越界采空水的特點及綜合防治措施

史永良 蘇盟

摘 要：為有效防治越界采空區(qū)積水對煤礦安全生產(chǎn)的威脅，本文通對后安煤礦越界采空水的探放水效果分析，就越界采空水的特點及防治措施提出兩順槽多級循環(huán)探放、切眼集中疏放等新方法、新思路，為越界老空區(qū)水害防治工作提供了實踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞：越界采空水;兩順槽多級循環(huán)探放;切眼集中疏放;綜合防治措施

中圖分類號：TD822;TD745? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1003-5168（2021）24-0056-03

The Characteristics of Transboundary Water Mined and Comprehensive Prevention Measures

SHI Yongliang1? ? SU Meng2

（1.Zhong'tian'he'chuang Coal Branch ， Shuozhou Shanxi 036800;

2. Shanxi Shuozhou Pinglu Houan Coal mine，Shuozhou Shanxi 036800）

Abstract： In order to effectively prevent and control the threat of water accumulation in the cross-border goaf to the safety of coal mine production， in this paper， it through the analysis of the exploration and drainage effect of the cross-border goaf water in Houan coal mine， and puts forward new methods and ideas based on the characteristics and prevention measures of the cross-border goaf water， such as multi-level circulation exploration and drainage in two grooves， centralized drainage in the cutting holes， etc.， which provides a practical basis for the prevention and control of water disasters in the cross-border old goaf.

Keywords：cross boundary goaf water; exploration and release of two parallel grooves and multi-stage circulation; focus and release of incision;comprehensive control measures

山西省作為煤炭大省，經(jīng)過多年的煤炭資源整合，很多中小型煤礦逐步被大礦所取代，這有利于集約生產(chǎn)、提高開采效率，降低死亡率，并對資源的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保等有巨大意義[1-3]。但由于監(jiān)管不到位等因素[4-7]，資源整合前煤炭市場混亂，許多小型煤礦存在超層越界開采行為，越界后的采空區(qū)積水成為誘發(fā)煤礦水害事故的又一重要因素，因此越界采空水的防治工作尤為重要[8-11]。

1 越界采空水的特點

老空水是指采空區(qū)、老窯或者已經(jīng)廢棄井巷內(nèi)的積水，其中老窯水主要是指由于過去的一些煤礦開采后遺留下一部分采空區(qū)，這部分采空區(qū)被后期的地下水或者地表水失去原有平衡狀態(tài)而涌入形成。其具有4個特點：①存在較大的水壓，采空區(qū)破壞后瞬時水量大，破壞性很強;②存積時間較長，具有較強的酸性和腐蝕性;③積水空間密閉，聚集大量的甲烷、硫化氫等有毒有害氣體;④老窯地質(zhì)及水文地質(zhì)資料收集困難，造成老窯采空積水區(qū)空間分布具有隱蔽性、隨機性的特點。

2 后安煤礦越界采空水的探放水效果分析

2.1 概況

后安煤炭有限公司位于朔州市平魯區(qū)。批準(zhǔn)開采：4-11#煤層，煤層傾向西南，開采方式為地下開采，井田面積4.833 6 km2，開采深度為980～1 290 m。據(jù)平魯區(qū)煤炭工業(yè)管理局檢查結(jié)果和本礦生產(chǎn)揭露，后安煤礦井田東南部4號煤層存在越界采空區(qū)，與9號煤層層間距平均46.16 m。為原杏園煤礦（2006年資源整合時關(guān)閉）越界開采4號煤形成。據(jù)《礦井水文地質(zhì)類型劃分報告》《礦井水患補充調(diào)查報告》調(diào)查顯示，原杏園越界采空區(qū)積水面積為202 328 m2，積水標(biāo)高1 163 m，積水量約為11.54萬m3。

2.2 探放水設(shè)計方案

2.2.1 前期準(zhǔn)備工作。通過前期實地走訪及查閱相關(guān)資料，同時結(jié)合4號煤層該區(qū)域附近采掘揭露基本確定該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性，鄰礦采掘現(xiàn)狀、越界采空區(qū)與地表水體水力聯(lián)系等，初步確定“三線”位置，積水區(qū)標(biāo)高、計算積水量等。

根據(jù)《山西省煤礦老空水害防治工作相關(guān)規(guī)定》，采用如下公式核算采空區(qū)積水量：

W=KMF/cosα? ? ? ? （1）

式中：W為老空積水量，m?;M為采厚，4#煤層厚8.2 m（該區(qū)域4#煤層為合并層）;K為老空的充水系數(shù)，一般老空取0.3～0.5，煤巷取0.5～0.8，巖巷取0.8～1.0，本次計算取0.4;F為采空區(qū)水平面積，經(jīng)實測的采空面積約202 328m2，因原4#煤層開采工藝落后，采區(qū)回采率不足40%，故采空區(qū)充水面積取20%;α為煤層傾角，4.5°。