崔猛 李李

國投新集能源股份有限公司新集二礦 232170

新集二礦1煤巷道掘進(jìn)經(jīng)驗探討

崔猛 李李

國投新集能源股份有限公司新集二礦 232170

本文主要通過新集二礦1煤掘進(jìn)施工中使用的相關(guān)技術(shù)措施，控制1煤底板灰?guī)r水對巷道掘進(jìn)期間帶來威脅的成功經(jīng)驗介紹，探討礦井開采1煤過程中掘進(jìn)時期灰?guī)r水的治理。

技術(shù)措施；底板灰?guī)r水

Abstract

This paper mainly through a Xin Ji Coal mine of two 1 coal tunneling construction used in the relevant technical measures, control of 1 rock limestone water during tunneling threat to introduce the successful experiences of mine, mining 1 coal heading period in the process of limestone water governance.Keywords

technical measures; floor limestone water

引言

目前，新集礦區(qū)部分礦井，淺部煤炭資源由于高強(qiáng)度開采不斷減少，逐漸向深部水平不斷延伸，其中1煤層安全開采已經(jīng)成為礦區(qū)突出的問題。由于1煤層煤質(zhì)好、發(fā)熱量高，對于新集礦區(qū)而言，1煤開采勢在必行，具有非常的意義。目前，新集二礦淺部資源已接近枯竭，礦井逐步轉(zhuǎn)入深部開采，其中1煤安全開采對于新集二礦來說迫在眉睫。由于1煤層賦存條件的特殊性，1煤底板距離下伏太原組灰?guī)r較近，平均距離只有18m，為1煤開采帶來很大威脅。如何有效解決1煤層開采掘進(jìn)期間，下伏太原組灰?guī)r水對施工巷道帶來的安全問題，是1煤層是否安全圍面的關(guān)鍵因素，同時也是1煤層安全回采的必要前提。針對1煤特殊賦存條件，新集二礦采取有效安全技術(shù)措施，在控制1煤下伏太原組灰?guī)r水的威脅方面，取得了成功經(jīng)驗。下面就新集二礦在控制1煤底板灰?guī)r水方面的成功經(jīng)驗進(jìn)行探討。

1 概況

新集二礦位于淮南市鳳臺縣城西約12km，現(xiàn)核定生產(chǎn)能力2.0 Mt/a。目前礦井劃分2個生產(chǎn)水平，其中一水平-550m，二水平-750m，并設(shè)置輔助水平2個，即-450m水平、-650m水平。1煤設(shè)計首采工作面位于-650m輔助水平中央采區(qū)東翼，煤層直接頂以粉砂巖為主，平均厚度6m，老頂以中—細(xì)砂巖為主，平均厚度14m，直接底以泥巖為主，平均厚度1.1m，老底為砂泥巖互層，平均厚度12.8m，區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，影響巷道掘進(jìn)的主要充水水源為1煤頂板砂巖裂隙水，由于1煤距下伏太原組灰?guī)r平均間距僅18m左右，巷道掘進(jìn)存在遇構(gòu)造等而發(fā)生底板灰?guī)r出水的可能。

1.1 1煤組頂板砂巖水

1煤組頂板50m范圍內(nèi)砂巖以中～細(xì)砂巖為主，平均厚度在29.6m左右。依據(jù)現(xiàn)有資料分析，該砂巖含水層裂隙發(fā)育不均一，局部富水性較強(qiáng)，靜儲量型，易疏干，為巷道掘進(jìn)期間直接充水水源。巷道掘進(jìn)遇裂隙發(fā)育段可能出現(xiàn)頂板淋、滴水及錨桿眼出水現(xiàn)象。

1.2 1煤底板太原組灰?guī)r水

太原組地層厚度109.20～144.97m，平均厚120.79m，含灰?guī)r13層，灰?guī)r平均總厚68.79m，占組厚57%。太原組地層由10～13層淺灰～深灰色灰?guī)r、含泥灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r和砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，其中4、12灰?guī)r全區(qū)穩(wěn)定。太原組灰?guī)r距上覆1煤層間距較小，平均距離約18m，最小間距11.50m。

