于建海
山西中阳华润联盛苏村煤业有限公司
摘要：文章以苏村煤矿十煤10202工作面上覆煤层采空区积水防治为例，介绍物探先行，钻探验证的探测手段，解释10202工作面回风顺槽底板、运输顺槽顶板、切眼顶板岩层富水性物探资料，得出了防治采空区积水的结论及建议，以供参考。
关键词：10202工作面；上覆煤层；采空区积水；防治
1煤矿工作面概况
10202工作面根据掌握资料分析上覆存有整合前4#煤层采空积水区，积水标高为860-918m，积水面积为110451m2，积水量为62375m3；10202工作面东侧靠近10201工作面采空区，由于矿井地势为东高西低，受10201工作面采空区积水影响；上部为6203工作面采空区，在10201工作面探放上覆采空区积水35550m3，不排除低洼处仍有采空区积水。10202运输、回风顺槽采用“物探先行，钻探验证”的探测手段，坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，。
2地质解释与探测成果分析
物探：我矿采用YCS-40型瞬变电磁仪在10202运输、回风顺槽掘进期间共计进行物探8次，均未发现低阻异常区。钻探：10202工作面在两道顺槽掘进期间严格执行有掘必探的探放水工作，每个钻场布置5个探放水施工钻孔，运输顺槽共计布置8个钻场，回风顺槽共计布置8个钻场。待两道顺槽及切眼施工完毕形成工作面后，为了保证回采期间的安全，在10202运输顺槽对上覆4#煤层工作面采空积水区布置11个钻孔。在10202回风顺槽对上覆4#煤层工作面采空积水区布置2个探放水钻孔，对上覆6203低洼处采空区积水区布置3个探放水钻孔，针对10201工作面低洼处采空积水区共施工钻孔2个。在10202回风顺槽布置三个钻孔探放原6203采空区水仓低洼处采空区积水，出水钻孔共计探放6203工作面低洼处采空区积水量为3752m3。
主要解释图件是二维电阻率剖面图。依据不同岩层含水性的电性特征，对岩层含水等地质异常区的电性特征进行研究，对巷道岩层含水性进行解释。因为井下瞬变电磁探测是一个全空间的问题，异常可能来自巷道顶板，也可能来自巷道底板。如何确定异常位置成为一个关键问题。一方面根据地质情况分析，另一方面根据探测资料分析，两方面结合，尽量排除多解。
2.1 10202工作面回风顺槽底板岩层富水性物探资料解释
10202工作面回风顺槽顶底板岩层富水性探测成果可以看出，在垂直岩层面0~100m范围内，岩层整体视电阻率相对较高，为正常岩层反映，地层不含水或含水性较弱。只是在红线圈定的Ⅰ号异常区范围内局部视电阻率略低，判断为岩层局部弱含水引起。Ⅰ号异常区位于回风顺槽切眼以外0~90m（桩号470~520m,540~560m），底板以下35~80m。
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2.2 10202工作面运输顺槽顶板岩层富水性物探资料解释
10202工作面运输顺槽顶底板岩层富水性探测成果可以看出，在垂直岩层面0~100m范围内，岩层整体视电阻率相对较高，为正常岩层反映，地层不含水或含水性较弱。只是在红线圈定的Ⅱ号异常区范围内局部视电阻率略低，判断为岩层局部弱含水引起。Ⅱ号异常区位于运输顺槽切眼以外140~210m（桩号140~210m），顶板偏工作面外30~45度，深度30~80m范围。即桩号140~210m，工作面外15~56m，高度21~69m。
2.3 10202工作面切眼顶板岩层富水性物探资料解释
10202工作面切眼顶板岩层富水性探测成果,在垂直岩层面顶板以上0~100m范围内，岩层整体视电阻率相对较高，为正常岩层反映，地层不含水或含水性较弱。
3防治采空区积水的相关结论
根据本次矿井瞬变电磁法探测结果和矿井地质及水文地质资料综合分析，得出如下结论。
3.1回风顺槽
在垂直岩层面0~100m范围内，岩层整体视电阻率相对较高，为正常岩层反映，地层不含水或含水性较弱。只是在图中红线圈定的Ⅰ号异常区范围内局部视电阻率略低，判断为岩层局部弱含水引起。Ⅰ号异常区位于回风顺槽切眼以外0~90m（桩号470~520m,540~560m），底板以下35~80m。建议对Ⅰ号异常进行钻孔验证和放水，钻孔布置为：桩号510m，竖直底板方向。
3.2运输顺槽
在垂直岩层面0~100m范围内，岩层整体视电阻率相对较高，为正常岩层反映，地层不含水或含水性较弱。只是在图中红线圈定的Ⅱ号异常区范围内局部视电阻率略低，判断为岩层局部弱含水引起。Ⅱ号异常区位于运输顺槽切眼以外140~210m（桩号140~210m），顶板偏工作面外30~45度，深度30~80m范围。即桩号140~210m，工作面外15~56m，高度21~69m。建议对Ⅱ号异常进行钻孔验证和放水，钻孔布置为：桩号160m，钻孔仰角45°，方位垂直于巷道轴线。
3.3切眼
垂直岩层面顶板以上0~100m范围内，岩层整体视电阻率相对较高，为正常岩层反映，地层不含水或含水性较弱。密切关注顶板上方采空区岩层富水性变化情况，一旦发现异常，进行钻探探水。
4成果
根据苏村煤矿十煤10202工作面回风顺槽顶底板岩层、运输顺槽顶底板岩层、切眼顶板岩层富水性探测成果图，并结合本次矿井瞬变电磁法探测结果和矿井地质及水文地质资料，苏村煤矿地测科针对10202工作面上覆煤层采空区积水异常区编制探防水方案和设计进行钻孔验证和放水，10202工作面共设计施工了34个钻孔，共计探放采空区积水量为3752m3。2018年上半年10202工作面回采了300多米，没有出现透水事故，正常生产期间工作面正常涌水量为2m3/h左右。因此充分体现了坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘、先治后采”十六字方针和“物探先行，钻探验证”的探测手段，在煤矿安全生产中的必要性。
参考文献：
[1] 张云峰. 近距离煤层开采上覆采空区积水防治技术研究[J]. 神华科技, 2017(12):35-37.
[2] 郝鹏程, 王洋, 文世亮. 回采工作面上覆煤层采空区积水的防治研究[J]. 山东煤炭科技, 2016(6):147-149.
论文作者:于建海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/4
标签：岩层论文; 工作面论文; 采空区论文; 积水论文; 顶板论文; 水性论文; 钻孔论文; 《防护工程》2018年第28期论文;