宋文平

(靜樂(lè)縣大遠(yuǎn)煤業(yè)有限公司，山西忻州035100)

0 引言

根據(jù)山西省新的防治水管理規(guī)定，當(dāng)?shù)孛旱V企業(yè)制定了各種相應(yīng)的探放水辦法，以忻州市某礦為例，進(jìn)行介紹和分析。

1 物探先行

井下物探采用礦用瞬變電磁儀和礦用隔爆兼本安型發(fā)射機(jī)進(jìn)行物探。

物探工作方法:首先沿煤層巷道掘進(jìn)面布置測(cè)線3 條，通過(guò)在掘進(jìn)頭移動(dòng)發(fā)射接收線圈，形成3 條超前探測(cè)的實(shí)測(cè)剖面。如圖1 所示。

圖1 井下施工線框擺放角度示意

礦井瞬變電磁法勘探裝置采用重疊回線組合裝置，邊長(zhǎng)1.5 m 的激發(fā)和接收正方形線圈，激發(fā)線圈匝數(shù)4 匝，接收線圈匝數(shù)5 匝。供電電流檔為50 A，供電脈寬10 ms，采樣率16 μS。每個(gè)測(cè)點(diǎn)至少采用30 次疊加方式提高信噪比，確保了原始數(shù)據(jù)的可靠性。

實(shí)例:某掘進(jìn)巷已經(jīng)掘進(jìn)到1 680 m，本次超前探測(cè)共獲得實(shí)測(cè)扇形剖面3 幅，圖中深藍(lán)色區(qū)域?yàn)榈妥璁惓^(qū)。

1.1 掘進(jìn)頭前上方45°仰角探測(cè)扇形剖面資料解釋

圖2 中暫無(wú)低阻異常區(qū)，但根據(jù)有掘必探原則規(guī)定，掘進(jìn)迎頭必須實(shí)施鉆探。

圖2 掘進(jìn)頭前上方45°仰角探測(cè)扇形剖面(頂板)

1.2 掘進(jìn)頭正前方探測(cè)扇形剖面資料解釋

圖3 中暫無(wú)低阻異常區(qū)，但根據(jù)有掘必探原則規(guī)定，掘進(jìn)迎頭必須實(shí)施鉆探。

圖3 掘進(jìn)頭超前探測(cè)扇形剖面(順層)

1.3 掘進(jìn)頭前下方45°俯角探測(cè)扇形剖面資料解釋

圖4 中暫無(wú)低阻異常區(qū)。根據(jù)有掘必探原則規(guī)定，掘進(jìn)迎頭必須實(shí)施鉆探驗(yàn)證。

圖4 掘進(jìn)頭超前前下方45°俯角探測(cè)扇形剖面(底板)

2 長(zhǎng)探驗(yàn)證

物探結(jié)果有異常時(shí)，針對(duì)異常范圍及位置設(shè)計(jì)鉆孔。探水鉆孔成組布設(shè)，在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。每組布置鉆孔68 個(gè)，滿足鉆孔終孔位置平距為3 m，厚煤層內(nèi)各孔終孔的垂距不超過(guò)1.5 m，且?guī)途嗖恍∮?0 m，超前安全距離不小于30 m 的要求。

物探結(jié)果無(wú)異常時(shí)，在工作面迎頭先布置長(zhǎng)探驗(yàn)證孔。長(zhǎng)探時(shí)每60 m 設(shè)一鉆探站，鉆深90 m，超前距為30 m，幫距不小于20 m。即探90 m→掘60 m。

表1 鉆孔參數(shù)表

圖5 長(zhǎng)探鉆孔三視圖

3 短探跟進(jìn)

長(zhǎng)探后，在60 m 安全距離內(nèi)再進(jìn)行短探，探10 m→掘5 m→探10 m→掘5 m 循環(huán)作業(yè)。

表2 短探鉆孔參數(shù)表

4 先探后掘

短探10 m 一次無(wú)異常后，充許正常掘進(jìn)5 m，邊探邊掘，掘60 m 后，再進(jìn)行下一循環(huán)的物探→長(zhǎng)探→短探→掘進(jìn)作業(yè)。

