?1引言

????巖溶陷落柱是埋藏在煤系地層下部的巨厚可深巖體，在地下水溶蝕作用下，形成巨大的巖溶空洞。空洞頂部巖層，當(dāng)其失去對(duì)上覆巖體支撐能力時(shí)，上覆巖體在重力作用下向下垮落，充填于溶蝕空間中，因其剖面形態(tài)似一柱體，故稱巖溶陷落柱。我國(guó)巖溶陷落柱多發(fā)育于北方石炭二疊系煤田，在山西、河北、河南、陜西、山東、江蘇、安徽等20多個(gè)煤田中，已發(fā)現(xiàn)陷落柱45處，總數(shù)已接近3000個(gè)，特別是山西、河北較多，尤其以汾西兩岸、太行山兩側(cè)煤田為多，如西山礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)陷落柱1300多個(gè)，密度可達(dá)到70個(gè)/km²。巖溶陷落柱的這種特殊地質(zhì)現(xiàn)象的存在，不僅破壞煤層，減少可采儲(chǔ)量，巷道的掘進(jìn)和煤層的開(kāi)采，而且是特殊的異水通道，是很難防治的充水因素。我國(guó)開(kāi)灤、焦作、皖北、徐州、邢臺(tái)等礦區(qū)都發(fā)生過(guò)特大陷落柱突水淹井事故，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響，其中開(kāi)灤范各莊礦突水淹井事故是世界采礦史上最大的一次淹井事故。盡管陷落柱突水淹井事故難以有效預(yù)防，但突水后可以采取綜合治理技術(shù)將復(fù)礦的時(shí)間大大縮短，將災(zāi)害損失降低到最低限度。本文重點(diǎn)探討我國(guó)陷落柱突水淹井的綜合治理技術(shù)。

????2導(dǎo)水陷落柱的基本特征

????陷落柱的導(dǎo)水性可分為3種類型；強(qiáng)充水型、邊緣充水型、弱充水型。從已發(fā)現(xiàn)的陷落柱來(lái)看，絕大多數(shù)的陷落柱是弱充水型，陷落柱內(nèi)充填物壓實(shí)緊密，風(fēng)化程度極強(qiáng)，邊緣裂隙水已被疏降，煤礦在回采過(guò)程中，沒(méi)有水或少量滴水；邊緣充水型的陷落柱內(nèi)充填物壓實(shí)緊密，風(fēng)化程度較強(qiáng)，柱內(nèi)水力聯(lián)系不好，只是陷落柱邊緣發(fā)育的次生裂隙充水，對(duì)奧灰水的導(dǎo)通性不好，采掘工程揭露時(shí)一般以淋、滴水為主，涌水量不大；強(qiáng)充水型陷落柱內(nèi)充填物未被壓實(shí)，柱內(nèi)水力聯(lián)系良好，直接導(dǎo)通奧灰高壓水，溝通了煤系地層各含水層，采掘工程一旦揭露就發(fā)生突水，水量大而穩(wěn)定，對(duì)礦井造成災(zāi)難性的淹井事故，防排水設(shè)施很難起作用，建國(guó)后我國(guó)已發(fā)生多起陷落柱突水淹井事故。


??????3綜合治理技術(shù)

????3.1巷道截流技術(shù)

????打鉆命中巷道，鉆孔終孔孔徑不小于100mm，打透巷道后先投注骨料，再注漿加壓，最后引流注漿。適用條件：陷落柱突水點(diǎn)位于獨(dú)頭巷道，巷道加固較好。關(guān)鍵技術(shù)：巷道的測(cè)量資料準(zhǔn)確，鉆孔定位正確，命中巷道的幾率100％，灌注骨料先粗后細(xì)，動(dòng)水條件下，可投注骨料30～50mm，靜水條件下，可投注細(xì)砂，注骨料后期要反復(fù)捅孔，當(dāng)吸水系數(shù)小于5～81/min?m時(shí)，方可進(jìn)行注漿。

????徐州張集煤礦1997年2月18日礦井西-300水平21號(hào)煤層軌道下山發(fā)生陷落柱突水，最大突水量402 m³/min，從發(fā)現(xiàn)淋水到淹井僅10h。發(fā)生突水后，首先在軌道下山布置了3個(gè)透巷孔，注入骨料210 m³，在3個(gè)截流孔注入水泥4960t時(shí)，奧灰水水位持續(xù)上升，比副井水位高出19.5m，表明巷道截流已見(jiàn)成效，水流由“管道流”變?yōu)?/span>“滲透流”，副井可以開(kāi)始引流注漿。引流注漿期間，又在3個(gè)截流孔注入水泥1629t，為了防止陷落柱內(nèi)部奧灰水對(duì)煤系地層的影響，在陷落柱內(nèi)部相當(dāng)于奧灰頂界面附近建造“止水塞”，施工3個(gè)鉆孔，共注入水泥2421t，本工程累計(jì)注入水泥9010t，堵水率100％，整個(gè)工期歷時(shí)98d。