特厚坚硬岩层组下保水采煤技术分析

摘要：随着我国煤炭产业不断发展，开采规模也日益扩大，不过在开采煤炭的过程当中对于环境的影响也很严重，特别是对水资源所造成的不良影响不得不引起我们的重视，这严重影响了我国经济和社会环境和谐发展的局面。因此保水采煤技术就是为了避免采煤现场出现突水的现象被广泛应用，成为了采煤工程中专家们重点研究的问题。本文着重分析了特厚坚硬岩层组下的特殊地质环境条件，从而探讨在此条件下的保水采煤技术。

关键词：特厚坚硬岩石；保水技术；采煤技术

一、特厚坚硬岩层组下的特殊地质环境条件

特厚坚硬岩层组的显著特点是地区的水文信息比较复杂，容易操作不当导致突发性水害意外事故发生，或者出现水资源流失造成环境破坏，目前有很多的开采区的地理环境有特厚的坚硬岩层，没有稳定的粘土隔水层结构，在井田内的各系当中也会有冲积层存在，组成它们的主要是砂砾。

二、保水开采技术研究现

保水开采技术主要内容是：地质基础的保水开采、实验模型的研究和研究采煤具体方案和施工。对于地质基础的保水开采的研究就是要尽量避免大量突水和泉水的干涸；要求开采过程不过当地环境造成破坏，不影响植被的生长。

（一）特厚坚硬岩层组下保水开采技术要点

1）首先需要注意开采途径。针对当地开采区域的特殊地质环境选择科学合理的保水开采途径，同时合理选择开采区域以及对防水煤柱留设，主要的开采施工现场要合理选择不存在含税的煤层区域，这个区域可直接进行保水开采工作。

2）其次对于含水及隔水层，隔水层区域厚度有限，此区域采取保水开采措施尤为重要，然后方可对此区域进行合理开采，若是已经进行开采工作了要及时做出应急对策，尽可能地避免地下水源遭到破坏。

3）在對防水煤柱留设的时候，要将钻孔冲洗液当做主体从而进行保水GIS的研究工作。然后水开采方式，将倒水裂隙带的高度缩小加上底板加固的技术方法，使倒水裂隙带的影响不会到达水体部位。

（二）在开采过程中工作面配套设备及主要参数

选用实用性强的设备是开采工作顺利开展的重要条件。如下表。

选用高强度的液压支架，可以对顶板局部运动过程进行良好的控制，在长壁开采过程当中保证有足够的初撑力能有效控制剪切破断最先开始于采空区侧，这样避免工作面顶板发生台阶下成的现象。针对具体的开采要求，工作面选择大功率使用可靠性高的重型设备配套工作，快速推进开采工作的进程。

三、特厚坚硬岩层组下的保水采煤技术的应用

（一）特厚坚硬岩层组下的充填膏体技术

充填膏体技术具有的优点是：安全环保、采出率高、广泛选择材料等，在将煤层采出之后冒落顶板之前进行填充膏体。

（二）特厚坚硬岩层组下的隔水关键层技术

而隔水关键层是指最后穿透的关键层，也是最终需要人员进行阻隔的岩层。开采区域的各岩层都具有不同的特性，隔水性能也有所不同，这个技术采用贯穿裂隙或者制造天然通道的方法而来，主要有四个步骤：隔水关键层的位置判断、对其结构进行判断和控制、判断渗流稳定情况、控制渗流的突变通道。

（三）特厚坚硬岩层组下的砂置换开采技术

砂置换开采技术是指利用机械将待开采区的沙运到采空区，从而达到置换目的。

（四）特厚坚硬岩层组下的超高水材料填充技术

这项技术的最大作用在于可以最大程度地降低固体粉料的使用量，主要利用渗水程度高达95%以上的ZKD型高水速填充材料。

（五）特厚坚硬岩层组下的条带开采技术

这种技术工作原理是相间开多个煤层形成条带，而覆岩支撑要保留专门的煤层条带。优缺点明显，优点是有效控制覆岩过分移动，缺点是资源浪费、产出率不高等问题，在实际的开采施工中的应用往往受到局限。

（六）特厚坚硬岩层组下的刀柱式填充技术

刀柱式填充技术多应用于保护含水层和地表层深陷区域，先要对煤房资源进行回采，然后通过管道填充采空区指导填满煤房，然后再利用后退时技术进行回采和煤柱填充，进行的越早效果越好，最后一次采用长壁来进行回采。

（七）特厚坚硬岩层组下的类似膏体物的填充技术

类似膏体物主材制作材料是工业废渣或者钢炉渣等经过适当研磨加工并且添加催化剂进行化学反应而形成的一种粉状胶结剂。优点有：高流动相、较好的填充度、不脱水等，在实际应用中算是较为理想的技术手段。

四、总结

综上所述，在特厚坚硬岩层组下进行透彻的地质分析，研究并且灵活使用各种保水采煤技术，将有效促进保水采煤技术在煤炭行业中的应用，它的广泛应用将煤炭生产过程中的水资源严重破坏的问题有效解决，达到安全环保的绿色生产理念，从而构建和谐社会。

参考文献：

[1]孙红明，孙华超，洪涛.保水采煤技术在神东矿区的应用前景分析.科技致富向导.2011，（5）：118120.

作者简介：贺京华（1978），男，山西下化人，本科，中级工程师，研究方向：煤矿技术管理。