晉華宮礦大井301盤區(qū)10#層采煤實(shí)踐

晉華宮礦大井301盤區(qū)10#層采煤實(shí)踐

1．斜軸部盤區(qū)金華宮采區(qū)10#層于1997年開始，1999年開始開采。該盤區(qū)位于晉華宮井田中部，地處大同煤田東北端，大同煤田向斜東翼，向斜軸部從盤區(qū)西邊穿過。區(qū)內(nèi)構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，無大于5m的斷層，節(jié)理、裂隙發(fā)育。煤層走向北東，傾向北西，傾角為3°～8°，平均5°，煤厚1.13～1.70m，平均煤厚1.33m，工作面采用長(zhǎng)壁大冒頂?shù)图芫C合機(jī)械化采煤方法采煤。2不同采收期開采方法本區(qū)上覆2-1層、2-3層、3#層全部為20世紀(jì)70年代到80年代開采，開采方法為短壁刀柱普采，7#層為20世紀(jì)80年代開采，開采方法為短壁刀柱普采。開采結(jié)束后，在向斜軸部地區(qū)全部形成古塘積水區(qū)，影響下伏煤層的開采。3工作面涌水影響本區(qū)接近礦井工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱地區(qū)，同時(shí)亦接近十里河流域（見圖1）。主要含水層為：1）沖積———洪積含水層；2）第三系裂隙含水層；3)2#層頂板K21礫巖、砂巖含水層；4）煤系地層層間裂隙含水層。由于大氣降水的不斷補(bǔ)給,以及十里河流域的影響,在向斜軸部地區(qū),各層采空區(qū)均形成范圍不等的積水區(qū),給下層開采造成一定影響。另外,1992年國(guó)家批準(zhǔn)北京軍區(qū)政治部馬武山五0煤礦,開采上部2#層、3#層,將礦井積水直接排入古塘,致使本區(qū)上覆2#層、3#層及7#層均形成大面積的古塘積水。在7#層開采當(dāng)中,我礦施工了多個(gè)探放水孔,雖一度排清了上覆頂水水患,采后由于地表水、大氣降水的不斷補(bǔ)給,加之地層塌陷、裂隙的影響,2#層、3#層及7#層直接導(dǎo)通,給積水形成了一個(gè)大通道。因此,7#層在向斜軸部地區(qū)及十里河工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱地區(qū)形成了大面積的積水區(qū),積水面積37.68萬m2,積水量達(dá)52.30萬t。10#層在開采8110,8112,8114,8116和8118五個(gè)工作面時(shí)，我們施工了40個(gè)放水孔，共排放積水47.58萬t，局部低凹處仍存有零星積水,無法排放。為此，我們又在10#層8118工作面尾巷口施工兩個(gè)放水孔，將剩余積水排清后，8118工作面才開始開采。2005年7月3日，10#層8118工作面在采到距邊切610m處，工作面頂板突然涌水，涌水量達(dá)25m3/h，涌水呈線狀、串珠狀，從頂板淋入工作面。由于工作面尾部較低，積水涌入尾部，淹沒工作溜槽，由于工作面尾部無排水設(shè)施，一度影響生產(chǎn)達(dá)5d之久。在工作面開采之時(shí)，我們?cè)陬^尾巷已施工6個(gè)探放水孔，基本集中在上覆采空區(qū)最低處，到工作面開采時(shí)，放水孔已全部干枯。4工作面涌水分析1)8118工作面尾巷口放水孔可能出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，為證明這一點(diǎn)，我們又組織放頂隊(duì)，對(duì)巷口最低處的3個(gè)鉆孔全部捅孔，結(jié)果有1個(gè)鉆孔有堵塞現(xiàn)象，捅孔后，鉆孔出水量達(dá)20m3/h。2)由于多層采動(dòng)影響,致使上覆巖層大面積塌陷,使7#層與2-1層、2-3層、3#層多層采空全部塌通,上覆2-1層、2-3層、3#層積水區(qū)零星積水通過巖層裂隙導(dǎo)入7#層古塘,然后導(dǎo)入10#層。3）進(jìn)入6月底以后，本區(qū)大氣降水增多，直接補(bǔ)給各個(gè)含水層，通過巖層裂隙補(bǔ)給7#層古塘，導(dǎo)致10#層8118工作面突然涌水。為觀察水量變化，我們?cè)谛本冢?118工作面水倉及8118面放水孔安裝了3塊10萬m3水表，并分別記錄了排水量（見表1）。為分析來水水源，我們化驗(yàn)了10#層工作面涌水及5118巷放水孔水樣并進(jìn)行了分析（見表2）。由化驗(yàn)水質(zhì)分析得知，10#層工作面頂板涌水與5118巷口放水孔不是一層水，前者pH值8.1為堿性水；后者pH值6.9為中性水；前者游離CO2含量為1.86mg/L，后者為123.44mg/L，高出100倍。分析以上原因，我們認(rèn)為：一是10#層8118面開采前，頂水應(yīng)排放完畢。但由于鉆孔堵塞，地表水補(bǔ)給的水又在古塘積聚。二是10#層8118工作面頂板涌水與大氣降水有直接關(guān)系，由于正值雨季，預(yù)計(jì)工作面涌水量在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)減少。為此，我們采取了以下措施：1）在工作面低凹處設(shè)置兩臺(tái)5kW潛水泵，將積水排入尾巷。2）在下層12-2層巷道施工多個(gè)放水孔，將水直接排入12-2層，然后接D為100mm的水管，排入12-2層軌道巷。通過采取以上措施，8118工作面得以順利的開采，到2005年10月20日又開采了650m，生產(chǎn)煤炭21.8萬t，生產(chǎn)沒有受到涌水的影響。5創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益1）由于分析準(zhǔn)確，及時(shí)為生產(chǎn)一線提供了準(zhǔn)確的水情水害預(yù)報(bào)，避免了水淹工作面的事故，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供了有利的依據(jù)，為生產(chǎn)爭(zhēng)得了時(shí)間。以多生產(chǎn)15