淺析采煤工作面防治水安全技術(shù)措施

王玉強(qiáng) 王玉亮

【摘 ?要】三煤柱大煤3#工作面受原三水平水倉（已報(bào)廢）三水平北翼動水影響，目前將內(nèi)外水倉積水基本排干，還有約0.2m3/min出水量，在工作面運(yùn)料巷過水倉處打放水孔，放水水量0.2m3/min。主要受采礦活動影響，老頂冒落后，有淋水現(xiàn)象，水量約0.2 m?/min，裂隙發(fā)育地段局部可達(dá)0.3 m?/min。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，總結(jié)和采取有效的防治水措施。

【關(guān)鍵詞】采煤工作面;防治水技術(shù);應(yīng)對措施

煤礦水害是煤炭生產(chǎn)時(shí)經(jīng)常遇到的五大災(zāi)害之一，是影響礦井安全生產(chǎn)的重要因素，直接威脅到礦井作業(yè)人員的生命安全。因此，為有效保障工作面作業(yè)人員的生命安全，煤礦企業(yè)及相關(guān)管理部門需要重點(diǎn)探索發(fā)現(xiàn)煤礦水害主要原因及煤礦防治水技術(shù)措施的研究，重視合理的規(guī)劃和布局，為礦井作業(yè)人員提供一個良好的作業(yè)環(huán)境，進(jìn)一步促進(jìn)煤礦企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

一、概況

三煤柱大煤3號工作面，地面標(biāo)高：+186.4～+189.6，工作面埋深587m，開采2#煤層，煤厚平均5.3m，傾角平均23°，工作面走向長度平均235m，傾向長度平均97m。

工作面下機(jī)頭部位采用ZF2600/16/24大尾梁支架支護(hù)，工作面其它部位采用ZFZ2000/15/23型輕放支架支護(hù)。MG170/410-WD型采煤機(jī)落煤、工作面溜子選用SGZ-630/264型刮板輸送機(jī)，順槽溜子選用SZQ-730/75型刮板輸送機(jī)，溜子道皮帶輸送機(jī)選用DSJ-100/63/75×2型皮帶輸送機(jī)適應(yīng)工作面生產(chǎn)需要。

二、工作面水的來源

三煤柱大煤3#工作面受原三水平水倉（已報(bào)廢）三水平北翼動水影響，目前將內(nèi)外水倉積水基本排干，還有約0.2m3/min出水量，在工作面運(yùn)料巷過水倉處打放水孔，放水水量0.2m3/min。主要受采礦活動影響，老頂冒落后，有淋水現(xiàn)象，正常涌水量約0.2 m?/min，裂隙發(fā)育地段局部可達(dá)0.3 m?/min。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，總結(jié)和采取有效的防治水措施

三、工作面水的危害

各種水源都有可能通過斷層破碎帶、工作面推進(jìn)過程中形成的裂隙等涌、滲、流入工作面，給工作面造成刮板輸送機(jī)和皮帶帶水煤，尤其是上山運(yùn)輸過程中，水和煤合成水煤很難運(yùn)輸，會造成以下情況的發(fā)生：

1、皮帶跑偏、打滑、皮帶機(jī)尾淤煤等現(xiàn)象;

2、因水煤造成皮帶跑偏、打滑等皮帶會磨損嚴(yán)重，甚至因磨損造成次生災(zāi)害事故;

3、造成各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)水，影響機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn);

4、造成頂板破碎，流煤和矸，對工作面支架支護(hù)頂板工作帶來很大影響;

5、形成水煤嚴(yán)重影響工作面和巷道安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作;

6、水煤造成排水管路的堵塞，排水設(shè)備的不能正常運(yùn)轉(zhuǎn);

7、若工作面頂?shù)装逵克看?，會發(fā)生淹沒工作面，甚至淹沒礦井等危險(xiǎn)，給礦工生命安全和企業(yè)財(cái)產(chǎn)造成很大損失。

四、工作面頂板防治水技術(shù)

2018年9月6日對該工作面進(jìn)行了瞬變電磁探測和無線電波透視，本次重點(diǎn)是對底板水的探測及工作面隱伏構(gòu)造，三煤柱3號回采工作面瞬變電磁探查在運(yùn)料道和溜子道每個測點(diǎn)探測順層、斜下30?、斜下60 ?、垂直底板及外幫斜下30°、斜下60°共六個方向;切眼每個測點(diǎn)探測外幫斜下30°、斜下60°共兩個方向共計(jì)探測數(shù)據(jù)335個。

無線電波透視采用定點(diǎn)法觀測，發(fā)射點(diǎn)距50m，接收點(diǎn)距10m。共布置發(fā)射點(diǎn)12個，接收點(diǎn)50個

1、本次探測范圍為工作面內(nèi)煤層順層及底板20-130m，工作面外幫60m;

2、三煤柱3號回采工作面內(nèi)未發(fā)現(xiàn)陷落柱的特征，分析工作面內(nèi)不存在低電阻率陷落柱;

