Page 211 - 水文地质勘探技术探究

第八章 煤矿水害治理技术的应用

有可能将煤系上部富水性较强的白垩系地下水导人矿井。以往确定导水裂缝带高
度的经验公式依据的是分层开采和房柱式开采 , 目前已无法满足需要 , 准确预测
现代化采煤方式下的导水裂缝带高度并采取科学的防治水措施尤为重要。经过近

年来探测设备和数学方法的发展 , 已经形成了一套成熟的探测技术。
首先在典型地段进行钻孔实测 , 通过观测钻孔冲洗液漏失量 , 在孔内开展超
声波成像和井中电视等物探手段 , 实测导水裂缝带高度 ; 其次对工作面或采区进
行岩体数值模拟，根据实测结果进行模型识别 , 模拟预测顶板岩体破裂变形和导

水裂缝带高度。
3. 多层含水层富水性精细探测技术
在井筒建设期间 , 立井和斜井穿过的每一个单层含水层的水量、水位、水质、

渗透系数均要了解 , 以便采取合理的治理措施。我国西部侏罗系煤田岩性岩相结
构复杂 , 煤层顶板导水裂隙带范围内往往发育多个含水层 , 为了满足疏放水工程
的要求，需要查明每个含水层的富水性和水文地质参数。由于钻孔结构的限制 ,
以往一个钻孔一般只能进行 2~3 次抽水试验 , 在钻孔内开展多分层抽水试验一直
以来都是困扰人们的一个难题。中国地调局水环中心研制了分层抽水设备，使多

层含水层富水性精细探测技术得以实现。该设备的关键技术是利用高压氮气充填
上下封隔器进行同径止水 , 可以对任意一个含水层进行单层抽水试验 , 同时还能
通过传感器观测上下含水层的水位，了解各含水层之间的水力联系。该技术不仅

为充水条件的分析提供了依据 , 也为地下水数值模拟预测矿井涌水量提供了参数。
上述煤矿床水文地质勘查技术体系具有“五化”特点 , 即地下水系统化、信
息多源化 ( 大数据 )、探测精细化、评价定量化、勘查专项化，能够满足复杂水
文地质条件矿井水害探查的精度要求。我们采用这套先进的勘查技术对数百个煤
矿的水害进行了预测预报 , 极大提高了预测精度 , 较好地解决了充水水源、充水

通道和充水强度问题。
（三）矿井水害主要治理技术
华北型煤田奥陶系岩溶水害最为严重。目前大多数矿井处于深部开采状态(＞

800m), 严重受具有丰富储量和高水压 ( ＞ 8.0MPa) 奥灰岩溶水威胁。
传统的防治水技术治理效果差 , 已不能满足矿井安全生产的需要。主要表现
在以下几点 : 一是深部发育的导水陷落柱隐伏性强 , 是引发突水的主要因素，目
前探测手段达不到要求。二是深部矿井井下探查治理难度大，极易发生埋钻、卡

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