地質(zhì)條件復(fù)雜礦井采區(qū)排水恢復(fù)方案與實施

1、地質(zhì)條件復(fù)雜礦井采區(qū)排水恢復(fù)方案與實施?24?煤礦安全(Tol1391)地質(zhì)條件復(fù)雜礦井采區(qū)排水恢復(fù)方案與實施常用根,蘇中華,邢玉芬,張繼偉(1.中NzC,&3學(xué),江蘇徐州221008;2.鄭州煤業(yè)集團(tuán)超化礦,河南新密452385)摘要:針對超化煤礦22采區(qū)突水淹沒,地面注漿堵水結(jié)束后,水中雜質(zhì)含量又較多,一般的排水設(shè)施無法滿足要求.應(yīng)用一種新的排水技術(shù),設(shè)備和方案,快速安全地滿足復(fù)雜工況條件下,排水的需要,提高了礦井排水設(shè)備技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性.較短的時間便恢復(fù)了該采區(qū).關(guān)鍵詞:排水方案;論證;串聯(lián)中圖分類號:TD744文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1003496X(2007)060024

2、042004年l2月30日超化煤礦22081工作面出水,涌水量達(dá)20002200m/h,造成了22采區(qū)的22121工作面,22081工作面,22041工作面及3條下山的大部分區(qū)段被淹,被淹巷道總長8060m,采空區(qū)積水量約為225900m.至2005年7月底,地面注漿堵水取得了明顯的效果,涌水量降為250300m/h,8月份開始做22采區(qū)恢復(fù)的準(zhǔn)備工作.2005年9月3日22采區(qū)3條下山(含輔助區(qū)段)的恢復(fù)工作正式開始,總工程量約3942m.施工工作主要是排水,清淤及巷道的維修.追排水期間以22巖石膠帶下山迎頭為主排水陣地,安裝3臺渣漿泵和飛力泵串聯(lián)向下攆水;22軌道下山和22回風(fēng)下山安裝小型

3、潛水泵排出迎頭滲水.在向下攆水恢復(fù)過程中,3條下山的水位標(biāo)高高差不得超過5m.恢復(fù)巷道時,不得有露幫露頂現(xiàn)象的發(fā)生.在運輸方式上,22膠帶下山采用膠帶運輸;22軌道下山前方鋪一部SGW一40T刮板輸送機(jī),然后通過膠帶運輸,通過西大巷溜煤眼運出;22回風(fēng)下山在上車場口上方安裝一部28t絞車,采用礦車運輸,通過西大巷最后經(jīng)副井提至地面.洋見圖l.1超化礦22采區(qū)排水方案22采區(qū)注漿堵水工程結(jié)束后,確定涌水量趨于穩(wěn)定不再有增大的可能時,采區(qū)的排水搶險工作開始由維持階段轉(zhuǎn)人下山跟進(jìn)式排水清淤階段.此時,總涌水量約為2503001TI./h.根據(jù)22采區(qū)淹沒后三條下山不同程度的淤塞,制定如下排水方案.1

4、.1總體方案根據(jù)22采區(qū)的淤積情況,整個巷道水中含有大表25號,6號溫度變化表施.但因該工作面為俯采工作面,不能采取注漿防滅火方法.雖采取了均壓,下隅角擋風(fēng)布,上下隅角抹黃泥堵漏等措施,因采空區(qū)面積大,局部堵漏效果不好,加上綜放架子不配套,工作面推進(jìn)速度過緩,又采了1個月,只推進(jìn)了7m,最終綜放工作面開采8個月,工作面推進(jìn)57m,上隅角見煙,工作面封閉.7結(jié)論(1)埋管取樣,測溫法預(yù)測,預(yù)報煤巖的自然發(fā)火適用于傾斜長臂后退式開采工作面的采空區(qū),具有準(zhǔn)確性和直觀性,有一定的推廣價值.(2)此方法與束管監(jiān)測系統(tǒng)相比,具有成本低,操作手段簡單,效果相同,經(jīng)濟(jì)效果明顯等特點.(3)此方法也適用于停采線

