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[摘 要]井下开采，尤其是深部区，奥灰的高承压水在原始导高及隐伏断层、破碎裂隙带、岩溶等自然通道下，通过矿山压力进入采掘工作面，造成工作面突水。为进一步说明这一问题，新矿集团某矿井某一工作面向下部延深，垂距越来越深，突水系数越来越大，通过对数据的分析，探讨高承压水对深部开采的影响。
[关键词]承压水 矿压 断层 防治
中图分类号：TQ556 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0272-01
井下开采，尤其是深部区，奥灰的高承压水在原始导高及隐伏断层、破碎裂隙带、岩溶等自然通道下，通过矿山压力进入采掘工作面，造成工作面突水。为进一步说明这一问题，新矿集团某矿井某一工作面向下部延深，垂距越来越深，突水系数越来越大，通过对数据的分析，探讨高承压水对深部开采的影响。
一、出水水源分析
（一）出水水源分析：從突水前后徐灰水位上升，奥灰水位下降分析，突水水源主要是奥灰水，通过断层、裂隙补给徐灰造成底板突水。从现在徐灰水位继续上升，奥灰水位略有下降分析，奥灰水补给量大，徐灰水过水通道小造成。有继续出水可能，情况非常危险。
（二）出水原因分析：从初期出水的位置及工作面多条小断层分析，出水原因不是工作面上方F41断层及F29号断层之间突水，而是工作面多条小断层以及下方的隐伏构造裂隙在工作面充分采动和高承压水的双重作用下，沟通导水裂隙，造成突水。
二、工作面水文地质情况分析
（一）从突水系数方面分析
徐灰突水系数为0.134～0.135（MPa/m），奥灰突水系数为0.076～0.077（MPa/m）受底板徐灰水严重威胁。
徐灰突水系数计算：
徐灰水位，取徐观11号孔-30.2 m （2012.1.28），隔水层厚度取108-8号孔9煤层至徐2灰岩44.2m。
T===0.134～0.135（MPa/m），
式中：T-突水系数（Mpa/m）；
P-底板隔水层承受的水头压力（Mpa）；
M-10-2煤层至徐2灰岩隔水层厚度（m ）；
奥灰突水系数计算：
奥灰水位取井观10号孔58.28 m （2012.1.14），隔水层厚度取81号孔9煤层至奥灰顶95.97m。
T===0.076～0.077（MPa/m）
式中：T-突水系数（Mpa/m）；
P-底板隔水层承受的水头压力（Mpa）；
M-9煤层至徐2灰岩隔水层厚度（m ）；
（二）从历史突水情况分析
历史上先后有四次突水。9502、9503、9409、9410面等突水点均为9煤层突水，各突水点情况如下：
1、9502工作面突水情况
9502工作面位于9500采区，工作面走向长620m，倾斜长200m，工作面采到10m时，上面底板遇落差1.5m正断层，采到190m时，后部水量突然加大，初期为108m3/h，采到225m时，水量增到2082.m3/h。
处理：进行物探，然后在低阻异常区施工钻孔3个并利用疏40号孔共注入水泥76吨，将水堵住。
2、9503工作面突水情况
9503工作面位于9502倾斜下方，工作面标高–420～-550m，工作面走向长500m，分上中下3个面回采，工作面中部有一条走向2～25度，倾角50～70度，落差2.5m的正断层，当工作面中面回采至260m，下面回采至250m时，断层后部220m处突然出水，水量为108m3/h， 三天后水量增大到190.2m3/h。处理情况：利用疏46#孔注入水泥11吨，施工疏47#孔，注水泥3.1吨。水量从190.2m3/h减少到174m3/h。
3、9410工作面突水情况
9410工作面位于9400采区9408工作面倾斜下方，上面回采至28m，下面回采至125m工作面后部采空区出水，水量13.26m3/h，经分析，主要是9410下面有一条落差0.35m断层。由于出水量少，没采取治理措施。
