水體下煤礦安全采煤技術的發展

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一水體下采煤技術理論方法的發展

在水體下采煤技術理論上，幾項新的技術被提出：

（1）防水安全煤柱的留設方法，為使在綜采和綜放條件下，防水安全煤柱能得到合理的留設，可通過形成垮落帶、導水裂縫帶或保護帶，通過露頭留設的方法留設安全煤柱；

（2）覆巖破壞的數值模擬方法，在覆巖破壞度比較高的地區，可以通過模擬覆巖破壞的發展過程、形態和移位變化情況，方便采煤方案的制定；

（3）涌水量滲透數值分析技術，在地質、水文等采礦條件發生變化時，通過相關軟件，包括Feeflow、Modflow等，對涌水量的變化情況進行模擬，從而實現對礦井和工作面涌水量的預測；

（4）人工智能理論的運用，即運用人工智能理論，對水體下煤礦的涌水量、含水層的富水性、采煤作業的安全性等做出科學的分析和評價，從而提高采煤方案的準確性。

二水體下采煤勘測和試驗技術的發展

水體下采煤勘測技術上的發展和成就主要體現在以下三個方面：

（1）覆巖破壞高度探測技術，這一技術是保證水體下采煤安全性的關鍵，利用鉆孔電視、鉆孔聲速、數字測井等綜合勘測辦法，對覆巖破壞的實際高度進行探測，可以顯著提高探測的準確性；

（2）仰上孔水文探測技術，通過將井下的仰上孔作為水文觀測孔，對水位的動態、頂板含水層、底層底部的黏土厚度和底層沙土的流動性等進行勘測，實現留設防砂煤柱開采；

（3）在試驗研究方法上，可以通過干燥飽和吸水率和崩解試驗，對巖石的隔水性能進行評價，通過沙土滲透試驗，可以對水體下沙土的富水性進行評價，通過塑性指數和液性指數的試驗，可以對黏土的隔水性和流動性進行評價。

三水體下采煤技術的發展

1留礦巖柱頂水采煤技術

留礦巖柱頂水開采技術，是指通過在回采上限和水體之間保留適當的礦巖柱，使水源得以隔離，從而起到保護水體作用的開采方法。在對礦巖柱進行保留的時候，要盡量減少對煤礦資源的浪費，還要保證開采的安全性。這種技術既有一定的優勢又有一定的問題：優勢主要包括它對礦井的涌水量沒有影響，節約了排水費用，而且在開采的系統和工藝上也沒有更高的要求，使用比較方便；缺點主要包括對煤礦的浪費和有可能造成安全隱患這兩個方面。

2放頂煤開采技術

放頂煤開采技術是一種有助于保證煤產量和開采效率的采煤技術，在近年來，在我國大力的試驗和研究之下，這種技術得到了迅速的發展和普及，越來越廣泛的被應用到水體下煤礦開采中。但從大的角度來說，我國對這種技術的認識和應用能力仍然不夠，在全國各大礦區的普及情況也不是很好。因此，加大對這一技術的研究力度十分重要，只有完善這一技術的使用條件，加強對其理論預測方法和使用規律的研究才能使這一技術得到更好的利用，從而有效地避免在水體下采煤過程中的安全隱患，降低開采風險，提高經濟效益。

3保水采煤技術

由于我國部分煤產地的水資源相當匱乏，在采煤的過程中如果造成了地下水滲漏等情況，就會對當地的生態環境造成很大影響，因此，在煤炭開采的同時利用相應的技術保護當地的水源和生態環境十分重要。保水采煤是要讓導水裂縫的地帶不波及地表的含水層，從而防止水體滲漏到礦井內部，實現既能有效開采煤礦，又能保護水體的作用。除此之外，通過臨時疏降法將開采區域內的水體進行轉移，在開采完后，地層的移動穩定、裂縫閉合之后，再讓水體回流，也能實現保水采煤的目的。

四水體下采煤安全監測技術的發展

水體下采煤的安全檢測技術對預防水體下采煤中可能發生的安全事故具有重要意義，它有利于提高水體下采煤的安全性。近年來，我國在水體下采煤安全檢測技術上做了許多探究，在一定程度上提高了水體下采煤的安全性：

（1）通過對礦井下圍的巖石溫度進行測量，分析地下水的分布情況，從而給突水預測提供依據。通過水情監測和分析預測相結合，可以對水下作業的安全性進行預報，保障了作業的安全；

（2）建立水體下采煤安全監測系統，利用微震檢測技術對水體下的巖石和巖體的彈性信號波進行監測，實現對水體下采煤環境的監測。除此之外，還有地下水動態自動監測及預警系統以及礦井水害預警系統等都能實現對水體下采煤安全的監測，保障水體下采煤的安全。

五結語

水體下采煤是一項具有很高專業性和復雜性的工作，它與煤炭開采工程的設計、審批、實施等多個環節具有相當緊密的聯系，加強對水體下采煤安全技術的研究不僅有利于使采煤工作更順利地開展，從而保證礦井工作人員的生命安全；還有利于保障我國煤礦事業的長久發展，實現經濟效益和環境效益的共同提高。因此，相關研究者要更加重視對水體下煤礦安全采煤技術的研究，推動我國采煤技術的發展。

作者：賈繼寶 單位：山西焦煤汾西礦業中盛煤業公司