在煤層開采過程中，上覆巖層受開采影響而破壞，如果破壞范圍波及到上面的水體，就可能造成水和流沙突然涌入井下，威脅礦井生產(chǎn)的安全。因此在上覆巖層中是否會(huì)形成水和泥沙突入礦井的通路，是水體下采煤應(yīng)主要注意的問題。

    水體按其存在的狀態(tài)可分為三類：①地表水：如江、河、湖、海以及山谷的季節(jié)性河流等；②表土內(nèi)的含水流沙層；③基巖含水層：老頂及直接頂內(nèi)的石灰?guī)r含水層，砂巖含水層和老采空區(qū)積水等。

    上述三種水體常同時(shí)存在，并聯(lián)系密切。對(duì)煤層開采有直接影響的是基巖含水層和表土層中的含水流沙層。如三種水體聯(lián)系密切，則應(yīng)注意地面的防水措施。

    如果在水體和開采煤層中間有隔水層存在，則對(duì)水體下開采極為有利。上表層中的粘土層，基巖中的泥質(zhì)頁巖、泥巖等軟弱巖層以及基巖風(fēng)化帶都能起到較好的隔水作用或阻止涌水通道發(fā)展的作用。

    在開采范圍內(nèi)，如果有斷層與水體溝通，則可能導(dǎo)致涌水量增大或發(fā)生突水事故。

    上覆巖層中的涌水通道即導(dǎo)水裂隙帶，其高度為冒落帶與斷裂帶高度之和，這一高度是確定水體下安全、合理開采上限的重要依據(jù)。

    1．導(dǎo)水裂隙帶高度

    導(dǎo)水裂隙帶對(duì)于傾角不同的煤層，其形態(tài)不相同，其高度的表示方法也不相同。圖5-14a、b、c分別為水平煤層、傾斜煤層和急傾斜煤層導(dǎo)水裂隙帶的形態(tài)。

    水平煤層（含緩傾斜煤層）導(dǎo)水裂隙帶最終形態(tài)為馬鞍形。冒落帶位于采空區(qū)開采邊界以內(nèi)的正上方，而斷裂帶兩側(cè)則超出開采邊界5-8 m左右。

    傾斜煤層的導(dǎo)水裂隙帶則因采空區(qū)冒落的巖石下滑，而使上山方向的導(dǎo)水裂隙帶發(fā)展很大，下山方向發(fā)展很小，其形狀呈拋物線。

    急傾斜煤層開采時(shí)，由于采空區(qū)上邊界煤柱的片幫、下滑，導(dǎo)水裂隙帶超出采區(qū)上邊界，而進(jìn)入到煤柱以內(nèi)。

    圖5-14  巖層破壞示意圖

    1-冒落帶邊界2-斷裂帶邊界

    2．水體下采煤的防護(hù)措施

    水體下采煤主要采用留設(shè)煤巖柱、疏降水位及處理水體補(bǔ)給來源等防護(hù)措施。

    (1)正確留設(shè)安全煤巖柱水體下采煤時(shí)，要求在開采過程中不發(fā)生災(zāi)害性透水、透泥沙事故以及不突然增大礦井涌水量，以保證生產(chǎn)安全正常進(jìn)行。由于巖層本身的透水性能很小，所以只要采煤引起的導(dǎo)水裂隙帶最高點(diǎn)不觸及水體的底面時(shí)，就能夠達(dá)到這一目的。所謂留設(shè)煤巖柱，就是正確確定水體的下邊界到采空區(qū)上邊界之間的安全深度，即正確確定水體下安全開采的上限。

    (2)疏降水體疏降水體是通過疏干或疏降地下含水層的水位，以保證含水層附近的煤層能夠安全開采。疏降水體的方法很多，如鉆孔疏降、巷道疏降，或用上行回采進(jìn)行自然疏降等。

    (3)處理水體補(bǔ)給來源人為地改變水源的補(bǔ)給條件，即在礦區(qū)或采區(qū)外圍堵截水源，減小水的補(bǔ)給量。一般可以采取河流改道、注漿堵水、巷道截水以及地面的防水工程等。