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。

针对超前区域探查治理技术在探查治理设计、注浆改造工艺、治理效果评价方面存在的问题，通过分析邯邢矿区水文地质条件及邢东矿、辛安矿水害防治工程实例，对超前区域探查治理技术在深煤层底板高承压水害防治中的应用进行研究。研究得出：注浆治理目的层应综合分析研究区水文地质条件、突(涌)水方式，选择离煤层最近、厚度适中、可注性较好的含水层进行注浆改造；水平孔布设距离应考虑研究区水文地质类型、地质构造复杂程度及发育程度确定孔间距，并设计机动孔；水平孔布置方式应考虑工程目的；治理应按“探、注、验一体化”的思路，对钻进过程中遇到的地质现象实施注浆治理并检验；治理效果应利用突水系数、含水层涌水量、矿井涌水量、构造发现率、初始奥陶系岩溶水压等指标，通过迭代指数法组合量化后，重新评价。

煤层水一直是煤矿生产的重大隐患,而瞬变电磁勘探是目前煤矿防治水工作中的比较重要的物探方法。在实际生产实践中,由于瞬变电磁法具有节约成本、精度高、易操作等特点得到广泛应用。介绍了瞬变电磁方法原理及资料处理解释,结合在实际生产过程某矿区的勘探资料,对瞬变电磁法在探测煤田矿区含导水情况进行了分析,发现该方法能较好识别富水异常区,尤其在综合地震勘探资料后提高了划分富水异常区精度,不仅为将来生产过程中运用该方法探测含导水情况积累了经验,也为该方法在煤田防治水害方面的应用提供有益的参考。

我国煤田地质条件类型多,构造复杂。随着深部资源的大规模开发,我国矿井水害防治形势十分严峻,面临诸多挑战。定向钻探注浆技术有效结合定向钻进技术和注浆技术优势,在煤矿水害超前探查和治理中,得到广泛应用,取得良好效果。重点介绍了定向钻探注浆技术在煤矿顶板水害防治、底板水害防治、断层水害防治、陷落柱探查治理中应用的成功案例,可为煤矿水害防治方案设计和施工提供参考。

某矿2011皮带下山与F16断层平行,掘进期间出现片帮、潮湿等水文地质异常情况,需要对巷道进行超前探测。瞬变电磁探测结果显示,水平超前探测和45°斜下方超前探测有2个水文地质异常区,但经过水文地质条件分析,排除了异常区与F16断层、下伏奥陶系灰岩含水层的联系,认为掘进过程中不会发生涌水。后期钻探证实了分析的正确性。

在巷道掘进过程中,直接揭露导水构造或离导水构造较近发生突水时,水害治理难度较大。赵家寨煤矿11运输石门在施工过程中,揭露前方导水裂隙突水,通过打造止浆墙、超前帷幕注浆等治水技术,使该巷顺利通过裂隙带。

为了有效对带压回采工作面进行底板改造,保证工作面安全回采,赵家寨煤矿应用YD32(A)高分辨电法仪对12212工作面进行了探测。介绍了YD32(A)高分辨电法仪三极测深技术的工作原理及探测方法,简述了该技术在赵家寨煤矿12212工作面底板水害防治工作中的应用,并提出了在探测过程中应注意的一些问题,通过钻探验证及注浆后进行物探复测检验,效果较好。

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。

本文以霍州煤电集团辛置煤矿95回风巷为研究对象,采用直流电法物探为巷道水害防治提供了依据。通过物探资料圈定2个低阻异常区低视阻率异常区域,地质解释成果经掘进验证表明准确可靠。直流电法技术具有探测时间短、成本低等优点,可以推广应用。