为治理辛安矿216采区可能发育有隐伏的陷落柱、断层和裂隙等导水构造的水害区域,以大青灰岩含水层为目的层,在地面施工定向多分支水平注浆钻孔,进行区域水文地质探查与全面预注浆加固治理,完成查明水文地质情况、封堵奥灰水导水通道的基本任务,大幅降低煤层底板的突水概率,提高了井下探巷掘进及采区回采的安全性。工程共设计钻孔16个,目前已完成1个主孔,6个分支孔,钻孔水平段最长达1 031 m,单孔水泥用量达3 280 t。钻孔质量、注浆质量均达到矿方要求,注浆工艺参数达到或超过相应技术指标。

针对神东矿区各矿井在老空水、底板水以及顶板水害探查与防治方面的问题,提出应用定向钻探技术探查各类水害。分析了定向钻探技术的特点,并与常规钻探手段进行了对比。重点介绍了定向钻探技术在神东矿区哈拉沟煤矿和大柳塔煤矿巷道掘进、小煤窑边界探查,以及保德煤矿工作面底板富水异常区、哈拉沟煤矿工作面顶板水害探查的应用情况。

针对斯列萨列夫公式在矿井水害防治中的广泛应用并被写入《煤矿防治水规定》等相关文献和书籍中,运用材料力学原理论证了防隔水煤岩柱留设宽度、探放水钻孔超前距及止水套管长度公式是基于简支梁模型的理论公式,安全水头及安全隔水层厚度公式是基于超静定梁模型的理论公式。因简支梁模型理论公式实际运用时存在力学误差,为防止计算L值过小导致突水事故发生,强调斯列萨列夫防隔水煤岩柱留设宽度、探放水钻孔超前距及止水套管长度公式增加安全系数K及在此基础上仍需遵守《煤矿防治水规定》的必要。因回采工作面底板矿压显现规律明显及承受的压力非均布载荷,强调斯列萨列夫安全水头及安全隔水层厚度公式仅适用于掘进巷道突水危险性评价。

直流电法普遍应用于矿井水害防治,尤其以高密度形式的三维测量为基准探测方式,通过二极装置获取各个平面,再根据二维平面的地质构造连续性,应用综合静矫正技术,将测量数据组合成近似立体的三维地质模型。着重介绍了直流电法在矿井水害防治中的实践操作的优越性,以及立体成图的直观灵活性,可为矿井掘进水害治理提供指导。