井下防水密闭的构筑和应用

贾永生

井下防水密闭的构筑和应用

贾永生

以大同煤矿集团公司马脊梁矿11#层402盘区为例，介绍了砌筑防水密闭排除积水隐患的实施工艺及技术要求。

煤矿开采；井工开采；盘区巷道；防水密闭

1 概况

大同煤矿集团公司马脊梁矿11#层402盘区位于井田东南部。在该盘区的东南部矿界外围有10多座地方矿多层位开采。小窑海青沟矿无序开采，在开采过程中没有排水系统，1997年12月与马矿11#层402盘区轨道巷相互贯通5处，古塘积水和老窑水涌入该矿11#层402盘区轨道巷造成大量积水，给该矿的安全生产带来隐患，不仅对该盘区作业点的安全造成重大危害，而且严重威胁着全矿井的安全生产。针对这一隐患，矿方在11#层402盘区轨道巷砌筑了一道矩型防水密闭（见图1）。当时设计防水墙厚度为3 m，墙内埋入6根直径152.4 mm、长为3 m的金属管；同时还在11#层402盘区皮带巷2#煤眼处设了水仓排水，安装了2台FD280×43×6型耐酸水泵进行排水，2002年4月至2004年9月累计排水243.6万m3。通过排放，虽然11#层402盘区水患得到了及时的治理，相邻盘区也末受到影响，11#层402盘区各工作面也顺利采出，但是11#层402盘区轨道巷防水墙仍受小窑补给水的影响，使墙体漏水严重，仍威胁相邻盘区安全生产。为了该矿相邻盘区在开采时不受影响，矿查阅了大量地质资料，对积水量进行重新估算；同时聘请资深专业人士共同探讨防治方案，从治理上找方法，从防范上寻措施，对多套治理方案和措施进行优化和对比。通过对方案的优化，确定重新构筑防水墙，并对原防水墙进行改造。

2 治理方案

2.1 重新设计2座防水密闭

①在11#层402盘区轨道巷，距巷口往里5 m处砌筑2座防水墙（见图2），墙的厚度为2 m(见第页图3），埋入胶管5根，长度3 m；同时埋入2根15 kg/m钢轨，弯成扇形，半径为3 300 mm，用φ18 mm钢筋焊成拉筋浇筑在墙内。而另一座防水墙也是用2根15 kg/m钢轨弯成扇形，半径为3 000 mm(见图4），方法同上。

②每根直径127 mm胶管用2个抱箍抱紧并浇筑在密闭墙壁内。

③砌碹部分骨料重量比：水泥∶砂∶石子＝1∶1.26:2.58，水泥标号为425#。

④砌碹后再砌石头墙，材料为石头、水泥砂浆，水泥砂浆标号不得低于75#。

2.2 原防水墙改造

为防积水渗出，在原防水墙上扩眼，将原先腐蚀严重的5根直径152.4 mm金属管改造成为5根直径127 mm塑胶管，并对墙体裂缝修补加固（见第33页图 1）。

为了保证密闭质量，在施工过程中指定专人对砌筑新墙和旧墙改造的施工全过程进行监督，专业人员定期到该盘区施工现场进行检查。

3 实施工艺及技术要求

①先用打眼放小炮的方法在距轨道巷巷口往里5 m位置处掏槽，上下邦槽深为0.8 m，顶底板槽深为0.5 m，槽宽为2 m。

②打眼放炮时，每眼的装药量不得超过1/4卷，同时起爆眼数不超过3个（以防将原防水墙震裂），掏槽严格按设计要求施工。

③砌墙前，必须先砌临时挡水墙，以防水流入墙壁槽中；槽中有水时，必须先将槽中水排干净，然后方可砌墙。

④砌墙时，先用石头在两侧砌成边墙，中间放入用15 kg/m钢轨制成的骨架，然后在边墙中间充填混凝土。

⑤砌墙后，墙体的两侧必须用水泥抹面，尤其是墙体与巷道接缝处，必须用水泥抹严。

⑥施工所使用的水泥为硅酸盐水泥，标号为425#；石子粒为70 mm～40 mm；混凝土各成分配比为水泥∶砂子∶石子=1∶1.26∶2.58。

⑦用15 kg/m钢轨制成的骨架必须用双股8#铅丝紧固好。

⑧水泥砂浆标号不得低于75#。

4 效果

以上方案在11#层402盘区轨道巷的应用，合理有效地防治了该盘区积水涌出，为相邻采区安全开采创造了条件，取得了很好效果，安全采出煤炭300多万t。

①换成塑胶管，管子不腐蚀，不存在堵管现象，免去原来2个月掏一次管子的工作，节省了人力、物力，收到良好的经济效益和社会效益。

②换成塑胶管后防水密闭墙严密不漏水。

③新防水密闭易观察，坚固，安全可靠，与2003年同期比较，最大涌水量减少了600 m3/h，平均涌水量7 m3/h，月排水量减少1.8万多m3，确保了矿井安全生产，成效显著。

Construction and Application of Underground Water-proof Sealed Buiding

Jia Yongsheng

Taking the 402 area 11#layer in the Majiliang Coal Mine which belongs to Datong Coal Mine Croup for example,this article introduces the implementation process and technical requirement for how to do underground water-proof sealed construction and how to deal with accumulation of water.

coal mining;underground mining;preparation roadway;water-proof sealed

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1000-4866（2011）01-0033-03

贾永生，男，1971年9月出生，现在山西大同煤矿集团安全管理监察局工作，工程师。

2010-12-15

2010-12-29