摘 要:礦井水害事故是危害煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一。在煤礦事故中,水害事故僅次于瓦斯事故,已成為煤礦事故中的第二大殺手。而采空區(qū)突水約占煤礦水害事故的30%。本文簡述了瑞能煤礦西一采空區(qū)水排放疏導(dǎo)施工方案,從而闡述已采區(qū)積水探放技術(shù)。
關(guān)鍵詞:895輔助上山;瑞能煤礦;積水探放;
中圖分類號:TD745 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-08-00-02
瑞能煤礦,原為蒼村煤礦一號斜井,1989年12月竣工投產(chǎn),2003年破產(chǎn)重組。該礦核定生產(chǎn)能力為30萬噸/年的小型礦井,隸屬于陜西煤炭建設(shè)公司。于2011年7月從黃陵一號井新劃撥資源2000多萬噸,開始實施機械化改造工程,改造后設(shè)計生產(chǎn)能力為60萬噸/年,2013年已改造完成并通過驗收。
一、目前開采的121盤區(qū)已遠(yuǎn)離小煤窯采空區(qū)。
小煤窯主要位于原井田南部,與現(xiàn)開采的121盤區(qū)中間相隔的是瑞能煤礦的采空區(qū),121盤區(qū)的標(biāo)高是+925m,且121盤區(qū)位于南峪口背斜的南翼,隨著開采,標(biāo)高從+925逐漸增加達到+950m,而121盤區(qū)南部的本礦采空區(qū)的標(biāo)高在+920m左右,采空區(qū)正好處于寺彎向斜的核部,為一低洼處。在12101工作面運順掘進過程中,探眼與該低洼原瑞能煤礦采空區(qū)積水導(dǎo)通,形成大量出水,該工作縮短。12101工作面回采后,頂板冒落導(dǎo)通上覆含水層,與原采空區(qū)形成大面積水區(qū)(見下圖)。
二、+895輔助上山位于121盤曲南部,是連接+895輔運大巷和+930輔運大巷的提升大巷。
895輔助上山與930主運輸大巷、12101運輸順槽傾斜立交,位于+930主運大巷和12101運輸順槽下部,巷道頂部與+930主運大巷、12101運輸順槽底板間距僅為4.8m。由于12101回采后長期積水及原采空區(qū)1002、1003、1004、1005、1006、1007工作面老空水長期積聚,并且12101運輸順槽密閉內(nèi)積水不能順暢排出,經(jīng)巖層裂隙導(dǎo)入,造成895輔助上山巷道頂板出現(xiàn)淋水。為徹底排除淋水對895輔助上山巷道頂板的侵蝕、破壞,杜絕因長期淋水造成巷道頂部冒落等安全事故,從根本上排除積水區(qū)安全隱患,決定對該巷道淋水點采取架設(shè)鋼棚+噴漿加固支護等措施并進行探放水處理。
三、施工方案
(一)西一采空區(qū)水排放疏導(dǎo)施工方案
在煤倉繞道處安設(shè)探水鉆機,設(shè)計打3-4個鉆孔,對老系統(tǒng)西一采空區(qū)內(nèi)的積水進行控制性排放,使西一采空區(qū)內(nèi)的積水不再增加,杜絕形成承壓水,從而排除西一采空區(qū)內(nèi)的積水對新系統(tǒng)895主運輸大巷、895輔助運輸大巷及盤區(qū)安全生產(chǎn)的威脅。
(二)895輔助上山加固支護及安全措施
1、首先對895輔助上山上部930主運大巷30m、12101運輸順槽巷道40m底板采用現(xiàn)澆混凝土進行硬化,加固上部巷道底板強度,同時在巷道一側(cè)做混凝土永久排水溝,把12101采空區(qū)內(nèi)積水直接引入930主運輸大巷水溝,隔絕巷道內(nèi)積水經(jīng)巖層裂隙滲入;
2、對895輔助上山淋水段及前后各10米范圍巷道(共計28米)采用架設(shè)14#槽鋼鋼棚+噴射混凝土加固支護,在淋水較大處安設(shè)導(dǎo)水管,把淋水引入895輔助上山水溝內(nèi)。
3、安全措施:
⑴ 探放采空區(qū)前,首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。采空區(qū)積水區(qū)高于探放水點位置時,只準(zhǔn)打鉆孔探放水;探放水時,必須撤出探放水點以下部位受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過程,核對放水量,直到老空水放完為止。
⑵ 鉆孔前,按要求先固定好鉆機,在測繪人員協(xié)助下,調(diào)整好水平角,豎直角,同時考慮鉆頭下沉量,根據(jù)鉆孔長度及經(jīng)驗,豎直角要大于煤層傾角。
⑶ 安裝鉆機時,鉆機操作臺應(yīng)放置于鉆機側(cè)后面,以保證操作人員能目視鉆進情況為宜。鉆進時,嚴(yán)禁其他人員站在鉆機正后方。
⑷ 鉆機啟動前,瓦斯檢查員必須檢查鉆機,油泵及開關(guān)等地點附近20m內(nèi)風(fēng)流中瓦斯情況,確保瓦斯在0.5%以下時方可開啟。
⑸ 啟動鉆機前,操作人員必須認(rèn)真檢查鉆機各管路連接情況,確保連接可靠。鉆場附近要安裝專用電話,并保持通訊暢通。
⑹ 止水套管安設(shè)固定必須牢靠,必須進行壓力試驗,試驗壓力達到1.5MPa以上,在止水套管安設(shè)牢固,防噴裝置完好情況下方可開始繼續(xù)進行打鉆工作。
⑺ 鉆孔接近采空區(qū),預(yù)計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查工或技術(shù)員在現(xiàn)場值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定時,必須立即停止鉆進,切斷電源,撤出人員,并報告礦調(diào)度室,及時處理。
⑻ 鉆進中,操作人員要注意觀察鉆機情況,管接頭是否有滲油現(xiàn)象,操作中油壓不得超調(diào)。鉆進過程中,操作人員要目視壓力表,注意壓力變化情況并及時調(diào)整推進壓力,防止夾鉆卡鉆。
⑼ 探放水過程中如發(fā)現(xiàn)鉆孔透老空無水,應(yīng)立即檢查是否有有害氣體噴出。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,必須立即停止鉆進,切斷電源,撤出人員。
⑽ 工作面探孔施工完畢,然后逐步緩慢打開截止閥,并檢查閥門200mm處風(fēng)流中瓦斯情況、法門中是否有水及水壓情況。若無異常時,拆除止水套管及及時用黃泥進行封堵,要求封堵必須嚴(yán)實。若有瓦斯涌出或出現(xiàn)突水等災(zāi)害時,現(xiàn)場無法采取措施處理時,必須及時撤離人員,撤離路線按作業(yè)規(guī)程中避災(zāi)路線進行。
⑾ 遇有突水時嚴(yán)格按水災(zāi)避災(zāi)路線撤離。
⑿ 鉆孔透水后,要詳細(xì)觀測和記錄水情變化。起鉆時,工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后,立即關(guān)閉閥門,并向調(diào)度室匯報透水情況。
⒀ 打鉆出水后,若水量較大,威脅到巷道內(nèi)人員安全時,要通知巷道內(nèi)所有人員和受威脅的其他人員,一并撤出,并迅速向調(diào)度室匯報。
⒁ 其它嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》和《鉆機操作規(guī)程》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
四、結(jié)論
經(jīng)按此方案施工后,目前已排出采空區(qū)積水10萬多立方,還繼續(xù)不斷排出,并且對895輔助上山上部930主運大巷30m處頂板滲水得到有效控制,消除了礦井重大安全隱患。