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[摘要]兴源矿四采区为薄基岩区，6#煤层开采受上覆第四系底部卵石含水层水害威胁，在6402工作面安装导水裂隙带监测系统，通过导水裂隙带高度的超前和采后实时监测，确定在采高2.5m，导水裂隙带最大高度37m左右，在此基础上参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定，计算分段采高保护层厚度和防水煤岩柱高度，制定了6402综采面薄基岩区分段科学控制采高、防止第四系底卵突水的技术方案，确定了突水危险区控制采高及回采长度。6402成功回采实线证明了该方案的科学、有效性。
[关键词]裂隙 研究 水害防治
[中图分类号] F301.24 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-308-1
兴源矿隶属开滦（集团）蔚州矿业公司，位于河北蔚县矿区中西部。依据井田勘查资料，四采区为井田薄基岩区，6煤顶板基岩厚度小于经验性导水裂隙带高度。根据该矿第一个综采工作面6401揭露，6401工作面开采后涌水量40m3/h左右（涌水量大于该矿历史单工作面涌水量），涌水水源为6#煤顶板砂岩含水层亦或第四系底部卵石含水层仍不甚清楚，四采区水文地质条件较复杂。以此加强对6#煤开采导水裂隙带研究，对薄基岩顶部第四系底部卵石含水层水害防治意义重大。
1采区地质、水文地质条件
1.1采区地质概况
采区含煤地层为侏罗系中下统下花园组，可采煤层为1#、5#、6#，其中6#煤为主要可采煤层；第四系平均厚度205m，直接覆盖于煤系地层之上。采区地质构造较为简单。
1.2采区水文地质条件
①第四系底部卵石含水层，采区均有分布，该段含水层岩性主要为卵石、砾石夹粗砂层，含水层厚度5～10m，该含水层在采区范围内局部与基岩接触，补给6#煤顶板砂岩含水层。建井时期井筒揭露该段含水层，测得单位涌水量Q=3.54m3/h，q=0.222 L/s.m，K=3.38m/d；该段含水层富水性为弱—中等。
②煤系（6#煤顶板）砂岩含水层该含水层位于6#煤顶板至基岩顶界面间，主要为层间砂岩，含水层由2～3层细砂岩、中砂岩组成，厚度5.00～14.15m。巷道掘进过程中，6煤顶板砂岩含水层有3次以裂隙淋水方式进入矿井，涌水量20m3/h左右。该含水层富水性相对较弱。
2四采区6402工作面6#煤开采导水裂隙带高度监测
2.1采用研究方法及技术路线
工作面导水裂隙带监测系统旨在监测导水裂隙带发育过程、形态特征及导水裂隙带高度最大值。
现场进行导水裂隙带发育高度实时监测主要器材为：美国Dyniscal公司的压力传感器和流量传感器、电磁流量计、孔口法兰盘、专用防水数据电缆、数据记录处理系统、′输水管、孔口压力表（MA）、排气管（PVC管）、井下防爆壳（MA）和防爆接线柱（MA）等。
监测原理为：通过实时监测顶板裂隙发育引起的顶板钻孔注水流量和压力变化实现导水裂隙高度监测。
2.2导水裂隙带高度“超前”监测
采区6402工作面顶板基岩厚度较薄，而其上第四系冲积层厚度相对较厚，使得工作面在回采过程中潜在第四系冲积层砂砾层含水层突水的危险。为此，在6402工作面回采过程中，对其进行顶板导水裂隙带发育高度“超前”探测，为四采区及井田其它采区的安全回采提供科学的可靠的导水裂隙带高度发育值。
2.3导水裂隙带高度综合监测结果
①采用实时监测系统，进行超前和采后监测；②6402工作面回采高度2.5m左右时，超前导水裂隙带发育距离为22-27m；最大导水裂隙带发育高度37m；③6402采后导水裂隙带发育高度在采后3个多月进行，监测注水压力较小，核实高度30m；④结合超前孔T1的通3和通5传感器，可得6402最大导水裂隙带高度在37m左右。
3四采区冲积层水害防治
3.1采区防水煤柱留设
参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定。煤层露头被松散富水性强含水层覆盖时防隔水煤（岩）柱留设图。
由兴源矿井田内及周围矿井钻孔资料可知，井田第四系底部粘土土层较薄，甚至没有；工作面煤层回采厚度分别为3m、2.5m、2m、1.8m，由经验公式计算保护层厚度为：18m、15m、12m、10.8m，防水煤岩柱高度为实测导水裂隙带高度+保护层厚度分别为：55m、52m、49m、47.8m。
3.2分段采高及走向长度控制
采区分段采高及走向长度控制方案：① 基岩高度47.8m范围内回采高度控制在1.8m以内；②基岩高度49m范围内回采高度控制在2m以内；③基岩高度52m范围内回采高度控制在2.5m以内；④基岩高度55m范围回采高度控制在3m。
4结语
通过对本矿井四采区6402工作面煤层开采导水裂隙带高度监测，为蔚县煤田侏罗系煤层现代化开采的导水裂隙带研究积累了可靠现场实测数据，为防治四采区第四系底部卵石含水层水提供了资料依据。依据监测的导水裂隙带高度，制定了6402综采面薄基岩区分段科学控制采高、防止第四系底卵突水的技术方案，确定了突水危险区控制采高及回采长度，划定了薄基岩区1.8m、2.0m、2.5m和3m變采高位置和分段控制长度。6402成功回采实线证明了该方案的科学、有效性。
参考文献
[1]中国矿业大学.兴源矿四采区薄基岩冲积层水害防治及导水裂隙带高度研究报告[R].江苏徐州：中国矿业大学，2012.
