回采工作面上分层采空区积水疏放在千秋煤矿的应用

段阳

【摘 要】千秋煤矿21112工作面为二分层开采，上部一分层为21111工作面，回采期间切眼出现淋水现象。为有效缓解上分层积水对工作面正常回采造成的影响，因此随着工作面正常推进，在切眼施工疏放水孔，解除上分层水害威胁。通过疏放水不仅消除了上分层积水对工作面的水害影响，同时大大较少了产出煤中所含的水份。

【关键词】二分层；疏放水；淋水；水害威胁

疏放水是随着工作面正常推进，在切眼淋水处向煤墙方向循环施工5-10m的疏放水钻孔。通过疏放水钻孔与上分层采空区沟通，使上分层采空区内的局部低洼处积水顺着钻孔，流至工作面切眼内，并通过预先设计好的排水系统排至水仓内。

1 工作面概况

千秋煤矿位于河南省义马市。21112工作面系该矿21采区下山东翼的正在回采的工作面。2013年8月份开始回采，设计可采长度987.7m，2014年3月27日停止回采，停采时剩余可采长度563m，此时已进入上分层21111采空区内80.3m。2016年10月开始恢复生产，目前处于回采状态。

2 水文地质条件分析

该工作面回采期间主要面临以下水害威胁：

老空水：该工作面停采位置正上方为21111工作面采空区，2014年3月27日停采位置已进入21111工作面采空区80.3m。工作面北部为21091、21092采空区，南部外段跨21131采空区45m，沿走向穿过21131工作面265m的采空区，各个采空区高程均为里高外底。2013年8月份-2014年3月27日期间，在21112工作面上巷多次对21091、21092和21111工作面的老空积水进行探放，上巷掘进期间放出总水量9360m3，下巷掘进期间放出总水量6160m3。回采期间，工作面自2014年1月28日开始出水，水源为21111工作面采空区积水，水量8-14m3/h，截止2014年3月27日，共放出14160m3。2014年2月12日-17日在下巷转载机北侧开设钻场，打钻疏放21111采空区积水，截止2014年3月27日，共放出820m3。

顶板水：该工作面直接顶为灰色、深灰色泥岩，致密块状，赋存稳定，厚度12.4m - 14.1m，隔水性较好。上部为中上侏罗系杂色粉砂岩、细砂岩、砾岩组成，以砾岩为主，交替出现的混合性岩层，该层厚度大，达516.0m，砂砾岩层含水性不稳定，整体为弱含水层，但存在局部强含水段，因工作面放煤后形成冒落空间大，导水裂隙发育高，极易与上含水层导通。根据21172综放工作面回采时顶板出水情况推测，工作面恢复生产后回采面积继续增大，会有顶板水从老塘涌出，预计出水量10-150m3/h。根据经验类比法预计，21112工作面恢复生产后，顶板弱含水层水可能顺着导水裂隙带涌入工作面，预计正常涌水量10-30m3/h，当遇到顶板以上强含水段时，最大涌水量可达290m3/h。

底板水：煤层底板自上而下为砂质泥岩含砾粉砂岩、砾岩（厚度2.4-3.9m）、细砂岩、泥岩、细砂岩（11.6m）。砾岩具有含水性，但该处砾岩层较薄，有泥岩隔水层，预计回采时有少量底板水出现，对回采影响不大。

断层水：工作面构造简单，无断层褶皱，无断层水影响。

通过以上分析得出：21112工作面主要受21091、21092、21111工作面采空区积水影响，但目前工作面淋水主要来自21111工作面采空区的局部低洼处。该工作面采空区为里高外低，积水区域主要位于停采线附近，局部有低洼地段，存有少量积水，不存在水压影响。

3 疏放水方案设计：

根据以上分析结果，下面我们重点阐述上分层21111工作面采空区的老空积水治理：

3.1 钻机型号和钻具设备配备：

1）KBYD155型岩石钻机一台

2）φ75mm高强度螺旋钻杆总长100 m。

3）φ75mm钻头3个。

4）QBS100-60/37kw潜水泵2台，（一台使用、一台备用）。

3.2 疏放孔参数

在21112工作面切眼内煤墙淋水地段煤墙侧施工疏放水孔，具体参数如下：

垂直与煤壁方向，巷底以上1.5m，以+5 - +20°的夹角，朝煤墙侧打设深度为5-15m的放水孔，两孔之间间隔3-15m。

4 疏放水效果

通过在下分层21112工作面切眼打设疏放水孔，减少了回采时上分层21111工作面采空区积水对正常回采造成的水害影响，避免了拉水煤的现象，提高了工作面现场水源管理。鉴于采空区积水区域的不规律性（局部低洼地段存有少量积水），通过疏放水孔一方面解除了工作面的水害威脅，另一方面可探明前方5-10m范围内的积水情况，减少和避免因条件不清造成的溃水事故。

5 结语

疏放水相比较常规的探放水作业具有快速、简便、易操作、见效快等优势，对于今后的分层开采的情况，均可借鉴此方法，在不影响工作面生产的前提下，又解决了当下的水害影响。是矿井防治水的另一种有效的技术手段。

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[责任编辑：田吉捷]