綜采放頂煤工作面向斜軸部水患治理

耿宏標(biāo)　程福平

摘要：介紹了位于向斜軸部的綜采放頂煤工作面在治理底板出水過程中采取的的措施，很好的解決了綜采放頂煤工作面向斜軸部的底板水患，對(duì)同類地質(zhì)條件下綜采工作面的治水提出了指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：向斜 水患 治理

0 引言

石臺(tái)煤礦位于淮北礦區(qū)閘河煤田，是一個(gè)年產(chǎn)150萬t的大型礦井，23123采面于2006年4月底裝面完畢投入生產(chǎn)，該面位于II1采區(qū)下段黃莊向斜軸部，南為張莊礦界，東鄰Fj2斷層，西鄰II3512工作面，北鄰II3113工作面，其中II3512、II3113工作面已回采，與II3512、II3112工作面之間均有煤柱相隔，張莊礦靠礦界處已經(jīng)回采。煤層厚度4米，平均1傾角9度，走向長(zhǎng)886米。傾斜長(zhǎng)160米，工作面沿10度俯角向前推進(jìn)，當(dāng)切眼推進(jìn)110m后為正常推進(jìn)，采煤方法為單一走向長(zhǎng)壁、輕型支架綜采放頂煤采煤法。老頂為砂巖，厚7～13m淺灰色，細(xì)砂巖直接頂為泥巖，厚3～5.8m深灰色塊狀泥巖，局部為中粒砂巖，厚3.3m。直接底為泥巖，厚3.6m深灰色塊狀泥巖，性軟，含植物根莖化石。老底為砂巖，厚10m，淺灰色薄狀粉砂巖，局部細(xì)砂巖，性硬工作面裝備前、后二部刮板輸送機(jī)及zf2400-16/24za液壓支架125架，向斜軸從工作面里段機(jī)巷至切眼下段穿過，且向斜軸兩翼煤層傾角較大，北翼15-18度，南翼20-27度，工作面二端高、中間低，積水不能自流，對(duì)工作面正?；夭稍斐珊艽笥绊?。

1 出水的因

1.1 工作面出水經(jīng)過及水量變化 2006年5月19日23123采面切眼推進(jìn)至47m時(shí)，距下機(jī)巷安全出口61m、63m的工作面標(biāo)高最低處的老塘側(cè)出現(xiàn)底板涌水，底板水量約為14m3/h，同時(shí)頂板出現(xiàn)少量淋水。當(dāng)采面走向推到132m時(shí)水量增至70m3/h，當(dāng)采面向前推至132-190m范圍時(shí)，水量穩(wěn)定在14m3/h。

1.2 出水點(diǎn)情況 工作面內(nèi)共有2處出水點(diǎn)，分別距下機(jī)巷安全出口61m、63m老塘側(cè)，均為底板出水，頂板少量淋水。運(yùn)輸巷標(biāo)高為-385.2m，回風(fēng)巷標(biāo)高為-378，出水點(diǎn)標(biāo)高分別為-390.5m、-390.8m，采面推進(jìn)過程中出水點(diǎn)隨著向斜軸的走向而改變。

1.3 出水原因分析 本礦井下富含水，底板砂巖水及周邊采空區(qū)內(nèi)積水是主要直接充水含水層，它位于五煤下，多以砂質(zhì)泥巖出現(xiàn)，以斷層和裂隙接受C3L8灰?guī)r水的補(bǔ)給。分析周邊構(gòu)造情況，切眼推進(jìn)40-60m時(shí)，頂板底巖石裂隙最好育，底板砂巖水和周邊采空區(qū)積水通過裂隙易入水工作，尤其在回采過程中局部破底，導(dǎo)致工作面底板出水。

2 回采中問題

2.1 工作面俯采推進(jìn)。老塘側(cè)出水經(jīng)前、后部輸送機(jī)流入煤壁，工作面拉水煤，造成系統(tǒng)出煤困難。

2.2 頂板淋水，向斜軸部頂板水呈周期性隨老頂斷裂表現(xiàn)出頂板淋水，作業(yè)環(huán)境差。

2.3 向斜軸部積水，底板松軟，造成支架穩(wěn)定性，易造成支架歪架、咬架、倒架。

2.4 受水的影響、前后部輸送機(jī)負(fù)荷增大，后部輸送機(jī)在放頂煤及拉后溜時(shí)，易出現(xiàn)壓死后溜現(xiàn)象。

2.5 前部輸送機(jī)底鏈拉回頭水，從機(jī)尾流下至工作面，向斜軸部水窩處支架框架被水煤堵實(shí)，移架困難。

3 防治措施

根據(jù)工作面情況。制定了針對(duì)工作面俯采及正?；夭傻膶ｍ?xiàng)治水措施。

3.1 建立完善排水系統(tǒng)

