煤矿井下疏水钻孔涌水时空效应与顶板水害控制疏水模式

针对粗放式疏水治理煤矿顶板水害科学依据不足等问题，一是通过分析井下疏水钻孔的涌水组成及时变效应，提出以钻孔涌水似稳定周期为依据的优化“时间”控制疏水原理。二是根据工作面回采过程中煤层顶板充水含水层为静储水量与动态补给量的叠加涌水特征，提出最大程度地预先疏降(干)导水裂隙影响区内地下水静储量，是降低回采过程中顶板集中涌水的合理手段。三是以采动导水裂隙空间发育规律为依据，以采动导水裂隙带上限为疏水钻孔的终孔层位，以预测的采动裂隙带形成的裂缝角为疏水钻孔仰角，合理施工疏水钻孔。四是综合钻探工程经济性和疏水效率，分析得出单钻场内布置≤3个钻孔、夹角为60°的为优化的布孔施工模式，并根据不同接续回采工作面煤层顶板涌水特征，确定首采型两巷疏水、邻采型单巷疏水的钻孔施工模式。最后，根据煤矿井下疏水钻孔涌水时空效应，从疏水钻孔空间布置和疏水周期识别两个角度提出了采煤工作面顶板水害控制疏水模式，研究成果对我国西部矿区顶板水害科学钻探疏放治理具有指导意义。