5、,高冒區(qū)的防火監(jiān)測.作者簡介:趙洪有,男,工程師,1993年畢業(yè)于阜新礦業(yè)學(xué)院,長期從事礦井通風(fēng)與安全技術(shù)管理工作,現(xiàn)為九臺市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局工程師.(收稿日期:20061127;責(zé)任編輯:郭瑞年)煤礦安全(2007一O6)?25?o,2l由|山,/各zt23圖122采區(qū)恢復(fù)排水設(shè)備布置及排水系統(tǒng)圖量的煤漿,沙子,石子,水泥,雜質(zhì)較多,排水的同時,必須清淤,無法運用常規(guī)的排水設(shè)備,實施采區(qū)恢復(fù)排水,經(jīng)過研究采取邊排水邊清淤的方法,逐步進(jìn)行巷道恢復(fù).根據(jù)3條下山巷道淤塞的實際情況,把膠帶巷,軌道巷作為排水的主要陣地,排水設(shè)備選用渣漿泵,在排水過程中不設(shè)臨時水倉,當(dāng)水泵揚程不夠時,可采用多臺渣漿

6、泵串聯(lián)排水.同時巷道迎頭使用耐磨型潛水泵,起到攪拌淤煤及給渣漿泵供水的作用.回風(fēng)巷排水可在迎頭安裝潛水泵,通過各工作面上,下付巷車場將積水排至軌道巷.膠帶巷,軌道巷清理的淤積物采用膠帶機(jī)運輸至22采區(qū)溜煤眼,后通過不同途徑提升到地面.回風(fēng)巷清理的淤積物采用礦車運輸.1.2膠帶巷的排水根據(jù)22進(jìn)風(fēng)行人巷巷道淤塞的不同情況,采用2種方法.(1)方法一(巷道淤塞不嚴(yán)重,水泵可下放至膠帶巷和22進(jìn)風(fēng)行人巷交叉口).首先利用QKSGW一630550/230潛水泵(O=550In/h,H=230ITI,P=630kW)進(jìn)行排水.在人車機(jī)頭用l418礦工鋼打樁,并焊成用于固定潛水泵鎖管卡子的支架.把潛水泵及

7、其附件在小托車上組裝好,接好2節(jié)DN300排水管,用卡子鎖好,使用安裝好的SDJ一28T絞車牽引水泵末端第二節(jié)水管.然后在卡子后面接好第三節(jié)管子,通過手拉葫蘆,讓水管完全離開卡子,接著打開卡子緩慢松開絞車?yán)K,直到卡子能鎖住第三節(jié)水管末端.重復(fù)以上工作,把潛水泵沿軌道一直下放,直到水泵推不下去為止.利用安裝好的潛水泵,通過敷設(shè)的DN300管路,將水排至中央泵房.在22進(jìn)風(fēng)行人巷排水的同時,現(xiàn)膠帶下山的水泵保持不動,連接和排水方式不變,以防止水量突然增大時使用.同時膠帶下山只進(jìn)行清淤工作.在22進(jìn)風(fēng)行人巷進(jìn)行追水,當(dāng)水位降至膠帶巷和22進(jìn)風(fēng)行人巷交叉口平臺處時,控制水位,拆除22膠帶巷原排水泵及管

8、路,更換膠帶機(jī)頭原使用的1部JD一25絞車為SDJ一28T絞車,在22膠帶巷新安裝2臺100ZD一50型渣漿泵(Q=360Ill/h,H=91Ill,P=200kW),1用I備,水泵固定在平板車上,分別使用膠帶機(jī)頭SDJ一28T絞車牽引,邊排水邊向下移動.敷設(shè)2趟DN150管路,1泵1管,通過22膠帶巷將水排至中央泵房.同時在渣漿泵的吸水口上,安裝管徑為DN150軟連管,在軟連管后加工1個集水器,利用DN150軟管分別連接2臺BS2201.690MT型(Q=380ITI/h,H=21ITI,P=37kW)潛水泵,1用1備,潛水泵放置在巷道迎頭水窩中,利用浮筒沿著巷道向下移動,承擔(dān)攪拌淤煤及給渣

