孫亮++周川
摘 要:煤礦水災(zāi)害的防治一直以來是煤礦企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),近年來煤礦企業(yè)逐步加大了對防治水工作的重視,但是井下水災(zāi)害還是頻繁發(fā)生。目前礦井綜采工作面的防治水工作還具有一定的難題,本文結(jié)合濟(jì)寧三號煤礦183下04工作面實(shí)際案例,詳細(xì)介紹綜采工作面防治水的幾種措施,對今后礦井綜采工作的防治水工作具有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:綜采工作面;防治水;技術(shù)措施
中圖分類號:TD745 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)01-0192-02
1 水文地質(zhì)概況
1.1 充水水源
183下04工作面回采過程中主要充水水源為3上、3下煤層間的砂巖水、183上04采空區(qū)積水、183上05采空區(qū)積水及3上采空區(qū)動(dòng)態(tài)補(bǔ)給水。
1.2 相鄰工作面涌、積水情況
工作面上方為183上04、183上05和183上03采空區(qū),三個(gè)工作面涌、積水情況如下:
(1)183上04工作面回采期間最大涌水量58m3/h,正常涌水量30m3/h左右;回采后根據(jù)工作面形態(tài),采空區(qū)內(nèi)存在2處積水區(qū)(1841、1842積水區(qū)),已對2處積水區(qū)進(jìn)行了疏放。(2)183上05工作面回采期間面前未見明顯涌水;回采后根據(jù)工作面形態(tài),采空區(qū)內(nèi)存在3處積水區(qū)(1851、1852、1853積水區(qū)),已對1851、1853積水區(qū)進(jìn)行了疏放。(3)183上03工作面回采期間面前未見明顯涌水;根據(jù)工作面形態(tài),目前采空區(qū)內(nèi)存在1處積水區(qū)(1831積水區(qū)),該積水區(qū)對183下04工作面回采無影響。
1.3 涌水形式及通道
預(yù)計(jì)183下04工作面回采期間涌水形式為頂板淋水及采空區(qū)涌水,以采空區(qū)涌水為主,采空區(qū)涌水是工作面防治水重點(diǎn),工作面采后形成的導(dǎo)水裂縫帶為主要充水通道。
1.4 涌水量
工作面受3下煤層頂板砂巖水影響,頂板砂巖富水性不均一,且工作面上部為183上04、183上05、183上03采空區(qū),采空區(qū)底板裂隙積水存在通過導(dǎo)水裂隙進(jìn)入工作面的情況,另外,目前183下04輔順機(jī)尾放水孔出水及頂板淋水量15m3/h左右,預(yù)計(jì)183下04工作面最大涌水量為150m3/h,正常涌水量50~80m3/h。
2 涌水對工作面回采的影響
工作面地層整體為南北高中間低,向西傾伏的向斜構(gòu)造,局部發(fā)育次級寬緩的波狀起伏,且膠順高、輔順低,工作面涌水自輔順排出。由于工作面走向較長、煤層傾角變化較大,工作面兩順槽低洼點(diǎn)多,輔順及聯(lián)絡(luò)巷低洼點(diǎn)處為工作面防治水重點(diǎn)。
輔順最大排水高差41.9m,排水距離2043m;膠順最大排水高差42.6m,排水距離1794m。
3 防治水措施
3.1 排水系統(tǒng)安裝
(1)排水管路安裝。嚴(yán)格按最大涌水量的1.5倍安裝排水系統(tǒng),并備足、備齊排水相關(guān)組件,確保排水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)完好,兩順槽排水點(diǎn)實(shí)現(xiàn)雙回路供電。①掘進(jìn)期間,在膠順安設(shè)1路φ108mm排水管,輔順安設(shè)1路φ159mm、1路φ108mm排水管,所有排水系統(tǒng)保留,并完好。②183下05膠順安裝兩路φ159排水管(2×860m)。