本區(qū)太原組灰?guī)r依隔水層厚度可劃分為三段：上段為C31-C34層灰?guī)r，中段為C35-C310下段為C311-C313層灰?guī)r。

根據(jù)本井田地面施工的水文長觀孔（水0401、水0501、水0601、水0701、水0801、水0502孔）來看，所揭露太灰時均未發(fā)生漏水現(xiàn)象，所取巖芯裂隙較發(fā)育，多被方解石充填，未見溶隙，其中水0601、水0701、水0801孔對太灰含水層進(jìn)行了抽水試驗，靜水位標(biāo)高：-33.72m～-30.04m，單位涌水量q=0.00116L/s.m～0.00231 L/s.m，富水性弱，滲透系數(shù)k=0.00379m/d～0.00565 m/d；根據(jù)抽水試驗結(jié)果反映鉆孔附近灰?guī)r富水性弱。

目前勘探資料表明，太原組灰?guī)r裂隙較發(fā)育，但大部分被方解石充填，富水性弱，且具有不均一的特點(diǎn)，太灰、太灰與奧灰之間、灰?guī)r與其他含水層之間未發(fā)現(xiàn)明顯的水力聯(lián)系。

太原組灰?guī)r距上覆1煤層間距較小，平均距離約18m，巷道掘進(jìn)存在遇構(gòu)造等而發(fā)生底板灰?guī)r出水的可能。

1 煤煤層綜合柱狀圖

圖1

2 巷道布置及安全技術(shù)措施

2.1 巷道布置

根據(jù)礦井精查地質(zhì)勘探報告，為區(qū)內(nèi)其他工作面安全開采，確定首采面位于-650m輔助水平，標(biāo)高-647m～-616m，共布置5條巷道，分別為工作面風(fēng)、機(jī)巷，工作面切眼，瓦斯高位抽排巷及底板截水巷。其中底板截水巷沿1煤底板與灰?guī)r交接位置布置。為防止掘進(jìn)及回采期間，底板灰?guī)r水的威脅，在-650m輔助水平布置新增水倉。

圖2 1煤首采面巷道布置圖

2.2 安全技術(shù)措施

（1）堅持預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘的防治水原則，落實(shí)“防、堵、疏、排、截”綜合治理措施。

（2）采取物探、鉆探相結(jié)合的方法超前探測前方巖層頂、底板富水性及構(gòu)造等。采用瞬變電磁、高密度電法對施工前方是否存在富水異常區(qū)域、構(gòu)造發(fā)育帶進(jìn)行探測，每掘進(jìn)100m探測一次，保留25m超前距，根據(jù)巷道掘進(jìn)實(shí)際情況，可適當(dāng)進(jìn)行加密探測。如物探超前探測掘進(jìn)前方存在富水異常區(qū)域時，在迎頭巷道幫部施工鉆場打鉆探放物探富水異常區(qū)鉆孔，鉆孔與掘進(jìn)迎頭超前距保持不小于25m。

（3）掘進(jìn)期間采取強(qiáng)排水方法，在巷道內(nèi)各鋪設(shè)2路8寸排水管緊跟迎頭，安裝3臺30KW潛水泵（流量120m3/h、揚(yáng)程50m）。巷道低洼處挖臨時水泱，并設(shè)泵排水。

（4）工作面掘進(jìn)期間加強(qiáng)水情監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)頂板淋水較大、底板滲水較大及底板鼓起嚴(yán)重等特殊情況及時匯報并采取有效防范措施。

（5）采取巖巷掩護(hù)煤巷掘進(jìn)，以截水巷的布置探明前方地質(zhì)構(gòu)造，同時防止底板灰?guī)r透水，損壞煤層巷道。一旦底板灰?guī)r出水，能夠沿截水巷及時排至大巷水溝直至水倉。施工過程中，對巷道底板采取注漿加固措施，增強(qiáng)巷道底板抗壓。

3 結(jié)語

實(shí)踐證明，通過合理的巷道布置以及有效的安全技術(shù)措施和施工組織，在首采面兩巷掘進(jìn)過程中未出現(xiàn)底板灰?guī)r水的危害，保障掘進(jìn)過程中人員和機(jī)械設(shè)備的安全。1煤開采過程中底板灰?guī)r水的治理將會成為兩淮地區(qū)所有礦井面臨的難題，新集二礦在1煤掘進(jìn)過程中的成功經(jīng)驗告訴我們，通過合理的方案設(shè)計，有效的技術(shù)措施，1煤在開采掘進(jìn)中底板灰?guī)r水是可以有效防治的。同時新集二礦對1煤掘進(jìn)中控制底板灰?guī)r水危害的經(jīng)驗是值得推廣和借鑒的，也為以后其他礦井開采1煤掘進(jìn)中底板灰?guī)r水危害控制提供了實(shí)踐經(jīng)驗。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.027

崔猛（1985.9.19— ），男，本科，遼西豐，國投新集二礦，采礦工。