3.1.1 前期俯采情況下。在煤壁側(cè)超前煤壁做出水同時(shí)在機(jī)巷外段低洼點(diǎn)做水倉(cāng)，安設(shè)排水泵進(jìn)行排水。機(jī)巷向斜軸部最洼點(diǎn)排水倉(cāng)容積在200m3左右，保持存儲(chǔ)正常出水30m3/h，在3h以上，并在此安設(shè)排水泵直接將水排至二水平大巷排水溝。工作面安設(shè)6臺(tái)20m3/h排水泵，其中2臺(tái)備用，機(jī)巷水倉(cāng)安設(shè)2臺(tái)60m3/h排水泵，其中1臺(tái)備用，出水點(diǎn)與面內(nèi)水倉(cāng)使用風(fēng)鎬鑿出一條引水道，以防止前后部輸送機(jī)帶水。

3.1.2 在水量大于30m3/h時(shí)，煤壁側(cè)做水倉(cāng)排水已不能保持正常生產(chǎn)時(shí)，縮短后部輸送機(jī)至水窩下段，將煤壁側(cè)水倉(cāng)改至老塘側(cè)最洼點(diǎn)排水，在支架前立柱位置處用裝煤的草袋打堰，阻止水流入煤壁側(cè)，確保工作面前部輸送機(jī)不拉水煤，保證出煤系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.1.3 水泵設(shè)電源采用專用雙回路電源，與工作面及泵站、運(yùn)輸系統(tǒng)用電設(shè)備分離，確保在檢修期間，工作面及機(jī)巷正常排水，同時(shí)在機(jī)巷保留一臺(tái)備用開關(guān)。

3.1.4 當(dāng)工作面結(jié)束俯角消失正常推進(jìn)時(shí)，施工引水巷引水。從機(jī)部洼點(diǎn)沿向斜軸部施工引水巷與工作面貫通，采用工字鋼架棚支護(hù)，在引水巷內(nèi)挖排水道，放入引水槽，通過引水巷直接將水引至機(jī)巷水倉(cāng)。在引水巷內(nèi)每隔5m，做一個(gè)1m×1m×1m的小沉淀池，對(duì)工作面流出的水進(jìn)行過濾，防止水煤堵塞引水槽，在前部輸送機(jī)下方掏一個(gè)300mm寬的導(dǎo)水孔，將工作面水引至引水道進(jìn)行排水。引水巷隨工作面向前推進(jìn)而超前進(jìn)行管理。

3.2 加強(qiáng)底板、支架及后部輸送機(jī)管理

3.2.1 因老塘出水造成工作面軸部底軟，支架初撐力偏低。采用下底梁的辦法，在底軟處支架下方沿順山方向使用1.2m×0.18m×0.18m方木下底梁，以增加支護(hù)強(qiáng)度，避免出現(xiàn)支架歪倒現(xiàn)象。

3.2.2 加強(qiáng)后部輸送機(jī)清理，拉后溜采用二次將后溜移到位的方法，防止拉后溜時(shí)將后部輸送機(jī)拉錯(cuò)茬。

3.2.3 加強(qiáng)水窩處支架框架清理，同時(shí)加工專用工具，對(duì)輸送機(jī)的推移千斤頂滑道，進(jìn)行清理，確保每次都將支架移到位。

3.3 其它措施

3.3.1 工作面水窩及機(jī)巷水倉(cāng)處設(shè)專人看泵，及時(shí)清理水倉(cāng)、檢修排水設(shè)備和排水管路，確保排水系統(tǒng)正常。

3.3.2 向每一位職工認(rèn)真貫徹工作面避災(zāi)路線知識(shí)，在排水設(shè)備出現(xiàn)問題造成工作面淹面或其它危險(xiǎn)情況時(shí)，及時(shí)按避災(zāi)路線撤離至安全地點(diǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過幾種不好的治水措施保證了工作面的安全生產(chǎn)，特別是引水道起到明顯效果，最重要的是工作面在投產(chǎn)前或生產(chǎn)中都應(yīng)超前做好水文地質(zhì)情況的預(yù)報(bào)，探明地質(zhì)構(gòu)造及水情，超前采取積極、合理的方案，是工作面順利回采的基礎(chǔ)。