9、漿泵供水任務(wù).隨著水位的降低,渣漿泵固定不動,潛水泵可向下移動,同時延長渣漿泵和潛水泵之間的連接管路,進(jìn)行排水.當(dāng)水位降低至膠帶巷和22進(jìn)風(fēng)行人巷交叉口以下時,在22進(jìn)風(fēng)行人巷新敷設(shè)2趟DN15排至中央泵房0管路,和2臺渣漿泵的排水管連接,將排出的積水經(jīng)22進(jìn)風(fēng)行人巷排至中央泵房.當(dāng)水位繼續(xù)降低,潛水泵揚程不足時,可向下移動渣漿泵,同時延長DN150主排水管路,采用上述方法繼續(xù)排水.隨著水位的降低,當(dāng)渣漿泵揚程不足時,可再安裝2臺渣漿泵,1用1備,采用渣漿泵串聯(lián)的方式排水.水泵固定在平板車上,使用膠帶機(jī)頭SDJ一28T絞車牽引,邊排水邊?26?煤礦安全(T0ta1391)向下移動.同時先安裝的

10、渣漿泵可保持不動.繼續(xù)進(jìn)行追排水,當(dāng)水位降低至22巖石變電所時,清理變電所內(nèi)的淤煤,回收變電所內(nèi)的設(shè)備和電纜.保持以上排水設(shè)備不變,繼續(xù)進(jìn)行排水清淤,直到22采區(qū)泵房.拆除泵房內(nèi)的水淹設(shè)備及電纜,恢復(fù)22泵房排水設(shè)施,完善22采區(qū)排水系統(tǒng).(2)方法二(巷道淤塞嚴(yán)重,水泵不能下放至膠帶巷和22進(jìn)風(fēng)行人巷交叉口).22進(jìn)風(fēng)行人巷采用渣漿泵進(jìn)行排水,在排水過程中不設(shè)立臨時水倉.在22人車機(jī)頭安裝2部SDJ一28T絞車,同時安裝2臺100ZD一50型渣漿泵,1用1備,水泵固定在平板車上,使用機(jī)頭SDJ一28T絞車牽引,邊排水邊向下移動.敷設(shè)2趟DN150管路,通過22進(jìn)風(fēng)行人巷將水排至中央泵房.同時

11、在渣漿泵的吸水口上,安裝管徑為DN150軟連管,在軟連管后加工1個集水器,利用DN150軟管分別連接2臺BS2201.690MT型潛水泵,1用1備,潛水泵放置在巷道迎頭水窩中,利用浮筒沿著巷道向下移動,承擔(dān)攪拌淤煤及給渣漿泵供水任務(wù).隨著水位的降低,渣漿泵固定不動,潛水泵可向下移動,同時延長渣漿泵和潛水泵之間的連接管路,進(jìn)行排水.當(dāng)22進(jìn)風(fēng)行人巷水位下降時,拆除22膠帶巷排水設(shè)備,清除淤泥,同時更換膠帶機(jī)頭原使用的1部JD一25絞車為SDJ一28T絞車,作為渣漿泵牽引移動之用.當(dāng)水位繼續(xù)降低,潛水泵揚程不足時,可向下移動渣漿泵,同時延長DN150主排水管路,采用上述方法繼續(xù)排水.隨著水位的降低

