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孤岛工作面探放老空水设计优化及应用

2021-12-06赵远航

煤炭与化工 2021年10期

赵远航

(冀中能源股份有限公司 邢东矿,河北 邢台 054000)

1 概 况

邢东矿 12216 掘进工作面位于 12212 和 12214工作面之间,水文地质条件简单。12212 和 12214工作面均为仰采工作面,矸石充填开采,充填率85%,两工作面采空区均未与其他工作面相连,因此工作面回采结束后,采空区内产生的顶板砂岩水无外泄通道,通过分析,两工作面老空区存在积水,如图 1 所示。

图1 12216 工作面相邻采空区积水情况Fig. 1 Water in adjacent mining area of 12216 working surface

2 12216 工作相邻采空区积水情况及探水线确定

2.1 12212 工作面及 12214 工作面老空区积水情况

12212 工作面 2015 年月回采结束,12214 工作面 2019 年回采结束,之后均在工作面两巷开口处建立密闭墙,对工作面进行封闭,两工作面密闭墙均未发现有渗水现象。工作面最大积水标高为运输巷密闭墙底部(标高为 -756 m),12214 工作面最大 积 水 标 高 为 运 料 巷 密 闭 墙 底 部(标 高 为 -770 m)。据此计算采空区积水量。

式中:V为积水量;K为采空区充水系数,根据以往放水经验,在此取 0.14;S为积水区面积;H为工作面平均采高,为 4.5 m;T为工作面充填率,根据相关数据,为 85%。

参数带入式(1) 计算后,预计 12212 采空区积 水 量 为 2344.8 m3, 12214 采 空 区 积 水 量 为 4852.3 m3。

2.2 探水线的确定

12212 工作面积水标高最高为 -756 m,积水最低标高为 -847 m,最大水压为 0.91 MPa;12214 工作面积 水 标 高最高为 -770 m,积 水 最 低 标 高 为-899 m,最大水压为 1.29 MPa。根据防隔水煤柱的公式:

式中:L为防隔水煤柱的宽度,m;K为安全系数,一般取 2~5,在此取 2.5;M为煤层厚度或巷高,取巷高 3.5 m;P为老空水水头压力,分别为 0.91 MPa、 1.29 MPa;KP为 煤 的 抗 拉 强 度 , 为 0.21 MPa。计算得L12212=15.7743 m,L12214=18.7812 m。

根据冀中能源安字 [2018] 53 号文件下发的《煤矿防治水管理规定》 第六十八条“矿井自己开采的老空位置准确、积水情况清楚时,由积水区外推 30 m(平距) 作为探水线”。……

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