?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)開灤、焦作、皖北、徐州、邢臺(tái)等礦區(qū)都發(fā)生過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，煤礦在回采過程中，沒有水或少量滴水；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，表明巷道截流已見成效，水流由“管道流”變?yōu)?/span>“滲透流”，副井可以開始引流注漿。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。