③若生產(chǎn)前183下05膠順及泄水巷未形成,則在183下04輔順4#排水點(diǎn)至溜煤眼處增加1路φ159排水管1000m。(2)183下05膠順及集水池。為降低工作面排水難度,減小涌水對回采的影響,需超前施工183下05膠順及泄水巷,并在183下05泄水巷西頭施工集水池,規(guī)格(長×寬×深)20m×1.5m×1.0m,安泵、形成排水系統(tǒng)。(3)排水池施工。兩順槽設(shè)計(jì)施工17個(gè)集水池,輔順8個(gè)集水池、膠順9個(gè)集水池,聯(lián)絡(luò)巷以南段集水池靠外幫施工、以北段集水池靠外幫施工(輔順1#、2#、8#集水池已靠西幫施工,膠順2#、3#、5#、7#集水池已靠東幫施工、6#集水池已靠西幫施工);輔順3#、4#集水池為沉淀池,3#集水池規(guī)格(長×寬×深)10m×1m×1m,4#集水池規(guī)格(長×寬×深)20m×1.2m×1.0m, 3#、4#集水池中間施工隔離墻,其余集水池規(guī)格(長×寬×深)2m×0.8m×0.6m,并加工蓋板,開關(guān)放置于不低于0.5m的支架上。(4)排水溝施工。輔順在3#排水點(diǎn)以北至6#排水點(diǎn),靠東幫施工排水溝,長度960m,水溝尺寸為0.4m×0.4m。(5)排水泵安裝。在183下04兩順槽12個(gè)排水點(diǎn)和泄水巷內(nèi)安裝排水泵及相關(guān)配件,具體根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)科設(shè)計(jì)室設(shè)計(jì)安裝。
3.2 工作面水文物探
為查明183下04工作面頂板砂巖富水性,圈定頂板砂巖富水區(qū)域,開展工作面水文物探。本文不再對工作面水文物探做詳細(xì)介紹。
3.3 施工頂板砂巖放水鉆孔,疏放頂空水、減少頂板涌水峰值
(1)頂空水疏放。疏放183上05、183上04采空區(qū)積水,1851積水區(qū)設(shè)計(jì)2個(gè)放水孔,1853積水區(qū)設(shè)計(jì)1個(gè)放水孔,1841積水區(qū)設(shè)計(jì)2個(gè)放水孔,共需施工5個(gè),具體以探放水設(shè)計(jì)為準(zhǔn)。(2)頂板富水區(qū)探放。在兩順槽內(nèi)每隔200m施工2個(gè)探孔,每個(gè)孔深50m,共40個(gè),具體情況根據(jù)物探圈定富水區(qū)成果進(jìn)行優(yōu)化。
3.4 過鉆孔
工作面內(nèi)有C2-5、C3-11鉆孔,封孔質(zhì)量均合格,回采過程中,在鉆孔附近加強(qiáng)觀測,如有異常及時(shí)匯報(bào),并采取探查措施。
3.5 排水重點(diǎn)區(qū)段
(1)工作面整體為南北高中間低,向西傾伏的向斜構(gòu)造,局部發(fā)育次級寬緩波狀起伏,當(dāng)工作面出現(xiàn)涌水時(shí),涌水全部匯集至輔順端頭,并經(jīng)輔順排水點(diǎn)排水泵排出,因此,輔順及聯(lián)絡(luò)巷低洼點(diǎn)處為工作面防治水重點(diǎn)。(2)初次來壓和周期來壓。由于受頂部老空區(qū)影響,工作面在初次來壓和每次周期來壓階段是工作面重點(diǎn)防治水階段,工作面在回采過程中要加強(qiáng)礦壓觀測工作,及時(shí)分析采場應(yīng)力分布狀況,準(zhǔn)確掌握工作面初次來壓、周期來壓步距。
4 結(jié)語
近些年,不斷有新的裝備及技術(shù)應(yīng)用于礦井開采過程中,礦井可開采的深度不斷增加,隨之而帶來的礦井水災(zāi)害的危險(xiǎn)也越開越大,煤礦井下突水事故頻繁發(fā)生。在礦井生產(chǎn)管理過程中,對礦井水文地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的分析研究,制定出一套切實(shí)可行的井下防治水措施,對保證礦井的安全生產(chǎn)具有很重要的意義。
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