老空水下巷道掘進綜合防治水技術(shù)應(yīng)用研究

楊秀峰

臨沂礦業(yè)集團有限責任公司 山東臨沂 276000

現(xiàn)代社會飛快進步和發(fā)展，社會對煤炭資源需求度逐步提升，促使煤炭開采開始進入到深井作業(yè)階段，而深井作業(yè)環(huán)境下，可能出現(xiàn)老空水害，直接威脅到作業(yè)安全。老空水一旦流出，會淹沒巷道，造成巷道結(jié)構(gòu)崩塌，威脅到人員的生命安全，并且?guī)韲乐氐慕?jīng)濟損失。因此，為了創(chuàng)設(shè)安全井下作業(yè)環(huán)境下，在老空水下巷道掘進過程中，依據(jù)實際情況靈活運用綜合防治水技術(shù)到實處，力求保護工作人員安全，減少老空水害出現(xiàn)幾率，對于提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效益具有積極作用。

1 老空水下巷道掘進特征

縱觀目前煤礦企業(yè)井下作業(yè)現(xiàn)狀，老空水害問題危害較大，在掘進作業(yè)活動結(jié)束后，由于底板巖體受到開采壓力影響碎裂，整體結(jié)構(gòu)承載力下降。對于一些頂煤分布區(qū)域，可能由于結(jié)構(gòu)變形問題較為嚴重，增加坍塌幾率。由于較大圍巖帶來的不良影響，很容易破壞頂煤層，甚至造成支護結(jié)構(gòu)失效，一旦出現(xiàn)此類問題則會誘發(fā)冒落事故出現(xiàn)。同時，支撐壓力也會對兩側(cè)煤體產(chǎn)生作用力，頂板破碎到一定程度后，則會出現(xiàn)不均勻位移情況[1]。由于頂板為含水層，可能出現(xiàn)采空區(qū)充水弱化圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增加突水事故幾率。

如果采空區(qū)出現(xiàn)積水問題，并且開采單位未能及時排水，則會埋下一系列安全隱患，一個最典型的問題則是突水風(fēng)險。結(jié)合頂板結(jié)構(gòu)來看，裂隙中有水流入，但水流量較小，但盡管如此，此種水滲漏問題都會導(dǎo)致采空區(qū)積水，逐步累積下誘發(fā)更為嚴重的危害。一旦發(fā)生突水事故，不僅僅是經(jīng)濟損失，還會造成嚴重的安全事故，威脅到人員生命財產(chǎn)安全。因此，在老空水下巷道掘進過程中進行綜合治理，要充分契合不同區(qū)域地理條件，針對其中的問題深入分析，制定有效措施予以處理，規(guī)避人員操作誤差帶來嚴重的事故。

2 老空水下巷道掘進中綜合防治水技術(shù)要點

老空水下巷道掘進過程中，應(yīng)遵循有掘必探原則，在探放水后穩(wěn)步掘進，老空積水問題嚴重情況下，應(yīng)確定具體水壓和邊界，在此基礎(chǔ)上針對性制定防治措施予以處理，有效治理采空區(qū)水害問題。對于一些區(qū)域資源匱乏情況，充分地質(zhì)勘察基礎(chǔ)上選擇留設(shè)防水煤柱的方法處理，即便可以起到實質(zhì)性作用，但會浪費大量資源，甚至誘發(fā)安全事故。如何有效改善此類問題，一個關(guān)鍵措施是抽排和疏放采空區(qū)積水，創(chuàng)設(shè)安全可靠的掘進作業(yè)條件[2]。但是在對積水處理中，要充分考量地層和煤層情況，結(jié)合復(fù)雜的地質(zhì)條件針對性治理。

（1）疏水和排水。對采空區(qū)積水問題，通過疏水和排水措施，結(jié)合采空區(qū)積水變化情況針對性治理，可以恢復(fù)淹沒的井下環(huán)境，并聯(lián)合探放水技術(shù)綜合治理，有效改善采空區(qū)積水問題。

（2）基于大功率全液壓鉆探設(shè)備，即便是復(fù)雜的地質(zhì)條件下仍然可以鉆孔作業(yè)。大口徑多級護空管技術(shù)，透過軟巖層進行探放水鉆孔施工，提升作業(yè)效率。

（3）選擇三通雙閥門和孔口擋板，抵擋有害氣體排放，創(chuàng)設(shè)安全穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境，提升作業(yè)效率[3]。

3 老空水下巷道掘進中綜合防治技術(shù)的應(yīng)用措施

采空區(qū)如果積水問題長期存在，可能會破壞圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，導(dǎo)致水量突出，威脅到人員生命財產(chǎn)安全。受到上層地表和地心引力聯(lián)合作用影響，采空區(qū)可能破裂威脅到作業(yè)人員人身安全。老空積水大量積水，呈現(xiàn)出水壓大的特點，如果作業(yè)前沒有充分地質(zhì)勘測，挖掘階段可能會由于過大的壓力影響帶來嚴重破壞性，威脅人員作業(yè)安全[4]。因此，應(yīng)選擇好合理措施予以控制，創(chuàng)設(shè)安全的作業(yè)環(huán)境。

3.1 選擇探放水技術(shù)

老空水下巷道掘進中，煤窯屬于管理薄弱環(huán)節(jié)，缺少實質(zhì)性參考資料，加之專業(yè)人員匱乏，經(jīng)常出現(xiàn)老空積水數(shù)據(jù)信息不全面、不準確的情況，影響到后續(xù)鉆探工作活動開展，延誤進度。因此，需要確定合理的探放水鉆孔參數(shù)，包括允許挖掘距離、超前距、幫距與鉆孔密度。通過規(guī)范的探測水處理后，確定巷道掘進長度，環(huán)境安全性，虎丘精準可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，指導(dǎo)后續(xù)作業(yè)活動開展落實。

3.2 推行采空區(qū)水疏放處理

采空區(qū)水疏放處理，是規(guī)避突水問題的根本性措施，可以兼顧巷道掘進和防水的目標。在作業(yè)中，結(jié)合實際情況設(shè)置多個放水鉆孔，長時間排水后解決采空區(qū)積水問題，除了排水以外，還可以起到泄壓的作用，有效控制水位在合理范圍內(nèi)[5]。

3.3 加強井筒支護

為了提升圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免受到外部作用力影響出現(xiàn)滲漏水問題，應(yīng)結(jié)合作業(yè)環(huán)境特性加強井筒支護，保證作業(yè)活動有序進行同時，創(chuàng)設(shè)安全的井下作業(yè)環(huán)境。

4 結(jié)語

綜上所述，老空水下巷道掘進作業(yè)中，由于井下環(huán)境復(fù)雜，可能存在積水情況，如果處理不當，容易造成突水事故，威脅到人員人身安全。因此，要注重地質(zhì)勘察，結(jié)合收集的數(shù)據(jù)來選擇綜合防治水技術(shù)到實處，有效疏放老空積水，頂板壓力下降到合理范圍內(nèi)加強支護，力求創(chuàng)設(shè)安全可靠的作業(yè)環(huán)境。