第十一章 水体下采煤技术

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
分析水体下放顶煤开采
1.1 水体下开采常用的采煤方法水体下开采方法按照先深后浅，先远后近，先采隔水层厚的地点、后采隔水层薄的地点，先采条件好、后采条件复杂地点的原则。

采煤方法一般有单一长壁、倾斜分层人工假顶长壁、仓房式、急倾斜煤层沿走向推进的伪倾斜柔性掩护支架等。

在水体下实施综放开采始于90 年代初期，应用比较普遍，在兖州、邢台、龙口、大屯、淮南等矿区，针对不同富水性的松散含水层水体和不同类型的覆岩，在留设防水、防砂及防爆煤柱等条件下，都成功地实现了综放安全开采。

顶板管理一般有全部跨落、水砂充填、矸石充填及留煤柱支撑顶板等。

1.2 水体下的放顶煤开采
在水体下使用放顶煤开采工艺，使采场的上覆岩层活动规律及结构特点发生了较大的变化，造成了明显的矿压凸现。

由于在水体下使用综放开采使煤炭的一次开采厚度加大，开采强度也随之增加，采动破坏性影响程度明显加剧对水体下安全采煤产生重大影响，具体应采取一些技术措施，把工作面涌水量控制在保证安全生产，且同时取得良好经济效益的水平上，从而最大限度地开采水体下压煤。

放顶煤开采的生产效率取决于顶煤的冒落是否充分和冒落下的顶煤能否顺利输出，在顶煤冒落性较好的条件下，顶煤的采出率与放顶煤效果取决于合理的放顶煤工艺参数的确定。

由顶煤放出规律确定水体下采煤时对弯曲带、裂隙带和破碎带的影响，特别是对裂隙带的影响。

对于放下顶煤的采场而言，由于开采条件的限制，顶煤一般发生沿走向的水平位移和铅垂方向的垂直位移，位移的结果使顶煤发生断裂和破碎，对于倾角较小的走向长壁放顶煤工作面，其顶煤主要表现为水平位移。

而老顶位于直接。

矿井水灾防治及水体下安全采煤预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制矿井水灾防治及水体下安全采煤一、地下水的基本知识（一）自然界中水的循环自然界中的水：1、大气水：水蒸气、云、雾、雨、雪和冰雹；2、地表水：河流、湖泊、海洋、冰雪；3、地下水：保存在地下岩石的空隙、裂隙及岩溶中的水。

自然界中的水在太阳辐射热和重力的作用下不断地循环着。

从海洋、河流、湖泊的表面，岩石的表面及植物的叶面上蒸发，变成水汽上升至大气圈中。

在高空凝结，形成不同形式的降水而降落到地面。

降落下来的水一部分就地蒸发，一部分通过地表和地下径流的形式回归到海洋、河流、湖泊中。

（二）岩石的空隙性和透水性1、岩石的空隙性（1）孔隙：岩石颗粒之间存在的空隙。

孔隙以孔隙度(n)表示。

30%或更大。

~颗粒大小均匀，孔隙度大；大颗粒之间空隙充填有较小颗粒，孔隙度小。

沉积岩孔隙度一般为10%，砾岩和充填胶结差的砂岩可达20%（2）裂隙：坚硬岩石受地壳运动作用，产生各式各样的裂缝，称为裂隙。

（3）岩溶：地下水溶蚀了某些可溶性岩石（如石灰岩、石膏、岩盐）后，在岩石中形成了洞穴，称为岩溶溶洞。

2、岩石的透水性岩石能使水透过本身的性能，称透水性。

根据岩石透水性的大小，岩石可分为透水岩石和不透水岩石。

砂、砾石、砾岩以及裂隙与岩溶比较发育的岩石（砂岩、石灰岩）为透水性岩石；粘土及裂隙不发育的岩石（如页岩）为不透水岩石。

岩石的透水性是相对的。

在普通压力下为不透水岩石，在高压力下可能是透水性岩石。

介于透水与不透水之间的岩石为半透水性岩石，如亚粘土和亚砂土等。

岩石透水性的大小，用渗透系数表示。

(见图1)渗透系数是水力坡度为1时的渗透速度。

测得太原组石灰岩含水层渗透系数平均为4、79210-6m/s（0、414m/d）;本溪组石灰岩含水层渗透系数平均为1、44610-6m/s(0、125m/d)。

3、透水层与不透水层；含水层与隔水层能够透水或透水性强的岩石，称为透水层，如石灰岩，白云岩，空隙度大的砾岩和砂岩。

水体下采煤的安全与技术措施分析摘要:文章介绍了水体下采煤的特点和影响因素,分析了当前实践中不同水下采煤的技术要求,探讨了安全技术措施。

关键词:水体下采煤影响因素控制方法安全技术措施所谓水体下采煤指的是在开采煤层上方的地表水体下采煤。

据统计,我国的重点煤矿受水威胁储量超过250亿吨,有百余条较大的河流压煤,还有微山湖、太湖、大冶湖和渤海等湖海下压煤,在华北、东北和华东平原地区普遍有第四系的含水砂层覆盖,这些地区的煤田浅部开采都存在含水砂层下采煤的问题。

显见,水体下采煤在我国多数矿区都有不同程度地存在,而且在今后较长一段时期内不可避免。

近年来,相关方面做了大量的研究和实践工作,取得可喜的进步。

这里浅就笔者的学习与实施情况,简要探讨水体下采煤的安全与技术措施。

1 几种水体下采煤技术对安全技术上的要求(1)综合机械化顶水采煤。

我国研究和实践水体下采煤技术已历经了50余年历史,以往主要采取炮采和普通机械化开采。

20世纪80年代后,我国投入了水体下安全综采的研究与实践。

鉴于“综采”工作面上机电设备多,抗水患能力较差,因此要求水体下采煤的安全性很高,防水安全煤柱尺寸也较大。

(2)综合机械化放顶煤顶水采煤。

“综放”开采主要适用于厚煤层和特厚煤层,工作面的采高一般5m～15m,可根据需要适当调整。

这种开采方式工作面上机电设备多,部分矿井为“一矿一面”或“一矿两面”的高产高效模式。

因此,一旦工作面涌水量较大,将对矿井生产造成十分不利的影响。

因此,在水体下采煤中,通常综放工作面覆岩破坏高度大、变化幅度大、防水安全煤柱尺寸大。

为减少煤炭损失,通常采用台阶式“限厚放煤”的方法减少采高,降低覆岩破坏高度、减小防水安全煤柱厚度。

(3)保水采煤。

我国水资源丰富,但人均占有量偏低,在煤炭资源丰富的中西部地区,水资源却相当匮乏,生态环境脆弱。

煤田开发过程中,地下水渗漏、水位大幅下降,对当地生态产生不利影响。

保水采煤要求导水裂缝带高度不波及地表及浅部含水层,使水体不向矿井泄漏。