平朔井工一礦某工作面陷落柱治理工程效果及回采前可性評(píng)價(jià)

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，煤礦行業(yè)的相關(guān)問(wèn)題也漸漸引起了人們的重視。以中煤集團(tuán)為代表的煤礦企業(yè)在近幾年得到了快速的發(fā)展，但決定我國(guó)煤礦行業(yè)發(fā)展的并不是擺在眼前的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，而是對(duì)具有安全隱患的工程進(jìn)行治理的效果與效率。只有確保工程安全，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)治理，才能夠?yàn)槊旱V行業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。據(jù)此，本文以平朔井工一礦為例，分析某工作面陷落柱的治理工程情況及回采前可行評(píng)價(jià)，希望能對(duì)現(xiàn)實(shí)有所裨益。

關(guān)鍵詞：平朔井工;治理工程;效果

西安研究院在實(shí)施物探探查工作的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)中煤集團(tuán)平朔井工一礦的19109工作面存在著問(wèn)題，據(jù)槽波物探顯示，在該礦的950米處疑似存在陷落柱，陷落柱的存在將直接影響工程安全，所以相關(guān)人士了立即進(jìn)行鉆探探查，并未發(fā)現(xiàn)異常。在一般情況下，鉆探探查結(jié)果無(wú)異常，就可以排除隱患，但為了確保安全回采，相關(guān)公司對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了高度重視，持續(xù)實(shí)施了鉆孔探查工作，并在原有范圍的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行了擴(kuò)大處理。在疑似異常的范圍內(nèi)實(shí)施鉆探探查，在鉆進(jìn)119m時(shí)發(fā)現(xiàn)水量突然出現(xiàn)了增大的情況，巖石也出現(xiàn)破碎的情況，在進(jìn)行撤孔操作時(shí)，水量達(dá)到66.4m3/h，觀測(cè)動(dòng)壓在0.72Mpa左右，說(shuō)明確實(shí)存在安全隱患。經(jīng)專業(yè)人士的推測(cè)，認(rèn)為涌水水源具備奧灰水的特征，之所以會(huì)涌水主要就是因?yàn)閷?dǎo)水陷落柱。針對(duì)這種情況，需要對(duì)該區(qū)域進(jìn)行治理，并在此基礎(chǔ)上持續(xù)探查，目的在于保證工作面的回采安全。本文對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析，具備一定程度上的現(xiàn)實(shí)意義。

1 平朔井工一礦19109工作面的基本情況

1）工作面位置。平朔井工一礦19109工作面隸屬于平朔井工太西采區(qū)，是該采區(qū)9煤組的第四個(gè)工作面，該工作面的面積達(dá)到了780290m2，其中寬度為240米，地面標(biāo)高大概在1541.8米左右。

從平朔井工一礦19109工作面的周圍環(huán)境來(lái)看，其上部為采空區(qū)，隸屬于14109工作面，北部為19108工作面，距離較近，南部為19110工作面，正處于設(shè)計(jì)階段。平朔井工一礦19109工作面的東部存在著保護(hù)煤柱的結(jié)構(gòu)，西部則是地表物探小窯破壞區(qū)的所在地。

2）地質(zhì)構(gòu)造情況。從平朔井工一礦19109工作面地質(zhì)構(gòu)造情況的角度來(lái)看，經(jīng)鉆探工程確定，平朔井工一礦19109工作面的每層底部除了存在細(xì)砂巖之外，還存在著一些砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，其中細(xì)砂巖呈灰黑色，粉砂巖呈透鏡狀?？偟膩?lái)說(shuō)平朔井工一礦19109工作面的底層序列發(fā)育具備著一定程度上的完整特性。

3）水文地質(zhì)情況。平朔井工一礦19109工作面的水文地質(zhì)情況如下：平朔井工一礦19109工作面的主要隔水層具備著層位穩(wěn)定的特點(diǎn)，也就是指本溪組的泥巖隔水層，前文提到，平朔井工一礦19109工作面的 上部為14109工作面，該工作面為采空區(qū)，所以局部可能存在著積水的情況，在此情況下，由于地應(yīng)力較為集中，巖石也出現(xiàn)了破碎的情況。從整體角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，積水的存在在一定程度上影響了平朔井工一礦19109工作面回采，但影響不大。

2 平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理的設(shè)計(jì)方案

1）設(shè)計(jì)的主要目的。結(jié)合平朔井工一礦19109工作面的實(shí)際情況，實(shí)施陷落柱治理，在治理工程開(kāi)展前需要對(duì)方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要目的是對(duì)邊界內(nèi)的構(gòu)造特征進(jìn)行明確，同時(shí)還需要針對(duì)陷落柱的范圍，結(jié)合實(shí)際情況實(shí)施注漿堵水治理，消除安全隱患。

2）鉆孔設(shè)計(jì)方案。在平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理的設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，從鉆孔設(shè)計(jì)方案角度來(lái)看，以往的設(shè)計(jì)方案共包括探查孔28個(gè)，在此基礎(chǔ)上新布置探查孔，在25m實(shí)施鉆孔，共5個(gè)探查孔;在35m水平實(shí)施鉆孔，方案確定鉆探查孔18個(gè);在45m水平實(shí)施鉆孔，方案確定鉆探查孔5個(gè)。整體鉆孔設(shè)計(jì)方案的工作量大概在2765m左右，鉆孔的工程量預(yù)計(jì)在500米左右，工程量合計(jì)大概在3765m左右。

