楊莊煤礦Ⅲ626工作面防治水技術(shù)分析

孫明聰

摘要：楊莊煤礦Ⅲ626工作面為Ⅲ62采區(qū)6煤工作面，工作面回采受底板灰?guī)r水的威脅，存在安全隱患，為煤礦安全監(jiān)察局重點(diǎn)監(jiān)督地段。工作面位于礦井深部，太灰水文地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，為了改善這種現(xiàn)狀，楊莊煤礦對(duì)防治水技術(shù)、排水系統(tǒng)的設(shè)置等方面做出了改善，基于地下水井流理論，對(duì)太灰含水層進(jìn)行了大型群孔放水，確保了工作面的順利回采。

關(guān)鍵詞：煤礦；6煤工作面；防治水技術(shù)

前言：

楊莊煤礦Ⅲ626工作面四周為大巷、上山保護(hù)煤柱。工作面地面主要為池塘、塌陷區(qū)。工作面采用綜合機(jī)械化采煤方式開(kāi)采，頂板采用自由垮落方式管理

一、工作面的基本情況

（一）地質(zhì)概況

Ⅲ626工作面整體構(gòu)造為一單斜構(gòu)造，工作面走向長(zhǎng)平均355，傾向?qū)?70m，煤層厚度平均2.6m，煤層傾角平均15°。煤層直接頂為砂巖，平均厚度13.89m，老頂為粉砂巖，平均厚度4.65m，直接底泥巖，平均厚度4.73m。

根據(jù)工作面無(wú)線電波透視探測(cè)和Ⅲ626機(jī)、風(fēng)巷、切眼實(shí)揭地質(zhì)資料，該工作面共發(fā)育14條斷層，未發(fā)現(xiàn)直徑大于20m的陷落柱。

（二）水文地質(zhì)概況

根據(jù)對(duì)Ⅲ626機(jī)、風(fēng)巷及周邊巷道所施工的鉆孔實(shí)揭水文地質(zhì)資料分析，工作面所處位置的水文地質(zhì)條件復(fù)雜。影響工作面回采的因素有：6煤層頂、底板砂巖裂隙含水層，6煤底板太原群巖溶裂隙含水層。

（三）含水層與隔水層的分析

1、6煤層頂、底板砂巖裂隙含水層

富水性較弱，主要以靜儲(chǔ)量為主，頂板巖性多為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖， 6煤頂板（滴）水，底板滲水一般處于斷層附近和頂板裂隙發(fā)育地段，對(duì)6煤層的安全開(kāi)采不構(gòu)成威脅。

2、6煤底板太原群巖溶裂隙含水層

根據(jù)該工作面水文地質(zhì)條件分析，一～三灰灰?guī)r含水層對(duì)工作面有一定影響，其中一灰平均厚度2m，一灰至二灰間距2～5.1m，平均間距3.5m，二灰厚度1.3～4m，平均厚度3.3m，二灰至三灰平均間距5.4m，三灰平均厚度5m；區(qū)域疏降之前井下實(shí)測(cè)太灰原始水位-221m，通過(guò)區(qū)域疏降，在Ⅲ626放水石門(mén)和-500軌道巷疊加放水量310m3/h情況下，Ⅲ626放1孔太灰水位已降至-486m。

采區(qū)太灰與區(qū)域奧灰水位最大相差505m（2015-觀1奧灰水位+18m），說(shuō)明該區(qū)域內(nèi)無(wú)奧灰對(duì)太灰的垂向補(bǔ)給通道（斷層、陷落柱）。因此，工作面開(kāi)采不存在陷落柱或隱伏陷落柱突水威脅，灰?guī)r水害治理的重點(diǎn)是一～三灰含水層。

據(jù)該工作面外圍施工的21個(gè)放水孔和工作面風(fēng)巷施工的2個(gè)測(cè)壓孔，一灰初始最大出水量0.5 m？/h、二灰初始最大出水量40m？/h、三灰初始最大出水量140m？/h、四灰初始最大出水量100m？/h，含水層間聯(lián)系不密切。

3、老空水及封閉不良鉆孔

該工作面內(nèi)及附近有2個(gè)地面鉆孔，為83-29和87-1孔，鉆孔均封孔良好；-500軌道內(nèi)有9個(gè)底板灰?guī)r鉆孔，在工作面回采影響范圍內(nèi)，已對(duì)鉆孔進(jìn)行了注漿封孔。

工作面四周6煤工作面水均已自流排出；上部5煤為NⅡ529工作面（已采）和NⅡ520工作面（已采），工作面無(wú)積水，并且5-6煤層間距90m左右，大于導(dǎo)水裂隙帶高度（導(dǎo)水裂隙帶高度約40m），對(duì)工作面回采無(wú)影響。

4、隔水層

根據(jù)地面和井下鉆孔資料，區(qū)內(nèi)太原組一灰頂至6煤層底間距43～53m，一般51m左右。上部30m以中粒砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，抗壓能力強(qiáng)，有利于遏制底板破壞深度向深部發(fā)育；下部20m以黑色泥巖、頁(yè)巖為主，局部夾1-2道煤線，粘塑性好阻水能力強(qiáng)，可抑制灰?guī)r水的導(dǎo)通

二、楊莊煤礦Ⅲ626工作面防治水技術(shù)分析

（一）砂巖水防治

在風(fēng)巷淋水段和斷層帶附近施工頂板放水孔，放水孔水量均較小，證明頂板砂巖富水性較小。經(jīng)過(guò)治理，巷道內(nèi)的淋水情況明顯減弱，甚至還有逐漸消失的趨勢(shì)。

