软岩巷道沿空探放水施工工序改进

石磊

（淮北矿业集团祁南煤矿，安徽宿州 234000）

软岩巷道沿空探放水施工工序改进

石磊

（淮北矿业集团祁南煤矿，安徽宿州 234000）

淮北矿业集团祁南煤矿多为软岩巷道，且矿水文地质条件复杂，加之采面普遍采用沿空掘巷布置，而上区段老塘水水量较大，老塘水进入掘进迎头，破坏支护，煤泥淤积，施工难度较大，进度较慢，防治水工作难度加大。该矿针对沿空掘进期间的安全问题进行了探放水设计，并根据现场施工实际对沿空掘巷探放老空水技术工艺进行改进，减少了工人的劳动强度，提高探放水期间的安全性和综掘单进水平。这种探放水施工方法对于类似条件矿井，具有一定的借鉴意义。

软岩巷道 沿空掘进 探放水施工工序

以往，煤巷沿空探放水施工期间的施工工序是按照先施工到停头位置，然后再施工探放水硐室后，再在硐室内进行探放水施工，但是在软岩巷道内，由于巷帮岩性较差，尤其是遇到泥岩时，容易造成片帮、掉顶现象，不利于探放水的安全施工，我单位在进行沿空施工探放老塘水时把施工工序进行调整，每轮在施工到位后，先加固放水位置的支架后直接在巷帮进行放水，待探放结束后，此时再在放水位置进行导通，依次进行下一轮施工，提高了安全系数，减少了工人的劳动强度。

图1 钻孔布置平面示意图

图2 钻孔布置剖面示意图

1 工程概况

水文地质情况。根据地质提供的资料，施工工作面水文地质条件复杂，主要受采空区积水威胁和上部四含水以及71煤层顶板砂岩裂隙水的影响。

施工巷道探水警戒线范围及积水量的确定。老塘采空区内积水长度约500m的巷道向采空区延展15～60m范围内一个近似长方形块段存有积水，积水区标高-383.5～-401.3，积水长度500m，水头高度17.8m，积水面积约18900m2，根据采空区积水量计算公式：

Q=KMS/cosα

M取平均采高3.0m，K取0.4，则721采空区积水量约23000m3，动水补给量约2m3/h。

施工巷道沿上一区段采空区施工，与老塘机巷巷留设净煤柱5m，在不进行探放水的情况下上区段采空区积水有可能突破煤柱涌入该施工巷道，对安全威胁较大。需按照“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”的原则，采取防、堵、疏、截的综合治理措施，进行探放水工作。

2 探放水工程设计

2.1 程施工目的

查明上区段工作面采空区内的积水和瓦斯富集情况，排放采空区内的积水，确保巷道安全施工。

2.2 技术要求

2.2.1 钻孔位置

（1）巷道施工至“f7”点前3.9m开始施工第一轮探放水钻孔，以后根据煤层倾角，按照水头高度不超过1.0米施工一轮钻孔，共设计18轮钻孔。⑵在每轮钻孔施工前在巷道右帮施工一排水硐室（规格：高×宽×深=2.0×2.0×2.5m），并在硐室内施工一临时水仓（规格：长×宽×深=1.5×1.2×1.0m），作为探放水排水水仓。

2.2.2 钻孔参数

每轮设计两组钻孔，每组3个孔均开口于巷道右帮呈扇形布置，第一组钻孔开孔于巷道顶板下1.8m，第二组钻孔开口于巷道顶板下2.5m，其中1#孔垂直于巷道右帮，2#、3#孔与1#孔夹角15°呈扇形布置，钻孔仰角0～15°，深度不少于8m，以打透采空区为准（图1、2）。

2.2.3 施工要求

（1）每个钻孔打透采空区后要来回疏孔，如钻孔有出水现象，要求现场施工人员根据水压及数量大小适当增加钻孔数量（必须在地测部门专业人员现场指导下增加钻孔数量）。

（2）施工单位加强打钻附近支架的支护工作，确保打钻及排水工作全顺利进行。

（3）为防老塘瓦斯沿孔涌出，在每轮钻孔放水结束后，施工单位必须用炮泥对钻孔进行封孔，封孔长度不小于3m。

2.2.4 泄水巷施工

（1）为确保积水排净，根据煤层倾角，按照水头高度5.0米施工一条泄水巷（共设计施工3条泄水巷）与采空区连通泄水。

（2）泄水巷施工结束后要求打封闭；标高最低点的泄水巷施工结束后，要求在封闭时底部埋设3趟4寸管路与采空区连通做泄水用，并在管口一端焊铁篦子，确保管路能正常排水（所用弯头、管路等材料由通风区负责提供）。

（3）泄水巷内留设排水能力为25m3/h电泵一台，与主排水管路相连。

2.2.5 排水要求

迎头排水硐室的临时水仓安设排水能力为50m3/h四台（两台备用），敷设一趟4寸排水管路并跟进排水，双回路供电，以确保打钻出水后，水能够及时排出。

3 设计变更

（1）每轮进尺施工到位后停头加固迎头4m范围的支架。

（2）直接在巷道内施工沉淀池从巷帮施工钻孔进行排放水。

（3）待探放介绍后再施工硐室并与老塘导通进行效果检验，确保安全后再进行下一轮施工。

4 探放前的准备工作

（1）掘进巷道施工单位为探放水实施单位的责任主体，严格执行预测预报、探放、效果检验、综合防护的四位一体无压探放水措施。在接到地测部门下发的允许进尺单的情况下，方可恢复进尺，严禁超尺，确保安全施工。

