用風(fēng)動(dòng)潛水泵排水和接水槽，減少積水對(duì)巷道滲入。

3.3.3巷道底板巖體及回填物中積水的防治

根據(jù)實(shí)見資料巷道形成后，巷道周圍巖壁出現(xiàn)裂隙，裂隙的范圍在6米，為此巷道底板以下7米的范圍內(nèi)為含水區(qū)域，泥巖遇水后有膨脹性，水越多鼓起的越大，造成巷道底鼓嚴(yán)重，及時(shí)排水是解決底鼓的唯一辦法。首先，采用2寸管路排水，巷道每隔一定距離施工排水池，規(guī)格1×1×2米；排水池位置的確定，該區(qū)域含水系數(shù)及滲透系數(shù)均按松散礫巖體計(jì)算，根據(jù)抽水資料，含單位涌水量為0.218～2.197L/s.m，滲透系數(shù)為1.428～15.45m/d，各處巷道交叉點(diǎn)，每一處的排水池抽水半徑為50米，在交叉點(diǎn)處以外100米設(shè)第二個(gè)排水池以此類推。每個(gè)排水池設(shè)QBY氣動(dòng)隔膜泵排水，支管路上安裝逆水閥防治積水回流，每班巡檢人員不定期排水。

3.3.4消塵水的防治工藝

傳統(tǒng)的消塵工藝采用水管直接噴淋消塵，巷道底板易存積水，然后滲入底板回填物中，對(duì)巷道底板積水補(bǔ)給。現(xiàn)改變工藝對(duì)粉塵源直接消塵，即在工作面放炮后、出貨期間直接噴霧撒水消塵，同時(shí)安設(shè)消塵水墻隔絕粉塵飛揚(yáng)。施工完成的巷道消塵，改用每天消塵，消塵用的水管改成噴頭，使消塵水成霧狀，均勻撒在巷道各地點(diǎn)，不形成積水補(bǔ)給。

4、效果

實(shí)施以上防治水工藝，-880回風(fēng)石門巷道穿含水層區(qū)域通過安設(shè)接雨棚、接雨漏斗，解決含水層水淋水對(duì)巷道的影響；井下各工作面積水隨有隨排，基本解決打眼水對(duì)巷道的補(bǔ)給，-890運(yùn)輸巷及-880回風(fēng)道等巷道二次支護(hù)形成后采用管路排水，巷道無底鼓變形現(xiàn)象，消塵后巷道無積水及泥濘的路面，工作面防塵水墻的安設(shè)消滅了粉塵源的擴(kuò)散，改變了井下工作環(huán)境，通過以上簡(jiǎn)單、易于操作的綜合防治工藝，解決了大強(qiáng)煤礦井下水對(duì)巷道的影響，同時(shí)為其它軟巖煤礦提供了可借鑒推廣的經(jīng)驗(yàn)。