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老空水下巷道掘进综合防治水技术应用研究

2021-11-23杨秀峰

商品与质量 2021年30期
关键词:突水积水采空区

杨秀峰

临沂矿业集团有限责任公司 山东临沂 276000

现代社会飞快进步和发展,社会对煤炭资源需求度逐步提升,促使煤炭开采开始进入到深井作业阶段,而深井作业环境下,可能出现老空水害,直接威胁到作业安全。老空水一旦流出,会淹没巷道,造成巷道结构崩塌,威胁到人员的生命安全,并且带来严重的经济损失。因此,为了创设安全井下作业环境下,在老空水下巷道掘进过程中,依据实际情况灵活运用综合防治水技术到实处,力求保护工作人员安全,减少老空水害出现几率,对于提升煤矿企业生产效益具有积极作用。

1 老空水下巷道掘进特征

纵观目前煤矿企业井下作业现状,老空水害问题危害较大,在掘进作业活动结束后,由于底板岩体受到开采压力影响碎裂,整体结构承载力下降。对于一些顶煤分布区域,可能由于结构变形问题较为严重,增加坍塌几率。由于较大围岩带来的不良影响,很容易破坏顶煤层,甚至造成支护结构失效,一旦出现此类问题则会诱发冒落事故出现。同时,支撑压力也会对两侧煤体产生作用力,顶板破碎到一定程度后,则会出现不均匀位移情况[1]。由于顶板为含水层,可能出现采空区充水弱化围岩结构的稳定性,增加突水事故几率。

如果采空区出现积水问题,并且开采单位未能及时排水,则会埋下一系列安全隐患,一个最典型的问题则是突水风险。结合顶板结构来看,裂隙中有水流入,但水流量较小,但尽管如此,此种水渗漏问题都会导致采空区积水,逐步累积下诱发更为严重的危害。一旦发生突水事故,不仅仅是经济损失,还会造成严重的安全事故,威胁到人员生命财产安全。因此,在老空水下巷道掘进过程中进行综合治理,要充分契合不同区域地理条件,针对其中的问题深入分析,制定有效措施予以处理,规避人员操作误差带来严重的事故。

2 老空水下巷道掘进中综合防治水技术要点

老空水下巷道掘进过程中,应遵循有掘必探原则,在探放水后稳步掘进,老空积水问题严重情况下,应确定具体水压和边界,在此基础上针对性制定防治措施予以处理,有效治理采空区水害问题。对于一些区域资源匮乏情况,充分地质勘察基础上选择留设防水煤柱的方法处理,即便可以起到实质性作用,但会浪费大量资源,甚至诱发安全事故。如何有效改善此类问题,一个关键措施是抽排和疏放采空区积水,创设安全可靠的掘进作业条件[2]。但是在对积水处理中,要充分考量地层和煤层情况,结合复杂的地质条件针对性治理。

(1)疏水和排水。对采空区积水问题,通过疏水和排水措施,结合采空区积水变化情况针对性治理,可以恢复淹没的井下环境,并联合探放水技术综合治理,有效改善采空区积水问题。

(2)基于大功率全液压钻探设备,即便是复杂的地质条件下仍然可以钻孔作业。大口径多级护空管技术,透过软岩层进行探放水钻孔施工,提升作业效率。

(3)选择三通双阀门和孔口挡板,抵挡有害气体排放,创设安全稳定的作业环境,提升作业效率[3]。

3 老空水下巷道掘进中综合防治技术的应用措施

采空区如果积水问题长期存在,可能会破坏围岩结构稳定性,导致水量突出,威胁到人员生命财产安全。受到上层地表和地心引力联合作用影响,采空区可能破裂威胁到作业人员人身安全。老空积水大量积水,呈现出水压大的特点,如果作业前没有充分地质勘测,挖掘阶段可能会由于过大的压力影响带来严重破坏性,威胁人员作业安全[4]。因此,应选择好合理措施予以控制,创设安全的作业环境。

3.1 选择探放水技术

老空水下巷道掘进中,煤窑属于管理薄弱环节,缺少实质性参考资料,加之专业人员匮乏,经常出现老空积水数据信息不全面、不准确的情况,影响到后续钻探工作活动开展,延误进度。因此,需要确定合理的探放水钻孔参数,包括允许挖掘距离、超前距、帮距与钻孔密度。通过规范的探测水处理后,确定巷道掘进长度,环境安全性,虎丘精准可靠的数据基础上,指导后续作业活动开展落实。

3.2 推行采空区水疏放处理

采空区水疏放处理,是规避突水问题的根本性措施,可以兼顾巷道掘进和防水的目标。在作业中,结合实际情况设置多个放水钻孔,长时间排水后解决采空区积水问题,除了排水以外,还可以起到泄压的作用,有效控制水位在合理范围内[5]。

3.3 加强井筒支护

为了提升围岩结构稳定性,避免受到外部作用力影响出现渗漏水问题,应结合作业环境特性加强井筒支护,保证作业活动有序进行同时,创设安全的井下作业环境。

4 结语

综上所述,老空水下巷道掘进作业中,由于井下环境复杂,可能存在积水情况,如果处理不当,容易造成突水事故,威胁到人员人身安全。因此,要注重地质勘察,结合收集的数据来选择综合防治水技术到实处,有效疏放老空积水,顶板压力下降到合理范围内加强支护,力求创设安全可靠的作业环境。

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