劉恒光

[摘要]煤層頂板砂巖出水具有出水時(shí)間短，水量迅速增大，儲量以靜儲量為主等特點(diǎn)，一旦發(fā)生水害，將會對人們的財(cái)產(chǎn)和人身安全受到嚴(yán)重的影響。本文針對煤層頂板砂巖水害形成的原因，提出了煤層頂板砂巖水害防治策略。

[關(guān)鍵詞]煤層頂板砂巖 水害形成原因 水害防治策略

[中圖分類號]TV122 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0416-01

煤層頂板砂巖的特發(fā)性和致使礦井坍塌事故率相對來說比較低，這也使得人們對煤層頂板砂巖水害重視程度較低。但是隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大進(jìn)和生產(chǎn)產(chǎn)量的提高，煤層頂板砂巖水害對煤礦安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的威脅，一方面頂板砂巖水害使得煤礦生產(chǎn)區(qū)域的作業(yè)環(huán)境進(jìn)一步惡化，另一方面，使煤層頂?shù)装鍘r軟化，容易引起工作面綜合支架被壓死，從而使人們對頂板砂巖水害的重視程度不斷加深。此外，人們對安全生產(chǎn)意識的提高，也使人們對頂板砂巖水害的重視程度進(jìn)一步加深。因此，要充分認(rèn)識頂板砂巖水害的嚴(yán)重性，綜合分析靈東煤礦頂板砂巖水害形成原因，找出合理的防治措施。

1 煤層頂板砂巖水害形成主要原因

1.1 地下水的補(bǔ)給、徑流、排水條件

地下水的補(bǔ)給、徑流、排水條件與工作面頂板砂巖涌水量的大小和涌水持續(xù)的時(shí)間有著密切的關(guān)系。當(dāng)工作面的頂板砂巖含水層的補(bǔ)給水源充足，徑流通道良好，而排水條件不足時(shí)，會使工作面的頂板砂巖涌水量較大，而且涌水持續(xù)時(shí)間較長，對整個(gè)工作面的工作環(huán)境影響較大，容易造成水害威脅。如靈東煤礦一出水點(diǎn)，由于水源充足，使出水時(shí)間達(dá)到4個(gè)月之久，最大用水量達(dá)到每小時(shí)30多立方米，對礦區(qū)工作面的工作環(huán)境影響較大。

1.2 地下水埋藏深度

煤層頂板砂巖裂隙含水層的充水特征，與裂隙的發(fā)育程度和裂隙的形成原因及特征有著密切的關(guān)系。裂隙發(fā)展程度越低，其含水層埋藏越淺，其充水性越強(qiáng)，裂隙發(fā)展程度越高，其含水層埋藏越深，其充水性越弱。裂隙發(fā)展程度低的，使裂隙韓遂曾處于巖層的淺部或中部，使其水源補(bǔ)給和徑流條件都較為良好，一旦出現(xiàn)涌水，則涌水量較大，且持續(xù)時(shí)間較為長久。如靈東煤礦1121（3）面出水點(diǎn)標(biāo)高為負(fù)五百多米，最大涌水量達(dá)達(dá)到每小時(shí)200到300立方米，造成較為嚴(yán)重的水害。

1.3 工作面的推進(jìn)速度

工作面是否是勻速正常推進(jìn)關(guān)系到裂隙能否恢復(fù)閉合狀態(tài)。當(dāng)工作面推進(jìn)速度處于一個(gè)比較正常的水準(zhǔn)，那么在工作面推進(jìn)過程中所開啟的裂隙會隨著工作面的勻速推進(jìn)而恢復(fù)至閉合的狀態(tài)，這樣使頂板砂巖的涌水量減小。而一旦工作面的推進(jìn)速度處于緩慢或者停滯的狀態(tài)時(shí)，那么在工作面推進(jìn)過程中所開啟的裂隙就無法及時(shí)地恢復(fù)至閉合的狀態(tài)，不僅如此，所開啟的裂隙還會進(jìn)步擴(kuò)大，從而使裂隙含水層的倒水裂隙進(jìn)一步擴(kuò)大。這樣一來，不但使含水層導(dǎo)水道擴(kuò)大，導(dǎo)水道順暢導(dǎo)水，還使砂巖含水層增加，涌水量增大。如靈東煤礦17110（3）工作面工作面推進(jìn)速度緩慢，致使整個(gè)液壓支架壓死，帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

1.4 鉆孔封閉質(zhì)量和沖洗漏液矢量

煤層頂板砂巖含水層的充水特性與鉆孔的封閉質(zhì)量也有著直接關(guān)系。如果鉆孔封閉的質(zhì)量較低，造成其他水源會進(jìn)入鉆孔，鉆孔里的水源將會使砂巖含水層的富水性進(jìn)一步加強(qiáng)，如此一來，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不斷的水源則使工作面涌水量增加，涌水時(shí)間繼續(xù)更為長久。此外，在鉆孔施工的過程中，也會出現(xiàn)漏失現(xiàn)象，而漏失量大的層段都含有裂隙水和孔隙水。靈東煤礦很多工作面出現(xiàn)大量涌水原因之一就是由于鉆孔封閉質(zhì)量較低和沖洗漏液矢量較大引起的。

