摘 要： 本项目隶属于采煤工作面防治水工程优化设计，技术人员结合大量的工作实践经验、在井下的现场演示试验的基础上，根据采煤工作面及两巷道防治水特点分析，通过合理的计算优化设计防治水工程，经过实践证明，工作面的防治水安全状况大大改善，有效的杜绝了局部较小淋水%涌水对工作面两巷的长期冲刷，促进了采煤工作面质量标准化达标，安全效果较好。
　　关键词： 采煤；工作面；防治水
　　【中图分类号】 P618.11
　　【文献标识码】 B
　　【文章编号】 2236-1879（2017）11-0208-01
　　采煤工作面的突水问题严重影响采煤工作的开展，采煤工作面的防治水方法有很多种，这些方法都能有效的解决工作面突水的问题本文采用将工作面地板加固和对含水层进行改造的方法，对采煤工作面的防治水工程进行优化设计，以保证采煤工作的顺利进行。
　　1 煤矿的具体情况分析
　　1.1 本文我国的某煤矿为例，对采煤工作面的防治水工程进行优化设计。该煤矿的年产量为180万吨，煤矿的水文条件和地质条件都比较复杂。在煤矿投入生产以来，已经多次发生工作面的突水事件，大大的影响了采煤工作的进行，也给煤矿企业造成了一定的经济损失，针对这一问题，应该做好采煤工作面的防治水工作，对防治水工程进行优化设计，采用底板加固和含水层改造的设计方法对突水问题进行治理。
　　1.2 煤矿的水文条件和地质条件。此煤矿的采煤层为二煤层，其中灰岩的含水层组为50m，整个含水层由6层石灰岩组成，层与层之间都有泥岩，并且各层的灰岩层较稳定，灰岩层内有裂缝，有较强的富水性，岩层的渗透系数一般在2m/d～20m/d之间，岩层内的水压值在4～6MPa之间，每个含水層都有一定的水力联系，这些含水层会造成采煤工作面的突水情况。煤层底板岩层就主要的隔水层组，由于该煤矿的地质条件比较复杂，所以容易发生突水状况。
　　1.3 工作面突水情况分析。该煤矿采煤工作面的隔水层约为50m，抗压强度较低，并且工作面由砂和泥岩组成。根据以往的经验可以判断，在对工作面进行开采工作时，工作面的底板会受到一定的压力，进而发生突水情况。
　　2 工作面防治水方案
　　2.1 缩短采煤工作面的倾斜长度。采煤工作面斜长对底板的影响要远远大于采深、煤层、底板强度对底板突水的影响，在采煤过程中采用短壁采煤法可以组织工作面底板的破坏强度和深度，防止工作面底板承压水的侵入。在对工作面的斜长进行计算时，要根据科学的数理统计方法，设计出适合该煤矿水文地质条件的工作面斜长，这样就能有效的解决工作面的突水状况。在加大工作面斜长的工作中，要采用底板加固和含水层改造的方式进行设计，这样才能防止底板突水情况的发生。
　　2.2 工作面底板加固、含水层改造。对采煤工作面的底板进行加固处理就是对隔水层的薄弱地带进行注浆强化处理，这样就能使采煤工作面具有一定的抗采动能力，以保证煤矿生产的安全性，对于工作面的原始断裂地带进行注浆处理，起到非常重要的作用。在对煤矿的含水层进行改造时，通过钻探注浆把含水层的水分置换到采煤场外，切断采煤工作面的突水源头，进而避免了突水情况的发生。将采煤工作面的底板进行加固，对煤矿的含水层进行改造，这一设计方案是抑制突水情况发生的有利途径。
　　a.采煤工作面的底板加固和含水层改造设计。在采煤工作面的上下巷道内，要根据距离来布置钻探注浆硐室，并在采煤工作面上布置钻孔。通过对以往的钻探注浆经验进行分析，将经验运用到该煤矿的注浆作业中，工作面底板的含水层浆液的扩散半径可以达到20～30m之间，终孔的层位设计在含水层的中下部；
　　b.确定钻孔参数。一般在煤矿的矿井中，地下水的水压都比较高，水压一般在4～6MPa之间，采煤工作面的底板岩层都比较脆弱，这就要求施工钻孔的孔口管长度必须在达到16m以上，然后才能进行注浆加固工作。在钻孔之前，要做好耐水压测试，测试的耐压值必须保证在15MPa以上，并且鉆孔的周围没有底鼓和漏水的现象发生。钻孔的深度要根据钻孔所在的位置进行确定，一般来说，钻孔的深度都在100mm～200mm之间；
　　C.注浆参数。在注浆材料的选取中，应该选用普通的硅酸盐水泥，在注浆量比较大的情况下可以适当的加入黄土和粉煤灰来调和，注浆浆液中水和水泥的比例一般为1：1～0.75：1在钻孔的出水量和吃浆量较大的情况下，可以适当的对水和水泥的比例进行调整。注浆的压力为14MPa，一般为水压的两到三倍。这样既能保证注浆量，又能保证注浆过程的施工安全。
　　3 防治水效果
　　3.1 该煤矿采用对采煤的工作面进行加固和对含水层进行改造的设计方法，在采煤工作面防治水方面取得了一定的成效。在该煤矿中，某工作面的长度为800m，倾斜长度为100m左右，含水层的厚度为28m，煤层的倾斜角度为16度，可以采集的煤矿总量约为40吨，水压值为5.5MPa在煤矿回采前，利用电磁法对采煤工作面的构造进行检测，发现含水层有两个异常区，有可能发生突水情况，所以对此工作面采用底板加固和含水层改造的方式进行设计。通过这一方式有效了保证了采煤工作面的安全性，预防了工作面的突水情况，这一设计方案取得了一定的成效。
　　3.2 该煤矿的水压较高，含水层的富水力大，煤层和含水层之间的距离较远，在这种情况下使用工作面加固的设计方法，有效的改善了工作面的突水情况，解决了原有防治水方案中不能解决的问题，证明该地质条件下适合采用此方法，在相同水文地质条件的煤矿中也可以采用该设计方法。在工作面回采之前，要利用电磁法进行水源测试，这样便于防治水工程的进行。在防治水工程中要将物探和钻探工作相结合，这样才能有效的保证防治水工程的进行。在工程设计中，要对含水层进行分析并进行改造，从而切断工作面底板和含水层之间的联系。
　　结语
　　通过对该采煤工作面进行地板加固和含水层改造设计，杜绝了突水事件的发生，一定程度上控制了煤矿矿井的涌水量。这样有效的减少了突水事件造成的损失，是煤矿的安全生产得到了保证，这样就能为煤矿企业减少生产成本，从而实现了利益的最大化，使企业取得了较好的经济效益和社会效益。
　　参考文献
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　　[2]采煤工作面带压开采分析及综合防治水措施[J]. 娄彦辉，姜玉海.煤炭技术. 2009（06）.
　　[3]采煤工作面底板加固和含水层改造防治水方法[J]. 李飞，安栓志，高琪.煤炭技术. 2004（11）.
　　作者简介：古浩（1992.10-），男，河南义马人，助理工程师，本科学历。