采空區(qū)積水不規(guī)則分布對探放水工作的影響淺析

摘 要：通過在探放水工作中的實(shí)際情況，發(fā)現(xiàn)采空區(qū)的積水不全是積存于原工作面最低點(diǎn)。因?yàn)椴煽諈^(qū)頂板垮落，沉陷造成部分地點(diǎn)堵塞，水流不暢，不能自然流至最低點(diǎn)，在堵塞區(qū)域形成積水，這在某種程度上改變了探放水工作的傳統(tǒng)觀念。

關(guān)鍵詞：防治水;積水區(qū)分布;針對性方案

一、前言

原鶴崗礦業(yè)公司興山礦作為一個(gè)開采近百年的老礦井，井田范圍內(nèi)廢棄井筒、巷道不計(jì)其數(shù)，露頭的隔水煤柱已開采完畢，隨開采延伸，區(qū)內(nèi)采空區(qū)增多并形成積水區(qū)，并通過裂隙與地面導(dǎo)通?，F(xiàn)在雖然興山煤礦已經(jīng)關(guān)閉退出，但仍在進(jìn)行井下排水，防止對周邊煤礦造成威脅。在興山礦未關(guān)閉退出之前的防治水工作的重點(diǎn)也是老空區(qū)積水的探放，但是在工作中我們逐漸發(fā)現(xiàn)，探放水鉆孔的涌水量并不像我們預(yù)計(jì)的那樣，施工至最低點(diǎn)的涌水量大，其他鉆孔涌水量小。而一次探放水施工的過程讓我們證實(shí)了一些猜想：采空區(qū)的積水不一定全部積存于原工作面的最低點(diǎn)。

二、采空區(qū)積水區(qū)域分析

（一）工作面最低點(diǎn)處積水

大多數(shù)的采空區(qū)積水均積存于原工作面的最低點(diǎn)，這是大家普遍認(rèn)可的，是由水的流動性決定的。尤其是單斜工作面的采空區(qū)積水基本上全部積存于工作面的最低點(diǎn)。這是因?yàn)閱涡惫ぷ髅骓敯蹇迓漭^規(guī)范，而單斜工作面一般采取俯采的方法，頂板隨工作面推進(jìn)逐步垮落，直至停采線附近。這樣的垮落方式不會在工作面的其他部位形成堵塞，造成水流不暢，回采完畢后，水流自然流淌至最低點(diǎn)，如果沒有出口則形成積水區(qū)。這類積水區(qū)相對較好處理，目標(biāo)明確，只要鉆孔施工至最低點(diǎn)就可解除水患。如中左27層施工時(shí)，在材料道對上覆22層采空區(qū)進(jìn)行探放，上覆22層工作面總體上看是一個(gè)單斜工作面，最低點(diǎn)位置、標(biāo)高清楚，前期已在機(jī)道施工了一階段探放水鉆孔，基本查清了采空區(qū)積水位置，所以最終方案只需向最低標(biāo)高處施工探放水鉆孔即可達(dá)到放水目的，解除水患。

（二）工作面低洼處積水

受地質(zhì)構(gòu)造影響，工作面并不一定是單斜構(gòu)造，比如受褶曲構(gòu)造影響，在工作面內(nèi)形成低洼點(diǎn);受斷裂構(gòu)造影響在工作面內(nèi)形成低洼點(diǎn)。這些低洼點(diǎn)一般分布不規(guī)則，一般不在停采線附近，水流積存形成積水區(qū)，這類積水區(qū)也是原興山煤礦最常見的一種，也是探放水工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這類積水區(qū)的探放需要挑選適合的地點(diǎn)，并且要求施工鉆孔較高的精準(zhǔn)度。因?yàn)檫@類積水區(qū)很多均處于工作面內(nèi)部，施工的探放水鉆孔距離較長，增加了鉆孔的施工難度。如北部區(qū)前組30層回采工作面上方兩帶高度內(nèi)存在27層、18層采空區(qū)，根據(jù)資料分析這兩個(gè)采空區(qū)內(nèi)均存在低洼點(diǎn)，由于低洼點(diǎn)所處位置原因，探放水鉆孔長度將近200米，給施工帶來極大難度，精度無法保證，工作量極大增加。

但是在施工完探放水鉆孔后出現(xiàn)了新的問題，根據(jù)探放水方案設(shè)計(jì)與測斜結(jié)果綜合分析，在探放18層采空區(qū)積水的幾個(gè)有效鉆孔中，鉆至標(biāo)高-1.7米的鉆孔初始涌水量0.2立方米/小時(shí)，而鉆至標(biāo)高-0.7米的鉆孔初始涌水量達(dá)到5立方米/小時(shí)。這與我們預(yù)計(jì)的不同，經(jīng)過我們仔細(xì)分析后得出初步結(jié)論是采空區(qū)頂板垮落和底板變形造成部分區(qū)域標(biāo)高發(fā)生變化使積水區(qū)位置偏離原工作面最低點(diǎn)。

