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郓城煤矿3砂含水层水文地质规律探索及应用

2015-05-30杨继和孙治范崔春林

关键词:郓城水巷出水量

杨继和 孙治范 崔春林

摘 要:通过对郓城煤矿3砂含水层水文地质规律进行细致的分析研究, 3砂含水层富水不均匀,在地质构造发育区域,局部富水性强,3砂含水层赋水是以静储量为主,经过一定时间疏放后可以基本疏干,对指导3砂含水层的防治水工作有很大的指导意义。

3砂含水层水文地质规律的应用,通过辅助轨道探水巷停头进行探放水,对该区域大范围实行高位放水,掩护巷道掘进的防治水技术方案,起到了很好的放水效果,有效的掩护了郓城煤礦主线工程四条石门的掘进施工。

关键词:3砂含水层;水文地质规律;探索及应用

1 概述

郓城煤矿水文地质条件复杂,巷道施工过八里庄断层进入煤系地层后,3砂含水层是影响巷道掘进施工的主要含水层,巷道掘进过程中3砂含水层出水量大,严重影响巷道施工进度,通过对3砂含水层水文地质规律的探索,实施辅助轨道探水巷探放水,对该区域大范围实行高位放水,掩护巷道掘进的防治水技术方案,起到了很好的放水效果。

为了进一步加大对该区域的疏放水力度,利用1302胶带顺槽因计划调整停头的有利条件,在1302胶带顺槽对附近区域进行了大范围探放水,长短孔结合,对该区域实行大范围高位放水,掩护巷道掘进,有效的掩护了郓城煤矿主线工程四条石门的掘进施工。

这是郓城煤矿极复杂水文地质条件下,防治水技术方案方案的一个新突破,为郓城煤矿的防治水工作及总体工程推进起到了积极的作用。

2 砂含水层水文地质规律探索分析

郓城煤矿水文地质条件复杂,3砂含水层对巷道掘进施工影响很大,不断分析总结3砂含水层的水文地质规律,结合郓城煤矿水文地质报告,3砂含水层富水不均匀,且以静储量为主。

根据山东物探测量队大地音频电法勘探探水资料分析,主线工程四条石门过八里庄断层后,200m范围内,3砂含水层富水性强,巷道掘进施工过程中也证实该区域巷道出水量大。为此,我们探索研究,在辅助轨道探水巷采取巷道停头进行探放水,高位放水,掩护巷道掘进的防治水技术方案,起到了很好的放水效果,有效的掩护了3#联络巷、一采回风巷、一采胶带巷和一采轨道巷的掘进施工。

辅助轨道探水巷2012年8月初开始掘进,掘进过程中巷道顶板开始出水,且出水量逐渐增大,8月30日出水量增大到40m3/h,9月14日出水量增大到53m3/h,研究决定停头进行探放水,对前方3砂含水层进行放水泄压,掩护巷道掘进。首先对一采回风巷位置施工放水孔,扇形布孔,共施工5个放水孔,随着放水孔的施工,巷道出水量迅速增大,9月17日出水量增大到195m3/h,9月25日出水量增大到250m3/h。为进一步加大对该区域的放水量,决定施工长距离钻孔大范围放水,又在一采胶带巷施工了3个钻孔,11月14日辅助轨道探水巷出水量增大到最大311m3/h。

随着各钻孔的大量放水,辅助轨道探水巷的总水量有所减小,12月5日出水量减小到218m3/h。12月8日,又在辅助轨道探水巷探水硐室增加了3个放水钻孔,辅助轨道探水巷出水量12月11日又增大到300m3/h。之后,随着各钻孔长时间的大量放水,辅助轨道探水巷的总水量逐渐减小,12月26日出水量减小到203m3/h。2013年1月7日出水量减小到104m3/h,2月5日出水量减小到48m3/h,2月27出水量减小到3m3/h,基本疏干。

2012年12月23日~2013年1月18日期间,辅助轨道1#探水硐室与2#探水硐室开始进行探放水,随着两探水硐室的出水与放水,辅助轨道探水巷水量出现明显减少趋势,说明这三处地点导水裂隙联系密切。而后期,因辅助轨道排水能力不足影响掘进施工,2#探水硐室放水阀门关闭,导致辅助轨道探水巷水量有所增加,更是说明了这点。2013年1月10日,随着辅助轨道迎头掘进,由于顶板施打锚索锚杆,导致巷道顶板发生出水现象,总水量64m3/h(5个锚索孔,6个锚杆孔),而随着辅助轨道顶板的出水,两探水硐室及探水巷水量也随之减少,说明辅助轨道巷、探水巷及两个探水硐室位置的导水裂隙相互连通,有同一补充水源。2013年1月5日起,一采区回风巷4#联络巷施工期间,施打锚杆锚索过程中顶板有出水现象,总水量达80m3/h,同时辅助轨道探水巷水量减少明显,辅助轨道总水量减少近100m3/h,分析,一采区回风巷4#联络巷处导水裂隙与辅助轨道1#、2#探水硐室及辅助轨道探水巷处导水裂隙相通。一采区回风巷、4#联络巷、辅助轨道1#与2#探水硐室、辅助轨道探水巷、辅助轨道迎头所处位置为同一水文地质单元,巷道总水量为一相对较稳定数值,并呈现减少趋势。2013年2月5日,随着1302胶带顺槽掘进出水,辅助轨道探水巷水量持续减少,至2月16日,辅助轨道探水巷总水量减至40m3/h,2月27日,水量逐步减少至3m3/h。

根据以上涌水量相关曲线图分析,辅助轨道探水巷出水量开始小,随着探放水工程的增加,巷道出水量逐渐增加,经过疏放后,巷道出水量又开始逐渐减小,历时6个月,辅助轨道探水巷附近顶板3砂水基本疏干。而辅助轨道的出水量随着辅助轨道探水巷出水量的增加而增加,探水巷出水量明显减小后,辅助轨道的出水量以及矿井总的涌水量没有明显减小,基本趋于平稳,这是因为,巷道掘进施工不断揭露新的出水点,巷道前方出水量增大了,后部巷道出水量减小了甚至疏干了。

以上分析说明了郓城煤矿3砂含水层普遍含水,但富水不均匀,在大断层附近3砂含水层富水性强,局部富水,且3砂含水层赋水是以静储量为主,经过一段时间疏放是可以甚至疏干的,对指导3砂含水层的防治水工作有很大的指导意义。

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