随着煤矿生产强度的增加，霍州煤电集团矿井的后续开采方向，正由浅煤层转向受奥灰水威胁较大的太原组下部。据资料统计，太原组下部煤层开采程度虽不高，但近年来已出现过大小突水事故达16次之多，渗水事件达上百次，且突水量保持到1 000 m3/h级以上。针对煤矿矿井突水问题，相关专家和学者分别提出了各自的见解[1]，但大多集中在突水后的防治领域，在水害的发生机理和突水量估算方面的研究却很少。

本文选择开采太原组下部煤层的辛置煤矿为例，对水害机理和防治措施进行了深入研究。该矿于20世纪80年代投产，采用“立-斜”井开拓，具有50万t/a开采能力。现开采二1煤层，煤层厚度在0.2～13.45 m之间，平均厚度为7.35 m，倾角为20～34°，期间最小涌水量为820 m3/h，最大涌水量为1 500 m3/h。该矿区处于岩溶水系统补给区域，灰岩溶洞水连通性好，断层多，矿压大，曾出现过多次突水[2]。现开采的二1煤层是以太原组下部为主体的，受寒武系石灰岩含水层影响的高发水害煤层。文章借以对二1煤层所在的石灰岩含水层进行分析，总结历史突水源头和疏导线路，为二1煤层的水害防治提供借鉴措施和安全开采方向。

1 二1煤层底板含水层的特征

1.1 太原组上部灰岩岩溶含水层

由于断层和溶洞多，二1煤层含有太原组上部灰岩岩溶含水层，受海水进退反复交替的影响，太原组上部由L8-L10灰岩层组成，其中，L8灰岩是主要的含水层，平均厚度超过10 m。太原组上部灰岩与煤层底板的距离约在15 m，处于易破坏带范围内。该含水层厚度薄和储水能力差，抵御外界干扰的能力差，易发生突水情况。根据矿井统计数据，该含水层虽含水量比较大，但所处位置比较高，出水量保持到100 m3/h以下，易于疏导，对整个矿井的安全威胁比较小。

1.2 太原组下部灰岩岩溶含水层

太原组中部灰岩为碎屑段，基本不存在含水层。太原组下层灰岩由L1-L4灰岩构成，内部含有大量的含水层[3]。L1和L2渗透性强，压力传导快，L3、L4与煤层底板的距离在30～65 m之间，可间接向底板层充水。该含水层突水情况变换范围比较大。如所处位置与寒武系灰岩岩溶含水层距离较近，则会通过断裂带向其含水层补给，加大断裂带的突水量；如所处位置与断裂带、含水层距离较远，则不会被破坏，不会参与到突水意外中。该含水层是突水量估算的难点，对突水灾害的影响比较大。

1.3 寒武系灰岩岩溶含水层

寒武系灰岩以白云质灰岩为主，是强含水层。在该矿水文地质研究范围内，这一灰岩出现的比较少，且岩层厚度在百米以上。通过对矿井周边进行钻探抽样检测发现，该含水层的厚度在15～40 m之间，处于二1煤层开采的边缘位置，可从侧面向煤层底板补给，也属于间接充水层，且造成的危害比太原组下部岩层还要大。

（3）在小地名的基础上加前缀或后缀的命名方法。如“中原龙山文化”、“庙底沟二期文化”。绝大多数遗址都不会是单纯的一种文化遗存，常常包含两个以上、不同时代的考古学文化，如城子崖遗址至少包含有龙山文化、岳石文化、东周文化三种文化遗存，按此法命名，那么“龙山文化”需改作“龙山一期文化”。因此，只要加以说明，不需要再加前后缀。

2.2.1 主要断层特征分析

2 二1煤层底板突水情况分析

2.1 历年突水情况分析

从表2计算结果对比中可以知道，断层通道的截面积越大，断层初始突水量越大，下白峪断层的涌水量明显大于云盖山断层。为了研究孔隙率与断层突水量的关系，将孔隙率作为唯一变量，进行数值模拟计算，得到如图1所示的两条正断层曲线。在孔隙率增长到0.02、0.04和0.05三个节点时，两条曲线出现了断层突水量明显增大的情况，且超过0.05后，两条曲线超出4 000 m3/h。这表明多孔隙的寒武系灰岩参与到突水事故后，水量将远超太原组石灰岩的水量，让整个煤层底板水量猛增，造成水害。

