彭莊煤礦老空水探放方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用

王猛

摘? 要：彭莊煤礦1305工作面地層含水層豐富，在采掘生產(chǎn)中存在老空水水害威脅。通過(guò)老空水探放技術(shù)提前確定老空區(qū)的位置及相關(guān)數(shù)據(jù)，提出針對(duì)性的探放水方案并加以應(yīng)用，從而疏放了老空水，避免了掘進(jìn)過(guò)程中遇到老空區(qū)發(fā)生突水等災(zāi)害，有效提高了施工速度。

關(guān)鍵詞：老空區(qū);水害;探放水

中圖分類號(hào)：TD21? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）06-0103-02

引言

掘進(jìn)工作面揭露老空巷（指報(bào)廢井巷和采空區(qū)的總稱）時(shí)，老空內(nèi)有水、火、瓦斯等，往往容易引發(fā)事故，老空區(qū)內(nèi)的積水是限制煤礦高效生產(chǎn)的重要原因[1-3]。揭露老空區(qū)，老空水探放不合理可能會(huì)發(fā)生透水事故，造成經(jīng)濟(jì)損失，影響工期[4-5]。所以在掘進(jìn)中對(duì)老空區(qū)內(nèi)的積水進(jìn)行合理高效的探放，對(duì)老空區(qū)內(nèi)瓦斯進(jìn)行管理，安全高效地貫通并通過(guò)舊巷或采空區(qū)，避免與老空肓目穿透具有重要的研究意義[6]，是保證煤礦安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。

1 工程概況

彭莊煤礦1305工作面是為了形成1305工作面生產(chǎn)系統(tǒng)，用于回風(fēng)巷道、安全出口、運(yùn)輸巷道、敷設(shè)電纜和管路等。

水文地質(zhì)情況：該面可采范圍位于-750m標(biāo)高以上，

-500m標(biāo)高以下，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，影響回采的直接充水水源有老空水、3下煤底板砂巖水、頂板砂巖水。

（1）頂板砂巖水：3下煤直接頂為細(xì)砂巖，厚0.72～10.8m，平均為5.76m，為弱含水層，富水性不均勻。在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，砂巖水主要以淋水或滴水形式涌出，預(yù)計(jì)回采期間正常水量15m3/h，最大水量30m3/h。

（2）底板砂巖水：3下煤直接底為砂巖，厚9.56～12.43m，平均為10.68m。在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，局部砂巖水以滲水的形式涌出，預(yù)計(jì)回采期間正常水量20m3/h，最大水量40m3/h。

（3）老空水：本工作面上部的1301、1303面已回采完成，雖貫通1305下順槽前對(duì)1303面老空水進(jìn)行過(guò)探放，但老空區(qū)內(nèi)動(dòng)水量預(yù)計(jì)有20m3/h，同煤層涌水量為15m3/h，老空區(qū)內(nèi)仍有大量積水。

因此，必須對(duì)影響回采的充水水源進(jìn)行探水設(shè)計(jì)并編制相應(yīng)探放方案。

2 過(guò)老空探放方案設(shè)計(jì)

2.1 探水

（1）探水線的確定

根據(jù)《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》中的規(guī)定，積水老空區(qū)探水線是采掘工程平面圖上標(biāo)注的積水區(qū)及其最洼點(diǎn)的具體位置和積水外緣標(biāo)高，向外推60m所劃定的積水老空區(qū)的警戒線[7]。工作面進(jìn)入積水警戒線后，必須超前探放水，并在距積水實(shí)際邊界20m處停止采掘作業(yè)，進(jìn)行打鉆放水，在確認(rèn)積水已被基本放凈后，方可繼續(xù)進(jìn)行采掘作業(yè)[7]。