3、三煤柱3號回采工作面內(nèi)構(gòu)造異常區(qū)為斷層所致，該工作面內(nèi)不存在其他大于煤厚的斷層，斷層富水性較差（溜子道瓦斯鉆孔探測到該區(qū)域有斷層互為驗(yàn)證，斷層不導(dǎo)水）;

4、工作面回采前，編制專項(xiàng)探放水安全技術(shù)措施。

5、該工作面垂上部為原三水平水倉（已報(bào)廢），現(xiàn)已將內(nèi)外水倉清理積水排干，還有約0.2m3/min動水，在三煤柱運(yùn)料巷過水倉處打放水孔，放水水量0.2m3/min，放水水量正常，水倉無積水，回采過程中，每班安排人員通孔，防止孔堵塞。

五、工作面水的預(yù)防

1、工作面生產(chǎn)前，地測防治水部門提供工作面的詳細(xì)水文地質(zhì)報(bào)告等資料，根據(jù)工作面的水文地質(zhì)報(bào)告預(yù)測涌水量，制定安排合適的臨時(shí)排水水倉和排水設(shè)備及管路等。

2、在工作面運(yùn)料道有兩處水窩規(guī)格為2m*2m*1.5m，里處水窩配置QBY-65氣動隔膜泵一臺，隨工作面的推移外移氣動隔膜泵，將水排至三煤柱泵房，溜子道目前有三處水窩規(guī)格分別為2m*2m*1.5m，里處水窩配置兩臺BQS100-25-37/N（J）潛水泵2臺，工作面下機(jī)頭低洼處配備一臺QBY-65氣動隔膜泵一臺，隨工作面推移移動水泵，通過排水管順聯(lián)絡(luò)巷將水排至臨時(shí)泵房。做好排水管路及水溝的清理、檢修維護(hù)工作，保持排水順暢高效。

3、在工作面溜子道超前處理超前擴(kuò)幫1.0m，在下端頭轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾正下側(cè)（擴(kuò)幫側(cè)），預(yù)留做水窩并保持低于轉(zhuǎn)載機(jī)0.8m，并根據(jù)工作面推進(jìn)時(shí)時(shí)遷移水窩。

4、采用自行研究設(shè)計(jì)的水煤分離裝置和可移動式自動清淤沉淀池，保證水煤不進(jìn)輸送機(jī)，有效的將水和煤分離并排至指定位置。

5、生產(chǎn)中遇到下列現(xiàn)象之一時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)，立即報(bào)告公司生產(chǎn)部調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。

①煤壁或頂板突然滲出水珠，或者煤層突然松軟發(fā)潮。

②頂板淋水增大或底板突然涌水。

③煤壁出現(xiàn)暗紅色水銹、掛汗。

④工作面空氣變冷，或因水蒸氣大而產(chǎn)生霧氣。

⑤有嘶嘶水叫聲。

⑥底板鼓起，產(chǎn)生裂隙，裂隙向外滲水、水色發(fā)混，有臭味，或頂板壓力增大。

⑦工作面或其它地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有煤層變濕、掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板來壓、片幫、淋水加大、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙、出現(xiàn)滲水、底板涌水、煤壁潰水、水色發(fā)渾、有臭味等透水征兆時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止作業(yè)，報(bào)告礦調(diào)度室，并發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。公司生產(chǎn)部調(diào)度室接到上述現(xiàn)象匯報(bào)時(shí)，應(yīng)立即組織安全監(jiān)督處、生產(chǎn)技術(shù)部水文專業(yè)人員到井下現(xiàn)場查看情況，認(rèn)真分析，采取措施，進(jìn)行處理，在原因未查清、隱患未排除之前，不得進(jìn)行任何活動。

六、工作面回采期間水害防止措施

1、對工作面揭露的斷層及巷道進(jìn)行了全面調(diào)查，回采過程中應(yīng)加強(qiáng)對工作面隱伏構(gòu)造和斷層跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止回采，制定針對性措施，進(jìn)行處理，只有將隱患消除后，方可恢復(fù)生產(chǎn)。

2、預(yù)計(jì)開采期間該工作面最大涌水量為0.3 m?/min，工作面兩巷低洼處配備排水能力不小于0.5m?/min排水設(shè)備及管路。

3、回采前，在醒目位置設(shè)置避災(zāi)路線指示牌，工作面設(shè)置專用電話，保證一旦出水，人員能夠安全撤離，避免發(fā)生水害事故。

4、回采過程中加強(qiáng)奧灰水位觀測，如有異常及時(shí)分析處理。

6、如果發(fā)生水害事故應(yīng)立即按照專項(xiàng)水害事故應(yīng)急處置方案執(zhí)行。

七、結(jié)束語

采煤水害是五大災(zāi)害之一，具有較高的風(fēng)險(xiǎn)，如果沒有采取正確的措施予以處理，極可能造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，給煤礦企業(yè)帶來諸多不良影響，因此采煤工作面通過防治水的技術(shù)應(yīng)用，可大大降低和減少工作面的涌水量，能夠使工作面具備生產(chǎn)條件，而且還能保證工作面的正常推進(jìn)度，為礦井帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，確保礦井的穩(wěn)定和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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