旧采残煤区积水形成机制及处置技术研究

上世纪八十年代,大量小煤窑采用房柱式开采方法,回采率仅10%～30%,浪费资源严重,解决当前煤炭资源紧缺的有效方法就是对剩余煤炭资源进行复采。但由于旧采残煤区水文地质条件复杂、积水形成机制尚不清楚,给煤矿的安全生产带来极大的威胁。本文采用水文地质、矿山压力及数值模拟等理论和方法,系统研究了旧采残煤区积水的形成机制及处置技术。通过系统分析矿井充水水源、充水通道、聚水空间,研究了老空水的形成机制。研究表明：老空水充水水源主要有大气降水、地表水、松散层含水层水、煤层顶底板砂岩裂隙水和灰岩水等；老空水充水通道主要有顶板垮落形成的导水裂隙带、底板破坏形成的导水裂隙带、断层、陷落柱、封闭不良钻孔等。大多数矿井由2-3种充水源和充水通道组成。老空水位于采空区底板相对标高较低处；老空水主要分布在冒落带内,少部分分布在裂隙带内。老空水的形成是渗流—应力—围岩三者的耦合作用过程,采空区积水是一个动态过程。在不同的地质及水文地质条件下,老空水的形成机制具有多样性。研究了残煤开采隔离煤柱的留设和封堵技术,在实际生产中要采用隔堵相结合的方法。最后研究了老空水的预测预报和探放水方法。通过对现场资料分析法、钻探法、物探法及分析计算法系统分析,指出了各种方法的局限性及适应用条件。矿井在生产实际中必须采用多种手段综合分析方法