新集二礦1煤巷道掘進經(jīng)驗探討

崔猛 李李

國投新集能源股份有限公司新集二礦 232170

新集二礦1煤巷道掘進經(jīng)驗探討

崔猛 李李

國投新集能源股份有限公司新集二礦 232170

本文主要通過新集二礦1煤掘進施工中使用的相關(guān)技術(shù)措施，控制1煤底板灰?guī)r水對巷道掘進期間帶來威脅的成功經(jīng)驗介紹，探討礦井開采1煤過程中掘進時期灰?guī)r水的治理。

技術(shù)措施；底板灰?guī)r水

Abstract

This paper mainly through a Xin Ji Coal mine of two 1 coal tunneling construction used in the relevant technical measures, control of 1 rock limestone water during tunneling threat to introduce the successful experiences of mine, mining 1 coal heading period in the process of limestone water governance.Keywords

technical measures; floor limestone water

引言

目前，新集礦區(qū)部分礦井，淺部煤炭資源由于高強度開采不斷減少，逐漸向深部水平不斷延伸，其中1煤層安全開采已經(jīng)成為礦區(qū)突出的問題。由于1煤層煤質(zhì)好、發(fā)熱量高，對于新集礦區(qū)而言，1煤開采勢在必行，具有非常的意義。目前，新集二礦淺部資源已接近枯竭，礦井逐步轉(zhuǎn)入深部開采，其中1煤安全開采對于新集二礦來說迫在眉睫。由于1煤層賦存條件的特殊性，1煤底板距離下伏太原組灰?guī)r較近，平均距離只有18m，為1煤開采帶來很大威脅。如何有效解決1煤層開采掘進期間，下伏太原組灰?guī)r水對施工巷道帶來的安全問題，是1煤層是否安全圍面的關(guān)鍵因素，同時也是1煤層安全回采的必要前提。針對1煤特殊賦存條件，新集二礦采取有效安全技術(shù)措施，在控制1煤下伏太原組灰?guī)r水的威脅方面，取得了成功經(jīng)驗。下面就新集二礦在控制1煤底板灰?guī)r水方面的成功經(jīng)驗進行探討。

1 概況

新集二礦位于淮南市鳳臺縣城西約12km，現(xiàn)核定生產(chǎn)能力2.0 Mt/a。目前礦井劃分2個生產(chǎn)水平，其中一水平-550m，二水平-750m，并設(shè)置輔助水平2個，即-450m水平、-650m水平。1煤設(shè)計首采工作面位于-650m輔助水平中央采區(qū)東翼，煤層直接頂以粉砂巖為主，平均厚度6m，老頂以中—細砂巖為主，平均厚度14m，直接底以泥巖為主，平均厚度1.1m，老底為砂泥巖互層，平均厚度12.8m，區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較復雜，影響巷道掘進的主要充水水源為1煤頂板砂巖裂隙水，由于1煤距下伏太原組灰?guī)r平均間距僅18m左右，巷道掘進存在遇構(gòu)造等而發(fā)生底板灰?guī)r出水的可能。

1.1 1煤組頂板砂巖水

1煤組頂板50m范圍內(nèi)砂巖以中～細砂巖為主，平均厚度在29.6m左右。依據(jù)現(xiàn)有資料分析，該砂巖含水層裂隙發(fā)育不均一，局部富水性較強，靜儲量型，易疏干，為巷道掘進期間直接充水水源。巷道掘進遇裂隙發(fā)育段可能出現(xiàn)頂板淋、滴水及錨桿眼出水現(xiàn)象。

1.2 1煤底板太原組灰?guī)r水

太原組地層厚度109.20～144.97m，平均厚120.79m，含灰?guī)r13層，灰?guī)r平均總厚68.79m，占組厚57%。太原組地層由10～13層淺灰～深灰色灰?guī)r、含泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r和砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，其中4、12灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定。太原組灰?guī)r距上覆1煤層間距較小，平均距離約18m，最小間距11.50m。

