回采工作面上分層采空區(qū)積水疏放在千秋煤礦的應用

段陽

【摘 要】千秋煤礦21112工作面為二分層開采，上部一分層為21111工作面，回采期間切眼出現(xiàn)淋水現(xiàn)象。為有效緩解上分層積水對工作面正?；夭稍斐傻挠绊?，因此隨著工作面正常推進，在切眼施工疏放水孔，解除上分層水害威脅。通過疏放水不僅消除了上分層積水對工作面的水害影響，同時大大較少了產(chǎn)出煤中所含的水份。

【關(guān)鍵詞】二分層；疏放水；淋水；水害威脅

疏放水是隨著工作面正常推進，在切眼淋水處向煤墻方向循環(huán)施工5-10m的疏放水鉆孔。通過疏放水鉆孔與上分層采空區(qū)溝通，使上分層采空區(qū)內(nèi)的局部低洼處積水順著鉆孔，流至工作面切眼內(nèi)，并通過預先設計好的排水系統(tǒng)排至水倉內(nèi)。

1 工作面概況

千秋煤礦位于河南省義馬市。21112工作面系該礦21采區(qū)下山東翼的正在回采的工作面。2013年8月份開始回采，設計可采長度987.7m，2014年3月27日停止回采，停采時剩余可采長度563m，此時已進入上分層21111采空區(qū)內(nèi)80.3m。2016年10月開始恢復生產(chǎn)，目前處于回采狀態(tài)。

2 水文地質(zhì)條件分析

該工作面回采期間主要面臨以下水害威脅：

老空水：該工作面停采位置正上方為21111工作面采空區(qū)，2014年3月27日停采位置已進入21111工作面采空區(qū)80.3m。工作面北部為21091、21092采空區(qū)，南部外段跨21131采空區(qū)45m，沿走向穿過21131工作面265m的采空區(qū)，各個采空區(qū)高程均為里高外底。2013年8月份-2014年3月27日期間，在21112工作面上巷多次對21091、21092和21111工作面的老空積水進行探放，上巷掘進期間放出總水量9360m3，下巷掘進期間放出總水量6160m3?；夭善陂g，工作面自2014年1月28日開始出水，水源為21111工作面采空區(qū)積水，水量8-14m3/h，截止2014年3月27日，共放出14160m3。2014年2月12日-17日在下巷轉(zhuǎn)載機北側(cè)開設鉆場，打鉆疏放21111采空區(qū)積水，截止2014年3月27日，共放出820m3。

頂板水：該工作面直接頂為灰色、深灰色泥巖，致密塊狀，賦存穩(wěn)定，厚度12.4m - 14.1m，隔水性較好。上部為中上侏羅系雜色粉砂巖、細砂巖、礫巖組成，以礫巖為主，交替出現(xiàn)的混合性巖層，該層厚度大，達516.0m，砂礫巖層含水性不穩(wěn)定，整體為弱含水層，但存在局部強含水段，因工作面放煤后形成冒落空間大，導水裂隙發(fā)育高，極易與上含水層導通。根據(jù)21172綜放工作面回采時頂板出水情況推測，工作面恢復生產(chǎn)后回采面積繼續(xù)增大，會有頂板水從老塘涌出，預計出水量10-150m3/h。根據(jù)經(jīng)驗類比法預計，21112工作面恢復生產(chǎn)后，頂板弱含水層水可能順著導水裂隙帶涌入工作面，預計正常涌水量10-30m3/h，當遇到頂板以上強含水段時，最大涌水量可達290m3/h。

底板水：煤層底板自上而下為砂質(zhì)泥巖含礫粉砂巖、礫巖（厚度2.4-3.9m）、細砂巖、泥巖、細砂巖（11.6m）。礫巖具有含水性，但該處礫巖層較薄，有泥巖隔水層，預計回采時有少量底板水出現(xiàn)，對回采影響不大。

斷層水：工作面構(gòu)造簡單，無斷層褶皺，無斷層水影響。

通過以上分析得出：21112工作面主要受21091、21092、21111工作面采空區(qū)積水影響，但目前工作面淋水主要來自21111工作面采空區(qū)的局部低洼處。該工作面采空區(qū)為里高外低，積水區(qū)域主要位于停采線附近，局部有低洼地段，存有少量積水，不存在水壓影響。

3 疏放水方案設計：

根據(jù)以上分析結(jié)果，下面我們重點闡述上分層21111工作面采空區(qū)的老空積水治理：

3.1 鉆機型號和鉆具設備配備：

1）KBYD155型巖石鉆機一臺

2）φ75mm高強度螺旋鉆桿總長100 m。

3）φ75mm鉆頭3個。

4）QBS100-60/37kw潛水泵2臺，（一臺使用、一臺備用）。

3.2 疏放孔參數(shù)

在21112工作面切眼內(nèi)煤墻淋水地段煤墻側(cè)施工疏放水孔，具體參數(shù)如下：

垂直與煤壁方向，巷底以上1.5m，以+5 - +20°的夾角，朝煤墻側(cè)打設深度為5-15m的放水孔，兩孔之間間隔3-15m。

4 疏放水效果

通過在下分層21112工作面切眼打設疏放水孔，減少了回采時上分層21111工作面采空區(qū)積水對正常回采造成的水害影響，避免了拉水煤的現(xiàn)象，提高了工作面現(xiàn)場水源管理。鑒于采空區(qū)積水區(qū)域的不規(guī)律性（局部低洼地段存有少量積水），通過疏放水孔一方面解除了工作面的水害威脅，另一方面可探明前方5-10m范圍內(nèi)的積水情況，減少和避免因條件不清造成的潰水事故。

5 結(jié)語

疏放水相比較常規(guī)的探放水作業(yè)具有快速、簡便、易操作、見效快等優(yōu)勢，對于今后的分層開采的情況，均可借鑒此方法，在不影響工作面生產(chǎn)的前提下，又解決了當下的水害影響。是礦井防治水的另一種有效的技術(shù)手段。

【參考文獻】

[1]張改玲.太平煤礦疏降第四系底部含水層提高開采上限研究[M].山東科技大學出版社，2005.

[2]王新軍，潘國營，翟加文.井下疏水降壓防治水措施的適宜性分析[M].煤炭科學技術(shù)出版社，2012.

[3]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.煤礦防治水規(guī)定[S].2009.12.01.

[4]李淵，王磊.馬口煤礦分層開采工作面上覆采空區(qū)自燃治理技術(shù)研究[J].中國煤炭，2016（9）：101-103.

[5]楊皓.大傾角煤層斜切分層開采采空區(qū)自燃規(guī)律及防控技術(shù)研究[D].西安科技大學，2015.

[6]賈立明，張玉軍.采空區(qū)積水下急傾斜厚煤層水平分層綜放開采安全性分析[J].金屬礦山，2015（4）：97-101.

[7]何啟旺，翟來軍，張圣柱.分層開采中上分層采空區(qū)自然發(fā)火防治[J].山東煤炭科技，2010（1）：170-171.

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