急傾斜區(qū)域老塘水下掘進防治水措施

1、急傾斜區(qū)域老塘水下掘進防治水措施    摘要：透水事故是礦井五大災(zāi)害之一，礦井一旦發(fā)生透水事故，輕則惡化生產(chǎn)環(huán)境，破壞正常生產(chǎn)秩序，造成工作面接續(xù)緊張，重則造成國家資源和財產(chǎn)的損失，造成傷亡或淹井。趙各莊礦西翼急傾斜區(qū)域奧灰水穩(wěn)定補給老塘水對礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴重的威脅，必須得到有效的監(jiān)測和治理。本文針對趙各莊礦西翼急傾斜區(qū)域分析老塘水積存的成因和影響因素，對該區(qū)域生產(chǎn)作業(yè)中老塘水的疏排方法進行了闡述，并對實際工程應(yīng)注意的幾個問題做出了說明。    關(guān)鍵詞：礦井老塘水 防治水技術(shù) 疏排方法 1 區(qū)域概述1.1 煤

2、層情況及積水原因1 煤層情況：該區(qū)域煤層傾角大，一般在65°以上，可采煤層為9煤層（平均煤厚6米）和12煤層（平均煤厚11米），11煤層只掘?qū)Ｓ没仫L上山?；夭啥嘤玫販喜擅悍ǎ鶕?jù)煤層傾角和煤層厚度情況每20米-25米布置一個階段，階段間留8米保護煤柱。2 該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造多，且斷層落差大，對煤層的走向分布影響較大，其中西III斷層落差達到120m，將12西11石門9煤層斷開重疊，分為南、北煤群。特殊的煤層賦存條件和采煤法造成該區(qū)域角連巷道多，形成采空區(qū)后各煤層間導(dǎo)通，形成較大的采空區(qū)間。3 趙各莊-360m處急傾斜區(qū)域地層倒轉(zhuǎn)形成反山，煤層置于奧灰水（奧陶系石灰?guī)r為較強含水層，故稱為奧

3、灰水）下方，隨開采影響，造成原巖產(chǎn)生裂隙，奧灰水通過裂隙進入工作面或補給老塘形成老塘積水。1.2 老塘水的特征老塘積水是采面采完后形成采空區(qū)，進行防滅火灌漿或含水層補給填充局部或填滿整個采空區(qū)而形成的，它具有如下特點：急傾斜煤層上方的老塘水具有一定的水頭高度；具有一定的預(yù)兆：剛涌出時表現(xiàn)為普遍淋水，水量不大但逐漸變大；涌水量的大小和開采方法對階段保護煤柱及老塘的破壞程度有關(guān)；當排水量大于老塘水的補給量時，排干老塘積水只是時間問題，但動水卻長期存在；采空區(qū)殘煤或留設(shè)煤柱受積水的長期浸泡，當老塘水突然涌入采掘空間（透水事故），往往伴隨著水煤一起涌出，堵塞、填埋巷道。2 礦井老塘水下采掘活動應(yīng)注意的

4、問題老塘積水可以通過分析進行預(yù)測，根據(jù)積水水量采取相應(yīng)的措施是可以進行采煤作業(yè)的。2.1 采空區(qū)積水分析首先應(yīng)建立健全礦區(qū)地下水文動態(tài)觀測網(wǎng)，采用物探、鉆探等先進的探測技術(shù)，查明礦井水源、導(dǎo)水通道、水害類型等水文地質(zhì)基本情況，為布置采區(qū)巷道和采掘工作面提供技術(shù)依據(jù)。回采前不僅要分析回采過程中可能出現(xiàn)的各種透水隱患和老塘的各種充水因素。要從時間和空間上分析上一階段采空區(qū)積水情況，分析時不僅要考慮本煤層開采導(dǎo)致上方水體下移，還要考慮因采動影響導(dǎo)致煤系地層的原生結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，造成煤層間水體的導(dǎo)通，分析時不僅要觀察一個煤層的涌水量和排水量，還要考慮整個區(qū)域內(nèi)的涌水量和排水量；老巷下掘進時，分析巷道的低

5、洼點和可存水空間，掘進過程中必須進行探放水工作，以更好的分析掌握采空區(qū)積水情況。2.2 透水前的預(yù)兆1 煤層發(fā)潮發(fā)暗，由于水的滲入使煤層變得潮濕且光澤變暗淡。2 巷道煤壁掛紅、掛汗。礦井水中含有鐵的氧化物，在它通過煤巖裂隙而滲透到采掘工作面煤巖體表面時，會呈現(xiàn)暗紅色水珠。 3 溫度變低，空氣變冷，出現(xiàn)淡淡霧氣；媒體變涼，且接觸煤壁時間越長就感覺越?jīng)觥? 由于上方存在積水，巷道壓力增大，煤體受壓力破壞，松軟易冒，工作面出現(xiàn)淋水或加大或出現(xiàn)壓力水頭。5 水色發(fā)混，有臭味。6 出現(xiàn)水叫聲。含水層或積水區(qū)內(nèi)的高壓水，向煤巖裂隙擠壓時，與兩壁摩擦會發(fā)出“嘶嘶”叫聲，這說明采掘工作面距積水區(qū)或其他水源已經(jīng)