4、9409下面突水情况
9409工作面，位于9400采区9407工作面倾斜下方，对拉面生产，上面走向长550m，倾斜长90m，下面走向长430m，倾斜长100m，下面回采到153m时，下出口以上34m处底板突水，最大水量105.72m3/h。以后稳定在53.76m3/h。处理施工钻孔2个，共注入水泥480.95t。水量从53.76m3/h减少到10.32m3/h。
分析4次突水，富水带附近有岩浆侵入9煤层且富水线随岩浆侵入周边变化也随之变化现象。由于岩浆受地壳运动影响，从地下深处向上喷出的一种高温岩石溶液，在喷出过程中，一般沿薄弱地段侵蚀并充填，而边缘地段由于岩浆冷却收缩后，与围岩留有一定空隙，为岩浆阻隔富水带，为地下水的运移创造了条件。
（三）从某矿工作面注浆堵水资料分析
1、工作面底板破碎，下面钻孔见水早，喷矸石、塌孔严重为主要出水点，上面相对较差。从平面来看大的出水点、注浆点都分布在工作面停采线及以内30m范围内；从立面看，富水层位主要是徐灰含水层，充水强度较大。
2、工作面原生走向小落差断层构造较为发育，导水小断层裂隙的存在，使徐奥灰高承压水导升到距9煤层底板较近的位置。工作面达到充分采动后由于矿压对底板破坏深度达到最大，勾通了导水裂隙，从而造成了底板突水，采动裂隙成为主要的导水通道。
3、1-5孔、3-5孔证实了水源不是来自南北方向（某矿上出口F4断层和某矿下出口），而是东西方向。
4、某矿工作面突水原因主要是由于面上小断层及隐伏导水裂隙，在奥灰高承压水及工作面充分采动作用下，奥灰水通过导水小断层、裂隙通道上升造成底板突水。
三、结论与建议
从某矿工作面注浆堵水后回采情况分析，虽然通过工作面注浆堵水，有效的充填了工作面出水范围底板灰岩裂隙，切断了水源补给通道，但从实际情况来看，工作面底板十分破碎，徐灰水位居高不下，底板时有小出水点出现，仍然存底板突水可能。随着工作面回采，矿压进一步增大，对底板的破坏将会越深，容易形成新的采动裂隙，因此工作面回采应采用条带开采，尽量在初次来压前撤面。
[关键词]承压水 矿压 断层 防治
中图分类号：TQ556 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0272-01
井下开采，尤其是深部区，奥灰的高承压水在原始导高及隐伏断层、破碎裂隙带、岩溶等自然通道下，通过矿山压力进入采掘工作面，造成工作面突水。为进一步说明这一问题，新矿集团某矿井某一工作面向下部延深，垂距越来越深，突水系数越来越大，通过对数据的分析，探讨高承压水对深部开采的影响。
一、出水水源分析
（一）出水水源分析：從突水前后徐灰水位上升，奥灰水位下降分析，突水水源主要是奥灰水，通过断层、裂隙补给徐灰造成底板突水。从现在徐灰水位继续上升，奥灰水位略有下降分析，奥灰水补给量大，徐灰水过水通道小造成。有继续出水可能，情况非常危险。
（二）出水原因分析：从初期出水的位置及工作面多条小断层分析，出水原因不是工作面上方F41断层及F29号断层之间突水，而是工作面多条小断层以及下方的隐伏构造裂隙在工作面充分采动和高承压水的双重作用下，沟通导水裂隙，造成突水。
二、工作面水文地质情况分析
（一）从突水系数方面分析
徐灰突水系数为0.134～0.135（MPa/m），奥灰突水系数为0.076～0.077（MPa/m）受底板徐灰水严重威胁。
徐灰突水系数计算：
徐灰水位，取徐观11号孔-30.2 m （2012.1.28），隔水层厚度取108-8号孔9煤层至徐2灰岩44.2m。
T===0.134～0.135（MPa/m），
式中：T-突水系数（Mpa/m）；
P-底板隔水层承受的水头压力（Mpa）；
M-10-2煤层至徐2灰岩隔水层厚度（m ）；
