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煤矿采空区探放水技术研究

2016-05-30米文宝

科技尚品 2016年4期
关键词:水线水害积水

米文宝

摘 要:煤矿探放水工作直接关系到矿井的安全生产,尤其是范各庄矿的水文地质条件复杂,更需要高度重视探放水工作,其中最主要的就是采空区探放水,要经过资料搜集、探水线确定、设计探水孔、进行探放水和进行总结等过程,本文以范各庄矿2529N采空区积水的探放总结为例进行了分析。

关键词:煤矿;采空区;探放水;2529N;安全措施

0 引言

煤矿生产的安全直接关系到职工安全和生产效益,而煤矿生产安全隐患最主要的因素之一就是水害,作为水害严重、水文地质条件复杂的范各庄矿,更是高度重视防治水工作,其中最主要的工作就是采空区积水的探放矿井生产年限长、周边有相邻矿井,因此其采空区积水情况较为复杂,该矿在发展过程中积累了属于自己的探放水经验。本文针对该矿的探放水进行分析,并根据采空区探放水的流程逐步进行探讨,以便更清晰地认识煤矿探放水工作。

1 资料搜集

资料的搜集是每次探放水工作开始前的基础,尤其是采空区积水的探访工作,更是需要注重资料的搜集环节。主要搜集的资料包括采空区的情况、采空区周围情况,并根据资料设计精准的钻孔,确保积水能够最大限度地疏干,同时要考虑施工的需求,如果疏干周期太长,可以考虑分阶段疏干,此外如果疏干的成本太大,则可以考虑排水到不影响正常生产安全即可,这些都需要根据资料进行分析。关键在于采空区无法进入探查,只能根据资料分析和放水过程中的计算进行验证,因此资料的准确性至关重要。

2 探水线确定

采空区积水的探放最关键的环节就是圈定积水区范围,即明确积水区的外边缘,积水线的确定需要综合分析采空区的资料,并辅助物探等手段确认,还要考虑围岩稳定等因素带来的影响。

对本矿开采所造成的老空、老巷、水窝等积水区,其边界位置准确,水压不超过1MPa,探水线至积水区的最小距离:在煤层中不得少于30m,在岩层中不得少于20m。对本矿井的积水区,虽有图纸资料,但不能确定积水区边界位置时,探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于60m。对有图纸资料可查的老窑,探水线至老窑边界的最小距离不得小于60m;对没有图纸资料可查的老窑,可根据本矿井已了解到的开采最低水平,作为预测的可疑区,必要时可先进行物探控制可疑区,再由可疑区向外推100m作为探水线。

3 探水孔布置

探水钻孔一般应呈扇形布置于巷道前方,其布置包括个数、方向、倾角、深度。以下主要介绍与深度有关的几个参数的确定。

(1)超前距离:探水时从探水线开始向前方打钻孔,常是探水—掘进—再探水—再掘进,循环进行。而探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面一段距离,该段距离称超前距离。

(2)帮距:为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离,即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离。其值应与超前距离相同。

(3)允许掘进距离:经探水证实无水害威胁,可安全掘进的长度称允许掘进距离。

(4)钻孔密度:允许掘进距离终点横剖面上,探水钻孔之间的间距。一般不超过3m,以免漏掉积水区。

4 范各庄矿2529N采空区积水的探放

4.1 工程位置

南四至南五皮带巷运料小川(绕中站前)11.6m处;南四至南五皮带巷运7A后15m处,以上数据均为平尺。

4.2 水情分析

2529N工作面位于二水平南五石门,上覆2591N采空区(2013年10月回采完毕)。2591N采空区内有两处积水空间:运道117m至234m范围内,预计有积水空间150m?,积水标高-398.4,最大积水深度0.9m;运道387m至649m范围内,预计有积水空间1977m3,积水标高-393.8,最大积水深度3.9m。2591N采空积水对2529N工作面回采构成水害威胁。

4.3 施工目的

通过施工钻孔探放2591N采空区积水,解除其对2529N工作面回采的水害威胁。

4.4 结论

本次探放水工程累计施工钻孔2个,合计进尺126.2m。其中探3孔于2014年6月5日六点班开孔,6月7日两点班打透,终孔56.7m,最大水量0.3m3/min,稳定涌水量0.2m3/min,6月25日六点班探3孔无水、吸风,经计算累计放水2000m3,与预计积水空间基本一致,积水疏放完毕,水患解除;探6孔于2014年7月10日两点班开孔,7月14日两点班打透,终孔69.5m,最大水量0.15m3/min,稳定水量0.1m3/min,7月15日两点班,钻孔无水、吸风,经计算累计放水140m3,与预计积水空间基本一致,积水疏放完毕,水患解除。

通过探3孔和探6孔疏放积水,解除了2591N采空区两处积水对2529N工作面回采的水害威胁,提前达到探水目的,故其余设计钻孔不再施工。

5 安全措施

安全措施主要是为了确保施工安全和放水安全,需要制定严谨的应急制度和各类保障措施,同时确保施工现场有完善的排水设施,施工现场的通风良好,并在探放水过程中保持瓦斯监测装置的正常运行,钻机使用严格按规范执行,从各个方面保障施工安全。

6 结语

综上可知,煤矿探放水工作需要复杂的工作流程,需要从多个方面来确保探放水工作的安全和有效,煤矿防治水工作的重点就是采空区积水的探放,因此要不断加强采空区积水的探放工作,提高探放水工作质量,保障煤矿安全生产。

参考文献

[1]石浩,张杰.煤矿井下精准定向探放水技术[J].煤矿安全,2015,(2):64-67.

[2]于洋.煤矿深孔放水孔在井下探放水中的应用[J].煤矿现代化,2015,(6):54-56.

[3]姚国芳,吕育强.浅谈如何做好煤矿探放水闭环式管理[J].能源与节能,2015,(12):11-12.

(作者单位:河北省煤矿安全监察局冀东分局)

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