煤仓治水研究与实践

王祥胜

摘要：基于平煤集团八矿戊二下延采区煤仓地质，分析煤仓涌水成因，参考防治水措施，结合工程实践，提出可行性治水方案。

关键词：煤仓涌水 治水方案 实践

平煤集团八矿戊二下延采区煤仓直径7m，深15m，服务戊二下延采区，煤仓采用混凝土与锚网喷综合支护，其中煤仓下口5m为混凝土支护，5m以上为锚网喷支护，壁厚300mm。自建成之时，仓内就有渗水，但水量不大，不超过0.5m3/h，不影响煤仓使用。随着采区的生产，煤仓受矿压和采动影响，造成煤仓围岩破碎，裂隙丰富，煤仓内壁挤压变形受损，裂隙多，煤仓内出水量不断增加，到后来淋水量达到10m3/h，煤仓内存煤形成水煤，容易冒煤，对生产造成极大影响，存在安全隐患，以至于不能存煤，起不到仓储作用。

在当前煤炭市场疲软，销售困难的形式下，对煤炭质量提出更高的要求，我们必须采取煤矸分运，减少矸石混入原煤，才能有效的降低原煤灰分，提高煤质。彻底治理戊二煤仓淋水，把煤仓作为矸石（原煤）系统的矸石（原煤）仓使用，储存矸石（原煤），集中出砟，有效的实现煤矸分离。

1 煤仓地质情况

该煤仓位于戊二下延沿煤皮带下山底板中，巷道沿煤层顶板掘进，戊9.10煤层厚度为4.5m，巷道底板为2m厚的煤底。戊9.10煤层底板为泥岩及砂质泥岩和细中粒砂岩，两层岩石中间有一层煤线，厚度为500mm，煤层直接底为泥岩及砂质泥岩，厚度为5m左右，细中粒砂岩厚度为11m左右。戊二下延煤仓上口在煤层中，下口在砂岩中。根据观察情况淋水主要集中在煤仓中部，经分析可能是水通过煤层的直接底泥岩层裂隙涌出。

2 以往煤仓治水情况

在2010年曾经请外包单位治理，采用煤仓壁后注浆法进行堵漏，用化学浆对仓壁进行封堵加固，效果不明显。

3 煤仓涌水水源分析

3.1 上部巷道积水。即查找明水。上部巷道顶底板渗水，及采空区积水，通过岩层裂隙向下流进煤仓。下延轨道上部水沟内有流水，到中部以后水量逐渐减少消失，可能是通过裂隙渗流消失；轨道二片有采空区渗水，在设备道内有积聚，积水可能向下渗流进入煤仓。沿煤皮带煤仓以上有水流。

3.2 煤层底板水。煤层底板泥岩中含水，通过岩层裂隙和煤仓壁裂缝，形成流水通道进入煤仓。

4 防治水措施

4.1 巷道积水进行合理排放，防止自然流动进入煤仓。在轨道水沟内埋引水管，将水跨过煤仓位置，直接引入下部水沟。在轨道二片设备道积水处施工水仓，安装隔膜水泵排水，防止积水沿底板裂隙渗流。在煤仓上口以上50m处施工一个沉淀池，埋排水管将水直接排入下部水沟。

4.2 采用工程手段，在煤仓以上对底板水进行截堵，截断疏水通道，防止底板水进入煤仓。

5 治水方案

按照“防、堵、截、拦、排”的原则，用管理手段和工程手段相结合的综合措施进行治理。

5.1 明水治理。就是施行“防”水措施，防止明水渗入。对戊二下延轨道、轨道三片设备道、沿煤皮带下山等几处的明水进行治理，在轨道排水沟埋排水管，施工两个沉淀池，通过排水管路排水，切断渗水通道。

5.2 注浆堵截。就是采取“堵”水与“截”水的措施，用注浆的办法，封堵煤仓上部围岩的裂隙，截断疏水通道。

5.3 围堰截流。就是“拦”水措施，注浆封堵裂隙，不一定完全阻断水流，在煤仓上边施工一道拦水围堰，阻止位于煤仓中部的煤层直接底岩层裂隙水进入煤仓。拦水围堰是阻止底板水的最后一道防线，施工时要将围堰施工到底板岩层中。