本區(qū)太原組灰?guī)r依隔水層厚度可劃分為三段：上段為C31-C34層灰?guī)r，中段為C35-C310下段為C311-C313層灰?guī)r。

根據(jù)本井田地面施工的水文長觀孔（水0401、水0501、水0601、水0701、水0801、水0502孔）來看，所揭露太灰時均未發(fā)生漏水現(xiàn)象，所取巖芯裂隙較發(fā)育，多被方解石充填，未見溶隙，其中水0601、水0701、水0801孔對太灰含水層進行了抽水試驗，靜水位標高：-33.72m～-30.04m，單位涌水量q=0.00116L/s.m～0.00231 L/s.m，富水性弱，滲透系數(shù)k=0.00379m/d～0.00565 m/d；根據(jù)抽水試驗結(jié)果反映鉆孔附近灰?guī)r富水性弱。

目前勘探資料表明，太原組灰?guī)r裂隙較發(fā)育，但大部分被方解石充填，富水性弱，且具有不均一的特點，太灰、太灰與奧灰之間、灰?guī)r與其他含水層之間未發(fā)現(xiàn)明顯的水力聯(lián)系。

太原組灰?guī)r距上覆1煤層間距較小，平均距離約18m，巷道掘進存在遇構(gòu)造等而發(fā)生底板灰?guī)r出水的可能。

1 煤煤層綜合柱狀圖

圖1

2 巷道布置及安全技術(shù)措施

2.1 巷道布置

根據(jù)礦井精查地質(zhì)勘探報告，為區(qū)內(nèi)其他工作面安全開采，確定首采面位于-650m輔助水平，標高-647m～-616m，共布置5條巷道，分別為工作面風、機巷，工作面切眼，瓦斯高位抽排巷及底板截水巷。其中底板截水巷沿1煤底板與灰?guī)r交接位置布置。為防止掘進及回采期間，底板灰?guī)r水的威脅，在-650m輔助水平布置新增水倉。

圖2 1煤首采面巷道布置圖

2.2 安全技術(shù)措施

（1）堅持預測預報、有疑必探、先探后掘的防治水原則，落實“防、堵、疏、排、截”綜合治理措施。

（2）采取物探、鉆探相結(jié)合的方法超前探測前方巖層頂、底板富水性及構(gòu)造等。采用瞬變電磁、高密度電法對施工前方是否存在富水異常區(qū)域、構(gòu)造發(fā)育帶進行探測，每掘進100m探測一次，保留25m超前距，根據(jù)巷道掘進實際情況，可適當進行加密探測。如物探超前探測掘進前方存在富水異常區(qū)域時，在迎頭巷道幫部施工鉆場打鉆探放物探富水異常區(qū)鉆孔，鉆孔與掘進迎頭超前距保持不小于25m。

（3）掘進期間采取強排水方法，在巷道內(nèi)各鋪設(shè)2路8寸排水管緊跟迎頭，安裝3臺30KW潛水泵（流量120m3/h、揚程50m）。巷道低洼處挖臨時水泱，并設(shè)泵排水。

（4）工作面掘進期間加強水情監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)頂板淋水較大、底板滲水較大及底板鼓起嚴重等特殊情況及時匯報并采取有效防范措施。

（5）采取巖巷掩護煤巷掘進，以截水巷的布置探明前方地質(zhì)構(gòu)造，同時防止底板灰?guī)r透水，損壞煤層巷道。一旦底板灰?guī)r出水，能夠沿截水巷及時排至大巷水溝直至水倉。施工過程中，對巷道底板采取注漿加固措施，增強巷道底板抗壓。

3 結(jié)語

實踐證明，通過合理的巷道布置以及有效的安全技術(shù)措施和施工組織，在首采面兩巷掘進過程中未出現(xiàn)底板灰?guī)r水的危害，保障掘進過程中人員和機械設(shè)備的安全。1煤開采過程中底板灰?guī)r水的治理將會成為兩淮地區(qū)所有礦井面臨的難題，新集二礦在1煤掘進過程中的成功經(jīng)驗告訴我們，通過合理的方案設(shè)計，有效的技術(shù)措施，1煤在開采掘進中底板灰?guī)r水是可以有效防治的。同時新集二礦對1煤掘進中控制底板灰?guī)r水危害的經(jīng)驗是值得推廣和借鑒的，也為以后其他礦井開采1煤掘進中底板灰?guī)r水危害控制提供了實踐經(jīng)驗。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.027

崔猛（1985.9.19— ），男，本科，遼西豐，國投新集二礦，采礦工。