疏水降壓主要是指受水害威脅和有突水危險(xiǎn)的礦井或采區(qū)借助于專門(mén)的疏水工程（疏水石門(mén)、疏水巷道、放水鉆孔、吸水鉆孔等，有計(jì)劃、有步驟地對(duì)煤層上覆或下伏強(qiáng)含水層中地下水進(jìn)行疏放，使其水位（壓）值降至安全采煤時(shí)的水位（壓）值以下的過(guò)程。其目的是預(yù)防地下水突然涌入礦井造成水災(zāi)事故，同時(shí)改善勞動(dòng)條件、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，是煤礦防治水的重要措施之一。

一、疏放條件

(l)煤層（組）頂板導(dǎo)水?dāng)嗔褞Х秶鷥?nèi)分布有富含水層，必須進(jìn)行疏干開(kāi)采。

垮落帶與導(dǎo)水?dāng)嗔褞ё畲蟾叨瓤筛鶕?jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》中的有關(guān)公式計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法綜合確定。

(2)被松散富含水層所覆蓋、淺埋緩傾斜煤層，需要疏干開(kāi)采時(shí)，應(yīng)進(jìn)行專門(mén)水文地質(zhì)勘探或補(bǔ)充勘探，查明水文地質(zhì)條件，并根據(jù)勘探評(píng)價(jià)成果確定疏于地段、制定疏千方案，由煤礦總工師審批執(zhí)行。

(3)疏干開(kāi)采半固結(jié)或較松散的含水第三系煤層時(shí)，采前應(yīng)著重解決如下問(wèn)題：

①查明流砂層的埋藏分布條件，研究其相變及成因類型。

②查明流砂層的富水性、水理性，預(yù)計(jì)涌水量和預(yù)測(cè)可疏干性，建立動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)，觀測(cè)疏干速度和疏干半徑。

③在疏干開(kāi)采試驗(yàn)中，應(yīng)觀測(cè)研究導(dǎo)水?dāng)嗔褞Оl(fā)育高度，水秒分離方法，跑砂休止角，巷道開(kāi)口時(shí)潰水、潰砂的最小垂直距離，鉆孔超前探放水安全距離等。

③研究對(duì)潰水、潰砂引起地面塌陷的預(yù)測(cè)及處理方法。

(4)若煤層頂板受開(kāi)采破壞后，其導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р胺秶鷥?nèi)存在強(qiáng)含水層（體）時(shí)，掘進(jìn)、回采前必須對(duì)含水層采取超前疏干措施。要進(jìn)行專門(mén)水文地質(zhì)勘探和試驗(yàn)，并編制疏千方案，選定疏千方式和方法，綜合評(píng)價(jià)疏干開(kāi)采條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。疏干方案由煤礦總工程師審定。

(5)在礦井疏干開(kāi)采過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行定性、定量分析，可應(yīng)用“三圖一雙預(yù)測(cè)法”進(jìn)行頂板水害分區(qū)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。有條件的礦井可應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)，進(jìn)行冒裂帶發(fā)育高度、疏干水量和地下水流場(chǎng)變化的模擬和預(yù)測(cè)。

“三圖一雙預(yù)測(cè)法”是解決煤層頂板充水水源、通道和強(qiáng)度三大問(wèn)題的頂板水害評(píng)價(jià)方法。“三圖”是指煤層頂板充水含水層富水性分區(qū)圖、頂板冒裂安全性分區(qū)圖和頂板涌（突）水條件綜合分區(qū)圖；“雙預(yù)測(cè)”是指頂板充水含水層預(yù)處理前、后回采工作面分段和整體工程涌水量預(yù)測(cè)。

充水含水層富水性分區(qū)圖可通過(guò)影響控制含水層富水程度的厚度和巖性、地質(zhì)構(gòu)造、滲透特性、單位涌水量、鉆孔巖芯描述和采取率、沖洗液消耗量、抽（放）水試驗(yàn)和井