5.4 及时排水。加强管理，及时落实“排”水措施，采用隔膜水泵，将拦水围堰拦截的积水及时排出。

6 注浆材料准备

注浆泵采用ZTG-60/210型高压注浆泵，LJ-200型搅拌机。

注浆采用水泥浆，注浆材料用普通水泥和水玻璃与水搅拌制成水泥浆液。水泥使用普通500#硅酸盐水泥。水玻璃采用模数在2.4-3.4之间为宜，浓度在35-45°Be为宜。在水泥浆中掺入水玻璃，加快水泥浆液的凝固，掺入量为水泥重量的3%-5%。制作浆液的水与水泥之比是1：0.6-0.8，采取多次注浆的浆液配比为1：0.6-0.8，第二次的浆液之比要略小于第一次注浆的浆液浓度，一般为1：0.8-1.0。

水泥浆液经济实用，材料普遍，使用方便，水泥按比例直接加水，搅拌均匀后即可使用，灌注后不需要捣固。浆液抗压强度高，强度后期持续时间长，抗渗性、耐硫酸盐侵蚀性强。

7 注浆锚杆

注浆锚杆采用MZGK80-32/22×（2400）B内自闭式中空注浆锚杆。本注浆锚杆长度为2400mm，主要有注浆管体、外置橡胶套管和内置活塞组成。注浆锚杆杆体材料采用壁厚≥4mm的4′金属管。锚杆锚固力≥50kN，适用的钻孔直径为32mm-38mm。

8 措施的可执行性分析

戊二煤仓淋水经过多次治理，邀请专家和专业队伍，用先进的手段，曾经投入大量的资金和人力，没有效果。目前平煤股份八矿引进注浆加固技术，由开一（2）队在丁四下延车场实施加固技术，效果明显，经过实践，该队已经熟练掌握注浆技术，经过应用，积累了丰富的经验。将这项实用技术推广应用在戊二煤仓治水堵漏上，有技术的可行性。

9 工程实施

第一步，注浆前先对煤仓上口沿皮带巷向上拉底30m长，拉底深度为2m左右，即把煤层全部拉出来，露出岩石底板，再打注浆孔，安装注浆锚杆，进行注浆。注浆锚杆间排距按1000mm×1500mm布置，巷道两帮从岩石底板向上1200mm处再各打一根注浆锚杆。

第二步，在煤仓口向上5m处对岩石底板拉底，拉底深度2m，长度5m，拉底后进行二次注浆。

第三步，二次注浆后，沿巷道断面施工挡水围堰。

10 治水效果

通过对治理前后的淋水对比，治理前淋水量Q1为10m3/h，治理后淋水量Q2为0.4m3/h，治水效果为：

K=（Q1-Q2）/Q1=（10-0.4）/10×100%=96%。

本次煤仓治水效果计算为96%，经治理以后使用两个月来，煤仓内淋水已彻底治理好，煤仓正常存砟，出砟时能顺利放砟，达到预期效果。

井下戊组皮带大巷的砟集中提升进入排矸系统，不再进入动力煤洗煤厂洗选环节，既减少设备损耗，又能提高洗煤质量。

11 社会效益分析

彻底解决生产系统难题，煤仓内淋水量降低到允许的范围内，煤仓发挥了仓储作用。煤仓不会再因为淋水，造成仓内的存砟自然冒出，杜绝了生产系统中的安全隐患。用八矿自己的力量进行彻底根治，提高了八矿人战胜困难的信心。

在生产上，煤和矸石分装分运，在井下进行煤和矸石分离，提高了煤质。在当前煤炭市场疲软，煤炭需求紧缩的形式下，通过提高煤质来提高市场的占有率，有利于原煤销售，从而稳定矿井的正常生产，促进矿井可持续发展。

总之，煤仓经过治理，仓内淋水量降低为0.4m3/h，达到预期效果，消除了冒煤隐患，煤仓能够有效的存砟，发挥了仓储作用。井下戊组皮带大巷出砟，暂时存放在戊二煤仓内，然后分时段集中出砟，实现煤矸分运，更大限度的分离原煤中的矸石含量，减少原煤灰分，提高商品煤质量，提升市场信誉，保持市场占有率，保证了原煤的销售，稳定了矿井生产，既提高了经济效益，又提高了社会效益。

参考文献：

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[2]张世斌，江学来，胡朋.采区煤仓防水技术[J].煤，2000（02）.

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