（二）灰?guī)r水防治

1、工作面附近有已施工的16個(gè)老灰?guī)r放水孔，并根據(jù)Ⅲ626工作面水文地質(zhì)情況、電法勘探成果報(bào)告，新施工了灰?guī)r放水孔453.5m/5孔、測(cè)壓孔198m/2孔，放水量合計(jì)310m3/h，Ⅲ626放1孔水壓0.1MPa，經(jīng)換算該孔水位為-486m。隔水層厚度取6煤底板至一灰頂間距最小值43m，計(jì)算突水系數(shù)為0.016MPa/m，在安全范圍內(nèi)。

2、物探驗(yàn)證情況：

QYC1砂泥巖的富水性異常區(qū)內(nèi)有Ⅲ626測(cè)壓1孔，鉆孔施工中砂巖段無(wú)水。

SYC1太灰富水性異常區(qū)內(nèi)有-500放1-2孔，SYC2太灰富水性異常區(qū)內(nèi)有-500放2-1、-500放2-2、-500放2-3、-500放2-4、-500放2-5和-500放2-6孔，放水孔均已封孔，透孔檢驗(yàn)-500放2-2孔出水1 m3/h，其余鉆孔均無(wú)水，重新進(jìn)行注漿封孔。

3、簡(jiǎn)易放水試驗(yàn)

在Ⅲ626放水石門(mén)放水量170m3/h情況下，Ⅲ626測(cè)壓2孔水壓0.88Mpa、水位-350.7m，Ⅲ626放1孔水壓1.65Mpa、水位-331m，副暗人行下部-500補(bǔ)放1孔水壓1.86Mpa、水位-314m。

在Ⅲ626放水石門(mén)放水量170m3/h、 -500軌道巷放3孔組放水量140m3/h情況下，Ⅲ626測(cè)壓2孔無(wú)水，Ⅲ626放1孔水壓0.1Mpa、水位-486m，副暗人行下部-500補(bǔ)放1孔水壓0.7Mpa、水位-430m。

在-500軌道巷放3孔組放水量140m3/h情況下，Ⅲ626測(cè)壓2孔水壓0.5Mpa、水位-388.7m，Ⅲ626放1孔水壓1.25Mpa、水位-371m，副暗人行下部-500補(bǔ)放1孔水壓1.58Mpa、水位-342m。

三、楊莊煤礦Ⅲ626工作面防治水技術(shù)措施

（一）完善工作面排水系統(tǒng)

該工作面風(fēng)巷高、機(jī)巷低，整體為俯采，工作面水流入機(jī)巷，回采前130m經(jīng)-500軌道巷將水排至三水平西大巷；工作面回采過(guò)130m后，水經(jīng)機(jī)巷最洼點(diǎn)通過(guò)泵排至Ⅳ2大巷，流至三水平西大巷，在機(jī)巷洼點(diǎn)施工一水倉(cāng)（長(zhǎng)×寬×深：5m×2.6m×1m），水倉(cāng)內(nèi)安裝兩臺(tái)排量不小于100m3/h電泵，雙回路供電，兩趟4寸排水管，將水排至Ⅳ2大巷。

（二）成立安全開(kāi)采小組

礦成立了以礦長(zhǎng)為組長(zhǎng)的安全開(kāi)采領(lǐng)導(dǎo)小組，綜采一區(qū)負(fù)責(zé)沿途水溝的維護(hù)和清理，地測(cè)科加強(qiáng)灰?guī)r水位的觀測(cè)，保運(yùn)區(qū)做好泵房水泵維護(hù)，調(diào)度所負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)指揮，安監(jiān)處負(fù)責(zé)監(jiān)督落實(shí)。

（三）加強(qiáng)疏降太灰水位及灰?guī)r水位觀測(cè)

為疏降、觀測(cè)底板灰?guī)r水位，確保安全開(kāi)采，放水孔不得擅自關(guān)閉；利用-500軌道巷放3孔組和Ⅲ626放水石門(mén)新施工的放水孔放水；利用副暗人行下口-500補(bǔ)放2孔和Ⅲ626放水石門(mén)Ⅲ626放1孔觀測(cè)太灰水位。

（四）保證排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行

-500放3孔組和Ⅲ626放水石門(mén)放水孔組鉆孔放水通過(guò)一趟8寸排水管將水排至Ⅳ2大巷。工作面回采期間保證排水系統(tǒng)暢通，生產(chǎn)區(qū)隊(duì)每班試泵并做好記錄，地測(cè)科加強(qiáng)排水線路的巡查。

（五）確保工作面回采的持續(xù)性

工作面回采過(guò)程中連續(xù)推進(jìn)，不得擅自停采；若采空區(qū)老頂不易冒落，采用強(qiáng)制放頂措施。

結(jié)論：

綜上分析可知，楊莊煤礦Ⅲ626工作面水害防治在煤礦開(kāi)采中發(fā)揮著重要的作用，不僅能夠保證楊莊煤礦Ⅲ626工作面后期回采工作的順利進(jìn)行，還能夠?yàn)楣ぷ魅藛T的生命安全提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志軍.承壓水上采煤斷層失穩(wěn)突水的研究[D]，太原：太原理工大學(xué)，2004.

[2]付茂新.山西某煤礦15102工作面防治水技術(shù)的探討[J].山東煤炭科技，2015，06：166-167+172.