下涌（突）水形成的地下水滲流場(chǎng)分析、地下水水化學(xué)場(chǎng)和地球物理勘探場(chǎng)分析等資料，根據(jù)多源信息復(fù)合原理，應(yīng)用GIS的疊加功能編制形成。

頂板冒裂安全性分區(qū)圖是指煤屢回采過(guò)程中誘發(fā)的頂板導(dǎo)水?dāng)嗔褞Ъ颖Ｗo(hù)層總高度與煤層至含水層之間覆巖厚度之差圖，它是煤層回采過(guò)程中頂板突水災(zāi)害發(fā)生的前提。頂板導(dǎo)水?dāng)嗔褞Оl(fā)育總高度受控因素多，具有非常復(fù)雜的非線性特征，除受控于煤層覆巖巖性組合、塑與脆性巖沉積厚度比值和其沉積位置、傾角和構(gòu)造條件及原巖地應(yīng)力分布等自然影響因素外，還受控于開(kāi)采工藝、采高和工作面斜長(zhǎng)及具體的頂板控制方式等人為影響因素。導(dǎo)水?dāng)嗔褞Оl(fā)育總高度一般可采用經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式或數(shù)值模擬計(jì)算評(píng)價(jià)，也可采用井下現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)確定。

頂板涌（突）水條件綜合分區(qū)圖是應(yīng)用GIS的多源信息復(fù)合疊加功能，將前述的煤層頂板充水含水層富水性分區(qū)圖與頂板冒裂安全性分區(qū)圖復(fù)合疊加處理后編制而成的。天然和人為改造狀態(tài)下的采煤工作面分段和整體工程涌水量預(yù)測(cè)是根據(jù)研究礦井具體的充水

水文地質(zhì)物理概念模型，建立地下水流系統(tǒng)的三維數(shù)值模擬模型，在反演識(shí)別基礎(chǔ)上，根據(jù)采煤工作面周期來(lái)壓步驟，分別預(yù)測(cè)在天然和人為改造兩種不同狀態(tài)下的采煤工作面分段和整體工程涌水量。

(6)承壓含水層與開(kāi)采煤層之間的隔水層能承受的水頭值大于實(shí)際水頭值時(shí)，開(kāi)采后隔水層不易被破壞，煤層底板水突然涌出可能性小，可以進(jìn)行“帶水壓開(kāi)采“，但必須制定安全措施，由煤礦總工程師審批。

(7)承壓含水層與開(kāi)采煤層之間的隔水層厚度，能承受的水頭值小于實(shí)際水頭值進(jìn)行開(kāi)采前，必須遵守下列規(guī)定：

①采取疏水降壓的方法把承壓含水層的水頭值降到隔水層能允許的安全水頭值以下，并制定安全措施，由煤礦總工程師批準(zhǔn)；總結(jié)適合本礦區(qū)（井）的安全水頭值，指導(dǎo)安全生產(chǎn)。

②承壓含水層的集中補(bǔ)給邊界已經(jīng)基本查清，可預(yù)先進(jìn)行帷幕注漿，截?cái)嗨?，然后疏水降壓開(kāi)采。

③承壓含水層的補(bǔ)給水源充沛，不具備疏水降壓和帷幕注漿的條件時(shí)，可酌情采用局部注漿加固底板隔水層和改造含水層為弱含水層的方法，但必須編制專門(mén)的設(shè)計(jì)，在有充分防范措施的條件下進(jìn)行試采，并制定專門(mén)的防止淹井措施。專門(mén)設(shè)計(jì)由煤礦總工程師批準(zhǔn)。

(8)有條件的礦井可采用“五圖一雙系數(shù)法”或“脆弱性指數(shù)法”等對(duì)底板突水危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合分區(qū)評(píng)價(jià)，預(yù)計(jì)最大涌水量。預(yù)計(jì)方法可采用比擬法、解析法和數(shù)值模擬法等。

