摘 要:開灤東歡坨礦2286工作面為大附采工作面,地質(zhì)水文條件復(fù)雜,我們通過對該工作面綜合防治水探索和治理,取得了較好效果。
關(guān)鍵詞:大附采 涌水大 綜合防治水
中圖分類號:TD74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0107-01
1 工作面概況
2286工作面為厚煤層附采角度大,該工作面范圍內(nèi)煤8~煤9間距較小,1.3~5 m;該工作面位于向斜軸附近,構(gòu)造較發(fā)育,較大的構(gòu)造有:南部有F2斷層,落差35 m;切眼外有DF35正斷層,落差1~13 m;工作面內(nèi)距切眼40 m存在DF35-1正斷層,落差7 m。
由于煤5頂板含水層區(qū)域為新開發(fā)區(qū)域,該含水層水未有揭露,根據(jù)中央及北一采區(qū)開采實踐,該含水層為強含水層,水量豐富,在本區(qū)域存在高水位異常區(qū),本區(qū)域煤8至煤5平均間距為48.4 m,經(jīng)計算導(dǎo)水裂隙帶高度為60 m,導(dǎo)水裂隙帶大于此間距,因此,工作面回采垮落后,導(dǎo)水裂隙將導(dǎo)通煤5頂板含水層,使含水層水順裂隙進(jìn)入工作面。預(yù)計工作面回采期間最大涌水量為10.76 m3/min(其中不包括鉆孔水)。
2 綜合防治水治理
2.1 由地測科根據(jù)2286工作面水文地質(zhì)條件開展有針對性地超前頂板打鉆探測及疏水降壓工作,重點放在1、2號富水異常區(qū)
通過疏水降壓工作,分流、減少工作面回采涌水,最大限度并保持鉆孔暢通疏水。
2.2 加強采面涌水監(jiān)測工作
地測科加強采面老頂跨落后頂板涌水及突然涌水后的水文觀測工作。堅持“有疑必探、先探后掘”的探放水原則。工作面加強采面現(xiàn)場突水征兆觀測工作,有突水征兆時,及時組織撤人避災(zāi)工作。
2.3 防治水探索和布置
2.3.1 整個工作面系統(tǒng)防治水
由于工作面預(yù)計涌水量較大,因此必須利用巷道進(jìn)行排泄水,提高防排水工作的可靠性,做到不淹面、不淹巷道、不斷風(fēng),達(dá)到本質(zhì)安全型。
2.3.2 采面防治水
(1)保證采面安全。加強采面及上下出口支護(hù)管理,特別是保證下出口有足夠大的空間,提高抗災(zāi)能力。采面要沿底板開采,及時拉清采面浮煤,減少涌水沖煤於堵下出口的情況發(fā)生。
(2)保證采面生產(chǎn),采取在采面架前鋪設(shè)順?biāo)?、頂板匯水漏斗、安泵排清水(排至風(fēng)、運道)、偽斜開采等采面防治水措施。
(3)風(fēng)道:利用風(fēng)道標(biāo)高差在風(fēng)道鋪設(shè)鐵水槽,風(fēng)道淋水和打鉆鉆孔水經(jīng)鐵水槽流進(jìn)風(fēng)道做泵窩里,泵窩里有鋪設(shè)6寸排水管自壓方式到北二采區(qū)軌山上ф273 mm管路;并在風(fēng)道開口以里60 m做沉淀池長25 m×寬3 m×深1.2 m,按排水設(shè)計安設(shè)排水設(shè)施。
通過自壓排水和用潛水泵排水相比較,自壓排水每月可節(jié)約費用4.2萬元。
(4)運道:利用運道標(biāo)高差在運道下幫鋪設(shè)鐵水槽,使采面和運道淋水進(jìn)鐵水槽自流,進(jìn)入2286泄水巷系統(tǒng)。
2.3.3 利用2286泄水巷系統(tǒng)進(jìn)行水煤分離治理
(1)利用振動篩進(jìn)行水煤分離。
2286泄水巷系統(tǒng)供安裝五部振動篩,泄水巷下段安裝1和2號振動篩,外邊眼安裝3號振動篩,里邊眼上口安裝4和5號振動篩。前期采面水經(jīng)運道水溝流進(jìn)5號振動篩和4號振動篩(如果2286采面水小時,兩部振動篩串聯(lián)使用,可以減少水煤泥;如果2286采面水大時,兩部震動篩并聯(lián)使用,增大振動篩進(jìn)水煤泥量和分離煤量);再進(jìn)2286泄水巷水溝,如進(jìn)1號振動篩后就進(jìn)1號或3號沉淀池進(jìn)行沉淀,沉淀完后水進(jìn)-500大巷。如進(jìn)2號或4號振動篩就近2號沉淀池進(jìn)行沉淀,沉淀完水經(jīng)水溝流進(jìn)-500大巷。后期采面水經(jīng)運道水溝流進(jìn)3號振動篩,再進(jìn)外邊眼水溝,同上進(jìn)沉淀池沉淀。
