采區(qū)上山煤柱區(qū)域采掘期間的防治水安全性評價(jià)

摘要：水害是煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)管理領(lǐng)域水、火、瓦斯、煤塵、頂板五大自然災(zāi)害之一，容易發(fā)生重大人身傷亡和經(jīng)濟(jì)損失事故。通過對采區(qū)上山煤柱區(qū)域防治水實(shí)施科學(xué)的、前瞻的安全性評價(jià)，提前摸清現(xiàn)場水文地質(zhì)狀況，因地制宜精準(zhǔn)施策，對于保障采掘期間的安全生產(chǎn)發(fā)揮了“晴雨表”和“指揮棒”的作用。

關(guān)鍵詞：采區(qū)上山 先探后掘 防治水評價(jià)

一、工作面概況

龍礦集團(tuán)梁家煤礦2218工作面布置在煤2二采區(qū)三條上山保護(hù)煤柱區(qū)域，工作面位于北傾斷層F27以南；煤2二釆區(qū)西翼各工作面采空區(qū)以東，煤2二釆區(qū)東翼各工作面采空區(qū)以西；其上部西側(cè)鄰近煤1油2層的1106、1108工作面采空區(qū)，其工作面南部上方為1110工作面采空區(qū)。

二、地質(zhì)構(gòu)造情況

2.1煤層賦存

本區(qū)煤巖層為整體單斜構(gòu)造，走向近北東向，煤層南傾6～13°，受斷層及煤4采動(dòng)影響，煤層產(chǎn)狀變化較大，煤柱附近兩側(cè)40m范圍內(nèi)，預(yù)計(jì)下沉量1.5～2.0 m，正常采空區(qū)影響區(qū)預(yù)計(jì)下沉量6.0m 。工作面煤層平均4.02m，最厚為4.40m，最薄為3.48m。2218工作面煤層直接頂為含油泥巖，灰褐色、層理明顯，厚度11.44 m，抗壓強(qiáng)度27.45MPa。

2.2斷層構(gòu)造

本區(qū)煤巖層為整體單斜構(gòu)造，走向近北東向，煤層南傾6～13°，受斷層及煤4層工作面采動(dòng)影響，煤層產(chǎn)狀變化較大。斷層構(gòu)造為本區(qū)主要構(gòu)造形式，斷層均為正斷層，其走向整體為近東西向。北傾斷層3條，其中F27、F19為區(qū)域大斷層，另一條為大斷層的派生斷層，斷層發(fā)育形態(tài)和落差已控制；南傾斷層15條，落差均小于5m。

三、工作面區(qū)域水文地質(zhì)情況及安全性評價(jià)

3.1含水層

2218工作面上覆煤系含水層主要有泥灰?guī)r、泥巖與泥灰?guī)r互層及煤1油2，影響工作面掘進(jìn)的主要含水層為煤1油2。煤2裂隙發(fā)育，局部含裂隙水，煤2底板砂巖為含水層，掘進(jìn)時(shí)可能有出水現(xiàn)象。

3.2采空區(qū)

3.2.1上部煤1層采空區(qū)

該區(qū)域上部為煤1層1110、1106、1108工作面采空區(qū)。

（1）1110工作面采空區(qū)積水情況

1110工作面采空區(qū)積水面積6800m2，積水量600m3，積水標(biāo)高-425～-432.6m，該工作面老空積水西頭與煤2二采軌道上山已裂隙導(dǎo)通，積水自二采軌道密閉流出，無壓力水流，出水量2.5m3/h±2218運(yùn)輸巷施工至1110工作面采空區(qū)積水區(qū)探水線位置時(shí)，預(yù)計(jì)2218運(yùn)輸巷底板與1110老空積水將形成35米的壓力水頭。

（2）1108工作面采空區(qū)積水情況

1108工作面采空區(qū)積水面積42056m2，積水量6700m3，積水標(biāo)高-393.7～-367m，1108下順與煤1一采皮帶上山立交處有滲水現(xiàn)象。