SIFT特征点算法主要包括四个部分：首先在建立尺度空间的基础上，利用高斯差分金字塔找到局部关键点；然后对尺度空间拟合处理，得到关键点位置和尺度的精确值；再进一步使用梯度方向直方图为关键点分配方向信息；最后生成特征点的描述向量。通过基于SIFT的关键帧特征区域粗识别，大量与目标检测差异较大的区域被拒绝，只有少数与目标检测相似的特征点作为候选区域进入卷积神经网络，为接下来的精识别减少了工作量。

 

表1 近30年煤矿出现的突水情况

  

突水指标突水水源老空水太灰水寒灰水突水通道裂痕巷道初始突水量/(m3·h-1)≤100100～1 000突水次数52363041024

注：“太灰水”是指太原组灰岩水,寒灰水是指寒武系灰岩水。

根据流体力学的渗流转换机理，充分考虑断层带、突水通道、突水点、含水层水压和断层裂缝等因素，对云盖山断层和下白峪断层的突水量进行了计算。突水量计算结果见表2。

2.2 断层突水情况分析

综上所述，因受海水进退反复交替影响，该矿周边存在断层，太原组上部岩层数量偏少，出水易排出；太原组下部岩层含水量大，易出现突水情况，加大煤层底板突水量；寒武系岩层处于开采区的边缘位置，属于富水层，对二1煤层开采而言具有突水威胁。

肺癌对于患者而言无疑是巨大的痛苦与伤痛。引发患者出现肺癌的病因十分多样，相对而言，年龄较大的患者，肺癌的发生率相对较高一些，此外，因生活方式的不健康，也容易引发肺癌。对于肺癌患者的治疗，因根据其具体的病情，开展相应的药物及相关护理[3]。CT应用于周围型小肺癌的诊断，CT的灵敏度十分高，但是特异性较差。我们知道，在理想的状态下，通过临床的影像学，能够有效避免不必要的侵人性检查、并发症及相关的费用，因而通过扫描而对患者进行病情确诊变得非常重要。

综上所述，宫腹腔镜子宫肌瘤剔除术应用于糖尿病子宫肌瘤伴不孕患者中，能够减少患者的创伤程度，缩短其治疗和康复的时间，对并发症、子宫肌瘤残留、复发的几率进行控制，更好对患者的血糖水平稳定性维持，改善患者的妊娠结局，有着较高的应用价值。

在整个井田内部存在不同走向和不同落差的6条断层。下白峪断层和竹园沟断层将整个井田与岩层分开，为井田边界形成断层带，促进地下水富集提供了应力条件。云盖山断层从井田中间穿过，将整个井田分为上下两部分。此断层将太原组、寒武系灰岩含水层切断，使含水层内的水体渗入断层，大大增加了开采风险。其他3条断层对井田的影响比较小，或不存在含水层，或不影响周边含水层，不会对开采造成威胁。

2.2.3 断层突水量计算结果分析

岩土工程勘察是以满足工程建设要求为目标，对工程场地的地质情况及岩土特征进行分析和评价的过程，由此编制的勘察文件可为工程建设提供指导和依据。对于建设工程，地基基础的稳定性尤为重要，如果地基存在问题，会直接影响上部结构的施工和使用质量，严重时还会发生质量安全事故。而岩土工程勘察的主要任务是对地基的各种情况和特征进行全面、系统的分析，从而反映工程建设区域的地质条件及岩土性质对施工可能产生的影响，并按地基处理要求，进行技术论证，在此基础上进行准确的评价，同时提出处理地基问题的建议和意见，保证工程项目建设的有序进行[1]。

当发生断层突水时，前期，以明显的通道空隙为主；中期，断层面孔隙受压力而扩张，将孔隙转变为水体通道；后期，水体渗透断面层达到最大出水量。从出水量的变化看，前期涌水量变化剧烈，快速达到一定涌水量，经过一段稳定涌水量时间后，涌水逐渐变小，直到突水结束。该煤矿以正断层为主，突水过程会使断层面破碎带变宽，快速冲破填充物和角砾岩的阻挡，形成裂痕流和管道流[4]。

2.2.2 主要断层突水量分析

从突水水源、通道和初始突水量几项指标看，该煤矿区域内近30年间，共出现大小突水事故34次，其中约40%的突水事故出水量比较少。突水水源主要来源与太原组灰岩水，突水通道主要为裂痕。综合来看，矿井的突水事故多是小中型，每次突水故事都会影响到开采工作效率。近些年，受开采震动和断层受力变化影响，在二1煤层开采时，太灰水和寒灰水渗透、充填到裂缝中，使断层裂缝成为突水主通道，进而表现为煤层底板突水量大且突水点多，可控难度大。

