【摘 要】 实现安全带压开采是下组煤开采的关键技术问题。本文结合矿井实际情况，首先分析了下组煤带压开采过程中存在的主要问题，结合多年的工作实践总结出带压开采实践中形成的防治水综合配套技术保障体系，并指出了今后在下组煤带压开采中急需解决的关键技术。
【关键词】 下组煤 带压开采 水害 防治技术 保障体系
0 引言
一直以来，由于奥灰水的威胁，下组煤得不到有效开采，而实现上、下组煤合理配采，对于提高老矿井生产能力具有重要意义。上世纪，邯邢地区的一些矿井承担了带压开采研究项目，主要研究内容有：第一，底板突水机理；第二，突水预测预报；第三注浆改造技术。时至今日，已经取得了较大的成就，获得了大量下组煤开采经验，其中，带压开采技术可更好地实现下组煤的开采。
1 下组煤带压开采的主要技术问题
带压开采技术在我国很多矿井得到了应用，并使得大量的煤炭资源得以解放，从而提高了矿井生产效益。然而，带压开采技术在实际的应用过程中，还存有一些不足之处，其主要有：
1.1 适用条件
带压开采的适用条件：第一，开采煤层底板以下必须含有较厚的隔水层；第二，隔水层的岩性组合能够抵抗水压；第三，采场构造较为简单，没有与含水层相贯通的裂隙等通道。而这一系列条件在实际的应用过程中，无法准确操作。
1.2 安全标准
在进行带压开采安全评价之前，应先进行预评估工作，也就是结合突水系数，作出宏观上的可行性评价，但在实际评价时，相关评价的量化标准模糊，难以有效确定。
1.3 开采下限
在进行下组煤开采时，必须确定安全开采下限，而以下限也没有什么标准可循。
2 下组煤开采主要防治水技术
要想解决高承压地下水的威胁，就必须坚持积极主动的防治水技术原则，主要有：第一，综合勘探，查清条件；第二，预测预报，先探后掘；第三，注浆改造，先治后采；第四，全程监控，全面设防。
2.1 水文地质条件勘察
应首先仔细研究矿井水文地质资料，而后对奥灰含水层进行针对性研究，以实现对矿井的认识更加全面、深刻，这也是下组煤开采的前提，也有利于防止突水事故出现。水文地质补充勘探的内容有：第一，水文地质钻探；第二，水文地质物探；第三，水文地质试验。此外，还应进行相应的井下放水试验，为此，应设计并安装一套下组煤水患监测系统，以对下组煤开采时的充水等情况做出准确的估计。为有效控制地下水，还应加强对地下水系统状态的研究，可采取数值模拟和分析等方法。
2.2 采场综合探查
在下组煤没开采全过程，都要进行防探水工作，可采取以下三种措施：第一，地面与井下相结合的措施；第二，钻探和物探相结合的措施；第三，探查和治理相结合的措施。勘探原则为：第一，井下为主，地面为辅；第二，物探为主，钻探为辅；第三，物探先行，钻探验证。在进行物探方法的选择时，应充分考虑探查体情况。具体探查工作应分以下三个阶段进行。
2.2.1 开掘前阶段
在这一阶段，为探明煤层和岩层的赋存、构造等情况，包括断层、岩层导水性等，可采取地面三维地震勘探及电法勘探技术。
地面勘查是为了准确的找出问题，它是以物探方法为主，以有利于下一阶段的采掘工程规划，并获得关于地下水的具体资料，更好地进行地下水防治工作。
2.2.2 巷道掘进阶段
在这一阶段，则主要以超前综合探测措施为主，坚持“先探后掘”的原则。其重点探测区域为：第一，掘进前部；第二，掘进两帮。目的为探测这些区域是否存在断层和导水构造。在探测时，一般采取直流电法，而在两帮前方则采取底板超前钻探方法。
2.2.3 工作面回采前阶段
本阶段，主要探测工作面内部，目的为确定工作面内部构造信息，可采取线电坑透仪探测方法。探测内容主要有：第一，工作面内部含水层构造；第二，底板隔水层的充水情况。
2.3 分利用隔水层的天然阻水条件带压开采
带压开采就是在充分利用隔水层的基础上实现安全采煤的目的，它不需要疏降水压，也不需要对含水层进行改造，更不需要加固隔水层。同时，应真实评价隔水层的阻水抗压性能，主要包括数量和可靠性两点，这样才能充分了解隔水层的阻水抗压能力，也能最大程度地利用隔水层的阻水抗压作用。
2.4 采矿对隔水岩体的扰动效应降至最低
造成突水事故的一个重要因素就是采矿活动，研究表明，很多底板突水事故的发生原因为采动矿压的影响，因此，确定合理的采煤方法和工作面尺寸对于避免底板突水事故的发生非常重要。但这必须以研究和掌握以下两点为前提：第一，底板破坏规律；第二，底板破坏深度。为获得底板破坏规律的知识，可采取底板注水试验，利用数值模拟等方法。而后，根据底板岩层移动和破坏规律，确定合理的开采方法以及工作面尺寸。
2.5 改造充水条件，达到削弱和固本的双重目的
改造充水条件，主要包括以下两点：第一，加固煤层底板隔水层，本质为填充裂隙、消减水压等；第二，直接改造充水含水层，主要为弱化含水层。这种改造采取的主要技术措施为注浆技术，而疏放技术可以有效避免突水事故。这两项技术的应用获得了良好的工程实践效果。
利用、适应和改造相结合的防治水技术措施可实现良好的效果。利用指的是充分发挥岩体的自承能力；适应指的是矿压上让压措施等；改造指的是加固地质体中较弱的地方，或疏水降压。
3 结语
总之，本文通过井田带压开采条件进行分析，根据存在的问题提出针对性的防治水措施，为矿井防治水工作提供参考依据。建议在矿建过程中加强资料收集工作，采用综合手段查清矿井充水因素，对首采面进行水害综合评价，积累防治水工作经验，为创建高产高效矿井保驾护航。特别是对于开采下组煤，必须解决底板承压水的威胁。近几十年的带压开采实践，虽然积累了相当丰富的经验，但每个矿井的水文地质条件不同，这些经验未必能解决一些矿井的下组煤开采时的水患问题，因此，在充分了解各矿井的水文地质资料和掌握突水机理的基础上，采取合理的防治水措施，以充分回收煤炭资源。
参考文献：
[1]煤矿防治水综合技术手册[M].长春：吉林音像出版社，
[2]郑修平，等.鹤壁一矿下夹煤带压开采技术应用分析[J].中州煤炭，2001，（1）.
[3]煤炭科学研究总院北京开采所编.地下开采现代技术理论与实践新迸展[M].北京：煤炭工业出版社，
联系客服
