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【摘 要】介绍了煤矿首采区在上覆顶板底砾岩含水层严重威胁情况下，采用物探与钻探疏降相结合的方法，取得了显著成效。该项技术成果对地质条件类似井田的防治水工作具有普遍的指导意义。
【关键词】顶板水；防治；疏降
一、充水含水层的水文地质特征
金庄生建煤矿开采3下煤层，上覆侏罗系上统底砾岩含水层是主要充水水源。井田内侏罗系上统底砾岩含水层，最大残厚672.60m，东部较厚，向西偏南厚度变薄。底部含一层砾岩，厚21.30～96.50m，平均72.80m，由东北向西南逐渐增加，成份以石英、石灰岩砾为主，钙泥质胶结。井田内揭露砾岩钻孔有18个，其中砾岩漏水孔5个，漏水孔率为27.8%，含水层充水空间发育。经钻孔揭露资料表明，该层段位漏水量0.1381～0.3174L/s.m，水位标高+18.358～+24.81m，水化学类型为SO4-Na型，矿化度2.170～2.231g/L。该含水层裂隙发育，富水性强，其富水性不均一，没有接受其它含水层的补给，以静储量为主。3下煤层顶板中砂岩含水层厚14.80～82.20m，平均36.99m，由北向南逐渐变厚，原报告抽水资料q=0.0003325L/s.m，说明该含水层本身富水性弱，但该含水层与底砾岩含水层直接接触，其水质、水压与底砾岩含水层相同。因此，3下煤层顶板砂岩含水层与底砾岩含水层可视为同一水体。侏罗系上统顶部层段平均厚度435.19m，以粉沙岩、泥岩、细纱岩组成。能有效阻隔第四系下组砂层水，对侏罗系底部砾岩及煤系各含水层的补给，为相对隔水层段。
二、顶板水害威胁程度
在建井期间，巷道掘进过程中共9次发生突水，其突水水源均为侏罗系底砾岩水。2004年6月，在矿井开拓至西大巷联络上山平巷，在上车场6m处，遇落差18m的F2正断层，顶板出现淋水，约3m3/h；20日2时该处突然发生突水，突水量在3000m3/h以上，造成淹井。在分析了本井田各含水层的水力联系、砾岩含水层的富水特性及水位上升幅度与时间的单对数曲线后，认为砾岩水以静储量为主，对本次突水采取了强排的措施，达到了治水的目的。使该段水位已较勘探阶段下降446m左右，水位标高为-426m。
三、顶板水防治方法
由于受3下煤层顶板含水层水的威胁严重，我们对顶板水进行了防治技术研究，并召开了有省内外防治水专家参加的针对我矿防治水专题论证会。根据我矿充水含水层的水文地质特征，结合《枣庄市金庄生建煤矿顶板水防治技术研讨意见》决定采取以下防治方法疏降顶板水：
1、布设井下水文观测孔（测压）
根据井下巷道的布置和断层因素，并结合地面观测孔位置与之形成“十”字观测网络系统，在首采区轨道大巷一线（在采区轨道大巷煤柱之中）布设3个井下底砾岩测压钻孔，F2断层以西布置2个观测孔，F2断层以东布置1个观测孔。侏罗系底砾岩含水层的观测系统，由井上、下相结合，既可弥补因为底砾岩含水层埋深大及地面长期观测孔距离较远的缺陷，又可在首采区范围之内进行实地准确观测。
2、采用物探、钻探相结合的原则
首先采用瞬变电磁法对顶板的富水性进行探测，根据探测的结果，再有针对性的布置钻孔进行钻探，疏放顶板水。钻孔疏放要求达到：a、水位降至砂岩层位之内b、水压疏降至0.2MPa以下c、单孔水量均小于5m3/h。由此顶板含水层的剩余水量的释放不会超过单孔水量的6～10倍，不会对工作面造成威胁。
四、结论
几年来通过对顶板水防治方法的实施，取得了显著成效。基本掌握了3下煤层顶板水的富水性。我矿实现了首采区首个工作面的安全回采，并且以此为基础连续开采10个工作面。使井田范围内由原来的以F2断层为中心的降落漏斗，扩大为以3101、3103、3105及3104采空区为中心的大范围的降落漏斗。环该降落漏斗的区域3下煤层顶板水已经得到较大幅度的疏放，6.20出水点已无水。即：首采区底砾岩含水层内已基本疏干，水位已下降至3下煤层顶板砂岩之内。基本消除了首采区顶板含水層水的威胁。
由此可知，我们对顶板水防治方法：采用物探与钻探疏降相结合的方法，切实可行。对地质条件类似井田开采顶板水防治提供了可借鉴的经验。
参考文献
[1]王秀兰著.矿井水防治.中国矿业大学出版社，2010.4.