[2]武强等.煤矿防治水手册[M].北京：煤炭工业出版社，2013.
[关键词]裂隙 研究 水害防治
[中图分类号] F301.24 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-308-1
兴源矿隶属开滦（集团）蔚州矿业公司，位于河北蔚县矿区中西部。依据井田勘查资料，四采区为井田薄基岩区，6煤顶板基岩厚度小于经验性导水裂隙带高度。根据该矿第一个综采工作面6401揭露，6401工作面开采后涌水量40m3/h左右（涌水量大于该矿历史单工作面涌水量），涌水水源为6#煤顶板砂岩含水层亦或第四系底部卵石含水层仍不甚清楚，四采区水文地质条件较复杂。以此加强对6#煤开采导水裂隙带研究，对薄基岩顶部第四系底部卵石含水层水害防治意义重大。
1采区地质、水文地质条件
1.1采区地质概况
采区含煤地层为侏罗系中下统下花园组，可采煤层为1#、5#、6#，其中6#煤为主要可采煤层；第四系平均厚度205m，直接覆盖于煤系地层之上。采区地质构造较为简单。
1.2采区水文地质条件
①第四系底部卵石含水层，采区均有分布，该段含水层岩性主要为卵石、砾石夹粗砂层，含水层厚度5～10m，该含水层在采区范围内局部与基岩接触，补给6#煤顶板砂岩含水层。建井时期井筒揭露该段含水层，测得单位涌水量Q=3.54m3/h，q=0.222 L/s.m，K=3.38m/d；该段含水层富水性为弱—中等。
②煤系（6#煤顶板）砂岩含水层该含水层位于6#煤顶板至基岩顶界面间，主要为层间砂岩，含水层由2～3层细砂岩、中砂岩组成，厚度5.00～14.15m。巷道掘进过程中，6煤顶板砂岩含水层有3次以裂隙淋水方式进入矿井，涌水量20m3/h左右。该含水层富水性相对较弱。
2四采区6402工作面6#煤开采导水裂隙带高度监测
2.1采用研究方法及技术路线
工作面导水裂隙带监测系统旨在监测导水裂隙带发育过程、形态特征及导水裂隙带高度最大值。
现场进行导水裂隙带发育高度实时监测主要器材为：美国Dyniscal公司的压力传感器和流量传感器、电磁流量计、孔口法兰盘、专用防水数据电缆、数据记录处理系统、′输水管、孔口压力表（MA）、排气管（PVC管）、井下防爆壳（MA）和防爆接线柱（MA）等。
监测原理为：通过实时监测顶板裂隙发育引起的顶板钻孔注水流量和压力变化实现导水裂隙高度监测。
2.2导水裂隙带高度“超前”监测
采区6402工作面顶板基岩厚度较薄，而其上第四系冲积层厚度相对较厚，使得工作面在回采过程中潜在第四系冲积层砂砾层含水层突水的危险。为此，在6402工作面回采过程中，对其进行顶板导水裂隙带发育高度“超前”探测，为四采区及井田其它采区的安全回采提供科学的可靠的导水裂隙带高度发育值。
2.3导水裂隙带高度综合监测结果
①采用实时监测系统，进行超前和采后监测；②6402工作面回采高度2.5m左右时，超前导水裂隙带发育距离为22-27m；最大导水裂隙带发育高度37m；③6402采后导水裂隙带发育高度在采后3个多月进行，监测注水压力较小，核实高度30m；④结合超前孔T1的通3和通5传感器，可得6402最大导水裂隙带高度在37m左右。
3四采区冲积层水害防治
3.1采区防水煤柱留设
参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定。煤层露头被松散富水性强含水层覆盖时防隔水煤（岩）柱留设图。
由兴源矿井田内及周围矿井钻孔资料可知，井田第四系底部粘土土层较薄，甚至没有；工作面煤层回采厚度分别为3m、2.5m、2m、1.8m，由经验公式计算保护层厚度为：18m、15m、12m、10.8m，防水煤岩柱高度为实测导水裂隙带高度+保护层厚度分别为：55m、52m、49m、47.8m。
3.2分段采高及走向长度控制
采区分段采高及走向长度控制方案：① 基岩高度47.8m范围内回采高度控制在1.8m以内；②基岩高度49m范围内回采高度控制在2m以内；③基岩高度52m范围内回采高度控制在2.5m以内；④基岩高度55m范围回采高度控制在3m。
4结语
通过对本矿井四采区6402工作面煤层开采导水裂隙带高度监测，为蔚县煤田侏罗系煤层现代化开采的导水裂隙带研究积累了可靠现场实测数据，为防治四采区第四系底部卵石含水层水提供了资料依据。依据监测的导水裂隙带高度，制定了6402综采面薄基岩区分段科学控制采高、防止第四系底卵突水的技术方案，确定了突水危险区控制采高及回采长度，划定了薄基岩区1.8m、2.0m、2.5m和3m變采高位置和分段控制长度。6402成功回采实线证明了该方案的科学、有效性。
参考文献
[1]中国矿业大学.兴源矿四采区薄基岩冲积层水害防治及导水裂隙带高度研究报告[R].江苏徐州：中国矿业大学，2012.
[2]武强等.煤矿防治水手册[M].北京：煤炭工业出版社，2013.