“五圖一雙系數(shù)法”：“五圖”是指底板保護(hù)層破壞深度等值線圖、底板保護(hù)層厚度等值線圖、煤層底板上的水頭等值線圖、有效保護(hù)層厚度等值線圖和帶水壓開(kāi)采評(píng)價(jià)圖；

“雙系數(shù)”是指帶壓系數(shù)和突水系數(shù)。“五圖一雙系數(shù)法”是一種帶壓開(kāi)采工作面評(píng)價(jià)的方法。該方法用于采煤工作面評(píng)價(jià)時(shí)涉及許多細(xì)致的工作內(nèi)容，其中最重要的是圍繞“五圖”、“雙系數(shù)”和“三級(jí)判別”來(lái)進(jìn)行，如圖6 -14所示。

“五圖”的概念和意義如下：

①在工作面回采過(guò)程中，由于礦壓等因素綜合作用的結(jié)果，在煤層底板稀產(chǎn)生一定深度的破壞，這種破壞后的巖層具有導(dǎo)水能力，故稱之為導(dǎo)水破壞深度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算可獲得該值的分布情況。據(jù)此繪制“底板保護(hù)層破壞深度等值線圖”（第一圖）。

②煤層底面至含水層頂面之間的這段巖層稱為底板保護(hù)層。底板保護(hù)層是阻止承匿水涌入采掘空間的屏障，需查明其厚度及其變化規(guī)律，并據(jù)此繪制“底板保護(hù)層厚度等值線圖”（第二圖）。

③煤層底板以下含水層的承壓水頭將分別作用在不同標(biāo)高的地板上。根據(jù)計(jì)算繪制“煤層底板上的水頭等值線圖”（第三圖）。

④把導(dǎo)水破壞深度從底板保護(hù)層厚度中減去，所得厚度為有效保護(hù)層。有效保護(hù)層是真正具有阻抗水頭壓力能力且起安全保護(hù)作用的部分。據(jù)此繪制“有效保護(hù)層厚度等值圖”（第四圖）。

⑤最后根據(jù)有效保護(hù)層的厚度的存在與否和厚度大小，依照“雙系數(shù)”和“三級(jí)判別”綜合分析，即可繪制帶壓開(kāi)采技術(shù)的最重要圖件――“帶壓開(kāi)采評(píng)價(jià)圖”（第五圖）。

“雙系數(shù)”和“三級(jí)判別”的概念和意義如下：

①在研究保護(hù)層時(shí)，要同時(shí)進(jìn)行阻抗水頭壓力能力的測(cè)試，根據(jù)所獲參數(shù)計(jì)算保護(hù)層的總體帶壓系數(shù)。它是表示每米巖層可以阻抗多大水頭壓力的指標(biāo)，是雙系數(shù)之一。另一系數(shù)是突水系數(shù)，它是有效保護(hù)層厚度與作用其上的水頭值之比。

②“三級(jí)判別”是與“雙系數(shù)”配合，用來(lái)判別突水與否、突水形式和突水量變化的3個(gè)指標(biāo)。I級(jí)判別是判別工作面必然發(fā)生直通式突水的指標(biāo)；Ⅱ級(jí)判別是判別工作面發(fā)生非直通式突水可能性及其突水形式的指標(biāo)；Ⅲ級(jí)判別是判別已被Ⅱ級(jí)判別定力突水工作面的突水量變化狀況的指標(biāo)。

“脆弱性指數(shù)法”是將可確定底板突水多種主控因素權(quán)重系數(shù)的信息集成與具有強(qiáng)大空間信息分析處理功能的GIS耦合于一體的煤層底板水害評(píng)價(jià)方法。它是指評(píng)價(jià)在不同類型構(gòu)造破壞影響下，由多巖層組成的煤層底板巖段在礦壓和水壓聯(lián)合作用下的突水風(fēng)險(xiǎn)的一種預(yù)測(cè)方法。它不僅可以考慮煤層底板突水的眾多主控因素，而且可以刻畫(huà)多因素之間復(fù)雜的相互作用關(guān)系和對(duì)突水控制的相對(duì)權(quán)重，并可實(shí)施脆弱性的多級(jí)分區(qū)。根據(jù)信息融合的不同數(shù)學(xué)方法，脆弱性指數(shù)法可劃分為非線性和線性兩大類。非線性脆弱性指數(shù)法包