[2]晁永强等.滕县煤田上侏罗统砾岩富水规律研究.山东煤炭科技，2007
【关键词】顶板水；防治；疏降
一、充水含水层的水文地质特征
金庄生建煤矿开采3下煤层，上覆侏罗系上统底砾岩含水层是主要充水水源。井田内侏罗系上统底砾岩含水层，最大残厚672.60m，东部较厚，向西偏南厚度变薄。底部含一层砾岩，厚21.30～96.50m，平均72.80m，由东北向西南逐渐增加，成份以石英、石灰岩砾为主，钙泥质胶结。井田内揭露砾岩钻孔有18个，其中砾岩漏水孔5个，漏水孔率为27.8%，含水层充水空间发育。经钻孔揭露资料表明，该层段位漏水量0.1381～0.3174L/s.m，水位标高+18.358～+24.81m，水化学类型为SO4-Na型，矿化度2.170～2.231g/L。该含水层裂隙发育，富水性强，其富水性不均一，没有接受其它含水层的补给，以静储量为主。3下煤层顶板中砂岩含水层厚14.80～82.20m，平均36.99m，由北向南逐渐变厚，原报告抽水资料q=0.0003325L/s.m，说明该含水层本身富水性弱，但该含水层与底砾岩含水层直接接触，其水质、水压与底砾岩含水层相同。因此，3下煤层顶板砂岩含水层与底砾岩含水层可视为同一水体。侏罗系上统顶部层段平均厚度435.19m，以粉沙岩、泥岩、细纱岩组成。能有效阻隔第四系下组砂层水，对侏罗系底部砾岩及煤系各含水层的补给，为相对隔水层段。
二、顶板水害威胁程度
在建井期间，巷道掘进过程中共9次发生突水，其突水水源均为侏罗系底砾岩水。2004年6月，在矿井开拓至西大巷联络上山平巷，在上车场6m处，遇落差18m的F2正断层，顶板出现淋水，约3m3/h；20日2时该处突然发生突水，突水量在3000m3/h以上，造成淹井。在分析了本井田各含水层的水力联系、砾岩含水层的富水特性及水位上升幅度与时间的单对数曲线后，认为砾岩水以静储量为主，对本次突水采取了强排的措施，达到了治水的目的。使该段水位已较勘探阶段下降446m左右，水位标高为-426m。
三、顶板水防治方法
由于受3下煤层顶板含水层水的威胁严重，我们对顶板水进行了防治技术研究，并召开了有省内外防治水专家参加的针对我矿防治水专题论证会。根据我矿充水含水层的水文地质特征，结合《枣庄市金庄生建煤矿顶板水防治技术研讨意见》决定采取以下防治方法疏降顶板水：
1、布设井下水文观测孔（测压）
根据井下巷道的布置和断层因素，并结合地面观测孔位置与之形成“十”字观测网络系统，在首采区轨道大巷一线（在采区轨道大巷煤柱之中）布设3个井下底砾岩测压钻孔，F2断层以西布置2个观测孔，F2断层以东布置1个观测孔。侏罗系底砾岩含水层的观测系统，由井上、下相结合，既可弥补因为底砾岩含水层埋深大及地面长期观测孔距离较远的缺陷，又可在首采区范围之内进行实地准确观测。
2、采用物探、钻探相结合的原则
首先采用瞬变电磁法对顶板的富水性进行探测，根据探测的结果，再有针对性的布置钻孔进行钻探，疏放顶板水。钻孔疏放要求达到：a、水位降至砂岩层位之内b、水压疏降至0.2MPa以下c、单孔水量均小于5m3/h。由此顶板含水层的剩余水量的释放不会超过单孔水量的6～10倍，不会对工作面造成威胁。
四、结论
几年来通过对顶板水防治方法的实施，取得了显著成效。基本掌握了3下煤层顶板水的富水性。我矿实现了首采区首个工作面的安全回采，并且以此为基础连续开采10个工作面。使井田范围内由原来的以F2断层为中心的降落漏斗，扩大为以3101、3103、3105及3104采空区为中心的大范围的降落漏斗。环该降落漏斗的区域3下煤层顶板水已经得到较大幅度的疏放，6.20出水点已无水。即：首采区底砾岩含水层内已基本疏干，水位已下降至3下煤层顶板砂岩之内。基本消除了首采区顶板含水層水的威胁。
由此可知，我们对顶板水防治方法：采用物探与钻探疏降相结合的方法，切实可行。对地质条件类似井田开采顶板水防治提供了可借鉴的经验。
参考文献
[1]王秀兰著.矿井水防治.中国矿业大学出版社，2010.4.
[2]晁永强等.滕县煤田上侏罗统砾岩富水规律研究.山东煤炭科技，2007