（2）对现施工的巷道（软岩沿空掘进）供电系统进行改造，确保双回路供电（一路1140V，一路660V）排水系统正常排水。

（3）每轮掘进之停头位置后，排水管路延至迎头，双回路排水电泵挪至水仓内并确保正常运转后，联系地测科进行探放及排水施工。

5 探放水施工

备用泵（两台）距迎头不超过100m，备用泵变头要连接好，确保能直接使用。坏泵及时更换，确保备用泵的数量。

探放水期间每班要安排2名人员进行探放水工作，探放水人员必须熟悉供电系统和泵的性能，能够熟练操作开关或更换泵。在排水正常的情况下，若钻孔出水量较小或堵塞，探放水人员要及时补打和疏放探放水钻孔，并及时清理水仓淤煤，确保正常排水。严禁将水流入巷道，把巷道做为水仓排水，水仓容积不小于3m3。每班排水情况要及时认真记录兵向相关单位汇报。

电泵复合线不低于20m；为防止水大造成开关进水，可把电泵开关悬吊固定吊在巷帮。

探放水的安全管理：

（1）施工要求：1）地测部门控制距离，到达打钻位置及时与本单位联系。2）在施工每组钻孔时，先施工距底板高的一组钻孔，后施工距底板小的一组。3）探放水期间若钻孔出水量较大，需将采空区内的积水排尽方可继续施工下个钻孔。4）每个钻孔打透采空区后要来回疏孔，如钻孔有出水现象，要求现场施工人员根据水压及水量大小适当进行疏孔或封堵；在出现钻孔无水或水量减小并正常疏孔的情况时，在地测部门专业人员指导下可增加钻孔数量进行排放水施工。5）钻孔施工结束后，由地测科等有关单位人员确认无水后，施工单位根据地测科允许施工距离进尺，进尺到位后通知施工单位打钻人员进行下一轮探放水工作。

（2）探放水施工：1）采用德国手持FIV型钻机，φ42mm钻径；钻孔采用风钻配合腾马钻杆施工，腾马钻杆每根长1m，依次加长，最终孔深8～10m。若采空区煤层较硬，风动钻机无法满足探放水需要，则使用TXU-75型矿用隔爆钻机。2）施工人员进入作业现场以后，首先对周围的环境及顶板支护情况、排水管路是否通畅进行确认，确保无隐患后方可施工。钻孔施工期间安设专人进行排水工作，并监测水量，以便及时撤出人员。3）钻场及附近5米范围内必须加强支护，防止片帮漏顶伤人，保证巷道后路畅通。4）每轮探放水施工前为防止迎头煤壁片帮伤人，迎头必须正规使用与断面相符的矿加工的金属防片帮网。防片帮网采用梁式固定骨架网，防片帮设施必须生根牢固（骨架上有固定在前探梁前端的固定装置）。其尺寸必须与巷道断面相匹配，且安装时距顶板不大于100mm、两帮不大于200mm的间隙，距底板不大于0.8m，防片帮网上部应紧贴最迎头的棚梁、下部应紧贴煤（岩）壁。下山施工时，固定在前探梁上的底座必须与前探梁进行固定，防止下滑。5）若断面山墙岩性差易超前片帮，可能会造成超前抽冒，探放水施工前需对迎头山墙煤岩断面采取挂网打锚杆封闭，防止超前片帮。6）探放老空水前，地测单位要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压，探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员；探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止；钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工现场跟班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。7）钻孔施工过程中如果发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻、卡钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员及施工人员应立即向矿调度及相关部门汇报，并派人监测水情。如发现情况危急时，必须立即撤出受水威胁地区的人员，然后采取措施进行处理。

（3）打钻人员应了解突水预兆：迎头顶板、煤壁、两帮滴淋水变化情况，如挂红、挂汗、空气变冷、产生雾气、有水叫声、顶板淋水明显加大、顶板来压、底鼓并产生裂隙、伴有水涌出、迎头煤岩壁涌水、压力水流、水色发浑、有臭味等现象，必须立即停止施工，及时向矿有关单位及矿领导汇报，并采取措施处理。

6 结语

为防止井下老塘水灾事故，必须根据巷道的不同岩性、不同的施工地点及工艺采取相应的探放方式，且实际生产中，要根据巷道的围岩状况及时修正探放参数，技术上制订切实可行的安全措施，严格按技术措施执行，除此之外，还应考虑人的素质的培养及管理的加强，对基层管理干部和作业人员要定时进行安全技术培训，提高人的素质。因此，在掘进探放水工作面中，做好安全管理，并且应用适当的安全技术措施，就能够很好地防止事故的发生，从而使探放水及掘进工作稳定安全进行，保证安全生产。

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Qi nan coal mine， huaibei mining industry group， more for soft rock tunnel excavation and ore complicated hydrogeological conditions，combined with the roadway driving along goaf mining face generally used to decorate， and section old pond water water amount is larger， the old pond water into the head-on， the support， the coal deposition， construction difficulty bigger， progress is slow， water prevention and control work harder.Safety problems during the mine for tunneling along the drain design， and according to the actual site construction roadway driving along goaf of out put old empty water technology was improved， reducing the labor intensity of workers， improve the security and comprehensive tunneling single during drain into the level.This mine drain construction method for similar conditions， has a certain

ignificance.

Soft rock roadways；Drifting along；Drain construction process

石磊（1980—），男，安徽宿州人，助理工程师，淮北矿业集团祁南煤矿。历任技术员，主管技术员，综掘三区副区长。