2.3 排水方案確定

（1）設(shè)備選型

1305皮順有一個(gè)端頭水倉(cāng)、一個(gè)內(nèi)水倉(cāng)（C33點(diǎn)處）、兩個(gè)環(huán)形水倉(cāng)（1#和2#水倉(cāng)）和一個(gè)三中水倉(cāng)，中間三處低洼水窩。在正常情況下，1305皮順低洼水窩：BQW30-50潛水泵2臺(tái);1305軌順有低洼水窩：BQW60-50潛水泵2臺(tái)。三中水倉(cāng)：BQW60-55潛水泵2臺(tái)（1臺(tái)備用）;1#環(huán)形水倉(cāng)：DAL-125×9多級(jí)泵2臺(tái)、D85-45×4多級(jí)泵1臺(tái)（備用）;2#環(huán)形水倉(cāng)：DAL-125×9多級(jí)泵2臺(tái);內(nèi)水倉(cāng)、端頭水倉(cāng)：BQW50-150、BQW60-55潛水泵各1臺(tái)。

（2）排水系統(tǒng)路線

1305軌順?biāo)畟}(cāng)→1305一聯(lián)巷→皮順1#環(huán)形水倉(cāng)→三中車場(chǎng)→軌道下山水溝→-720水倉(cāng)→井底水倉(cāng)→副井→地面。

1305皮順端頭水倉(cāng)→皮順環(huán)形水倉(cāng)→三中車場(chǎng)→軌道下山水溝→-720水倉(cāng)→井底水倉(cāng)→副井→地面。

（3）排水能力校驗(yàn)

水泵排水能力利用下式進(jìn)行校驗(yàn)：

（7）

1#環(huán)形水倉(cāng)：DAL-125×9多級(jí)泵2臺(tái)，D85-45×4多級(jí)泵1臺(tái)（備用），流量為108m3/h，由式（7）計(jì)算校驗(yàn)最大排水能力：

2#環(huán)形水倉(cāng)：DAL-125×9多級(jí)泵2臺(tái)，流量為108m3/h，由式（7）計(jì)算校驗(yàn)最大排水能力：

三中水倉(cāng)：BQW60-55潛水泵2臺(tái)（1臺(tái)備用），流量為60m3/h，由式（7）計(jì)算校驗(yàn)最大排水能力：

綜上所述，按最大涌水量計(jì)算，水泵的排水能力可以滿足要求。

2.4 防治水措施

（1）在工作面開采前，應(yīng)對(duì)初壓范圍內(nèi)圍巖裂隙水進(jìn)行探放。

（2）觀測(cè)回采期間的水情（1303老空區(qū)、沖刷帶附近、斷層處、過(guò)P-3孔時(shí)、火成巖墻等），如果發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)相關(guān)負(fù)責(zé)人，經(jīng)分析無(wú)水害威脅后，方可繼續(xù)回采。

（3）保持排水系統(tǒng)完好，功能正常，并配備足夠的備用排水系統(tǒng)。及時(shí)清挖水倉(cāng)、水溝內(nèi)的雜物，保持排泄暢通。

（4）所有工作人員必須熟悉避水災(zāi)路線。

3 工程效果

彭莊煤礦1305工作面采用上述方法，累計(jì)排水18.7707萬(wàn)m3，鉆孔出水量均小于10m3/h。工作而回采至今，涌水量一直不超80m3/h，解除了上方采空區(qū)積水對(duì)1305工作面回采的安全隱患，保障了施工安全，提高了施工速度，實(shí)現(xiàn)了煤礦安全高效生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭宏偉.掘進(jìn)工作面頻繁揭露老空老巷的瓦斯管理技術(shù)[J].煤礦安全，2009，12：21-23.

[2]付曉，李強(qiáng).老空積水區(qū)探放過(guò)程的分析與實(shí)踐[J].中國(guó)西部科技，2009，7：27-28.

[3]郭彥華.老空水水害事故原因分析及防治措施研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，10：141-142.

[4]裴宏.淺析煤礦掘進(jìn)工作面特殊地質(zhì)環(huán)境下老空水探放[J].能源與節(jié)能，2016，10：139-140.

[5]馮科技.無(wú)壓探放老空水在煤巷掘進(jìn)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2011：51-52.

[6]陳利權(quán).淺議掘進(jìn)工作面揭露老空巷時(shí)瓦斯與積水管理技術(shù)[J].煤礦技術(shù)，2014，01：88-89.

[7]中國(guó)煤炭工業(yè)部.礦井水文地質(zhì)規(guī)程[M].北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1964.