圖6-14 “五圖一雙系數(shù)法”流程圖

括基于GIS的ANN型脆弱性指數(shù)法、基于CrIS的證據(jù)權(quán)重法型脆弱性指數(shù)法和基于GIS的貝葉斯法型脆弱性指數(shù)法等；線性脆弱性指數(shù)法包括基于GIS的AHP型脆弱性指數(shù)法等。

脆弱性指數(shù)法評(píng)價(jià)的具體步驟如下：

①根據(jù)對(duì)礦井充水水文地質(zhì)條件分析，建立煤層底板突水的水文地質(zhì)物理概念模型。

②確定煤層底板突水主控因素。

③采集收集各突水主控因素基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行歸一化無(wú)量綱分析和處理。

④應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，建立各主控因素的子專題圖層。

⑤應(yīng)用信息融合理論，采用非線性數(shù)學(xué)方法（如ANN法、證據(jù)權(quán)重法、Logistic回歸法或其他方法）或線性數(shù)學(xué)方法（如AHP等其他方法），通過(guò)模型的反演識(shí)別或訓(xùn)練學(xué)習(xí)，確定出煤層底板突水的各主控因素的權(quán)重系數(shù)，建立煤層底板突水脆弱性的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)評(píng)價(jià)模型。

⑥根據(jù)研究區(qū)各單元計(jì)算的突水脆弱性指數(shù)，采用頻率直方圖的統(tǒng)計(jì)分析方法，合理確定突水脆弱性分區(qū)閾值。

⑦提出煤層底板突水脆弱性分區(qū)方案。

⑧進(jìn)行底板突水各主控因素的靈敏度分析。

⑨研發(fā)煤層底板突水脆弱性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的信息系統(tǒng)。

⑩根據(jù)突水脆弱性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果，制定底板水害防治的對(duì)策、措施與建議。

二、疏放程序

礦井疏放可分為疏放勘探、試驗(yàn)疏放和經(jīng)常疏敖3個(gè)程序，應(yīng)與礦井生產(chǎn)建設(shè)密切配合。

1．疏放勘探

疏放勘探是以疏放為目的的補(bǔ)充水文地質(zhì)勘探，其目的是進(jìn)一步查明礦井疏放水所需要的水文地質(zhì)資料，包括地下水的補(bǔ)給條件及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水文地質(zhì)邊界條件，地下水水量預(yù)計(jì)；被疏放含水層與地表水體或與其他含水層之間的水力聯(lián)系及可能產(chǎn)生的變化；含水層的導(dǎo)水系數(shù)和儲(chǔ)水系數(shù)等。

確定疏放的可能性，提出疏水方案。制訂方案應(yīng)遵循的原則是，疏放時(shí)機(jī)要與礦井生產(chǎn)建設(shè)階段相適應(yīng)，疏放能力要超過(guò)含水層的天然補(bǔ)給量；疏放工程的布置應(yīng)靠近防護(hù)地段并盡可能從含水層底板地形低洼處開(kāi)始；疏放鉆孔數(shù)應(yīng)采用多種方案驗(yàn)算，孔間干擾要達(dá)到最大值，且水位降低能滿足采掘安全的要求；水平含水層采用環(huán)狀疏放系統(tǒng)，傾斜含水層采用線狀疏放系統(tǒng)。

