水体下煤矿安全采煤技术的发展

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一水体下采煤技术理论方法的发展

在水体下采煤技术理论上，几项新的技术被提出：

（1）防水安全煤柱的留设方法，为使在综采和综放条件下，防水安全煤柱能得到合理的留设，可通过形成垮落带、导水裂缝带或保护带，通过露头留设的方法留设安全煤柱；

（2）覆岩破坏的数值模拟方法，在覆岩破坏度比较高的地区，可以通过模拟覆岩破坏的发展过程、形态和移位变化情况，方便采煤方案的制定；

（3）涌水量渗透数值分析技术，在地质、水文等采矿条件发生变化时，通过相关软件，包括Feeflow、Modflow等，对涌水量的变化情况进行模拟，从而实现对矿井和工作面涌水量的预测；

（4）人工智能理论的运用，即运用人工智能理论，对水体下煤矿的涌水量、含水层的富水性、采煤作业的安全性等做出科学的分析和评价，从而提高采煤方案的准确性。

二水体下采煤勘测和试验技术的发展

水体下采煤勘测技术上的发展和成就主要体现在以下三个方面：

（1）覆岩破坏高度探测技术，这一技术是保证水体下采煤安全性的关键，利用钻孔电视、钻孔声速、数字测井等综合勘测办法，对覆岩破坏的实际高度进行探测，可以显著提高探测的准确性；

（2）仰上孔水文探测技术，通过将井下的仰上孔作为水文观测孔，对水位的动态、顶板含水层、底层底部的黏土厚度和底层沙土的流动性等进行勘测，实现留设防砂煤柱开采；

（3）在试验研究方法上，可以通过干燥饱和吸水率和崩解试验，对岩石的隔水性能进行评价，通过沙土渗透试验，可以对水体下沙土的富水性进行评价，通过塑性指数和液性指数的试验，可以对黏土的隔水性和流动性进行评价。

三水体下采煤技术的发展

1留矿岩柱顶水采煤技术

留矿岩柱顶水开采技术，是指通过在回采上限和水体之间保留适当的矿岩柱，使水源得以隔离，从而起到保护水体作用的开采方法。在对矿岩柱进行保留的时候，要尽量减少对煤矿资源的浪费，还要保证开采的安全性。这种技术既有一定的优势又有一定的问题：优势主要包括它对矿井的涌水量没有影响，节约了排水费用，而且在开采的系统和工艺上也没有更高的要求，使用比较方便；缺点主要包括对煤矿的浪费和有可能造成安全隐患这两个方面。

2放顶煤开采技术

放顶煤开采技术是一种有助于保证煤产量和开采效率的采煤技术，在近年来，在我国大力的试验和研究之下，这种技术得到了迅速的发展和普及，越来越广泛的被应用到水体下煤矿开采中。但从大的角度来说，我国对这种技术的认识和应用能力仍然不够，在全国各大矿区的普及情况也不是很好。因此，加大对这一技术的研究力度十分重要，只有完善这一技术的使用条件，加强对其理论预测方法和使用规律的研究才能使这一技术得到更好的利用，从而有效地避免在水体下采煤过程中的安全隐患，降低开采风险，提高经济效益。

3保水采煤技术

由于我国部分煤产地的水资源相当匮乏，在采煤的过程中如果造成了地下水渗漏等情况，就会对当地的生态环境造成很大影响，因此，在煤炭开采的同时利用相应的技术保护当地的水源和生态环境十分重要。保水采煤是要让导水裂缝的地带不波及地表的含水层，从而防止水体渗漏到矿井内部，实现既能有效开采煤矿，又能保护水体的作用。除此之外，通过临时疏降法将开采区域内的水体进行转移，在开采完后，地层的移动稳定、裂缝闭合之后，再让水体回流，也能实现保水采煤的目的。

四水体下采煤安全监测技术的发展

水体下采煤的安全检测技术对预防水体下采煤中可能发生的安全事故具有重要意义，它有利于提高水体下采煤的安全性。近年来，我国在水体下采煤安全检测技术上做了许多探究，在一定程度上提高了水体下采煤的安全性：

（1）通过对矿井下围的岩石温度进行测量，分析地下水的分布情况，从而给突水预测提供依据。通过水情监测和分析预测相结合，可以对水下作业的安全性进行预报，保障了作业的安全；

（2）建立水体下采煤安全监测系统，利用微震检测技术对水体下的岩石和岩体的弹性信号波进行监测，实现对水体下采煤环境的监测。除此之外，还有地下水动态自动监测及预警系统以及矿井水害预警系统等都能实现对水体下采煤安全的监测，保障水体下采煤的安全。

五结语

水体下采煤是一项具有很高专业性和复杂性的工作，它与煤炭开采工程的设计、审批、实施等多个环节具有相当紧密的联系，加强对水体下采煤安全技术的研究不仅有利于使采煤工作更顺利地开展，从而保证矿井工作人员的生命安全；还有利于保障我国煤矿事业的长久发展，实现经济效益和环境效益的共同提高。因此，相关研究者要更加重视对水体下煤矿安全采煤技术的研究，推动我国采煤技术的发展。

作者：贾继宝 单位：山西焦煤汾西矿业中盛煤业公司