而在結(jié)合對三水平南二石門前組22層的探放水實(shí)例分析后，我們發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)區(qū)內(nèi)存在低洼點(diǎn)的采空區(qū)積水竟然全部不在最低點(diǎn)（區(qū)內(nèi)低洼點(diǎn)）。但因?yàn)榍敖M22層區(qū)內(nèi)低點(diǎn)是由斷層造成的，斷層可能有導(dǎo)水效果，水流順斷層帶導(dǎo)出未在低洼點(diǎn)造成積水。

（三）工作面不規(guī)則積水

這類采空區(qū)積水是最沒有規(guī)律，也是最難處理的，以南一石門30層上段探放水工作為例。南一石門30層工作面采取分層開采，上部存在鄰區(qū)二水平五石門30層采空區(qū)，在上段30層一分層掘進(jìn)期間就開始對上部30層采空區(qū)進(jìn)行探放水工作，當(dāng)時(shí)均對原工作面最低點(diǎn)施工探放水鉆孔。二分層掘進(jìn)期間重新對上部30層采空區(qū)進(jìn)行探放水，方案設(shè)計(jì)仍是對采空區(qū)低點(diǎn)施工探放水驗(yàn)證鉆孔，經(jīng)測斜驗(yàn)證鉆孔施工至設(shè)計(jì)位置，達(dá)到設(shè)計(jì)目的。

但是隨著二分層材料道施工，工作面出現(xiàn)淋水現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)分析水源可能為上覆29-3層采空區(qū)補(bǔ)給水通過裂隙帶導(dǎo)入（上覆29-3層已進(jìn)行探放水，經(jīng)驗(yàn)證無積水區(qū)）。材料道施工完畢后淋水現(xiàn)象一直持續(xù)，防治水人員觀測到探放水鉆孔出水量變小，經(jīng)研究后對二分層探放水鉆孔進(jìn)行透孔，透孔后涌水量出現(xiàn)明顯增大，但是材料道淋水未減小，根據(jù)淋水點(diǎn)位置我們補(bǔ)充施工了探放水鉆孔，鉆透時(shí)最大涌水量達(dá)30立方米/小時(shí)（3號鉆孔），其余鉆孔涌水量也均在1立方米/小時(shí)以上。

補(bǔ)充探放水方案平面圖

但是根據(jù)資料可知，這幾個(gè)點(diǎn)在原采空區(qū)中均不是低點(diǎn)，而是處在一個(gè)下山巷道中，下山巷道的最低點(diǎn)就是我們上階段進(jìn)行探放的區(qū)域，那么為什么會在這幾個(gè)區(qū)域形成積水呢？通過查找資料與咨詢參與二水平五石門30層工作面施工的人員，我們發(fā)現(xiàn)了一些問題。這幾個(gè)點(diǎn)在平面上看是處在一條下山巷道內(nèi)，理論上應(yīng)該是一溜下坡，但是據(jù)測量及技術(shù)員回憶，這條下山中應(yīng)該存在幾個(gè)平臺，并不是一溜下坡。由于時(shí)間相隔較長，已不能確定平臺的具體位置，但是應(yīng)該就在這幾淋水點(diǎn)對應(yīng)的區(qū)域附近。根據(jù)這一情況，結(jié)合采空區(qū)頂板垮落特點(diǎn)，我們猜測因該是在這些平臺附近頂板垮落比較好，對平臺上方區(qū)域形成阻隔，造成積水。

三、結(jié)論

因?yàn)橘Y料較少，我們只總結(jié)出這三種類型，而且原因分析也比較粗糙，尚能深入、具體的總結(jié)出這些不同類型積水區(qū)的形成原因。我們將在工作中繼續(xù)收集資料，摸索、分析，爭取得出具體的、完整的結(jié)論。

南一石門30層上段的實(shí)例給我們的觸動很大，一定程度上顛覆了我們對探放水工作的傳統(tǒng)認(rèn)識，嚴(yán)肅的說是給我們敲響了警鐘，告誡我們在探放水工作中一定要與時(shí)俱進(jìn)，不斷探索，學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高自身素質(zhì)與業(yè)務(wù)水平。

下一步我們在工作中必須針對這些情況制定方案。而在出具解除水患報(bào)告時(shí)更應(yīng)該綜合分析，采用鉆探測斜結(jié)合物探結(jié)果的方法，確定水患是否解除。

作者簡介：

張福雨，1987年7月3日出生，2010年6月畢業(yè)于黑龍江科技大學(xué)資源勘查專業(yè)，現(xiàn)工作于龍煤鶴崗礦業(yè)公司輔業(yè)發(fā)展公司安全監(jiān)察部，主要從事地質(zhì)技術(shù)及管理工作。