開灤錢家營礦工作面排水方案設(shè)計與應(yīng)用實踐

汪超

摘 要 錢家營礦工作面根據(jù)綜采工作面現(xiàn)場實際條件，改變傳統(tǒng)的電泵排水思路，設(shè)計自流排水工程，實施排水方案，排水效果顯著，節(jié)省了材料和電費，為以后防治水工作積累了經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞 綜采工作面；自流排水；排水方案

中圖分類號：TD98 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）16-0108-01

1 工作面簡介

2875E工作面位于開灤錢家營礦二水平西翼八采區(qū)7煤層，設(shè)計工作面同煤層傾斜上方和下方均未設(shè)計工程，西部有2873西泄水邊眼、2875東回風(fēng)邊眼，除此之外，暫無其他工程。

該工作面標高為-759.1～-835.5 m，走向長度為564.6 m，傾向長度為209.9 m，平均煤厚3.1 m，平均傾角11°，可采儲量488614 t，最大涌水量：4.10 m3/min，正常涌水量：2.73 m3/min。工作面共使用143組ZY4800-19/40型掩護式液壓支架，選用MGTY-300/710-1.1D型電牽引采煤機和SGZ-800/800型刮板運輸機。

2 水患分析和排水工程

2.1 充水因素

本工作面位于八采區(qū)7煤層，其頂板為砂巖裂隙含水層，上覆5煤層不可采，5煤層頂板含水層含水豐富，對7煤層頂板水補給充分。工作面最低標高-835.5m，所承受的5煤層頂板含水層水壓為2.85 MPa。本工作面上下鄰均無工程。該工作面內(nèi)有錢水28、錢補17兩個地面鉆孔，均已封孔。預(yù)計最大涌水量：4.10 m3/min，正常涌水量：2.73 m3/min。

2.2 排水工程

由于本工作面切眼下口標高與運道外口標高基本屬于入山形勢，運道標高為-810～-835.5 m，里外口高差為25 m，能適用自然排水。運道T135 m至T275 m標高有起伏，設(shè)計泄水繞道，達到自然排水的目的。

1）在運道外口設(shè)計施工一沉淀池，規(guī)格26 m長*3.0 m寬*1.0 m深，沉淀池泄水通過水溝和-850西大巷相連。沉淀池的兩個沉淀倉（一個清理一個沉淀）交替使用。

2）采用自然流水的方式排水，一是沿運道下幫布設(shè)預(yù)制梯形鐵皮水溝一條，水溝分兩段（40 m至135 m，275 m至工作面切眼下口），水溝底寬300 mm，高650 mm，開口寬530 mm。二是在運道下幫布設(shè)兩趟8寸PEC排水管，排水管直接與運道外口沉淀池相連，沉淀池通過排水溝與八采平石門排水溝相連。泄水巷鋪設(shè)兩趟備用8寸PEC排水管。

3）運道開口135 m至運道275 m段施工一泄水繞道，泄水繞道按坡度線進行施工，以保證運道低洼點的水能順暢泄流入泄水繞道，并最終經(jīng)泄水繞道排出至運道排水溝。泄水繞道的兩個泄水小川斷面為10.4 m2，每個泄水小川口設(shè)兩道漫水墻，并及時清理煤泥，防止因煤泥淤積造成泄川堵塞而影響工作面的正常排水。

3 防排水方案

本工作面防排水工程的設(shè)計是通過現(xiàn)場采取的一系列措施，實現(xiàn)工作面毛窩清水、工作面渾水分排，清水通過排水管路外排，渾水通過水溝外排，達到渾水不進入轉(zhuǎn)載機，不拉水煤，保證安全生產(chǎn)。

3.1 排水路線

1）工作面清水排水線路：工作面下毛窩→運道8寸排水管→運道外口沉淀池→八采下部軌道平石門→-850西大巷→-850水倉→-600水倉→地面。

2）工作面渾水排水線路：工作面下口→轉(zhuǎn)載機尾→運道皮帶機尾→運道鐵皮水溝→2875E泄水巷→運道鐵皮水溝→運道外口沉淀池→八采下部軌道平石門→-850西大巷→-850水倉→-600水倉→地面。

3.2 排水方案

1）隨工作面回采，在下毛窩處碼水窩，用6寸或8寸10 m的鎧裝管子與PEC管相連，將水排出。生產(chǎn)班或準備班根據(jù)生產(chǎn)進度及時往外倒水窩。水窩管子頭加過濾篦子，加收水簸箕。若毛窩壓力較大，頂板破碎，下毛窩要及時加打木垛并及時丟木垛，保證下毛窩有足夠的積水空間。

2）工作面的流下來的渾水和下毛窩出來的散水經(jīng)過轉(zhuǎn)載機下幫側(cè)和皮帶機尾下幫側(cè)進入鐵質(zhì)水溝。轉(zhuǎn)載機尾和皮帶機尾安設(shè)專門的擋水裝置（鐵質(zhì)擋水簸箕），防止水進入轉(zhuǎn)載機和沿皮帶機尾上幫漫流。同時在轉(zhuǎn)載機下幫側(cè)貼轉(zhuǎn)載底槽碼一道袋子，加強轉(zhuǎn)載機下幫側(cè)的下臥清理，使轉(zhuǎn)載機下幫側(cè)的水位低于轉(zhuǎn)載機機尾平段200-300 mm，防止水進入轉(zhuǎn)載機底槽。加強皮帶機尾下幫側(cè)的清挖，散水及渾水經(jīng)過皮帶機尾的下幫水溝流出。

3）回采過程中，要及時調(diào)整好偽斜比例，采面溜子下機頭適當(dāng)落上，下機頭出煤壁500-800 mm，這樣轉(zhuǎn)載機和皮帶機尾盡量往上幫調(diào)整，給下幫治水留有足夠空間。運道外口沉淀池及泄水川擋水墻班班安排人員進行清理，防止堵塞，保證水及時順暢排出。三班每班安排專人清挖運道下幫水溝、沉淀池以及八采下部平石門的水溝，防治淤堵。準備班縮下運皮帶時掌握好量，通過多縮或者少縮一節(jié)的量來調(diào)整皮帶機尾擋水裝置與鐵質(zhì)水溝的連接，保證皮帶機尾擋水裝置與鐵質(zhì)水溝順利對接，以利于排水。

4）回采推進至260 m、275 m處泄水川時，在每個泄水川口加打三個2.0 m*2.0 m木垛，保證推過此處后泄水巷能正常泄水。

5）在T270 m泄水巷繞道出口安設(shè)兩臺25 kW排砂泵備用。當(dāng)泄水繞道里煤泥清理不及時，泄水繞道排水困難時，用排砂泵外排水溝處理的水，或用泄水繞道里兩趟8寸PEC排水管路排水。

4 結(jié)論

綜采工作面防治水工作是一項系統(tǒng)工程，加強水文觀測至關(guān)重要，直接影響著防治水措施和方案的制度。錢營礦2875E工作面根據(jù)運道標高成入山形勢，改變傳統(tǒng)排砂泵排水思路，設(shè)計自然排水工程，達到自然排水的目的，并且效果顯著。這樣可以實現(xiàn)清渾水分離外排，還能防止渾水進入運輸設(shè)備，導(dǎo)致生產(chǎn)事故。如果使用傳統(tǒng)排砂泵排水，至少需要兩臺25 kW排砂泵，如按10個月可采期計算，則至少可以節(jié)省電費30萬元以上。

參考文獻

[1]虎維岳著.礦山水害防治理論與方法[M].煤炭工業(yè)出版社，2005.endprint