 

表2 该矿区断层突水量估算结果

  

断层名称a/mb/mL/mPw/MPanQ/(m3·h-1)云盖山断层56.434.1150.332.50.01282.5下白峪断层71.244.3250.332.50.01497.4

根据该煤矿和邻近煤矿的历年突水记录，对该矿区近30年间出现的大小突水情况进行了整理和分析，整理结果见表1。

  

图1 孔隙率与突水量之间的关系

为了验证渗透转换机理计算的正确性，对该矿34次突水情况进行了验证。如：2005年太原组下部含水层出水，距断层60 m，初始突水量80～100 m3/h；2007年寒武系岩溶含水层出水，距断层35 m，初始突水量达到1 100 m3/h，属于中大型突水事故。因此，可以根据此计算方法对断层突水情况进行分析，当超过1 000 m3/h后，可判定是寒武系石灰岩含水层出水。如今，二1煤层与寒武系石灰岩含水层的距离越来越近，出现突水的风险在增加。

3 防治煤层底板水害的措施

二1煤层底板已经可以看到断层、裂缝和破碎带等结构，这些发育地带厚度不均，且呈现出急剧变薄趋势，发生突水灾害的可能性大大增加。为了确保二1煤层开采的安全，对煤层底板进行定期水文地质观测，按开采进度设计“注浆堵水，疏水降压”综合防治措施。

1) 寒武系灰岩含水层内的水体是中大型突水意外发生的主要水源，为了降低该层水体对开采工作的影响，设计疏水降压措施。先在二1煤层的水平位置进行-300～300m范围内含水层位置和水储量检测，锁定主要水源；而后根据物探结果设计疏放孔的位置、位置间距、个数以及大小。该矿井共施工10个放水孔，经过近一年的疏放，寒武系含水层水位下降40m，为安全开采提供了保障。

2) 二1煤层底板存在断层和裂缝等结构。针对这些结构进行注浆加固。浆液是由水泥浆、水玻璃和黏土水泥浆三种浆液混合制成[5]。第一注浆段采用单液浆和双叶浆，填充裂缝；第二注浆段采用单液浆，加大溶液水灰比例，增强水泥强度。两个阶段需要先稀后浓，先单后双，最后用复合速凝剂，加快水泥的凝结。

李离想了想，说：“我们在长安的时候，常常有一些书生，来我家拜访我父亲，将他们编的故事写成卷子给他看，他看了哈哈一笑，随手转给我看。他们特别喜欢讲龙的故事。有一次我看到一个《震泽洞》，说的是梁武帝的时候，有人跟皇帝报告，说自己掉进龙宫里，结果发现，此洞穴有四支：一通洞庭湖西岸，一通蜀道青衣浦北岸，一通罗浮两山间穴溪，一通枯桑岛东岸。

3) 根据巷道结构和矿井的实际情况，为突水事故做封堵方案设计。首先，将含水层和通道进行封堵，最大程度地降低突水面范围，减缓渗透速度；然后，填充工作面的采空区，等水量稍小时，再封堵含水层，最后，封堵巷道和突水点。此封堵方案并不能彻底阻挡突水，只可以规划突水路线，降低矿井的损坏程度。此外，还应根据相关防治水规定，留设防水煤柱，确保工作面与断层截面保持足够距离。

根据辛置煤矿所处地理位置，对其周围、内部存在的断层进行了分析，找出了发生突水事故的三大主要水源。按照渗透转化机理，对突水量进行估算得知，寒武系灰岩虽距离比较远，但水体量大，给二1煤层开采带来的威胁是最大的，并在多次煤矿突水记录资料中得到验证。为此，提出了 “注浆堵水，疏水降压”综合防治措施，将寒武系含水层的影响降到最低程度，为安全开采提供了安全保障。

参考文献:

[1] 周 勇.神华集团矿井主要水害分析及防治对策[J].神华科技,2017,15(1):3-7.

[2] 郑伟清.基于煤矿水害防治的煤层底板突水机理研究[C]//廊坊优势与率先发展论坛,2016.

[3] 李 睿,韩金旺.白庙矿二1煤层充水因素分析及矿井水害防治[J].煤炭技术,2012,25(4):64-66.

[4] 黄存捍,冯 涛,王卫军,等.断层影响下底板隔水层破坏机理研究[J].采矿与安全工程学报,2010,27(2):219-222.

[5] 张风达,申宝宏,康永华.煤层底板破坏机理分析及最大破坏深度计算[J].矿业安全与环保,2015,42(3):58-61.