■吴波

（陕西省煤田地质局一三一队 陕西渭南 715400）

回采面老空水探放

■吴波

（陕西省煤田地质局一三一队 陕西渭南 715400）

煤矿水害通常称为"透水"是煤矿主要灾害之一。一旦发生透水事故，不但会造成人员伤亡，而且还增加排水设备和费用，影响正常生产，危害十分严重。透水事故中，老空水危害更为严重，老空水具有透水量大、酸度高、有害气体等特点。近年来，尤其在低瓦斯矿井，如何有效地解决透水问题，是重中之重。为彻底执行"预测预报、有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采"的原则，回采工作面回采前必须进行探放水工作。

透水老空水探放水

1 老空区概况

1.1 老空区位置

山西陆河恒泰南庄煤矿 （以下简称南庄矿）30101工作面回采山西组3号煤层，平均厚度2.35m；上覆2号煤层存在大量废弃老窑；2、3号煤层平均间距7.8m，回采期间冒落带高度10.53m，大于2、3号煤层间距，若老窑有积水会在回采后直接导入回采工作面。

上覆的2号采空区是非法开采的小煤窑，乱采滥挖遗留下的废弃巷道、硐室，没有图纸记载，难以摸清对2号采空区的空间位置和形态。

1.2 老空积水因素

2号煤层采空区由于形成历史久远，废弃后，未对采空区进行处理，井口也未及时封闭。顶板裂隙水和地表水在采空区汇聚形成采空积水。

1.3 老空水能量意外释放模型

煤矿井下发生老空水害事故，是老空水具有的势能意外释放，因此而产生的动能，作用于人体、物体、岩体等，造成冒顶、坍塌、物体打击，造成人员淹溺。根据事故致因理论分析，老空水能量意外释放模型如图1所示。

1.4 老空区的防治技术

据能量意外释放理论，预防事故就是控制、约束能量，防止其意外释放。因此，防治老空水的主要技术措施是防止或查明采空区积水，安全地排放采空区积水或采取隔离措施。

南庄矿30101工作面上覆2号采空区积水，回采工作面采空区的防治水措施为查明采空区积水，安全地排水释压，保证安全回采。

2 物探

为模清矿井水文地质情况，特别是老空区的积水情况可使用矿井直流电法，矿井瞬变电磁法和无线电透视法等物探方法，查明矿井裂隙带、含水构造、老空区积水等情况，为组织采掘活动提供技术依据。

3 钻探

根据煤矿防治水规定：“物探先行、化探跟进、钻探验证”的综合探测手段，南庄矿在探水设计前进行瞬变电磁、坑透工作，通过物探积水异常区成果并结合矿井充水性图、水文地质报告、采空区的位置以及运输、回风顺槽的淋水情况进行钻场、钻孔设计。

结合巷道淋雨、老空区分布情况和巷道的标高，应先在淋雨较大、标高较低的位置先施工，这样能较大范围的进行放水释压工作。

放水钻孔设计：

（1）最大单位放水量的确定：根据老空区积水量和老空区动水量及设计放水时间计算：Qmax=（W+Q动）/t；

（2）钻孔数量的确定：根据最大单位放水量和单孔出水量计算。

计算公式：N=Qmax/q；单孔出水量估算公式：q=CW(2gh)^1/2

（C取0.6-0.62）；

4 孔口管封孔工艺

预计积水最大水压应在0.57Mpa。以φ127mm无芯钻头开孔，钻进10米后下φ133mm肋骨式套管，套管自孔口下至孔底，每节套管2米长，安装套管过程中依次连接，套管全长10米，套管与煤壁之间用聚氨酯发泡剂填充，在空口管上安装水压表、水压表截止阀和控水阀门。做打压试验，要求耐压不低于1.5Mpa，耐压时间不少于30分钟。打压试验承载合格后，使用φ75mm钻头钻进至停钻。

5 排水措施确认

探水前，应根据放水孔最大排水量设计临时水窝，配备相应的排水泵（至少有一台备用），计算放水时整个矿井的最大涌水量，确定放水时矿井是否有能力排水，定期检查排水管理是否完好。

6 放水效果的判定

（1）根据水压的变化判断：水压较大时，放水前用精密压力表或压力计测算出老空积水位；压力较小时，用架接胶管法测定水位。放水过程中应及时测定水压值，确定放水情况，判断是否放干。

（2）根据钻孔溢出风流或气味判断：纵向钻孔终孔层位较高的钻孔先干，低的钻孔后干，放净水后钻孔有时会有漏风或有臭味溢出。

[1]吴维佳.煤矿井下老空水的防治技术研究.中国煤炭,2007,12.

[2]郭彦华.老空水水害事故原因分析及防治措施研究 [J].中国安全科学学报,2006,16 (10).

[3]郭开文.山西陆河集团恒泰南庄煤业有限公司兼并重组整合地质报告,2009,11.

[4]纪邦师.山西陆河集团恒泰南庄煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告,2011,8.

TD82[文献码]B

1000-405X（2015）-10-337-1