靳德武刘 基许 峰王振荣庞乃勇

(1.中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710054;2.陕西省煤矿水害防治技术重点实验室,陕西 西安 710077; 3.煤炭科学研究总院,北京 100013;4.神华神东煤炭集团有限责任公司,陕西 神木 719315)

榆神矿区煤层埋深较浅,其开采普遍受到顶板浅层松散含水层的威胁[1],采用钻孔进行强降深、大流量超前预疏放是顶板水害防治的主要措施[2-3]。在特定的地质、水文地质条件下,超前疏放顶板含水层水甚至是惟一的手段[4]。为确保安全,采前尽可能疏放顶板水,将充水含水层水量和水压均减小到一定程度再进行回采。

针对煤层开采顶板涌水规律,赵春虎等[5]以榆神矿区为例,采用数值分析方法计算分析了3 种涌水模式下的顶板涌水规律。针对顶板疏放水钻孔优化布置,刘基等[6]以“渗流-管流耦合模型”理论为基础,基于含水层-钻孔间水量交换量,计算分析了不同参数的顶板疏放水钻孔涌水量变化趋势。李永涛和杨建[7]以蒙陕接壤区纳林河二号矿井为例,分析了顶板预疏放后工作面涌水规律,得出首采工作面涌水量与推采步距呈正相关关系的结论。

前人研究工作多集中在顶板水害防治方面,而对于充水含水层疏降至何种程度才是既经济又安全的问题则较少涉及,而该问题又是生产中迫切需要解决的问题。如果预疏放水量过大,第四系浅层松散含水层漏失严重,则造成水资源浪费;相反地,预疏放水量过小,则顶板含水层难以疏降至安全水头,存在重大安全隐患。……