彭庄煤矿老空水探放方案设计与应用

2019-03-22王猛

科技创新与应用 2019年6期

关键词：水害

王猛

摘要：彭庄煤矿1305工作面地层含水层丰富，在采掘生产中存在老空水水害威胁。通过老空水探放技术提前确定老空区的位置及相关数据，提出针对性的探放水方案并加以应用，从而疏放了老空水，避免了掘进过程中遇到老空区发生突水等灾害，有效提高了施工速度。

关键词：老空区;水害;探放水

中图分类号：TD21 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）06-0103-02

引言

掘进工作面揭露老空巷（指报废井巷和采空区的总称）时，老空内有水、火、瓦斯等，往往容易引发事故，老空区内的积水是限制煤矿高效生产的重要原因[1-3]。揭露老空区，老空水探放不合理可能会发生透水事故，造成经济损失，影响工期[4-5]。所以在掘进中对老空区内的积水进行合理高效的探放，对老空区内瓦斯进行管理，安全高效地贯通并通过旧巷或采空区，避免与老空肓目穿透具有重要的研究意义[6]，是保证煤矿安全高效生产的关键之一。

1 工程概况

彭庄煤矿1305工作面是为了形成1305工作面生产系统，用于回风巷道、安全出口、运输巷道、敷设电缆和管路等。

水文地质情况：该面可采范围位于-750m标高以上，

-500m标高以下，水文地质情况简单，影响回采的直接充水水源有老空水、3下煤底板砂岩水、顶板砂岩水。

（1）顶板砂岩水：3下煤直接顶为细砂岩，厚0.72～10.8m，平均为5.76m，为弱含水层，富水性不均匀。在巷道掘进过程中，砂岩水主要以淋水或滴水形式涌出，预计回采期间正常水量15m3/h，最大水量30m3/h。

（2）底板砂岩水：3下煤直接底为砂岩，厚9.56～12.43m，平均为10.68m。在巷道掘进过程中，局部砂岩水以渗水的形式涌出，预计回采期间正常水量20m3/h，最大水量40m3/h。

（3）老空水：本工作面上部的1301、1303面已回采完成，虽贯通1305下顺槽前对1303面老空水进行过探放，但老空区内动水量预计有20m3/h，同煤层涌水量为15m3/h，老空区内仍有大量积水。

因此，必须对影响回采的充水水源进行探水设计并编制相应探放方案。

2 过老空探放方案设计

2.1 探水

（1）探水线的确定

根据《矿井水文地质规程》中的规定，积水老空区探水线是采掘工程平面图上标注的积水区及其最洼点的具体位置和积水外缘标高，向外推60m所划定的积水老空区的警戒线[7]。工作面进入积水警戒线后，必须超前探放水，并在距积水实际边界20m处停止采掘作业，进行打钻放水，在确认积水已被基本放净后，方可继续进行采掘作业[7]。

2.3 排水方案确定

（1）设备选型

1305皮顺有一个端头水仓、一个内水仓（C33点处）、两个环形水仓（1#和2#水仓）和一个三中水仓，中间三处低洼水窝。在正常情况下，1305皮顺低洼水窝：BQW30-50潜水泵2台;1305轨顺有低洼水窝：BQW60-50潜水泵2台。三中水仓：BQW60-55潜水泵2台（1台备用）;1#环形水仓：DAL-125×9多级泵2台、D85-45×4多级泵1台（备用）;2#环形水仓：DAL-125×9多级泵2台;内水仓、端头水仓：BQW50-150、BQW60-55潜水泵各1台。

（2）排水系统路线

1305轨顺水仓→1305一联巷→皮顺1#环形水仓→三中车场→轨道下山水沟→-720水仓→井底水仓→副井→地面。

1305皮顺端头水仓→皮顺环形水仓→三中车场→轨道下山水沟→-720水仓→井底水仓→副井→地面。

（3）排水能力校验

水泵排水能力利用下式进行校验：

（7）

1#环形水仓：DAL-125×9多级泵2台，D85-45×4多級泵1台（备用），流量为108m3/h，由式（7）计算校验最大排水能力：

2#环形水仓：DAL-125×9多级泵2台，流量为108m3/h，由式（7）计算校验最大排水能力：

三中水仓：BQW60-55潜水泵2台（1台备用），流量为60m3/h，由式（7）计算校验最大排水能力：

综上所述，按最大涌水量计算，水泵的排水能力可以满足要求。

2.4 防治水措施

（1）在工作面开采前，应对初压范围内围岩裂隙水进行探放。