分析某礦以上的探水作業(yè)方法，雖然形式上很慎密，但也是無(wú)奈之舉，不僅增加了無(wú)謂的工作量，不論掘進(jìn)頭前方有無(wú)水患，都要按照規(guī)定程序先物探、后長(zhǎng)探、再短探，最后充許掘進(jìn)，而且在實(shí)際操作環(huán)節(jié)中如果出現(xiàn)偏差、造假的行為，結(jié)果也只是一種形式而己，未必真正能起到防患于未然作用。

作者認(rèn)為，煤礦防治水工作應(yīng)當(dāng)以科學(xué)、務(wù)實(shí)的態(tài)度，改進(jìn)工作方法:在水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的實(shí)體煤層、巖層中掘進(jìn)時(shí)，經(jīng)物探后無(wú)異常則正常掘進(jìn);有異常情況則必須鉆探驗(yàn)證;在水文地質(zhì)條件復(fù)雜或出現(xiàn)透水征兆時(shí)，可采用物探、鉆探、化探多種手段進(jìn)行防治。探放水工作仍然要堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，重點(diǎn)要加強(qiáng)以下幾方面工作。

首先要以人為本，建立地測(cè)防治水技術(shù)管理體系，配備專業(yè)技術(shù)人員和專用儀器和設(shè)備，加強(qiáng)培訓(xùn)，不斷提高專業(yè)人員技術(shù)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)。

其次要進(jìn)行專項(xiàng)水文地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查，通過(guò)歷史開(kāi)采資料分析、人員走訪和地面多種物探等手段調(diào)查清本礦及周邊老窯、采空區(qū)分布情況。同時(shí)要做好防治水基礎(chǔ)資料的編制和收集，編制五種圖;建立十五種基礎(chǔ)臺(tái)帳，及時(shí)修改，長(zhǎng)期保存。

最后要根據(jù)本礦實(shí)際情況，突出重點(diǎn)，分類實(shí)施，針對(duì)性地采取“防、堵、截、排、疏”的綜合治理措施。

1)防水。防水措施主要有留設(shè)防隔水煤柱和井下探放水。要尊重科學(xué)、相信科學(xué)，采用多種物探方法預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，有疑則必探，無(wú)疑則掘進(jìn)。

2)堵水。封堵地面水滲入井下的塌陷裂縫和報(bào)廢的井口等通道;漏水的溝渠和河流應(yīng)整鋪河底或改道;加強(qiáng)地面在用鉆孔及封閉不良鉆孔的管理;或井下注漿堵水。

3)截水。受洪水威脅的井口和工業(yè)場(chǎng)地、民用建筑要修筑防洪堤壩;坡面匯水應(yīng)修挖防洪溝截住山洪。

4)排水。對(duì)于內(nèi)澇區(qū)和洪水季節(jié)性河水有倒流現(xiàn)象的礦區(qū)及工業(yè)場(chǎng)地，應(yīng)在礦區(qū)周圍或井田內(nèi)泄洪總溝的出口處建立水閘，設(shè)置排洪站，以備河水倒灌時(shí)向外排水;如果塌陷區(qū)范圍太大無(wú)法填平時(shí)，可用水泵排水，防止水滲入井下;井下要配備與礦井涌水量相匹配的排水管路、配電設(shè)備和水倉(cāng)，確保正常排水。

5)疏水。在礦區(qū)內(nèi)修筑疏水通道，將礦區(qū)內(nèi)匯集的水引至礦區(qū)以外;井下采用人工主動(dòng)疏放排水，疏干煤層頂板導(dǎo)水裂縫帶范圍內(nèi)含水層的水，消除安全隱患。

［1］國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局. 煤礦安全規(guī)程［M］. 北京:煤炭工業(yè)出版社，2011.

［2］國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局. 煤礦防治水規(guī)定［M］. 北京:煤炭工業(yè)出版社，2009.

［3］毛振西.煤礦地質(zhì)學(xué)［M］.山西:山西人民出版社，2010.