波浪式回采工藝對工作面老空區(qū)涌水治理研究與探索

張傳偉

摘 要：隨著工作面的回采，水文地質(zhì)條件對于工作面回采影響越來越大，采取正確的開采技術(shù)及時治理工作面老空涌水是當前工作面實現(xiàn)安全正常生產(chǎn)需解決的一項技術(shù)關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：回采；水文地質(zhì)條件；開采技術(shù)

一、工作面簡介

206工作面位于二盤區(qū)東部，是二盤區(qū)的第四個工作面。推采長度為2246m，工作面長度200m。206工作面沿方位角0?布置，對應(yīng)地面位置位于在建的亭口水庫大壩以西850～1050m處；205灌漿巷作為206回風順槽使用，運輸順槽沿回風順槽以西200m平行布置； ZK9-1號鉆孔北410m為工作面切眼；工作面設(shè)計停采線對應(yīng)地面位置在宇家山村三組南端塬邊、ZK9-2號鉆孔南450m處。206工作面的中部及北部對應(yīng)地面位置為黑河及河灘，該面對應(yīng)地表有部分宇家山一組、二組散戶。

二、含水層（頂部和底部）分析

（一）該區(qū)域水文地質(zhì)條件中等，對工作面有影響的隔、含水層自上而下為

第四系松散層孔隙含水層，白堊系下統(tǒng)宜君洛河組孔隙～裂隙承壓含水層組，中侏羅統(tǒng)安定組隔水層，中侏羅統(tǒng)直羅組孔隙～裂隙承壓含水層組，中、下侏羅統(tǒng)延安組孔隙～裂隙承壓含水層組，下侏羅統(tǒng)富縣組相對隔水層組。其中，河谷區(qū)的第四系含水層與宜君、洛河組承壓含水層是本井田主要含水層，其它含水層含水微弱。

根據(jù)目前“兩帶”發(fā)育高度研究成果中“亭南4煤頂板導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育最大高度約為采厚的22.7倍”和二盤區(qū)4煤頂板至宜君組厚度可以得出，當工作面采厚達到6.0m時，工作面內(nèi)導(dǎo)水裂縫帶發(fā)育高度大于4煤頂板至宜君組底界距離。根據(jù)《煤礦防治水實施細則》第三十條（二）受頂板基巖含水層水威脅，預(yù)計煤層至頂板含水層間的距離小于導(dǎo)水裂縫帶高度的區(qū)域，按200×200m的網(wǎng)度布置探查孔。根據(jù)以上二條原則進行探放水設(shè)計進行鉆孔布置。

1.終孔層位為白堊系洛河組底界以上20m。

2.鉆孔主要探查白堊系洛河組底界以上20m的含水情況及4煤頂板至洛河組底界距離。

3.頂板探查孔兼做頂板水預(yù)疏放水鉆孔，對頂板水進行采前預(yù)疏放。

白堊系洛河含水層水對工作面開采構(gòu)成較大影響，是工作面開采后主要的涌水來源。

（二）涌水量

預(yù)計該工作面正常涌水量為469m3/h，最大涌水量938m3/h。

為確保工作面安全回采，工作面泵房應(yīng)安裝不低于1200m3/h的排水設(shè)備和管路，將涌水排到西翼水倉。

三、破浪式開采工藝與治理涌水結(jié)合措施

工作面回采期間在工作面主要采取的措施為人為在工作面后部創(chuàng)造截水槽。

根據(jù)工作面巷道聯(lián)絡(luò)巷、泄水口布置方式，當工作面推采至聯(lián)絡(luò)巷、泄水口前10m位置時臥刀，提前在聯(lián)絡(luò)巷、泄水口處順槽人工落底挖掘泄水通道。根據(jù)涌水量的大小確定泄水通道落底的高度和寬度，但必須保證工作面高于運輸順槽臥底后標高，當工作面推采至聯(lián)絡(luò)巷、泄水口處時為最低點，以便工作面涌水通過聯(lián)絡(luò)巷、泄水口自流至臨時水倉。工作面臥底量的大小根據(jù)聯(lián)絡(luò)巷、泄水口的位置、設(shè)備滿足條件的情況下確定。當達到設(shè)計的臥底量至聯(lián)絡(luò)巷、泄水口位置時。然后工作面推過聯(lián)絡(luò)巷、泄水口后最大速度將工作面抬高。

人為在工作面后部創(chuàng)造的截水槽將面后的涌水順著截水槽從聯(lián)絡(luò)巷、泄水口流入臨時水倉，減少面后涌水對面前的影響。同時，根據(jù)工作面周期來壓步距18～21m，盡量在周期來壓時對工作面進行先臥刀，周期來壓過后抬刀形成面后攔截槽，涌水在面后流向順槽，減少面前的涌水量。根據(jù)巷道泄水口布置循環(huán)俯采、仰采，采取波浪式推采將大大減少面后涌水給面前生產(chǎn)帶來的不利影響。

四、幾點注意事項

1.排水點及排水管路的設(shè)置要符合工作面涌水需要，排水點最好布置在聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)，排水管路通過聯(lián)絡(luò)巷，安設(shè)在灌漿巷中，減少工作面排水設(shè)備、管路移設(shè)工作量。

2.臨時水倉標高必須低于順槽標高，滿足涌水自流，并保證一定的蓄水量。

3.工作面仰采、俯采回采過程中必須根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能確定回采、推采長度。

4.工作面回采過后，必須加強臨時水倉的支護，保證臨時水倉支護完整性。

5.根據(jù)工作面涌水量的大小，合理安排工作面的回采速度。

五、此項技術(shù)的探索應(yīng)用，有效的改善了老空區(qū)涌水，避免了工作面涌水造成工作面減產(chǎn)，減輕了工人的勞動強度，減少了排水設(shè)備的投入，確保了工作面能夠高效快速向前推進，達到了工作面設(shè)計要求

1.最大限度利用巷道設(shè)計要求，杜絕再投入打設(shè)水窩等排水點。

2.減少了排水點的設(shè)置及排水設(shè)備的投入，根據(jù)工作面涌水量的大小，只需在聯(lián)絡(luò)巷中布置兩個或三個排水點就能滿足排水需要。

3.減輕了工人的勞動強度，杜絕了工作面排水設(shè)備、管路移設(shè)工作量。

4.有效的防止老空涌水造成工作面生產(chǎn)影響，避免工作面減產(chǎn)，保證了工作面產(chǎn)量。

參考文獻：

[1]李文學.威脅工作面老空水的防治措施[J].山西煤炭，2010，12.

[2]李文學.探索防治威脅工作面的老空水[J].山西煤炭，2011，06.

[3]祝良榮，高奇峰.基于PLC的自動排水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].煤礦機械，2006（09）.

[4]廉法威.基于PLC煤礦排水系統(tǒng)建立[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011，08.

[5]陶淑清.興安礦排水系統(tǒng)的改造[J].江西煤炭科技，2010，02.

[6]武力.談?wù)劽旱V排水節(jié)能[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010，13.