2．試驗(yàn)疏放

試驗(yàn)性疏放方案的正確性表現(xiàn)為開(kāi)采初期的水位降低，能經(jīng)受6 -12個(gè)月，尤其是雨季的考驗(yàn)，試驗(yàn)性疏放要盡可能利用疏放勘探工程，并適當(dāng)補(bǔ)充疏放裝置，通過(guò)試驗(yàn)、視干擾效果及殘余水頭的狀況，進(jìn)行工程調(diào)整。

3．經(jīng)常疏放

經(jīng)常疏放是生產(chǎn)礦井日常性的疏放工作。隨著開(kāi)采范圍的擴(kuò)大和水平的延深，疏放工作要不斷地進(jìn)行調(diào)整、補(bǔ)充，甚至重新制定疏放方案，以滿足礦井生產(chǎn)的要求。水丈地質(zhì)人員要定期對(duì)疏放孔進(jìn)行水量觀測(cè)和水位觀測(cè)，編制疏放水量、水位動(dòng)態(tài)、疏放降落漏斗平面圖；定期進(jìn)行水質(zhì)分析，掌握水質(zhì)動(dòng)態(tài)，及時(shí)分析有無(wú)可能出現(xiàn)新的補(bǔ)給水源，圍繞不同開(kāi)采階段修改補(bǔ)充疏放方案和施工設(shè)計(jì)，保證疏放工作順利舉行。

三、疏放方式

疏放工程按其進(jìn)行時(shí)間可分為超前疏放和平行疏放。超前疏放是在井巷開(kāi)掘前進(jìn)行的；平行疏放是在井巷開(kāi)拓過(guò)程中進(jìn)行的，一直到礦井全部采完。疏放方式按其疏放工程所處的位置來(lái)分，有地表疏放、地下疏放和聯(lián)合疏放3種方式。

（一）地表疏放

地表疏放主要用于超前疏放階段，是指在需要疏放降壓的地段在地表施工大口徑鉆孔，安裝深井泵或潛水泵排水，預(yù)先降低含水層水位的疏放方法。適用條件是被疏放含水層的滲透性能好，含水豐富。潛水含水層的滲透系數(shù)要大于3 m/d，承壓含水層滲透系數(shù)要大于0.5 m/d，疏放降壓深度不超過(guò)水泵的揚(yáng)程。地表疏放的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，施工工期短，費(fèi)用較低，安全可靠，且水質(zhì)未受煤層污染，可供工業(yè)和民用供水之用等。根據(jù)疏放地段的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，疏放降壓孔的布置有兩種形式：一是直線孔群，適用于地下水一側(cè)補(bǔ)給的條件；二是環(huán)形孔群，適用于地下水為環(huán)形補(bǔ)給的條件。

（二）地下疏放

地T疏放用于平行疏放階段，通常采用巷道疏放和井下鉆孔（放水孔和吸水孔）疏放方法。

1．巷道疏放

當(dāng)煤層直接頂為含水層時(shí)，常將采區(qū)巷道或采煤工作面的準(zhǔn)備巷道提前開(kāi)拓出來(lái)，利用采準(zhǔn)巷道預(yù)先疏放頂板含水層水。例如，平頂山礦區(qū)開(kāi)采太原組各煤層時(shí)，其直接頂板有灰?guī)r水，常充分利用采準(zhǔn)巷道進(jìn)行疏放，煤層開(kāi)采時(shí)，采區(qū)涌水量減少了70% - 80%。這是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方法，不需要專門(mén)的設(shè)備和額外的巷道工程，又能保證疏放水的效果。在有利的地形條件下，即在開(kāi)采侵蝕基準(zhǔn)面以上的煤層時(shí)，還可以自行排水。

2．鉆孔疏放

我國(guó)不少煤礦煤層上部為砂巖裂隙含水層，其中的裂隙水常沿裂縫進(jìn)入采掘工作面，造成頂板滴水和淋水，影響采掘作業(yè)，甚至在礦山壓力的作用下，伴隨著回采放頂有大量水涌入井下，造成停產(chǎn)和人身傷亡事故。對(duì)于煤層直接頂板為水量不大的含水層，利用采區(qū)和采煤工作面的巷道布置鉆孔預(yù)先疏放頂板水，降低水頭壓力，避免回采期間頂板突水，為采掘工作創(chuàng)造安全條件。

