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1211工作面水文地质情况分析与研究

2016-05-14杜少鹏郭聪仡徐安利

科技创新与应用 2016年6期

杜少鹏 郭聪仡 徐安利

摘 要:由于煤矿采空区结构较为复杂,局部可能存有大量的老空积水, 在断裂破碎带及裂隙发育带极易发生突(透)水事故,造成下覆煤层开采前防治工作面临严峻的挑战。文章以1211工作面为例,全面分析了工作面的水文地质情况,并对回采过程中的防治水工作展开研究。

关键词:防治水;老空积水;探放水

1 概况

1211工作面可采煤层为10号煤,成煤时代为石炭二叠系。该工作面水文地质条件复杂,距上部5号煤11505、5206工作面采空区29-40m,存在老空积水,回采过程中预计最大涌水量为80m3/h,正常涌水量20m3/h左右,预计瞬间透水量会达到150m3/h。工作面虽已实施完探放水工程,但局部向斜区域仍存在老空积水,对工作面的回采有一定影响。

2 工作面充水水源分析

2.1 老空水

工作面上部约29-40m为5号煤采空区,北为10号煤1210工作面采空区,均存在老空积水,根据已揭露的资料显示,工作面上部存在明显向斜构造区域4处,累计面积51366m2,预计积水量约42556m3。

2.2 底板水(奥灰水)

工作面煤层底板标高+383m-+407m,根据我矿水文地质资料,该区域奥灰静水位标高为+369.5m左右。故:1211工作面不受奥灰水威胁。

2.3 顶板水

10号煤直接顶为K2灰岩,厚度5-8m,平均厚度7m;老顶为K3石英砂岩,厚度3-7m,平均厚度4.6m,该灰岩和石英砂岩含水层富水性均较弱,工作面在进行探放水施工时,就已穿过含水层,部分积水已经释放,故对工作面的回采无影响。

3 探放水工程完成情况

根据上部5号煤11505、5206采空区资料情况,编制了探放水工程施工措施,在所有向斜区域布置探放水钻场,施工探放水孔10个,累计进尺694m,截止到11月30日累计释放积水3.8万m3。从一定程度上缓解了采空区老空水的威胁。

4 工作面回采期间的过程管理

4.1 “三带”管理

由此公式计算得出,冒落带的最大高度在2.2-5.0m之间,导水裂隙带(包括冒落带最大高度)为29.4m。

而工作面距上部5号煤11505、5206工作面采空区29-40m,正好处于导水裂隙带的范围之内,使得采空区老空积水沿裂隙带导入工作面,以便及时得到释放,降低对工作面的安全威胁。

4.2 “三线”管理

工作面在回采过程中,严格按照防治水“三线”管理,对工作面的积水进行圈定之后,在巷道标注“三线”的位置(积水线外推30m即为探水线,外推60m即为警戒线)。

5 工作面防治水工程及措施

5.1 防排水系统的布置情况

工作面进回、风顺槽各铺设4、6寸排水管一趟,各施工排水硐室4个、中央水仓1个;两端头各配备30kW水泵两个,7.5kW水泵1个;工作面切眼铺设一趟4寸防排水管路,配备30kW水泵1台、7.5kW水泵1台,备用4寸排水管路150m。工作面的排水能力达到400m3/h,完全满足工作面瞬间透水量150m3/h的排水要求。

5.2 防治水措施的制定

工作面回采前,编制了《1211工作面回采防治水安全技术措施》等防治水安全技术措施,并下发《1211工作面初采期间防治水工作安排》,协同机电科等科室对工作面的防排水系统进行一次联合试验,从而确保工作面的防排水设备、设施能正常运转。