2 煤層頂板砂巖水害綜合防治措施

靈東煤礦煤層頂板砂巖出水具有出水時(shí)間短，水量迅速增大，儲量以靜儲量為主等特點(diǎn)，因此在煤層頂板砂巖發(fā)生水害往往會給礦區(qū)采煤工作的安全生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的威脅。為了提高靈東煤礦采煤工作的安全生產(chǎn)質(zhì)量，需要采取合理的防治措施，以防止水害對礦區(qū)工作的安全生產(chǎn)的影響。由于靈東煤礦煤層頂板砂巖形成原因復(fù)雜，在針對礦區(qū)的水害防治工作，不能單靠某一種措施就能起到作用，需要對水害防治工作進(jìn)行全面的分析和研究，做好整體規(guī)劃工作，采取綜合性防治措施。

2.1 采取技術(shù)手段實(shí)施水害防治

首先，要根據(jù)靈東煤礦勘探資料及礦井充水性調(diào)查資料，將靈東煤礦煤層的頂板砂巖含水層進(jìn)行富水性分區(qū)，同時(shí)對砂巖含水層與開采煤層之間的空間關(guān)系、巖性組合特征等進(jìn)行分析，在對工作面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要將煤層砂巖含水層排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮進(jìn)來，建立起完善的技術(shù)保障體系。其次，要對塊段的鉆孔的封孔質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，將封孔質(zhì)量不高的鉆孔記錄下來，分析找出封孔質(zhì)量不高的原因以及哪個(gè)各部位封孔出現(xiàn)問題，在進(jìn)行煤礦采掘時(shí)，要堅(jiān)持“有疑必探、先探后采”的原則，針對靈東煤礦勘探資料及礦井充水性調(diào)查資料所反映的情況，對于富水區(qū)域預(yù)先實(shí)施探放措施。最后，在采掘工作前要對煤層砂巖頂板含水層的充水性進(jìn)行調(diào)查，采掘工作結(jié)束后，也要對煤層砂巖頂板含水層的充水性進(jìn)行總結(jié)。

2.2 采取管理手段實(shí)施水害防治

靈東煤礦煤層砂巖頂板含水層的水害防治工作關(guān)系到采空工作的順利進(jìn)行。因此，在水害防治工作中，靈東煤礦各單位必需明確自身職責(zé)，在礦區(qū)應(yīng)成立防治水害的領(lǐng)導(dǎo)小組，在區(qū)隊(duì)?wèi)?yīng)成立防治水害小組，煤層砂巖含水層排水系統(tǒng)需要專人管理。此外，作為靈東煤礦的職工，應(yīng)掌握突水預(yù)兆和出現(xiàn)突水時(shí)采取的有效措施，同時(shí)要對工作面的避水災(zāi)事故路線，一旦人身安全受到威脅時(shí)，要及時(shí)從避水災(zāi)事故路線撤離。

2.3 利用裝備手段實(shí)施水害防治

在靈東煤礦煤層砂巖頂板含水層的水害防治工作中，利用一些有效的裝備措施，對水害的防治具有良好的效果。首先在工作的兩巷都要鋪設(shè)專用排水管路，在煤層砂巖頂板含水層發(fā)生了突水現(xiàn)象或者涌水量過大時(shí)，可以將壓風(fēng)管改為臨時(shí)排水管，以此增大排水能力。其次，對于煤層砂巖頂板含水層的排水系統(tǒng)要保持器暢通性，對于失效的排水設(shè)施要進(jìn)行更換或者維修。再次，要加大對煤層砂巖頂板含水層的排水系統(tǒng)的建設(shè)，在工作面兩巷安設(shè)大功率、高性能的潛水泵，同時(shí)要準(zhǔn)備兩臺備用潛水泵，對排水潛水泵要保證能隨時(shí)投入排水的使用，從而使煤層砂巖頂板含水層發(fā)生水害時(shí)，排水設(shè)施能及時(shí)派上用場。

3 結(jié)束語

靈東煤礦煤層砂巖頂板含水層的水害防治工作，關(guān)系到整個(gè)煤礦采掘工作的正常進(jìn)行，要確保煤礦采掘作業(yè)的正常進(jìn)行，就需要礦區(qū)做好水害防治工作，綜合利用技術(shù)措施、組織管理措施和裝備措施，從而使水害防治工作收到良好效果，為礦區(qū)安全生產(chǎn)提供保障。

參考文獻(xiàn)

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