（三）聯(lián)合疏放

水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，單一方式的疏放不能滿足礦井生產(chǎn)的需要時(shí)，采用地表疏放和地下疏放相結(jié)合的疏放方式，稱為聯(lián)合疏放。如果一個(gè)礦井疏放達(dá)不到疏放目的時(shí)，可幾個(gè)礦井同耐疏放。例如，我國(guó)湖南煤炭礦區(qū)，采用單井或兩井共同疏干時(shí)經(jīng)常發(fā)生淹井，后來(lái)采用四個(gè)礦井同時(shí)疏放，總排水量達(dá)到8000 m3/h，形成區(qū)域降落漏斗，頂板（長(zhǎng)興灰?guī)r）水位降低196 m，底板（茅日灰?guī)r）水位降低257 m，取得了良好的疏放效果。

四、疏放方法

在地下開(kāi)采的煤礦中，疏放水工作主要是在井下巷道中進(jìn)行的，這里著重介紹在井下疏放含水層中地下水的基本方法。

（一）頂板水的疏放

1．利用巷道或石門(mén)疏放

利用巷道或石門(mén)疏放的方法主要應(yīng)用于開(kāi)采太原群一組煤的煤礦，太原群薄層灰?guī)r巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，而灰?guī)r為一組煤直接頂，必須采用降壓開(kāi)采的防治水策略，利用巷道或石門(mén)疏放水可以取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，如圖6 -15和圖6-16所示。

圖6 -15巷道疏放頂板水

圖6 -16利用石門(mén)疏放頂板水

利用采準(zhǔn)巷道疏放頂板含水層時(shí)應(yīng)注意：①采準(zhǔn)巷道提前掘進(jìn)的時(shí)間應(yīng)根據(jù)疏放水量和疏放速度決定，超前時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響采掘計(jì)劃的平衡，造成巷道長(zhǎng)期閑置，有時(shí)還會(huì)增加巷道的維護(hù)工程量，超前時(shí)間太短又會(huì)影響疏放效果；②疏放強(qiáng)含水層時(shí)，應(yīng)視水量大小考慮是否要擴(kuò)大排水溝、水倉(cāng)及增加排水設(shè)備。

2．放水鉆孔

當(dāng)含水層距離煤層較遠(yuǎn)，采準(zhǔn)巷道起不到疏放作用時(shí)，可在巷道中每隔一定距離向含水層打放水鉆孔進(jìn)行預(yù)先疏放。

放水鉆孔的布置應(yīng)考慮：①鉆孔應(yīng)布置在裂隙發(fā)育和標(biāo)高較低的地段；②鉆孔的間距按疏干降落曲線的要求布置，或與基本頂周期來(lái)壓的步距同步；③鉆孔的深度要打透采空后形成的導(dǎo)水?dāng)嗔褞?，若穿透?dǎo)水?dāng)嗔褞б酝獾暮畬?，將?huì)導(dǎo)致額外的水源涌人工作面；④鉆孔的方位垂直或接近于垂直頂板含水層時(shí)工程量最省，但斜孔揭露含水層范圍大，疏放水效果好；⑤鉆孔數(shù)量和孔徑視水量大小而定，孔徑一般不宜過(guò)大。

3．直通式放水鉆孔

當(dāng)煤層頂板以上有幾層含水層，巖層比較平緩，含水層距地表較淺，并且巷道頂板為相對(duì)隔水層時(shí)可采用直通式放水鉆孔。直通式放水鉆孔是由地表施工，向下打穿含水層，并與井下疏干巷道的放水硐室相通的垂直放水鉆孔，當(dāng)放水鉆孔通過(guò)松散含水層或涌砂、涌泥的含水層時(shí)，應(yīng)在相應(yīng)部位安裝過(guò)濾器，如圖6 -17所示。

