易殿華,胡岳亮
(濟(jì)寧市蔡園生建煤礦,山東 濟(jì)寧 277606)
濟(jì)寧市蔡園生建煤礦防治水技術(shù)措施
易殿華,胡岳亮
(濟(jì)寧市蔡園生建煤礦,山東 濟(jì)寧 277606)
水害是魯西南地區(qū)一些水文地質(zhì)條件復(fù)雜煤礦的嚴(yán)重威脅,在煤炭開(kāi)采過(guò)程中做好防治水工作尤為重要。本文主要結(jié)合蔡園生建煤礦生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)防治水措施進(jìn)行研究。
煤礦;防治水;措施
根據(jù)蔡園生建煤礦鉆孔揭露資料和生產(chǎn)實(shí)踐,結(jié)合臨區(qū)礦井生產(chǎn)情況,水文地質(zhì)類型為:開(kāi)采上組煤時(shí),屬中等類型;開(kāi)采下組煤時(shí),屬?gòu)?fù)雜類型。
對(duì)現(xiàn)存和潛在水害隱患情況進(jìn)行了分析,共排查出7種水害類型,具體情況見(jiàn)下表
礦井水害隱患情況表
2.1 第四系水
2.1.1 設(shè)計(jì)工作面時(shí),必須圈定合理的開(kāi)采上限
查明第四系底部含水層的發(fā)育、分布規(guī)律及富水性,是圈定合理開(kāi)采上限的前提。為此,我們根據(jù)水文孔及其它鉆孔的地質(zhì)資料繪制了第四系底部巖性分布圖,結(jié)合二、三采區(qū)提高開(kāi)采上限的試采工作,基本查明了第四系底部屬弱含水-隔水層組。我礦經(jīng)多方論證及上級(jí)部門審批,圈定了不同區(qū)域不同高度的開(kāi)采上限(最低為10米),既保證了安全生產(chǎn),又解放了大量呆滯煤量,為我礦帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。
2.1.2 回采時(shí)采取的防治水措施
(1)正確貫徹“快采、回凈、不漏頂”的采煤方法。這一方法是我礦科技人員在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的。(2)采面必須保證采高與推進(jìn)速度均勻,使頂板均衡跨落,頂板鋪設(shè)金屬網(wǎng)并相互連接好。(3)支柱加防倒繩,防止倒柱和局部冒頂。定時(shí)檢查支柱、修復(fù)巷道變形處。(4)井下、井上救災(zāi)器材設(shè)備庫(kù)備好黃泥、海帶、膠絲袋等堵水材料,以備急用。
2.2 煤層頂板砂巖水
屬靜儲(chǔ)量,水量有限,初次揭露水量大,后逐漸被疏干。我礦煤層總體上呈一成菜凹陷,在凹陷的軸部積聚較多的煤層頂板砂巖水。我礦的具體做法是,沿凹陷的軸部施工瀉水巷,瀉水巷與集運(yùn)巷相連,利用水的自然流向?qū)⑺判沟郊\(yùn)巷,改善了工作面的施工條件,提高了勞動(dòng)效率,同時(shí)節(jié)省了排水費(fèi)用。
2.3 老塘水
我礦的老塘水主要是注漿水和少量頂板砂巖水,水量有限,不過(guò)初始水壓較大。我礦在施工的具體施工過(guò)程中,根據(jù)具體情況,一般在巷道低洼處間隔5米向上打了4個(gè)眼,將大量老塘水釋放出來(lái),避免了水害事故。
2.4 斷層水
查明斷層的性質(zhì)、走向、落差、位置是預(yù)防斷層水的關(guān)鍵,我礦對(duì)此采取了以下措施:(1)在四采區(qū)施工D-1、D-2、D-3、S-1四個(gè)鉆孔,控制程樓斷層。施工D-6、D-7、D-8、78、B-12、控制78號(hào)斷層。(2)2000年,對(duì)四采區(qū)進(jìn)行了三維地震勘探,對(duì)程樓斷層、78號(hào)斷層進(jìn)行了再論證。目前、對(duì)程樓斷層、78號(hào)斷層的控制程度屬可靠。(3)留設(shè)合理的防水煤柱,經(jīng)論證及上級(jí)部門的審批,程樓斷層留設(shè)50米防水煤柱,78號(hào)斷層留設(shè)40米煤柱。
2.5 煤層底板水
3下煤距離三灰平均39米,留設(shè)三灰的安全防水巖柱一般為13米,因此,3煤在回采過(guò)程中一般不會(huì)受三灰水威脅。我礦的具體做法是:根據(jù)煤層與三灰的賦存狀態(tài),設(shè)計(jì)巷道方位、坡度及距三灰的距離,同時(shí),間隔50米向上打一探眼,根據(jù)巷道距3下煤的距離來(lái)判斷巷道與三灰的間距,從而適當(dāng)調(diào)整巷道坡度,力求巷道至少保留最低安全防水巖柱。如遇構(gòu)造復(fù)雜地段采取“有疑必探,先探后掘”的探放水方針,根據(jù)水量大小和斷層的落差,采取注漿堵水或調(diào)整巷道坡度,及時(shí)預(yù)防了水害事故,我礦四采皮帶大巷和軌道大巷的成功施工也正歸功由此。至今,我礦利用此法已成功設(shè)計(jì)、施工了13條集運(yùn)巷,無(wú)一發(fā)生大的水害事故。
2.6 鉆孔水
我礦鉆孔的封孔質(zhì)量無(wú)原始資料可查的12個(gè),目前已處理了5個(gè),其中一個(gè)有水害威脅。在未來(lái)五年之內(nèi),我礦將不會(huì)揭露該12個(gè)鉆孔。對(duì)于鉆孔水的防治,我礦的具體做法是,回采距鉆孔20米時(shí),在工作面內(nèi)推測(cè)其位置,間隔3米打3個(gè)探眼,根據(jù)探眼鉆探情況來(lái)判斷鉆孔的封孔質(zhì)量。2001年5月,距59號(hào)孔20米時(shí),施工第一個(gè)鉆孔,打到10米時(shí),煤層變潮,13米時(shí),探眼內(nèi)出少量水,18米時(shí),涌水量近3方/小時(shí),由此可判斷此孔封孔不良。為避免水害事故,經(jīng)研究,距鉆孔垂直距離18米重開(kāi)進(jìn)風(fēng)輔助巷,留設(shè)防水煤柱?;夭勺C實(shí),該方法切實(shí)可行。
我礦地質(zhì)人員在上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)下,進(jìn)行了有針對(duì)性的補(bǔ)充勘探及提高開(kāi)采上限、縮小邊界斷層煤柱的可行性研究工作,并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求積極進(jìn)行井上、下水害防治水隱患排查及預(yù)防工作,使我礦防治水工作走在了各兄弟煤礦的前列,為礦井安全生產(chǎn)做出了較大貢獻(xiàn)。
[1]張光德等.礦井水害防治.[M]徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2002.
[2]袁河津,煤礦防治水知識(shí)培訓(xùn)教材.[M]徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2009.
易殿華(1980—),男,本科,畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué),助理工程師。