6、很近了。7 采掘工作面有害氣體增加。積水區(qū)向外散發(fā)瓦斯、二氧化碳、硫化氫等有害氣體。 2.3 老塘水下掘進施工采取的措施老塘積水的防治應(yīng)堅持“疏導(dǎo)順水”的方法，放干積水，消除隱患。當威脅無法解除時，則考慮留設(shè)足夠的放水煤柱。1 提前打開工作面對應(yīng)區(qū)域的所有密閉，泄放老塘積水，最大可能的減小老塘內(nèi)積水量。2 掘進巷道要設(shè)計一定的坡度，以利于巷道順排水。3 掘進過程中嚴格落實“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字方針原則，首選巖石鉆孔進行探放水作業(yè)（石門探鉆或臨近煤層掘探、泄水巷），若必須從煤層中布置鉆孔時，采取先固化煤壁，再進行探鉆作業(yè)。4 密集布置探孔，必須放盡積水（當探放水孔加密

7、到一定程度，排水量超過動水補給，老塘水放盡，泄水量穩(wěn)定并不再隨著探孔的增加而增加，此時積水放盡）。3 礦井老塘水疏排過程中應(yīng)注意的問題3.1 加強順排水工作管理1 對探放水孔要經(jīng)常進行疏通，防止堵塞鉆孔。隨著疏排過程中積水水位的下降，失去水體支持的巖體常發(fā)生不同程度的劈幫和冒落，堵塞放水鉆孔。2 加強巷道排水設(shè)施的管理：經(jīng)常清挖水溝，并接好備用水泵和備用管路。3.2 對有害氣體的監(jiān)測一些原本封閉在水中的有害氣體會隨疏排工作逸出而形成危險。因此應(yīng)在疏排工作中做到：在排水地點安裝瓦斯監(jiān)控斷電儀，由氣體檢測人員進行跟班檢測；經(jīng)過疏通確實不再流水的探孔及時進行封堵3.3 加強巷道支護質(zhì)量隨著疏排過程中

8、積水水位的下降，失去水體支持的巖體在通風條件下常發(fā)生不同程度的劈幫和冒落，產(chǎn)生煤炮，巷道內(nèi)會有震感。因此要加強巷道支護質(zhì)量，當鉆孔施工完排放水過程中除測水人員和疏導(dǎo)鉆孔人員外，其它人員不得入內(nèi)。3.4  對水體反彈的控制當排水巷道出現(xiàn)局部冒落或里面其它岔巷道有冒落帶時，冒落區(qū)內(nèi)的水位下降緩慢，而巷道完好區(qū)域的水位下降則相對快一些，導(dǎo)致在冒落處內(nèi)外形成水位高差，當內(nèi)外壓力失去平衡時，冒落區(qū)內(nèi)的水會瞬間潰出，造成排水設(shè)備附近的水位驟然上升，出現(xiàn)水體反彈的險情。為解決這一問題，應(yīng)建立疏排水日報并每天發(fā)放到相關(guān)單位和管理、技術(shù)人員手中，通過排水量、水質(zhì)化驗、氣體分析等指標判斷和預(yù)測積水的涌出

9、規(guī)律；根據(jù)日報中的水情綜合分析，設(shè)立現(xiàn)場排水作業(yè)人員施工及排水設(shè)備放置安全線，防止水體反彈造成人員傷害和淹沒設(shè)備。4 結(jié)語從歷年煤礦礦井水害事故的統(tǒng)計中可以發(fā)現(xiàn)，老塘水透水事故在所以煤礦透水事故中的所占的比例一直居高不下，而隨著煤礦開采時間的延長和開采規(guī)模的不斷擴大，將有越來越     多的煤礦面臨著老塘透水問題給生產(chǎn)帶來的威脅。尤其是國家出臺大集團托管 “小煤窯”政策后，由于其回采生產(chǎn)的技術(shù)資料普遍存在著不完整、不準確的問題，給防治水工作帶來了很大困難。因此相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合實際開采情況，做好資料的審查、校對工作，并在全面掌握工程情況的基礎(chǔ)上，運用各種先進的探測和排水技術(shù)，確保礦井生產(chǎn)能夠安全、連續(xù)、高效地進行。參考文獻1 董書寧, 虎維岳. 中國煤礦水害基本特征及其主要影響因素J. 煤田地質(zhì)與勘探, 2007, (05). 2 孫興平, 韓必武, 周言安. 較窄階段煤柱采空區(qū)積水探放技術(shù)探析J. 煤礦開采, 2002, (S2). 3 溫龍新, 廉法憲, 王厚柱, 丁麗云,