保水開採

保水開採的主要影響因素

1．地質構造特徵

地質構造對地下水、地面水起著重要的控制與導水作用，局部也起著阻溢作用。地質構造越複雜，斷裂越多，開採煤層離斷層越近，補給來源豐富，則排水量就越大。反之構造簡單，開採煤層離斷層越遠，補給來源少，則排水量越小。

2．水文地質條件

(1)含水層厚度大，裂隙岩溶發育，含水性強，補給來源豐富，則保水開採難度就大，反之則小。

(2)煤礦離井、泉、河水近，且水力關係密切，側向補給來源大，則保水開採難度大，反之則小。

(3)與當地降水量、人滲係數、煤層深淺有直接關係，一般是開採煤層埋深淺，降水量大，人滲係數大，降水可直接轉化為礦坑水，煤層開採後導水裂隙帶影響到地面，則保水開採的難度較大，且季節性變化明顯，即每年7、8、9月降水量大，保水開採的難度也增加，反之則小。

3．煤礦開採階段

(1)煤礦開採初期，揭露的含水層相對多，各含水層處於自然飽和狀態，含水性強，隨著開採面積的增大，就會逐步發生頂板垮落，溝通導水斷裂帶，煤系頂部含水層中地下水就會直接滲入礦坑，造成保水開採難度的上升。

(2)煤礦開採中期，由於一般不會大面積揭露新的含水層，隨著開採時間的增長，含水層水位不斷降低，以礦井為中心的降落漏斗趨於穩定，部分含水層由承壓轉為無壓，礦井排水量靠人滲量補給，處於補、徑、排平衡狀態。

(3)煤礦開採後期，由於含水層部分被疏乾，導水裂隙帶和節理裂隙逐步被充填，地表滲入補給量逐步減少，則礦井滲水量逐步衰減。

(4)煤礦開採木期(停產)，在其影響範圍內礦坑滲水變小或不排水，但由於煤系底部有隔水層存在，採空區逐步秘水成為“地下水庫”，在這種情況下實施保水開採是必要的。

影響保水開採的因素還包括採煤方法、工作面尺寸、覆岩結構、塑性岩沉積位置、塑性岩厚度(脆性岩厚度)、覆岩厚度及其力學性質和上覆充水含水層富水性等。

保水開採的目的是在防治採煤工作面突水的同時對水資源進行有意識的保護，使煤炭開採對礦區水文環境的擾動量小於區域水文環境容量。研究開採後上覆岩層的破斷規律和地下水漏斗的形成機理，從採礦方法、地面注漿等方面採取措施，實現礦井水資源的保護和綜合利用。

實現保水開採的途徑有合理選擇開採區域、適當留設防水煤柱和套用合理的開採方法。

1．合理選擇開採區域

(1)對於不存在含水層或煤層埋藏適中、有含水層、同時其底部有厚度較大的隔水層的地區，該區域煤層開採的垮落帶和導水斷裂帶發育不到含水層底部，不至於破壞含水層結構，可以實現保水開採。

(2)有含水層、隔水層分布，但隔水層的厚度有限，煤層開採後需要採取一定的措施才可以保護地下水不受到破壞的地區。需要研究煤層采動覆岩破壞規律和地下水位下降與沙漠地區植被生存條件的關係等，採取有效保水開採措施後方可進行開採。