12、,當(dāng)渣漿泵揚程不足時,可再安裝2臺渣漿泵,1用1備,采用渣漿泵串聯(lián)的方式排水.水泵固定在平板車上,分別使用膠帶機(jī)頭SDJ一28T絞車牽引,邊排水邊向下移動.同時先安裝的渣漿泵可保持不動.繼續(xù)進(jìn)行追排水,當(dāng)水位降低至22巖石變電所時,清理變電所內(nèi)的淤煤,回收變電所內(nèi)的設(shè)備和電纜.保持以上排水設(shè)備不變,繼續(xù)進(jìn)行排水清淤,直到22采區(qū)泵房.拆除泵房內(nèi)的水淹設(shè)備及電纜,恢復(fù)22泵房排水設(shè)施,完善22采區(qū)排水系統(tǒng).1.3軌道巷的排水(1)軌道巷的排水使用渣漿泵,采用渣漿泵串聯(lián)排水,中間不設(shè)立臨時水倉.(2)軌道巷的排水清淤和膠帶巷并行開展,互相聯(lián)系,保持兩側(cè)水位相對標(biāo)高不超過5m.(3)在軌道巷安裝2臺

13、SDJ一28T絞車,安裝2臺100ZD一50型渣漿泵,1用1備,水泵固定在平板車上,分別使用SDJ一28T絞車牽引,邊排水邊向下移動.敷設(shè)2趟DN150管路,通過22進(jìn)風(fēng)流水巷將水排至中央泵房.同時在渣漿泵的吸水口上,安裝管徑為DN150軟連管,在軟連管后加工1個集水器,利用DN150軟管分別連接2臺BS2201.690MT型潛水泵,1用1備,潛水泵放置在巷道迎頭水窩中,利用浮筒沿著巷道向下移動,承擔(dān)攪拌淤煤及給渣漿泵供水任務(wù).隨著水位的降低,渣漿泵固定不動,潛水泵可向下移動,同時延長渣漿泵和潛水泵之間的連接管路,進(jìn)行排水.(4)繼續(xù)追排水,當(dāng)水位降低至22081下副巷時,采用膠帶巷檢測巷道淤

14、積物的方法,對軌道巷下部淤塞情況進(jìn)行測試.如果巷道淤塞不嚴(yán)重,可采用QKSGW一630550/230型潛水泵進(jìn)行下部巷道排水;如果巷道淤塞嚴(yán)重,則繼續(xù)采用渣漿泵進(jìn)行下部巷道排水.(5)使用潛水泵或渣漿泵,采用上述方法,進(jìn)行排水清淤,直到22泵房.1.4回風(fēng)巷的排水.(1)回風(fēng)巷不設(shè)立中間排水陣地,將回風(fēng)巷迎頭的積水使用潛水泵,通過各個車場直接排至軌道巷,再由軌道巷排水設(shè)施經(jīng)22進(jìn)風(fēng)流水巷水溝,流人中央泵房.(2)回風(fēng)巷的排水清淤要和膠帶巷,軌道巷同步進(jìn)行,保持3條巷道水位相對標(biāo)高不超過5m.(3)在回風(fēng)巷安裝4臺QBK45/155.5KW型潛水污泥泵(Q=45m/h,H=15m,P=5.5kW

15、),利用2趟DN50的膠管,邊排水邊向下移動,出水經(jīng)各工作面上,下付巷車場排人軌道巷,后經(jīng)軌道巷排水設(shè)施流至中央泵房.(4)繼續(xù)追水清淤,直到22泵房.2淤泥的清理運輸(1)22進(jìn)風(fēng)行人巷.22進(jìn)風(fēng)行人巷淤泥的運輸使用礦車,由絞車直接提升至上平臺,然后經(jīng)副井提升至地面.(2)膠帶巷.膠帶巷淤泥的運輸使用強(qiáng)力膠帶機(jī).在強(qiáng)力膠帶機(jī)前段斷開強(qiáng)力膠帶,更換為阻燃七級整芯編織帶,利用原驅(qū)動裝置和機(jī)架,邊排水清淤,邊向下延伸.膠帶巷上段清挖的淤積物主要是水泥,石子,沙子,淤積物經(jīng)強(qiáng)力膠帶機(jī)運至西大巷溜煤眼后,由礦車裝載,經(jīng)副井提至地面.膠帶巷下段清挖的淤積物主要是淤煤,淤積物經(jīng)強(qiáng)力膠帶機(jī)運至西大巷溜煤眼后

