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        回采工作面上分層采空區(qū)積水疏放在千秋煤礦的應(yīng)用

        2017-06-30 11:26:14段陽
        科技視界 2017年5期
        關(guān)鍵詞:淋水

        段陽

        【摘 要】千秋煤礦21112工作面為二分層開采,上部一分層為21111工作面,回采期間切眼出現(xiàn)淋水現(xiàn)象。為有效緩解上分層積水對工作面正常回采造成的影響,因此隨著工作面正常推進(jìn),在切眼施工疏放水孔,解除上分層水害威脅。通過疏放水不僅消除了上分層積水對工作面的水害影響,同時大大較少了產(chǎn)出煤中所含的水份。

        【關(guān)鍵詞】二分層;疏放水;淋水;水害威脅

        疏放水是隨著工作面正常推進(jìn),在切眼淋水處向煤墻方向循環(huán)施工5-10m的疏放水鉆孔。通過疏放水鉆孔與上分層采空區(qū)溝通,使上分層采空區(qū)內(nèi)的局部低洼處積水順著鉆孔,流至工作面切眼內(nèi),并通過預(yù)先設(shè)計(jì)好的排水系統(tǒng)排至水倉內(nèi)。

        1 工作面概況

        千秋煤礦位于河南省義馬市。21112工作面系該礦21采區(qū)下山東翼的正在回采的工作面。2013年8月份開始回采,設(shè)計(jì)可采長度987.7m,2014年3月27日停止回采,停采時剩余可采長度563m,此時已進(jìn)入上分層21111采空區(qū)內(nèi)80.3m。2016年10月開始恢復(fù)生產(chǎn),目前處于回采狀態(tài)。

        2 水文地質(zhì)條件分析

        該工作面回采期間主要面臨以下水害威脅:

        老空水:該工作面停采位置正上方為21111工作面采空區(qū),2014年3月27日停采位置已進(jìn)入21111工作面采空區(qū)80.3m。工作面北部為21091、21092采空區(qū),南部外段跨21131采空區(qū)45m,沿走向穿過21131工作面265m的采空區(qū),各個采空區(qū)高程均為里高外底。2013年8月份-2014年3月27日期間,在21112工作面上巷多次對21091、21092和21111工作面的老空積水進(jìn)行探放,上巷掘進(jìn)期間放出總水量9360m3,下巷掘進(jìn)期間放出總水量6160m3?;夭善陂g,工作面自2014年1月28日開始出水,水源為21111工作面采空區(qū)積水,水量8-14m3/h,截止2014年3月27日,共放出14160m3。2014年2月12日-17日在下巷轉(zhuǎn)載機(jī)北側(cè)開設(shè)鉆場,打鉆疏放21111采空區(qū)積水,截止2014年3月27日,共放出820m3。

        頂板水:該工作面直接頂為灰色、深灰色泥巖,致密塊狀,賦存穩(wěn)定,厚度12.4m - 14.1m,隔水性較好。上部為中上侏羅系雜色粉砂巖、細(xì)砂巖、礫巖組成,以礫巖為主,交替出現(xiàn)的混合性巖層,該層厚度大,達(dá)516.0m,砂礫巖層含水性不穩(wěn)定,整體為弱含水層,但存在局部強(qiáng)含水段,因工作面放煤后形成冒落空間大,導(dǎo)水裂隙發(fā)育高,極易與上含水層導(dǎo)通。根據(jù)21172綜放工作面回采時頂板出水情況推測,工作面恢復(fù)生產(chǎn)后回采面積繼續(xù)增大,會有頂板水從老塘涌出,預(yù)計(jì)出水量10-150m3/h。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)類比法預(yù)計(jì),21112工作面恢復(fù)生產(chǎn)后,頂板弱含水層水可能順著導(dǎo)水裂隙帶涌入工作面,預(yù)計(jì)正常涌水量10-30m3/h,當(dāng)遇到頂板以上強(qiáng)含水段時,最大涌水量可達(dá)290m3/h。

        底板水:煤層底板自上而下為砂質(zhì)泥巖含礫粉砂巖、礫巖(厚度2.4-3.9m)、細(xì)砂巖、泥巖、細(xì)砂巖(11.6m)。礫巖具有含水性,但該處礫巖層較薄,有泥巖隔水層,預(yù)計(jì)回采時有少量底板水出現(xiàn),對回采影響不大。

        斷層水:工作面構(gòu)造簡單,無斷層褶皺,無斷層水影響。

        通過以上分析得出:21112工作面主要受21091、21092、21111工作面采空區(qū)積水影響,但目前工作面淋水主要來自21111工作面采空區(qū)的局部低洼處。該工作面采空區(qū)為里高外低,積水區(qū)域主要位于停采線附近,局部有低洼地段,存有少量積水,不存在水壓影響。

        3 疏放水方案設(shè)計(jì):

        根據(jù)以上分析結(jié)果,下面我們重點(diǎn)闡述上分層21111工作面采空區(qū)的老空積水治理:

        3.1 鉆機(jī)型號和鉆具設(shè)備配備:

        1)KBYD155型巖石鉆機(jī)一臺

        2)φ75mm高強(qiáng)度螺旋鉆桿總長100 m。

        3)φ75mm鉆頭3個。

        4)QBS100-60/37kw潛水泵2臺,(一臺使用、一臺備用)。

        3.2 疏放孔參數(shù)

        在21112工作面切眼內(nèi)煤墻淋水地段煤墻側(cè)施工疏放水孔,具體參數(shù)如下:

        垂直與煤壁方向,巷底以上1.5m,以+5 - +20°的夾角,朝煤墻側(cè)打設(shè)深度為5-15m的放水孔,兩孔之間間隔3-15m。

        4 疏放水效果

        通過在下分層21112工作面切眼打設(shè)疏放水孔,減少了回采時上分層21111工作面采空區(qū)積水對正?;夭稍斐傻乃τ绊?,避免了拉水煤的現(xiàn)象,提高了工作面現(xiàn)場水源管理。鑒于采空區(qū)積水區(qū)域的不規(guī)律性(局部低洼地段存有少量積水),通過疏放水孔一方面解除了工作面的水害威脅,另一方面可探明前方5-10m范圍內(nèi)的積水情況,減少和避免因條件不清造成的潰水事故。

        5 結(jié)語

        疏放水相比較常規(guī)的探放水作業(yè)具有快速、簡便、易操作、見效快等優(yōu)勢,對于今后的分層開采的情況,均可借鑒此方法,在不影響工作面生產(chǎn)的前提下,又解決了當(dāng)下的水害影響。是礦井防治水的另一種有效的技術(shù)手段。

        【參考文獻(xiàn)】

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        [責(zé)任編輯:田吉捷]

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