史永良 蘇盟

摘 要：為有效防治越界采空區(qū)積水對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的威脅，本文通對(duì)后安煤礦越界采空水的探放水效果分析，就越界采空水的特點(diǎn)及防治措施提出兩順槽多級(jí)循環(huán)探放、切眼集中疏放等新方法、新思路，為越界老空區(qū)水害防治工作提供了實(shí)踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞：越界采空水;兩順槽多級(jí)循環(huán)探放;切眼集中疏放;綜合防治措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TD822;TD745? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-5168（2021）24-0056-03

The Characteristics of Transboundary Water Mined and Comprehensive Prevention Measures

SHI Yongliang1? ? SU Meng2

（1.Zhong'tian'he'chuang Coal Branch ， Shuozhou Shanxi 036800;

2. Shanxi Shuozhou Pinglu Houan Coal mine，Shuozhou Shanxi 036800）

Abstract： In order to effectively prevent and control the threat of water accumulation in the cross-border goaf to the safety of coal mine production， in this paper， it through the analysis of the exploration and drainage effect of the cross-border goaf water in Houan coal mine， and puts forward new methods and ideas based on the characteristics and prevention measures of the cross-border goaf water， such as multi-level circulation exploration and drainage in two grooves， centralized drainage in the cutting holes， etc.， which provides a practical basis for the prevention and control of water disasters in the cross-border old goaf.

Keywords：cross boundary goaf water; exploration and release of two parallel grooves and multi-stage circulation; focus and release of incision;comprehensive control measures

山西省作為煤炭大省，經(jīng)過(guò)多年的煤炭資源整合，很多中小型煤礦逐步被大礦所取代，這有利于集約生產(chǎn)、提高開(kāi)采效率，降低死亡率，并對(duì)資源的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能、環(huán)保等有巨大意義[1-3]。但由于監(jiān)管不到位等因素[4-7]，資源整合前煤炭市場(chǎng)混亂，許多小型煤礦存在超層越界開(kāi)采行為，越界后的采空區(qū)積水成為誘發(fā)煤礦水害事故的又一重要因素，因此越界采空水的防治工作尤為重要[8-11]。

1 越界采空水的特點(diǎn)

老空水是指采空區(qū)、老窯或者已經(jīng)廢棄井巷內(nèi)的積水，其中老窯水主要是指由于過(guò)去的一些煤礦開(kāi)采后遺留下一部分采空區(qū)，這部分采空區(qū)被后期的地下水或者地表水失去原有平衡狀態(tài)而涌入形成。其具有4個(gè)特點(diǎn)：①存在較大的水壓，采空區(qū)破壞后瞬時(shí)水量大，破壞性很強(qiáng);②存積時(shí)間較長(zhǎng)，具有較強(qiáng)的酸性和腐蝕性;③積水空間密閉，聚集大量的甲烷、硫化氫等有毒有害氣體;④老窯地質(zhì)及水文地質(zhì)資料收集困難，造成老窯采空積水區(qū)空間分布具有隱蔽性、隨機(jī)性的特點(diǎn)。

2 后安煤礦越界采空水的探放水效果分析

2.1 概況

后安煤炭有限公司位于朔州市平魯區(qū)。批準(zhǔn)開(kāi)采：4-11#煤層，煤層傾向西南，開(kāi)采方式為地下開(kāi)采，井田面積4.833 6 km2，開(kāi)采深度為980～1 290 m。據(jù)平魯區(qū)煤炭工業(yè)管理局檢查結(jié)果和本礦生產(chǎn)揭露，后安煤礦井田東南部4號(hào)煤層存在越界采空區(qū)，與9號(hào)煤層層間距平均46.16 m。為原杏園煤礦（2006年資源整合時(shí)關(guān)閉）越界開(kāi)采4號(hào)煤形成。據(jù)《礦井水文地質(zhì)類(lèi)型劃分報(bào)告》《礦井水患補(bǔ)充調(diào)查報(bào)告》調(diào)查顯示，原杏園越界采空區(qū)積水面積為202 328 m2，積水標(biāo)高1 163 m，積水量約為11.54萬(wàn)m3。

2.2 探放水設(shè)計(jì)方案

2.2.1 前期準(zhǔn)備工作。通過(guò)前期實(shí)地走訪及查閱相關(guān)資料，同時(shí)結(jié)合4號(hào)煤層該區(qū)域附近采掘揭露基本確定該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、頂?shù)装鍘r性，鄰礦采掘現(xiàn)狀、越界采空區(qū)與地表水體水力聯(lián)系等，初步確定“三線”位置，積水區(qū)標(biāo)高、計(jì)算積水量等。

根據(jù)《山西省煤礦老空水害防治工作相關(guān)規(guī)定》，采用如下公式核算采空區(qū)積水量：

W=KMF/cosα? ? ? ? （1）

式中：W為老空積水量，m?;M為采厚，4#煤層厚8.2 m（該區(qū)域4#煤層為合并層）;K為老空的充水系數(shù)，一般老空取0.3～0.5，煤巷取0.5～0.8，巖巷取0.8～1.0，本次計(jì)算取0.4;F為采空區(qū)水平面積，經(jīng)實(shí)測(cè)的采空面積約202 328m2，因原4#煤層開(kāi)采工藝落后，采區(qū)回采率不足40%，故采空區(qū)充水面積取20%;α為煤層傾角，4.5°。