淮北礦業破解灰巖承壓水上開采難題

實現災害防治與地下水資源保護雙重目標

本報訊 經過4年多的艱苦攻關，淮北礦業集團煤礦深部灰巖承壓水上開采水害防治與地下水資源保護技術實現新突破，有效解決了煤礦深部復雜水文地質條件下煤層開采時，灰巖高承壓水對采掘活動的安全威脅，煤礦開采過程中地下水資源保護成效顯著。該技術的研發對我國華北型煤田深部灰巖承壓水上開采的水害防治工作極具指導意義，為實現煤礦開采的地下水資源保護提供了可靠的工程方法。

我國煤礦水文地質條件復雜、水害類型多樣、水害威脅嚴重，煤炭開采與地下水資源保護始終是一對矛盾。

煤礦進入深部開采后，隨著灰巖含水層水壓的逐步增加，傳統的灰巖承壓水上開采的水害防治方法，已無法滿足煤礦深部開采的安全需要，礦井排水量逐年增加。特別是在當前高度重視安全生產、環境保護的形勢下，如何保障煤礦職工的生命安全，確保灰巖高承壓水上“零突水”的安全開采，同時實現煤礦災害防治與地下水資源保護的雙重目標，已成為煤礦企業迫在眉睫必須解決的技術難題。

為此，2014年開始，淮北礦業集團與中國煤炭科工集團西安研究院合作研發地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖水防治技術，針對煤礦深部灰巖水壓大、井下鉆探揭穿高承壓含水層施工效率低、安全風險大、地下水資源流失嚴重等難題，率先在煤炭行業應用地面定向鉆進技術，采取實驗研究、預測評價、理論與工法創新和綜合治理的技術路線，突破傳統觀念與方法，形成集探查、治理、驗證、評價為一體的煤礦深部開采薄層灰巖水害預測與防治、地下水資源保護的理論和關鍵技術體系。

該項目研發組成員、淮北礦業股份公司副總工程師倪建明介紹，地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖水害防治技術破解了定向鉆進技術在煤田薄層灰巖中精準判層、連續順層鉆進、水文地質評價、注漿改造與效果驗證等技術難題，滿足淮北礦區煤層900米埋深的安全開采需要，確立了礦井深部開采煤層下覆灰巖承壓水害防治“遠堵近疏、查治結合、資源開采與保護并重”的技術原則，形成了裝備與工藝選擇、鉆孔設計與順層鉆進、連續精準判層、水文地質條件評價、注漿材料篩選、注漿改造設計、工程效果驗證與評價等成套技術，實現了我國礦井水害防治技術更新換代。

目前，該成果已在淮北礦業及相鄰礦區得到推廣應用。地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖技術的研發成功，不但從根本上解決了煤礦深部灰巖承壓水上開采的水害防治和地下水資源保護的技術難題，也為生產過程中出現的如隱伏陷落柱、斷層滯后突水的快速封堵，地質異常體、高水位區的超前查治等特殊情況處理，提供了高效、快捷的工程方法。

2014年以來，淮北礦業集團完成了朱莊礦、桃園礦6個標段的底板承壓水害區域超前治理工程，累計區域超前治理面積351.8萬平方米，解放可采儲量849.15萬噸，已安全采出煤量410萬噸，礦井正常排水量下降40%，預計開采后可獲得邊際經濟效益448715.4萬元。采用定向鉆進技術查治隱伏陷落柱2個，快速治理突水事故4起，處理井下巷道漏漿、治理灰巖高水位區各1處。該技術在全國推廣應用后，經濟社會效益巨大。

地面定向鉆孔注漿改造薄層灰巖技術的研發，從根本上扭轉了底板灰巖承壓水害防治的被動局面，實現了底板灰巖承壓水害防治從井下查治向井上查治、井上下聯合驗證的轉變、從措施防范向工程治理的轉變、從逐面治理向區域治理的轉變、從采前治理向掘前治理的轉變、從被動防治向治保結合的轉變，實現了災害防治與地下水資源保護的雙重目標。

淮北礦業技術中心負責人臧明甫介紹，淮北礦業集團高度重視科研創新工作。近5年來，淮北礦業集團累計完成研發項目190余項，推廣應用117項，73項科技成果獲省級以上獎勵。（王盟）

《中國煤炭報》2018年4月14日 4版