大俯采工作面綜合防治水探索和實(shí)踐

摘 要：開(kāi)灤東歡坨礦2286工作面為大附采工作面，地質(zhì)水文條件復(fù)雜，我們通過(guò)對(duì)該工作面綜合防治水探索和治理，取得了較好效果。

關(guān)鍵詞：大附采 涌水大 綜合防治水

中圖分類號(hào)：TD74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0107-01

1 工作面概況

2286工作面為厚煤層附采角度大，該工作面范圍內(nèi)煤8～煤9間距較小，1.3～5 m；該工作面位于向斜軸附近，構(gòu)造較發(fā)育，較大的構(gòu)造有：南部有F2斷層，落差35 m；切眼外有DF35正斷層，落差1～13 m；工作面內(nèi)距切眼40 m存在DF35-1正斷層，落差7 m。

由于煤5頂板含水層區(qū)域?yàn)樾麻_(kāi)發(fā)區(qū)域，該含水層水未有揭露，根據(jù)中央及北一采區(qū)開(kāi)采實(shí)踐，該含水層為強(qiáng)含水層，水量豐富，在本區(qū)域存在高水位異常區(qū)，本區(qū)域煤8至煤5平均間距為48.4 m，經(jīng)計(jì)算導(dǎo)水裂隙帶高度為60 m，導(dǎo)水裂隙帶大于此間距，因此，工作面回采垮落后，導(dǎo)水裂隙將導(dǎo)通煤5頂板含水層，使含水層水順裂隙進(jìn)入工作面。預(yù)計(jì)工作面回采期間最大涌水量為10.76 m3/min（其中不包括鉆孔水）。

2 綜合防治水治理

2.1 由地測(cè)科根據(jù)2286工作面水文地質(zhì)條件開(kāi)展有針對(duì)性地超前頂板打鉆探測(cè)及疏水降壓工作，重點(diǎn)放在1、2號(hào)富水異常區(qū)

通過(guò)疏水降壓工作，分流、減少工作面回采涌水，最大限度并保持鉆孔暢通疏水。

2.2 加強(qiáng)采面涌水監(jiān)測(cè)工作

地測(cè)科加強(qiáng)采面老頂跨落后頂板涌水及突然涌水后的水文觀測(cè)工作。堅(jiān)持“有疑必探、先探后掘”的探放水原則。工作面加強(qiáng)采面現(xiàn)場(chǎng)突水征兆觀測(cè)工作，有突水征兆時(shí)，及時(shí)組織撤人避災(zāi)工作。

2.3 防治水探索和布置

2.3.1 整個(gè)工作面系統(tǒng)防治水

由于工作面預(yù)計(jì)涌水量較大，因此必須利用巷道進(jìn)行排泄水，提高防排水工作的可靠性，做到不淹面、不淹巷道、不斷風(fēng)，達(dá)到本質(zhì)安全型。

2.3.2 采面防治水

（1）保證采面安全。加強(qiáng)采面及上下出口支護(hù)管理，特別是保證下出口有足夠大的空間，提高抗災(zāi)能力。采面要沿底板開(kāi)采，及時(shí)拉清采面浮煤，減少涌水沖煤於堵下出口的情況發(fā)生。

（2）保證采面生產(chǎn)，采取在采面架前鋪設(shè)順?biāo)堋㈨敯鍏R水漏斗、安泵排清水（排至風(fēng)、運(yùn)道）、偽斜開(kāi)采等采面防治水措施。

（3）風(fēng)道：利用風(fēng)道標(biāo)高差在風(fēng)道鋪設(shè)鐵水槽，風(fēng)道淋水和打鉆鉆孔水經(jīng)鐵水槽流進(jìn)風(fēng)道做泵窩里，泵窩里有鋪設(shè)6寸排水管自壓方式到北二采區(qū)軌山上ф273 mm管路；并在風(fēng)道開(kāi)口以里60 m做沉淀池長(zhǎng)25 m×寬3 m×深1.2 m，按排水設(shè)計(jì)安設(shè)排水設(shè)施。

通過(guò)自壓排水和用潛水泵排水相比較，自壓排水每月可節(jié)約費(fèi)用4.2萬(wàn)元。

（4）運(yùn)道：利用運(yùn)道標(biāo)高差在運(yùn)道下幫鋪設(shè)鐵水槽，使采面和運(yùn)道淋水進(jìn)鐵水槽自流，進(jìn)入2286泄水巷系統(tǒng)。

2.3.3 利用2286泄水巷系統(tǒng)進(jìn)行水煤分離治理

（1）利用振動(dòng)篩進(jìn)行水煤分離。

2286泄水巷系統(tǒng)供安裝五部振動(dòng)篩，泄水巷下段安裝1和2號(hào)振動(dòng)篩，外邊眼安裝3號(hào)振動(dòng)篩，里邊眼上口安裝4和5號(hào)振動(dòng)篩。前期采面水經(jīng)運(yùn)道水溝流進(jìn)5號(hào)振動(dòng)篩和4號(hào)振動(dòng)篩（如果2286采面水小時(shí)，兩部振動(dòng)篩串聯(lián)使用，可以減少水煤泥；如果2286采面水大時(shí)，兩部震動(dòng)篩并聯(lián)使用，增大振動(dòng)篩進(jìn)水煤泥量和分離煤量）；再進(jìn)2286泄水巷水溝，如進(jìn)1號(hào)振動(dòng)篩后就進(jìn)1號(hào)或3號(hào)沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀完后水進(jìn)-500大巷。如進(jìn)2號(hào)或4號(hào)振動(dòng)篩就近2號(hào)沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀完水經(jīng)水溝流進(jìn)-500大巷。后期采面水經(jīng)運(yùn)道水溝流進(jìn)3號(hào)振動(dòng)篩，再進(jìn)外邊眼水溝，同上進(jìn)沉淀池沉淀。