使用振動篩后,每月減少員工挖煤泥量(根據(jù)地測科提供采面涌水量2 m2/min)=每分鐘涌水量×每立方水振動篩分離出煤×60min×24h×30d=2×0.05×60×24×30=2520 t。
(2)利用沉淀池和閘墻進(jìn)行沉淀水煤泥。
2286泄水巷系統(tǒng)供壘6組沉淀池,分別是1號、2號、3號、4號、5號和6號沉淀池。2286里泄水巷共5個小川,每隔30 m壘一道閘墻,閘墻采用立柱大板逼幫,用袋子裝煤要求寬度不小于1.2 m,高度不小于1.2 m中間縫隙用黃泥填實。2286采面每過一個小川后采面老塘水就進(jìn)本川,在2286里泄水巷外口壘有15 m6號沉淀池(里面隔成3個小沉淀池),用于沉淀里泄水巷煤泥;5號沉淀池長20 m,只有4和5號振動篩不能用或采面發(fā)生水災(zāi)4號和5號振動篩振不過來時作為應(yīng)急沉淀池;1、2、3和4號沉淀池長度都是60 m,沉淀經(jīng)過振動篩分離完煤后水煤泥,沉淀完水流進(jìn)-500大巷。通過布置沉淀池,可以減少進(jìn)入大巷水溝和水倉煤泥。
(3)利用鐵水溝排水。
2286運道和泄水巷利用鐵水溝排水,減少了管路敷設(shè),增大了水量,施工速度快,也不易發(fā)生堵塞。鐵水溝上面4個角都有眼,要求兩塊鐵水溝必須用8#鉛絲連接牢固。每部振動篩入口也用鐵水溝引水。
(4)利用溜子和皮帶運輸。
在外泄水巷安裝一部800 mm膠帶輸送機與礦主運煤系統(tǒng)連接,每部振動篩分離出煤通過40 T刮板輸送機運到外泄水巷膠帶輸送機上;在6號沉淀池上安設(shè)一部40 T刮板輸送機,當(dāng)人工清挖此沉淀池時,清挖煤通過40 T刮板輸送機外運;在1號和2號沉淀池上分別都安設(shè)了一部吊掛電動皮帶,在3號和4號沉淀池上分別都安設(shè)了一部40 T刮板輸送機,清挖煤泥時通過電動皮帶外運煤泥,安設(shè)吊掛電動皮帶,不占空間、運輸距離長、安全和操作簡單等優(yōu)點。
(5)利用管路收集凈水。
2286泄水巷共有3趟ф108 mm管路和4趟ф159 mm管路用于凈水收集。2286里泄水巷5川和3川及2川地測科在每處各打了三個鉆孔泄水,還有2286外泄水巷開口里554 m鉆窩打了三個鉆孔泄水,鉆孔總穩(wěn)定水量7 m3/min。我區(qū)通過3趟ф108 mm管路和ф2趟159 mm管路把鉆孔水全部收集,通過管路壓入礦ф327 mm管路,利用2趟ф159 mm管路收集4號沉淀池凈水也自壓進(jìn)入礦ф273 mm管路。
每月節(jié)約排水成本:按排水費用0.5元/m3,每月節(jié)約費用30×24×60×7×0.5=151200元。
(6)其它實施效果。
①振動篩入水口水煤泥分離器,以前局部中落水點,使用后整部振動篩寬度全是落水點,起到了很好效果。
②振動篩接煤嘴,每部振動篩安裝好后都沒有側(cè)卸接煤嘴,我區(qū)自主研制了振動篩接煤嘴,使振動篩振出來煤經(jīng)接煤嘴到刮板輸送機上,實現(xiàn)了自動化,提高了機械效率,減少了生產(chǎn)事故,保證了采面正常循環(huán)。
③鐵水溝式分水閘門,運道和泄水巷鐵水溝與振動篩入口鐵水溝搭接處我區(qū)自主研制了四通或三通鐵水溝式分水閘門分水閘門,按拆方便、操作簡單,可控制水量,達(dá)到了良好效果。
3 采取措施
多次組織現(xiàn)場水災(zāi)演習(xí)實驗,并制定了《2286泄水巷治水人員避水災(zāi)安全技術(shù)措施》,并在每部振動篩位置做好了躲避硐。各部振動篩處安設(shè)KTC109擴音電話與2286采面擴音電話串聯(lián),同時在各部振動篩及沉淀池處安裝電話,方便有事時,兩單位相互聯(lián)系及本區(qū)內(nèi)部聯(lián)系;每班檢查電話是否完好,不完好時及時處理。