奥灰突水系数计算：
奥灰水位取井观10号孔58.28 m （2012.1.14），隔水层厚度取81号孔9煤层至奥灰顶95.97m。
T===0.076～0.077（MPa/m）
式中：T-突水系数（Mpa/m）；
P-底板隔水层承受的水头压力（Mpa）；
M-9煤层至徐2灰岩隔水层厚度（m ）；
（二）从历史突水情况分析
历史上先后有四次突水。9502、9503、9409、9410面等突水点均为9煤层突水，各突水点情况如下：
1、9502工作面突水情况
9502工作面位于9500采区，工作面走向长620m，倾斜长200m，工作面采到10m时，上面底板遇落差1.5m正断层，采到190m时，后部水量突然加大，初期为108m3/h，采到225m时，水量增到2082.m3/h。
处理：进行物探，然后在低阻异常区施工钻孔3个并利用疏40号孔共注入水泥76吨，将水堵住。
2、9503工作面突水情况
9503工作面位于9502倾斜下方，工作面标高–420～-550m，工作面走向长500m，分上中下3个面回采，工作面中部有一条走向2～25度，倾角50～70度，落差2.5m的正断层，当工作面中面回采至260m，下面回采至250m时，断层后部220m处突然出水，水量为108m3/h， 三天后水量增大到190.2m3/h。处理情况：利用疏46#孔注入水泥11吨，施工疏47#孔，注水泥3.1吨。水量从190.2m3/h减少到174m3/h。
3、9410工作面突水情况
9410工作面位于9400采区9408工作面倾斜下方，上面回采至28m，下面回采至125m工作面后部采空区出水，水量13.26m3/h，经分析，主要是9410下面有一条落差0.35m断层。由于出水量少，没采取治理措施。
4、9409下面突水情况
9409工作面，位于9400采区9407工作面倾斜下方，对拉面生产，上面走向长550m，倾斜长90m，下面走向长430m，倾斜长100m，下面回采到153m时，下出口以上34m处底板突水，最大水量105.72m3/h。以后稳定在53.76m3/h。处理施工钻孔2个，共注入水泥480.95t。水量从53.76m3/h减少到10.32m3/h。
分析4次突水，富水带附近有岩浆侵入9煤层且富水线随岩浆侵入周边变化也随之变化现象。由于岩浆受地壳运动影响，从地下深处向上喷出的一种高温岩石溶液，在喷出过程中，一般沿薄弱地段侵蚀并充填，而边缘地段由于岩浆冷却收缩后，与围岩留有一定空隙，为岩浆阻隔富水带，为地下水的运移创造了条件。
（三）从某矿工作面注浆堵水资料分析
1、工作面底板破碎，下面钻孔见水早，喷矸石、塌孔严重为主要出水点，上面相对较差。从平面来看大的出水点、注浆点都分布在工作面停采线及以内30m范围内；从立面看，富水层位主要是徐灰含水层，充水强度较大。
2、工作面原生走向小落差断层构造较为发育，导水小断层裂隙的存在，使徐奥灰高承压水导升到距9煤层底板较近的位置。工作面达到充分采动后由于矿压对底板破坏深度达到最大，勾通了导水裂隙，从而造成了底板突水，采动裂隙成为主要的导水通道。
3、1-5孔、3-5孔证实了水源不是来自南北方向（某矿上出口F4断层和某矿下出口），而是东西方向。
4、某矿工作面突水原因主要是由于面上小断层及隐伏导水裂隙，在奥灰高承压水及工作面充分采动作用下，奥灰水通过导水小断层、裂隙通道上升造成底板突水。
三、结论与建议
从某矿工作面注浆堵水后回采情况分析，虽然通过工作面注浆堵水，有效的充填了工作面出水范围底板灰岩裂隙，切断了水源补给通道，但从实际情况来看，工作面底板十分破碎，徐灰水位居高不下，底板时有小出水点出现，仍然存底板突水可能。随着工作面回采，矿压进一步增大，对底板的破坏将会越深，容易形成新的采动裂隙，因此工作面回采应采用条带开采，尽量在初次来压前撤面。