（二）底板水的疏放

我國(guó)的許多煤礦，煤層底板下蘊(yùn)藏有豐富的地下水，這種地下水常常具有很高的承壓水頭，多數(shù)礦井承受水壓3-5 MPa，個(gè)別高達(dá)7 MPa。在采掘活動(dòng)中，由于巖層的原始平衡狀態(tài)遭到破壞，巷道或采煤工作面底板在水壓和礦山壓力的共同作用下，底板隔水巖層開(kāi)始變形，產(chǎn)生底鼓，繼而出現(xiàn)裂縫。當(dāng)裂縫向下發(fā)展延深達(dá)到含水層時(shí)，高壓的地下水便會(huì)突破底板涌入礦井。在這種情況下，可以考慮底板疏放。

1，利用巷道疏放

將巷道布置于強(qiáng)含水層中，利用巷道直接疏放。例如，湖南一些煤礦開(kāi)采龍?zhí)睹航M下層煤，底板為茅口灰?guī)r，隔水層很薄，原先將運(yùn)輸巷道布置于煤層中，水大，壓力也大。后來(lái)將運(yùn)輸巷道直接布置在底板茅口灰?guī)r的巖溶發(fā)育帶中，既收到了很好的疏放水效果，也解決了巷道布置在煤層中支護(hù)困難的問(wèn)題。但是，這種方法只有在礦井具有足夠的排水能力時(shí)才能使用，否則在強(qiáng)含水層中掘進(jìn)巷道將是不可行的。

l-孔蓋；2一無(wú)縫鋼管；3-卵石；4-篩管；5-鐵盤(pán)牛皮止水承座；6-空口管接頭；7-閘閥；8-井下放水硐室

圖6 -17直通式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)示意圖

2．鉆孔疏放降壓

根據(jù)底板突水的原因分析，不難設(shè)想預(yù)防底板突水可以從兩個(gè)方面進(jìn)行：一是增加隔水層的“抗破壞能力”，如用注漿加固底板隔水層、留設(shè)防水煤（巖）柱以加大隔水層的強(qiáng)度和厚度；二是降低或消除“破壞力”的影響，如疏放降壓等。

根據(jù)安全水頭的概念，疏放降壓并不需要將底板水的水頭無(wú)限制地降低，乃至完全疏干，只要將底板水的靜水壓力降至安全水頭以下，即可達(dá)到防治底板水的目的。疏放降壓鉆孔和頂板放水孔一樣，是在計(jì)劃疏降的地段，在采區(qū)巷道或?qū)ｉT(mén)布置的疏干巷道中，每隔一定距離向底板含水層打鉆孔放水，使之形成降落漏斗，逐步將靜止水位降至安全水頭以下。

在我國(guó)華北型煤田的礦井中，力了疏放太原群灰?guī)r含水層水，常常采用石門(mén)疏放和鉆孔疏放降壓相結(jié)合的方法。

3．鉆孔疏放降壓的施工特點(diǎn)和技術(shù)要求

由于底板水通常水壓高、水量大，在鉆孔施工過(guò)程中容易發(fā)生事故，需要采取必要的安全措施，主要包括：

(1)使用反壓裝置，以防止鉆進(jìn)和退鉆時(shí)高壓水將鉆具頂出傷人，同時(shí)可提高鉆進(jìn)效率。

(2)埋設(shè)孔口管，安裝放水安全裝置，以便根據(jù)井下排水能力，控制疏放水量。通常在孔口管上安裝高壓閘閥和壓力表，在疏放水的過(guò)程中可以觀察水壓變化。

