極淺埋薄基巖含水沙層工作面潰水潰沙防治技術研究

摘 要：石場灣煤礦4205工作面為極淺埋含水沙層工作面，有發生潰水潰沙災害的危險性，通過理論分析發生潰水潰沙的機理，采取了疏、排水、“中部超前推進，兩端滯后開采”和留頂煤開采的措施，起到了很好的潰水潰沙防治的效果，保證了4205工作面的安全回采。

關鍵詞：極淺埋 薄基巖 潰水潰沙 留頂煤 防治技術

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0073-01

1 工程概況

4205工作面位于石場灣煤礦二水平Ⅳ-2層煤，臨近采區無生產活動。煤層埋深37～43 m之間，頂板巖性差基巖層薄，為薄基巖區域。基巖區段上覆基巖薄，薄基巖上部為黃泥巖，屬于松散沙層；水文方面，上覆承壓水含水巖組，為工作面頂板間接充水含水層，局部為直接充水含水層，對開采威脅較大，故4205工作面為極淺埋薄基巖含水沙層工作面。（如圖1）

2 潰水潰沙機理分析

在淺埋煤層開采中，由于頂板受到開挖卸荷的直接影響，頂板出現拉破斷，在煤壁前方老頂的上部產生裂隙，隨工作面推進逐漸向下擴展，在工作面煤壁形成貫通裂縫。由于4205工作面極淺埋薄基巖區域基巖薄、采高相對大、上覆松散體，頂板基巖的繼續破斷會使老頂巖塊在工作面煤壁處全厚切落，且出現回轉、臺階下沉的現象，使原本閉合的裂縫張開，潰水潰沙通道形成；4205工作面開采至雨季時，含水層通過大氣降水補給，若裂隙帶波及到此處含水巖組，將給沙體提供足夠的水頭動力，工作面有發生潰沙潰水的危險，如圖2所示。

3 潰水潰沙防治技術

為有效防止4205工作面潰水潰沙災害的發生，采取了一系列有效的防治措施，保證了工作面安全回采。

3.1 疏、排水防治技術

在4205運煤、軌道巷薄基巖區域實施了21個疏放水孔工程，共計泄水量11000 m3；另外，沿兩巷均勻分布多臺大功率潛水泵，配置敷設Φ108排水鋼管兩趟，保證工作面綜合排水能力約為460 m3/h，有效的解決了頂板潰水問題。

3.2 開采方式防治技術（如圖3）

結合淺埋煤層來壓特點，4205工作面壓力顯現特點為兩端壓力小，中部壓力大。針對此情況，采取工作面“中部超前推進，兩端滯后”的方式，如圖3所示，將整體來壓變為分段式來壓，來壓顯現不明顯。

3.3 留頂煤防治技術

由于煤體自身有一定的硬度，留頂煤相當于間接增加了薄基巖的厚度，保證了薄基巖頂板的完整性，對頂板水也起到了很好的控制效果。進入薄基巖區段后開始留頂煤，沿薄基巖延伸方向，在超薄基巖區段留30～40 cm頂煤，在薄基巖區段以外可留20～30 cm頂煤，在頂板破碎劇烈地區可加大留頂煤厚度（50 cm），實現了4205工作面薄基巖區域的安全生產。

4 結論

通過分析4205極淺埋薄基巖含水沙層工作面潰水潰沙發生的機理，采取了疏、排水、“中部超前推進，兩端滯后開采”和留頂煤開采的措施，確保了水量在允許范圍內，將工作面整體來壓變為分段式來壓，保證了薄基巖頂板的完整性，起到了很好的潰水潰沙防治的效果，保證了4205工作面的安全開采。

參考文獻

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