采区上山煤柱区域采掘期间的防治水安全性评价

摘要：水害是煤矿企业安全生产管理领域水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害之一，容易发生重大人身伤亡和经济损失事故。通过对采区上山煤柱区域防治水实施科学的、前瞻的安全性评价，提前摸清现场水文地质状况，因地制宜精准施策，对于保障采掘期间的安全生产发挥了“晴雨表”和“指挥棒”的作用。

关键词：采区上山 先探后掘 防治水评价

一、工作面概況

龙矿集团梁家煤矿2218工作面布置在煤2二采区三条上山保护煤柱区域，工作面位于北倾断层F27以南；煤2二釆区西翼各工作面采空区以东，煤2二釆区东翼各工作面采空区以西；其上部西侧邻近煤1油2层的1106、1108工作面采空区，其工作面南部上方为1110工作面采空区。

二、地质构造情况

2.1煤层赋存

本区煤岩层为整体单斜构造，走向近北东向，煤层南倾6～13°，受断层及煤4采动影响，煤层产状变化较大，煤柱附近两侧40m范围内，预计下沉量1.5～2.0 m，正常采空区影响区预计下沉量6.0m 。工作面煤层平均4.02m，最厚为4.40m，最薄为3.48m。2218工作面煤层直接顶为含油泥岩，灰褐色、层理明显，厚度11.44 m，抗压强度27.45MPa。

2.2断层构造

本区煤岩层为整体单斜构造，走向近北东向，煤层南倾6～13°，受断层及煤4层工作面采动影响，煤层产状变化较大。断层构造为本区主要构造形式，断层均为正断层，其走向整体为近东西向。北倾断层3条，其中F27、F19为区域大断层，另一条为大断层的派生断层，断层发育形态和落差已控制；南倾断层15条，落差均小于5m。

三、工作面区域水文地质情况及安全性评价

3.1含水层

2218工作面上覆煤系含水层主要有泥灰岩、泥岩与泥灰岩互层及煤1油2，影响工作面掘进的主要含水层为煤1油2。煤2裂隙发育，局部含裂隙水，煤2底板砂岩为含水层，掘进时可能有出水现象。

3.2采空区

3.2.1上部煤1层采空区

该区域上部为煤1层1110、1106、1108工作面采空区。

（1）1110工作面采空区积水情况

1110工作面采空区积水面积6800m2，积水量600m3，积水标高-425～-432.6m，该工作面老空积水西头与煤2二采轨道上山已裂隙导通，积水自二采轨道密闭流出，无压力水流，出水量2.5m3/h±2218运输巷施工至1110工作面采空区积水区探水线位置时，预计2218运输巷底板与1110老空积水将形成35米的压力水头。

（2）1108工作面采空区积水情况

1108工作面采空区积水面积42056m2，积水量6700m3，积水标高-393.7～-367m，1108下顺与煤1一采皮带上山立交处有渗水现象。

3.2.2煤2二采区内临近采空区

该区域东部临近2204、2206、2208、2210、2212、2216工作面老空区，西部临近2201（上）、2201、2203、2205、2207、2209工作面老空区，其中2209、2216工作面老空区内有积水，积水位置、标高、积水量等清楚。

（1）2209工作面采空区积水情况

2209工作面采空区积水面积17847m2，积水量5000m3，积水标高-441～-427m，该工作面老空积水西头与2211工作面以裂隙导通，2211下顺密闭出水无压力水流，出水量1m3/h±。

2218材料巷施工至2209工作面采空区积水区探水线位置时，预计2218材料巷底板与2209老空积水将形成22米的压力水头。

（2）2216工作面采空区积水情况

2216工作面采空区积水面积8406m2，积水量1100m3，积水标高-452.1～-444.5m，该工作面下顺密闭出水，无压力水流，主要为密闭喷体裂隙渗流，出水量1m3/h±。

2218运输巷施工至2216工作面采空区积水区探水线位置时，预计2218运输巷底板与2216老空积水将形成13米的压力水头。

3.2.3下部煤4层采空区

2218工作面下方为煤4的4218工作面采空区，采空区内有积水，煤2底板至煤44-1底板间距为87.32m（最小间距78.27m），分析认为4218采空区积水对2218工作面采掘无影响。

3.3老巷

工作面顺槽及切眼掘进施工预计贯通23条老巷，调查分析认为老巷内基本无积水，但个别老巷低洼处可能会有少量积水；两密闭之间的老巷封闭期间有过注浆，掘进揭露该段老巷时可能会有注浆浆液未完全凝固，浆液外流。

3.4钻孔

工作面及附近有2-1、9-1、3-35钻孔，均为封孔合格钻孔，9-1钻孔在2212上顺联络巷施工期间已通过，无出水现象，分析认为钻孔对工作面采掘无影响。

3.5水量预计

预计工作面采掘过程中正常涌水量5m3/h，最大涌水量30m3/h。涌水量预计方法采用比拟法综合分析确定。

四、工作面防治水安全措施

4.1巷道掘进期间和探放水施工前应及时完善巷道排水系统，上下顺安装潜水泵和管径不小于DN100mm的排水管路，排水系统能力满足最大涌水的1.5倍要求。

4.2掘进巷道施工至2209、2216、1108、1110等工作面积水区的探水线之前要对其工作面积水进行探放水工作，待积水放完后再进行施工。

4.3在揭露老巷过程中要首先对老巷进行超前探测，减少一次揭露老巷的长度，防止大量浆液突然涌入工作面。

4.4坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，及时进行钻探工作，保证掘进施工期间的防治水安全。

4.5加强防治水安全培训，全员掌握突水征兆及水害避灾等相关知识。

作者简介：

张俊强（1960.10），男，山东沂水人，本科，研究方向：煤矿安全，龙口矿业集团有限公司梁家煤矿安监处长、安全总监，毕业于山东科技大学采矿工程专业，工程师，注册安全工程师。