葛天天

【摘 要】冀中能源峰峰集團(tuán)辛安礦黃沙井田歷史上曾三次出現(xiàn)汛期+32水平突然涌水量增大，并超過(guò)+32水平最大排水能力，泵房需在短時(shí)間內(nèi)排出大量涌水，用電負(fù)荷極大，礦井必須停產(chǎn)以保證泵房正常供電。從而對(duì)礦井安全生產(chǎn)構(gòu)成巨大威脅。經(jīng)過(guò)深入探討研究在礦井淺部施工疏水巷，解決淺部老空水害隱患。

【Abstract】In the history， the sudden water inflow of the +32 level in the flood season increased three times in the yellow sand minefield of Xin'an Mine of Jizhong Energy Fengfeng Group， and the water inflow was higher than the maximum drainage capacity of the +32 level. The pump house needs to discharge a lot of water in a short time， so the power load is great. The mine must stop production to ensure the normal power supply of the pump room， which poses a great threat to the safe production of the mine. So， the construction of the drainage lane in the shallow part of the mine is studied to solve the hidden danger of water damage in the shallow part.

【關(guān)鍵詞】涌水量； 水害； 疏水巷

【Keywords】 water flow； water damage； hydrophobicity lane

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD263.3 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）02-0153-02

1 礦井淺部采空區(qū)疏水概況

峰峰集團(tuán)辛安礦原為峰峰集團(tuán)黃沙礦，1970年4月開(kāi)工建設(shè)，1971年10月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.30Mt/a，1976年達(dá)產(chǎn)。礦井淺部處于北黃沙向斜內(nèi)，該向斜位于黃沙區(qū)內(nèi)，向斜軸位于主斜井北側(cè)，軸向近EW，經(jīng)鉆孔和-100m水平開(kāi)采巷道揭露所證實(shí)，褶皺平緩，兩翼傾角13°～19°左右，位置可靠。

礦井淺部區(qū)域指+32水平和-100水平區(qū)域，煤層埋藏淺，地表發(fā)育沖溝，且分布眾多已經(jīng)關(guān)閉的小煤礦和隱伏古井筒，在小煤礦生產(chǎn)期間部分小煤礦曾進(jìn)行過(guò)越界超層開(kāi)采，其中5個(gè)小煤礦曾越界進(jìn)入辛安礦開(kāi)采大青和下架煤，并發(fā)生過(guò)多次水害事故。實(shí)施疏水巷，可有效改善礦井調(diào)蓄水能力，礦井瞬時(shí)、大量涌水得以緩沖，消除老空水害隱患，節(jié)約泵房用電成本，減少運(yùn)輸下山巷道維護(hù)工作量。

辛安礦淺部-100水平以上已開(kāi)采完畢，每年雨季期間，降雨量的增加，將使地表水通過(guò)地表扒縫及古小窯采空區(qū)涌入井下，造成+32水平涌水量增加，極易發(fā)生老空水害事故。

2工程地質(zhì)條件

2.1 地層巖性

設(shè)計(jì)巷道揭露地層均屬二疊系下統(tǒng)太原組及山西組地層，沉積環(huán)境為陸相沉積，主要為粉砂巖及中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖沉積。煤巖層自南向北由NE59°～NE110°～NE47°，整體傾向SE，煤巖層傾角12°～18°，一般16°。標(biāo)志層主要有4#煤層、野青灰?guī)r。

2.2 煤層情況

設(shè)計(jì)巷道西部4#煤層已大部開(kāi)采完畢，東部4#煤層尚未開(kāi)采，僅有部分掘進(jìn)巷道。據(jù)相鄰巷道及工作面采掘情況：4#煤層分布較穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)復(fù)雜煤層，厚度0.8～1.0m，平均厚度0.90m，區(qū)內(nèi)4#煤含夾矸一層，厚度0.3～1.2m。

3 礦井老空水害

+32水平涌水全部來(lái)自老空區(qū)，淺部地區(qū)小煤窯聚集，破壞范圍廣，其采空區(qū)內(nèi)積水沿大煤順層流入礦井，野青、山伏青、小青灰?guī)r含水層與+32水平聯(lián)通，原有老巷道坍塌、堵塞后，流入+32水平大巷，形成+32水平水害。

+32水平以下山青水順巷道流入-100水平，+32水平排不供的涌水同樣流入-100水平。

雨季期間，受降雨影響，淺部地區(qū)涌水量增大，弱超出淺部地區(qū)排水能力，將嚴(yán)重威脅井下人員人身安全。

4 老空水害防治技術(shù)方案

我礦+32水平已無(wú)可采儲(chǔ)量，礦井回采工作也已步入后期，可采儲(chǔ)量不足1000萬(wàn)噸，并且結(jié)合我礦歷史，礦井老空水害隱患只在雨季過(guò)多洪汛災(zāi)期顯現(xiàn)，治理水害方案主要為預(yù)防老空水災(zāi)，因此擴(kuò)建+32泵房，資金投入大，長(zhǎng)遠(yuǎn)收益不明顯，不具備經(jīng)濟(jì)合理性。

