摘 要：车集井田采用地面及井下水文观测孔对二2煤层底板水水压等参数进行观测，利用实测数据，结合车集井田地质构造及水文条件，对井田二2煤层进行水文地质单元划分，进而有针对性的预测底板含水层，主要为太灰上段含水层突水危险性。根据预测结果，采取底板水害防治措施。
　　关键词：车集井田 水文地质单元 突水预测 底板加固
　　中图分类号：TD745 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-091-02
　　1 前言
　　3 水文地质单元划分
　　车集井田位于永城复式背斜东翼，西以煤层露头及F8 和F1-2断层为界，其深部以F2（落差50m）和DF082（落差90m）大断层与葛店井田形成相对隔水边界，从而成为一个封闭的独立水文地质单元。
　　根据实测数据分析，南翼延伸轨道大巷内及21回风绞车房观测孔和南2风井井检孔观测太灰上段含水层水位，实测（换算）水位相近，说明其太原组灰岩含水层连通性较好，可将21、25、29采区划为一个水位地质单元。
　　由于火成岩岩墙的天然阻隔，23、27、211采区与21、25、29采区不是一个水文地质单元。23采区上段，929地质钻孔观测太灰上段含水层水位，2007年封孔，封孔前水位为-301m；27采区缺少水文观测孔，而2705工作面底板改造钻孔实测水压最大值为2.5MPa，换算水位为-335m，与23采区上段太灰上段含水层水位相近（考虑到929地质钻孔封孔后水位下降），应为一个水文地质单元；23采区下段，2310下巷车场内观测孔观测太灰上段含水层水压，换算水位为-520.9m，2706工作面底板改造钻孔实测水压为2MPa，换算水位为-530m，与2310下巷车场水文观测孔水文相近，应为一个水文地质单元。从水文地质条件分析，在23采区上段与下段分布有另一条火成岩墙，将27采区、23采区上段两翼与23采区下段隔开，形成两个水文地质单元。
　　211采区内，呼2孔观测太灰下段含水层水位，其观测值为-121.6m，缺少太灰上段含水层水文观测钻孔，而与27采区之间有DF20断层（H=20m）相隔，暂时划分为另一个水文地质单元。
　　23采区下段，2310下巷车场内观测孔观测太灰上段含水层水压，换算水位为-520.9m，而28皮带绕道观测孔水压为4.47MPa，换算水位为-368.3m。23采区下段与28采区西翼之间有F5（H=35m）和DF023（H=60m）断层隔开，形成不同水文地质单元。
　　根据以上数据，可将车集井田水文地质单元划分如表2、表3、表4。车集井田水文地质单元划分图如图1。
　　4 带压开采范围内底板水突水危险性预测
　　车集井田主采二2煤层，主要受底板太灰上段含水层突水威胁，二2煤层距离太灰上段含水层40～60m，平均50m。根据《煤矿防治水规定》，采用“斯氏”公式及突水系数公式分别对掘进和回采工作面进行突水危险性预测。对回采工作面进行突水危险性预测时，考虑工作面底板最大破坏深度15m。
　　4.1 掘进巷道底板突水危险性预测
　　根据《煤矿防治水规定》，采用下式进行计算：
　　4.2 回采工作面底板突水危险性预测
　　5 底板水防治措施
　　根据车集井田水文地质条件，对有突水危险的工作面采取底板注浆加固措施。
　　根据工作面的水文地质条件，对整个工作面底板进行注浆加固，注浆改造的层位为二2煤层底板至L10灰岩底部，平均垂距为75m。
　　考虑25m的扩散半径，首先采取全覆盖均匀布孔、构造带加密布孔的原则进行布孔。钻孔布置在平面上采用放射状展布，在剖面上长短结合，尽量与断层、裂隙垂直或斜交，穿过多个含水层（钻场之间的钻孔尽量进行交叉布孔，以达到揭露的裂隙最多，避免出现注浆空挡）。终孔点辐射L10灰岩含水层，空间上把煤层底板改造成箱形隔水单元，隔断工作面深部与外围的导水构造的水力联系。施工过程中，根据钻孔出水量及注浆量情况，适时调整钻孔的数量及参数。
　　施工完成后，进行物探验证，查出工作面的“底板富水异常带”，并针对“底板富水异常带”进行加密布孔，确保工作面安全回采。
　　参考文献：
　　[1] 武强，董书宁，张志龙.矿井水害防治[M].江苏：中国矿业大学出版社，2007.
　　[2] 武强，赵苏启，董书宁，等.煤矿防治水手册[M].北京：煤炭工业出版社，2013.