(3)地面施工井下疏放降壓鉆孔。在井下先掘進(jìn)與疏放水巷道相聯(lián)系的放水石門(mén)，根據(jù)井上下對(duì)照?qǐng)D于石門(mén)工作面或一側(cè)5m的地方布置孔位，用146 mm孔徑開(kāi)孔，至第四系底板以下4m處注入水泥漿，下入咖127 mm套管。掃孔后用~108 mm鉆頭鉆進(jìn)至計(jì)劃疏放降壓的含水層頂板上2m，注入水泥漿后下咖108 mm套管；在下套管之前預(yù)留1.0 -1.5 m長(zhǎng)的活節(jié)短管，將活節(jié)部分準(zhǔn)確地下在放水石門(mén)部位。利用鉆孔測(cè)斜資料測(cè)出活節(jié)短管在放水石門(mén)附近的準(zhǔn)確位置后，從放水石門(mén)開(kāi)短巷迎活節(jié)短管，找到后，加強(qiáng)支護(hù)，卸下活節(jié)短管，換上三通放水管，并在三通上安裝壓力表、防矸罩、水表和閘閥，改用咖89 mm鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)，直到鉆至需要疏放降壓的含水層。

（三）其他疏放方法

1．地面疏降

地面疏降是指在需要疏降的地段于地面施工大口徑鉆孔，安裝深井泵抽水，使地下水位降低的一種疏降方法。地面疏降的適用條件：

(1)具有透水性能艮好、含水豐富的含水層，其滲透系數(shù)一般不小于2.5-66 m/d。

(2)疏放降壓深度不應(yīng)超過(guò)水泵的揚(yáng)程。地面疏放的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，施工期限較短，勞動(dòng)和安全條件好，疏放工程布置靈活性強(qiáng)；缺點(diǎn)是受含水層滲透條件的限制，深井泵的管理和維修比較復(fù)雜。因此，這種方法目前使用尚不普遍，尤其是在地下開(kāi)采的煤礦中更為少見(jiàn)。

2．調(diào)節(jié)水位（壓）

對(duì)于充水來(lái)源以巖溶水為主的礦井，在地面或井下進(jìn)行強(qiáng)疏降時(shí)，隨著水位大幅度下降，降落漏斗不斷擴(kuò)大，常常引起疏放影響的范圍內(nèi)灰?guī)r露頭帶的巖溶充填物被沖刷，逐步導(dǎo)致地表沉降、開(kāi)裂及塌陷，出現(xiàn)河水?dāng)嗔?、泉水干涸、農(nóng)田塌陷、房屋倒塌等現(xiàn)象。

為了解這一問(wèn)題，可以采用注漿堵水調(diào)節(jié)水位（壓）的辦法，即

(1)注漿堵塞井下突水點(diǎn)，以減小地下水進(jìn)入礦井的水流斷面，使地下水封閉在含水層中。這樣，由于水位降低值減小，礦井涌水量也隨之減小。

(2)對(duì)于井下起決定性作用的突水點(diǎn)，注漿并埋設(shè)孔口管，在孔口管上安裝閘閥和壓力表，借以控制水量。這樣，當(dāng)需要減少礦井涌水量時(shí)（如雨季礦井安全受威脅，枯季為了減少排水費(fèi)用或排水系統(tǒng)發(fā)生故障等情況），可以關(guān)閉閘閥，控制涌水量，當(dāng)升壓至一定程度，可能導(dǎo)致底板水突破底極時(shí)，則打開(kāi)閘閥放水，以降低作用在底板上的壓力。

3．吸水鉆孔疏放

吸水鉆孔是指將煤層上部含水層中的水放入煤層下部含水層中的鉆孔。利用吸水鉆孔疏放水的特定條件如下：

(1)煤層下部含水層的水位低于煤層底板或干燥無(wú)水，具有一定的吸水能力。

(2)煤層下部含水層的吸水能力大于煤層上部含水層的泄水量。

吸水鉆孑L疏放不僅經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，不需要任何排水設(shè)備，且不會(huì)增大礦井排水量。但這種方法要求的條件極其苛刻，我國(guó)的煤礦中只有山西高原和陜西的一些礦區(qū)（奧陶系灰?guī)r含水層水位低于煤層底板）具備這種條件。