使用振動(dòng)篩后，每月減少員工挖煤泥量（根據(jù)地測(cè)科提供采面涌水量2 m2/min）=每分鐘涌水量×每立方水振動(dòng)篩分離出煤×60min×24h×30d=2×0.05×60×24×30=2520 t。

（2）利用沉淀池和閘墻進(jìn)行沉淀水煤泥。

2286泄水巷系統(tǒng)供壘6組沉淀池，分別是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)沉淀池。2286里泄水巷共5個(gè)小川，每隔30 m壘一道閘墻，閘墻采用立柱大板逼幫，用袋子裝煤要求寬度不小于1.2 m，高度不小于1.2 m中間縫隙用黃泥填實(shí)。2286采面每過(guò)一個(gè)小川后采面老塘水就進(jìn)本川，在2286里泄水巷外口壘有15 m6號(hào)沉淀池（里面隔成3個(gè)小沉淀池），用于沉淀里泄水巷煤泥；5號(hào)沉淀池長(zhǎng)20 m，只有4和5號(hào)振動(dòng)篩不能用或采面發(fā)生水災(zāi)4號(hào)和5號(hào)振動(dòng)篩振不過(guò)來(lái)時(shí)作為應(yīng)急沉淀池；1、2、3和4號(hào)沉淀池長(zhǎng)度都是60 m，沉淀經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩分離完煤后水煤泥，沉淀完水流進(jìn)-500大巷。通過(guò)布置沉淀池，可以減少進(jìn)入大巷水溝和水倉(cāng)煤泥。

（3）利用鐵水溝排水。

2286運(yùn)道和泄水巷利用鐵水溝排水，減少了管路敷設(shè)，增大了水量，施工速度快，也不易發(fā)生堵塞。鐵水溝上面4個(gè)角都有眼，要求兩塊鐵水溝必須用8#鉛絲連接牢固。每部振動(dòng)篩入口也用鐵水溝引水。

（4）利用溜子和皮帶運(yùn)輸。

在外泄水巷安裝一部800 mm膠帶輸送機(jī)與礦主運(yùn)煤系統(tǒng)連接，每部振動(dòng)篩分離出煤通過(guò)40 T刮板輸送機(jī)運(yùn)到外泄水巷膠帶輸送機(jī)上；在6號(hào)沉淀池上安設(shè)一部40 T刮板輸送機(jī)，當(dāng)人工清挖此沉淀池時(shí)，清挖煤通過(guò)40 T刮板輸送機(jī)外運(yùn)；在1號(hào)和2號(hào)沉淀池上分別都安設(shè)了一部吊掛電動(dòng)皮帶，在3號(hào)和4號(hào)沉淀池上分別都安設(shè)了一部40 T刮板輸送機(jī)，清挖煤泥時(shí)通過(guò)電動(dòng)皮帶外運(yùn)煤泥，安設(shè)吊掛電動(dòng)皮帶，不占空間、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、安全和操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

（5）利用管路收集凈水。

2286泄水巷共有3趟ф108 mm管路和4趟ф159 mm管路用于凈水收集。2286里泄水巷5川和3川及2川地測(cè)科在每處各打了三個(gè)鉆孔泄水，還有2286外泄水巷開(kāi)口里554 m鉆窩打了三個(gè)鉆孔泄水，鉆孔總穩(wěn)定水量7 m3/min。我區(qū)通過(guò)3趟ф108 mm管路和ф2趟159 mm管路把鉆孔水全部收集，通過(guò)管路壓入礦ф327 mm管路，利用2趟ф159 mm管路收集4號(hào)沉淀池凈水也自壓進(jìn)入礦ф273 mm管路。

每月節(jié)約排水成本：按排水費(fèi)用0.5元/m3，每月節(jié)約費(fèi)用30×24×60×7×0.5=151200元。

（6）其它實(shí)施效果。

①振動(dòng)篩入水口水煤泥分離器，以前局部中落水點(diǎn)，使用后整部振動(dòng)篩寬度全是落水點(diǎn)，起到了很好效果。

②振動(dòng)篩接煤嘴，每部振動(dòng)篩安裝好后都沒(méi)有側(cè)卸接煤嘴，我區(qū)自主研制了振動(dòng)篩接煤嘴，使振動(dòng)篩振出來(lái)煤經(jīng)接煤嘴到刮板輸送機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，提高了機(jī)械效率，減少了生產(chǎn)事故，保證了采面正常循環(huán)。

③鐵水溝式分水閘門(mén)，運(yùn)道和泄水巷鐵水溝與振動(dòng)篩入口鐵水溝搭接處我區(qū)自主研制了四通或三通鐵水溝式分水閘門(mén)分水閘門(mén)，按拆方便、操作簡(jiǎn)單，可控制水量，達(dá)到了良好效果。

3 采取措施

多次組織現(xiàn)場(chǎng)水災(zāi)演習(xí)實(shí)驗(yàn)，并制定了《2286泄水巷治水人員避水災(zāi)安全技術(shù)措施》，并在每部振動(dòng)篩位置做好了躲避硐。各部振動(dòng)篩處安設(shè)KTC109擴(kuò)音電話與2286采面擴(kuò)音電話串聯(lián)，同時(shí)在各部振動(dòng)篩及沉淀池處安裝電話，方便有事時(shí)，兩單位相互聯(lián)系及本區(qū)內(nèi)部聯(lián)系；每班檢查電話是否完好，不完好時(shí)及時(shí)處理。