16、,可直接進(jìn)入主煤流,由主井提升至地面.煤礦安全(zoo7一o6)?27?(3)軌道巷.軌道巷淤泥的運輸使用普通膠帶機(jī).恢復(fù)軌道巷前段的西大巷給煤機(jī),在軌道巷鋪設(shè)2部sSJ一650膠帶機(jī),邊排水清淤,邊向下延伸,將清理的淤積物通過膠帶機(jī)運至西大巷溜煤眼.軌道巷上段清挖的淤積物主要是水泥,石子,沙子,淤泥經(jīng)SsJ一650膠帶機(jī)運至西大巷溜煤眼后,由礦車裝載,經(jīng)副井提至地面.軌道巷下段清挖的淤積物主要是淤煤,淤煤經(jīng)膠帶機(jī)運至西大巷溜煤眼后,可在西大巷強(qiáng)力膠帶機(jī)尾鋪設(shè)一部SGW一40T刮板輸送機(jī),將淤煤運輸進(jìn)入主煤流,由主井提升至地面.(4)回風(fēng)巷.回風(fēng)巷不設(shè)立排水陣地,故淤泥的運輸使用礦車.在回風(fēng)下

17、山的上部安裝1部SDJ一28T絞車,通過巷道已鋪設(shè)的軌道,將礦車提升至上平臺,經(jīng)副井提至地面.3供電方式(1)22采區(qū)水泵供電方式.22采區(qū)恢復(fù)排水期間,可在22軌道巷與22進(jìn)風(fēng)流水巷交叉口處放置2臺KBSGZY一1Oo0/6型移動變電站,1臺BGP9L一6A高爆開關(guān),供膠帶巷,軌道巷,回風(fēng)巷排水電源,移變的供電電源分別來自中央變電所6高爆開關(guān),22高爆開關(guān).(2)22采區(qū)風(fēng)機(jī)供電方式.22采區(qū)3條下山專用風(fēng)機(jī)電源來自中央低壓變電所19低壓開關(guān);備用風(fēng)機(jī)電源來自中央低壓變電所15低壓開關(guān).(3)22采區(qū)絞車供電方式.22采區(qū)3條下山絞車電源均來自轉(zhuǎn)載倉變電所3低壓開關(guān).(4)22強(qiáng)力膠帶供電方

18、式.22強(qiáng)力膠帶供電電源來自中央變電所26高爆開關(guān).4方案補(bǔ)充根據(jù)以上排水方案,由于22采區(qū)所排積水中帶有煤泥,容易造成中央泵房淤泥沉積,影響排水設(shè)施正常運行,故考慮在中央泵房水倉入口處安裝布置1套水煤分離系統(tǒng),將水中的煤泥在進(jìn)入水倉之前進(jìn)行過濾,減少進(jìn)入水倉中的煤泥含量和清挖水倉的次數(shù),從而確保主排水系統(tǒng)安全高效運行.5結(jié)語按照制訂的恢復(fù)工作計劃,22采區(qū)恢復(fù)從2005年9月3日開始,在確保安全的前提下,克服諸多不利因素,在恢復(fù)過程中,我們將堅持”恢復(fù)一段,鞏固一段”的原則,嚴(yán)格按照集團(tuán)公司恢復(fù)施工的安全質(zhì)量和工期要求,最大限度地實現(xiàn)平行作業(yè),盡可能的縮短恢復(fù)工期.在22采區(qū)恢復(fù)過程中,我們始終把安全放在工作的第一位,制定了22采區(qū)恢復(fù)施工每個階段的組織措施,防突水應(yīng)急措施,22采區(qū)3條下山恢復(fù)的安全技術(shù)措施及其它專項安全技術(shù)措施,建立健全了22采區(qū)中下部人員出入管理制度及應(yīng)急報警系統(tǒng),從組織上,技