煤礦采空區(qū)探放水技術(shù)研究

米文寶

摘 要：煤礦探放水工作直接關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)，尤其是范各莊礦的水文地質(zhì)條件復(fù)雜，更需要高度重視探放水工作，其中最主要的就是采空區(qū)探放水，要經(jīng)過(guò)資料搜集、探水線確定、設(shè)計(jì)探水孔、進(jìn)行探放水和進(jìn)行總結(jié)等過(guò)程，本文以范各莊礦2529N采空區(qū)積水的探放總結(jié)為例進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：煤礦；采空區(qū)；探放水；2529N；安全措施

0 引言

煤礦生產(chǎn)的安全直接關(guān)系到職工安全和生產(chǎn)效益，而煤礦生產(chǎn)安全隱患最主要的因素之一就是水害，作為水害嚴(yán)重、水文地質(zhì)條件復(fù)雜的范各莊礦，更是高度重視防治水工作，其中最主要的工作就是采空區(qū)積水的探放礦井生產(chǎn)年限長(zhǎng)、周邊有相鄰礦井，因此其采空區(qū)積水情況較為復(fù)雜，該礦在發(fā)展過(guò)程中積累了屬于自己的探放水經(jīng)驗(yàn)。本文針對(duì)該礦的探放水進(jìn)行分析，并根據(jù)采空區(qū)探放水的流程逐步進(jìn)行探討，以便更清晰地認(rèn)識(shí)煤礦探放水工作。

1 資料搜集

資料的搜集是每次探放水工作開始前的基礎(chǔ)，尤其是采空區(qū)積水的探訪工作，更是需要注重資料的搜集環(huán)節(jié)。主要搜集的資料包括采空區(qū)的情況、采空區(qū)周圍情況，并根據(jù)資料設(shè)計(jì)精準(zhǔn)的鉆孔，確保積水能夠最大限度地疏干，同時(shí)要考慮施工的需求，如果疏干周期太長(zhǎng)，可以考慮分階段疏干，此外如果疏干的成本太大，則可以考慮排水到不影響正常生產(chǎn)安全即可，這些都需要根據(jù)資料進(jìn)行分析。關(guān)鍵在于采空區(qū)無(wú)法進(jìn)入探查，只能根據(jù)資料分析和放水過(guò)程中的計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證，因此資料的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

2 探水線確定

采空區(qū)積水的探放最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是圈定積水區(qū)范圍，即明確積水區(qū)的外邊緣，積水線的確定需要綜合分析采空區(qū)的資料，并輔助物探等手段確認(rèn)，還要考慮圍巖穩(wěn)定等因素帶來(lái)的影響。

對(duì)本礦開采所造成的老空、老巷、水窩等積水區(qū)，其邊界位置準(zhǔn)確，水壓不超過(guò)1MPa，探水線至積水區(qū)的最小距離：在煤層中不得少于30m，在巖層中不得少于20m。對(duì)本礦井的積水區(qū)，雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位置時(shí)，探水線至推斷的積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m。對(duì)有圖紙資料可查的老窯，探水線至老窯邊界的最小距離不得小于60m；對(duì)沒有圖紙資料可查的老窯，可根據(jù)本礦井已了解到的開采最低水平，作為預(yù)測(cè)的可疑區(qū)，必要時(shí)可先進(jìn)行物探控制可疑區(qū)，再由可疑區(qū)向外推100m作為探水線。

3 探水孔布置

探水鉆孔一般應(yīng)呈扇形布置于巷道前方，其布置包括個(gè)數(shù)、方向、傾角、深度。以下主要介紹與深度有關(guān)的幾個(gè)參數(shù)的確定。

（1）超前距離：探水時(shí)從探水線開始向前方打鉆孔，常是探水—掘進(jìn)—再探水—再掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)行。而探水鉆孔終孔位置應(yīng)始終超前掘進(jìn)工作面一段距離，該段距離稱超前距離。

（2）幫距：為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，即呈扇形布置的最外側(cè)探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離。其值應(yīng)與超前距離相同。

（3）允許掘進(jìn)距離：經(jīng)探水證實(shí)無(wú)水害威脅，可安全掘進(jìn)的長(zhǎng)度稱允許掘進(jìn)距離。

（4）鉆孔密度：允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上，探水鉆孔之間的間距。一般不超過(guò)3m，以免漏掉積水區(qū)。

4 范各莊礦2529N采空區(qū)積水的探放

4.1 工程位置

南四至南五皮帶巷運(yùn)料小川（繞中站前）11.6m處；南四至南五皮帶巷運(yùn)7A后15m處，以上數(shù)據(jù)均為平尺。

4.2 水情分析

2529N工作面位于二水平南五石門，上覆2591N采空區(qū)（2013年10月回采完畢）。2591N采空區(qū)內(nèi)有兩處積水空間：運(yùn)道117m至234m范圍內(nèi)，預(yù)計(jì)有積水空間150m?，積水標(biāo)高-398.4，最大積水深度0.9m；運(yùn)道387m至649m范圍內(nèi)，預(yù)計(jì)有積水空間1977m3，積水標(biāo)高-393.8，最大積水深度3.9m。2591N采空積水對(duì)2529N工作面回采構(gòu)成水害威脅。

4.3 施工目的

通過(guò)施工鉆孔探放2591N采空區(qū)積水，解除其對(duì)2529N工作面回采的水害威脅。

4.4 結(jié)論

本次探放水工程累計(jì)施工鉆孔2個(gè)，合計(jì)進(jìn)尺126.2m。其中探3孔于2014年6月5日六點(diǎn)班開孔，6月7日兩點(diǎn)班打透，終孔56.7m，最大水量0.3m3/min，穩(wěn)定涌水量0.2m3/min，6月25日六點(diǎn)班探3孔無(wú)水、吸風(fēng)，經(jīng)計(jì)算累計(jì)放水2000m3，與預(yù)計(jì)積水空間基本一致，積水疏放完畢，水患解除；探6孔于2014年7月10日兩點(diǎn)班開孔，7月14日兩點(diǎn)班打透，終孔69.5m，最大水量0.15m3/min，穩(wěn)定水量0.1m3/min，7月15日兩點(diǎn)班，鉆孔無(wú)水、吸風(fēng)，經(jīng)計(jì)算累計(jì)放水140m3，與預(yù)計(jì)積水空間基本一致，積水疏放完畢，水患解除。

通過(guò)探3孔和探6孔疏放積水，解除了2591N采空區(qū)兩處積水對(duì)2529N工作面回采的水害威脅，提前達(dá)到探水目的，故其余設(shè)計(jì)鉆孔不再施工。

5 安全措施

安全措施主要是為了確保施工安全和放水安全，需要制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽?yīng)急制度和各類保障措施，同時(shí)確保施工現(xiàn)場(chǎng)有完善的排水設(shè)施，施工現(xiàn)場(chǎng)的通風(fēng)良好，并在探放水過(guò)程中保持瓦斯監(jiān)測(cè)裝置的正常運(yùn)行，鉆機(jī)使用嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，從各個(gè)方面保障施工安全。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上可知，煤礦探放水工作需要復(fù)雜的工作流程，需要從多個(gè)方面來(lái)確保探放水工作的安全和有效，煤礦防治水工作的重點(diǎn)就是采空區(qū)積水的探放，因此要不斷加強(qiáng)采空區(qū)積水的探放工作，提高探放水工作質(zhì)量，保障煤礦安全生產(chǎn)。

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（作者單位：河北省煤礦安全監(jiān)察局冀東分局）