通過(guò)深入研究探討，最終制定對(duì)+32老巷道進(jìn)行擴(kuò)整改造疏水通道，在疏水通道構(gòu)筑限流墻及流水孔將老空水通過(guò)疏水通道導(dǎo)水引到-100北翼采空區(qū)的技術(shù)方案（具體見(jiàn)示意圖）。

根據(jù)我礦資料，+32水平歷史最大突水量為20000m3，我礦-100水倉(cāng)最大容量為11540m3，考慮水倉(cāng)保持50%容量，可以蓄水6000m3，為滿足儲(chǔ)水要求，需在-100水平建立滿足不低于14000m3儲(chǔ)水巷道。 +32采空區(qū)巷道雖已報(bào)廢，但是由于埋藏淺，巷道保存完整，整修工程量小。-100北翼至+32之間大煤采空區(qū)、野青采空區(qū)及山青采空區(qū)面積之和約為36000m3，保守儲(chǔ)水能力50000m3。

-100北大巷通過(guò)石門(mén)聯(lián)通采空區(qū)，在-100北大巷與采空區(qū)之間建立低壓擋水密閉墻，在密閉墻上布置導(dǎo)水管安裝閥門(mén)（見(jiàn)圖2低壓擋水墻斷面圖），汛期老空水害顯現(xiàn)時(shí)可以通過(guò)-100采空區(qū)儲(chǔ)水，水經(jīng)由-100北大巷流入-100水倉(cāng)，完成由-100泵房排水的任務(wù)。

5 巷道支護(hù)設(shè)計(jì)

①巷道凈規(guī)格為3.2×2.8m（凈寬×凈高），直墻半圓拱形斷面，錨網(wǎng)噴支護(hù)，噴C20砼，初噴厚度為50mm，采用Φ20MnSi高強(qiáng)度左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿，長(zhǎng)度2.0m，每根錨桿配備1個(gè)K2335、2個(gè)Z2335型樹(shù)脂藥卷，錨桿間排距700×700mm，每根錨桿配1個(gè)鋼托盤(pán)，規(guī)格110×110×18mm（長(zhǎng)×寬×厚）。網(wǎng)為Φ6鋼筋網(wǎng)，規(guī)格1500×800mm（長(zhǎng)×寬），采用雙股14號(hào)綁絲聯(lián)網(wǎng)，每200mm綁扎一道，復(fù)噴厚度100mm。

②巷道采用C20砼鋪底，鋪底厚度100mm。巷道下行左側(cè)布置水溝，深度500mm，寬度500mm，水溝采用水泥抹面厚度200mm。

③在疏水巷巷道交岔點(diǎn)，拐點(diǎn)，及坡頭設(shè)計(jì)水池，水池四周由磚墻壘筑，長(zhǎng)1500mm，寬1000mm，深1200mm，由水泥抹面。

6 疏水巷工程施工

該工程包含的工程有：擴(kuò)整+32輔助軌道下山，擴(kuò)整北四六回風(fēng)下山，擴(kuò)整北四六通路，擴(kuò)整北四六回風(fēng)巷，擴(kuò)整北

四六通路，擴(kuò)整北46野青聯(lián)巷，擴(kuò)整-87m水平野青聯(lián)巷，擴(kuò)整北四六軌道下山、車(chē)場(chǎng)，擴(kuò)整北-100大巷，總工程量1245m。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)+32泵房水倉(cāng)通路密閉，將+32泵房水將12000m3導(dǎo)入疏水巷道，被采空區(qū)吸納，低壓密閉墻導(dǎo)水管壓強(qiáng)為0.05MP，證明疏水巷可承受12m水壓，工程達(dá)到預(yù)期效果。

7 結(jié)論

①淺部空區(qū)疏水巷的施工方案，解決了+32水平?jīng)_坡水害，避免了軌道下山、-100井底車(chē)場(chǎng)由于老孔區(qū)積水沖刷導(dǎo)致失修。

②對(duì)突增的水量進(jìn)行引導(dǎo)和治理，治理水害；在非雨季作為蓄水巷，減少了礦井排水，通過(guò)低壓密閉墻導(dǎo)水閥門(mén)調(diào)節(jié)，在晚上18點(diǎn)至23點(diǎn)電高峰期泵房減少開(kāi)泵，在24點(diǎn)至5點(diǎn)用電低谷期，集中排水。endprint