3.2.2煤2二采區(qū)內(nèi)臨近采空區(qū)

該區(qū)域東部臨近2204、2206、2208、2210、2212、2216工作面老空區(qū)，西部臨近2201（上）、2201、2203、2205、2207、2209工作面老空區(qū)，其中2209、2216工作面老空區(qū)內(nèi)有積水，積水位置、標(biāo)高、積水量等清楚。

（1）2209工作面采空區(qū)積水情況

2209工作面采空區(qū)積水面積17847m2，積水量5000m3，積水標(biāo)高-441～-427m，該工作面老空積水西頭與2211工作面以裂隙導(dǎo)通，2211下順密閉出水無壓力水流，出水量1m3/h±。

2218材料巷施工至2209工作面采空區(qū)積水區(qū)探水線位置時(shí)，預(yù)計(jì)2218材料巷底板與2209老空積水將形成22米的壓力水頭。

（2）2216工作面采空區(qū)積水情況

2216工作面采空區(qū)積水面積8406m2，積水量1100m3，積水標(biāo)高-452.1～-444.5m，該工作面下順密閉出水，無壓力水流，主要為密閉噴體裂隙滲流，出水量1m3/h±。

2218運(yùn)輸巷施工至2216工作面采空區(qū)積水區(qū)探水線位置時(shí)，預(yù)計(jì)2218運(yùn)輸巷底板與2216老空積水將形成13米的壓力水頭。

3.2.3下部煤4層采空區(qū)

2218工作面下方為煤4的4218工作面采空區(qū)，采空區(qū)內(nèi)有積水，煤2底板至煤44-1底板間距為87.32m（最小間距78.27m），分析認(rèn)為4218采空區(qū)積水對2218工作面采掘無影響。

3.3老巷

工作面順槽及切眼掘進(jìn)施工預(yù)計(jì)貫通23條老巷，調(diào)查分析認(rèn)為老巷內(nèi)基本無積水，但個(gè)別老巷低洼處可能會(huì)有少量積水；兩密閉之間的老巷封閉期間有過注漿，掘進(jìn)揭露該段老巷時(shí)可能會(huì)有注漿漿液未完全凝固，漿液外流。

3.4鉆孔

工作面及附近有2-1、9-1、3-35鉆孔，均為封孔合格鉆孔，9-1鉆孔在2212上順聯(lián)絡(luò)巷施工期間已通過，無出水現(xiàn)象，分析認(rèn)為鉆孔對工作面采掘無影響。

3.5水量預(yù)計(jì)

預(yù)計(jì)工作面采掘過程中正常涌水量5m3/h，最大涌水量30m3/h。涌水量預(yù)計(jì)方法采用比擬法綜合分析確定。

四、工作面防治水安全措施

4.1巷道掘進(jìn)期間和探放水施工前應(yīng)及時(shí)完善巷道排水系統(tǒng)，上下順安裝潛水泵和管徑不小于DN100mm的排水管路，排水系統(tǒng)能力滿足最大涌水的1.5倍要求。

4.2掘進(jìn)巷道施工至2209、2216、1108、1110等工作面積水區(qū)的探水線之前要對其工作面積水進(jìn)行探放水工作，待積水放完后再進(jìn)行施工。

4.3在揭露老巷過程中要首先對老巷進(jìn)行超前探測，減少一次揭露老巷的長度，防止大量漿液突然涌入工作面。

4.4堅(jiān)持“有疑必探，先探后掘”的原則，及時(shí)進(jìn)行鉆探工作，保證掘進(jìn)施工期間的防治水安全。

4.5加強(qiáng)防治水安全培訓(xùn)，全員掌握突水征兆及水害避災(zāi)等相關(guān)知識(shí)。

作者簡介：

張俊強(qiáng)（1960.10），男，山東沂水人，本科，研究方向：煤礦安全，龍口礦業(yè)集團(tuán)有限公司梁家煤礦安監(jiān)處長、安全總監(jiān)，畢業(yè)于山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè)，工程師，注冊安全工程師。