3）注漿設(shè)計(jì)方案。在整體治理工程當(dāng)中注漿步驟十分重要，注漿設(shè)計(jì)十分必要，只有提升注漿效果才能夠更好的保證治理工作的質(zhì)量，達(dá)到治理目的。想要在現(xiàn)實(shí)情況中真正的做到這一點(diǎn)，就不能采取單一的單液漿，而是應(yīng)該將其與雙液漿進(jìn)行結(jié)合，真杜伊陷落柱出水量較大的區(qū)域合理分層注漿。在鉆孔時(shí)，需要采取多種注漿方式相結(jié)合的模式，對(duì)陷落柱的縫隙進(jìn)行逐層封堵，最大程度的將地下水封堵在底板35m以下，只有達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，才算完成治理任務(wù)。

在鉆孔施工的過(guò)程中一旦出水量過(guò)大，也就可能出現(xiàn)安全隱患，不利于整體工程的進(jìn)行，所以工作人員如果發(fā)現(xiàn)出水量超過(guò)了5m?/h，就必須要立即實(shí)施注漿堵水。

在注漿的過(guò)程中，如果工作人員發(fā)現(xiàn)注漿壓力持續(xù)增大的情況，就必須要停止注漿，因?yàn)榫退悴煌Ｖ棺{，水泥漿也很難注入進(jìn)去，所以應(yīng)在水泥漿凝固后再繼續(xù)鉆孔，凝固時(shí)間應(yīng)在兩天以下。繼續(xù)鉆孔后，如果出水量仍然較大，就必須要再次停止鉆孔，進(jìn)行注漿，如果并未發(fā)現(xiàn)再次出水的情況，就可以持續(xù)鉆進(jìn)，在下一個(gè)出水點(diǎn)進(jìn)行注漿，按照分層施工的原則，到達(dá)終孔位置，可完成治理工程。

最后需要注意一點(diǎn)，注漿過(guò)程中勢(shì)必會(huì)運(yùn)用到注漿系統(tǒng)，對(duì)于注漿系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，壓力表是其最為基礎(chǔ)設(shè)施，工程管理者應(yīng)派專業(yè)人士對(duì)壓力表進(jìn)行觀察，在注漿過(guò)程中實(shí)時(shí)觀測(cè)壓力表，直到達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)志后，再將注漿系統(tǒng)拆除，用清水對(duì)注漿管道進(jìn)行沖洗。這樣做的目的是避免發(fā)生意外及不必要的麻煩，防止注漿管路出現(xiàn)固結(jié)的情況。

3 平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理工程效果及采前可行性評(píng)價(jià)

整體治理方案以探查為基礎(chǔ)，以封堵為核心，以鉆探為手段，與注漿為方法，平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理整體鉆探方案的工作量達(dá)到了5098m，注漿量大概為1375.3m3左右。

平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理工程明確了陷落柱的具體范圍，在此基礎(chǔ)上，明確了具體的出水點(diǎn)與出水量，這也為治理工程的實(shí)施打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。依據(jù)實(shí)際情況，采取注漿施工，漿液的擴(kuò)散質(zhì)量達(dá)到了應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)形成了陷落柱堵水設(shè)置，實(shí)踐結(jié)果證明，止水效果較為明顯。

在實(shí)際情況中，已經(jīng)采取不同的方式對(duì)平朔井工一礦19109工作面陷落柱的治理效果進(jìn)行檢驗(yàn)，無(wú)論是水量觀測(cè)法還是水質(zhì)對(duì)比法，亦或是觀察檢查孔的方式，都需要包括在其中，其中，注漿的實(shí)施形成了“止水塞”，基本可以對(duì)奧灰水的導(dǎo)水通道進(jìn)行阻斷。

4 相關(guān)建議

從陷落柱發(fā)育的角度來(lái)看，其具備復(fù)雜的特性，所以想要對(duì)其進(jìn)行治理，具備較大的難度，本次治理工程通過(guò)注漿方式形成了“止水塞”，對(duì)奧灰水的導(dǎo)水通道進(jìn)行了阻斷，取得了良好的治理效果，但是，為了百分百確保安全，消除安全隱患，建議相關(guān)人員應(yīng)在井下準(zhǔn)備好相關(guān)的排水設(shè)備，在結(jié)合實(shí)際情況對(duì)安全措施進(jìn)行制定后，就可以嘗試對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用。

5 結(jié)論

綜上所述，平朔井工一礦19109工作面隸屬于平朔井工太西采區(qū)，是該采區(qū)9煤組的第四個(gè)工作面，西安研究院在實(shí)施物探探查工作的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)中煤集團(tuán)平朔井工一礦的19109工作面疑似存在陷落柱，在此基礎(chǔ)上，整體治理方案以探查為基礎(chǔ)，以封堵為核心，以鉆探為手段，與注漿為方法進(jìn)行了治理，治理工程具備良好效果。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

魏浩（1985-），男，山西省曲沃人，2008年7月1日畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）學(xué)校采礦工程專業(yè)，現(xiàn)就職于中煤平朔集團(tuán)公司井工一礦，從事學(xué)采掘工程、地測(cè)防治水工作，工程師。