淺談資源整合礦井如何強(qiáng)化井下超前探測(cè)工作

摘 要：玉泉煤業(yè)屬于資源兼并重組整合高水害高瓦斯礦井，整合前井田內(nèi)9#煤層已幾乎全部開采（8#煤層踏空），15#煤層已進(jìn)行了大范圍開采，分布多處大小不等的采空區(qū)，9#、15#煤層采空區(qū)內(nèi)聚集了大量采空區(qū)積水，對(duì)礦井安全生產(chǎn)存在嚴(yán)重威脅。以玉泉煤業(yè)為例，堅(jiān)持有掘必探，先探后掘的原則，采取物探先行、長探驗(yàn)證、短探彌補(bǔ)、化探跟進(jìn)的綜合防治水措施，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理，取得較好效果，確保了礦井安全，具有一定的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：資源整合礦井；采空區(qū)積水，防治水措施；超前探測(cè)

山西陽泉盂縣玉泉煤業(yè)有限公司位于盂縣縣城南8km，屬于資源兼并重組整合高水害高瓦斯礦井。井田東西長約3Km，南北寬約2Km，礦區(qū)面積6.5749Km2，開采 深度+980m～+820m標(biāo)高。主要可采煤層為太原組8#、9#、15#煤層，整合前井田內(nèi)9#煤層已幾乎全部開采（8#煤層被破壞），15#煤層已進(jìn)行了大范圍開采，分布多處大小不等的采空區(qū)，現(xiàn)開采15#煤層，15#煤層平均厚6.91m。據(jù)山西地寶能源有限公司編制的《山西陽泉盂縣玉泉煤業(yè)有限公司隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素普查報(bào)告》，井田內(nèi)分布9#煤層、15#煤層老空積水區(qū)共25處，合計(jì)積水量96.26萬m3。鄰近本礦東部相鄰路家村煤業(yè)公司和躍進(jìn)煤業(yè)公司在本礦井邊界附近分布9#煤層、15#煤層共6處，合計(jì)積水量7.66萬m3。

1 強(qiáng)化井下超前探測(cè)工作

玉泉煤業(yè)為做好采空區(qū)水害防治工作，堅(jiān)持有掘必探、先探后掘的原則，采取物探先行、長探驗(yàn)證、短探彌補(bǔ)的綜合防治水措施[ 1-2 ]。

1.1 物探先行

井下超前物探采用瞬變電磁法[ 3-4 ]，探查明巷道前方80～100m，頂?shù)装迳舷?0°內(nèi)的低阻異常水文地質(zhì)情況。實(shí)行全覆蓋探測(cè)，安全區(qū)每掘進(jìn)80m探測(cè)一次，警戒區(qū)和危險(xiǎn)區(qū)每掘進(jìn)60m探測(cè)一次。

瞬變電磁法儀器由俄羅斯科學(xué)院地球物理研究所STC Tsikl-GeoLtd公司生產(chǎn)的CEI-7瞬變電磁系統(tǒng)，根據(jù)玉泉煤業(yè)歷次探測(cè)結(jié)果、鉆探驗(yàn)證及掘進(jìn)巷道揭露的資料，視電阻率值低于20Ω·m視為異常含水區(qū)，為鉆探設(shè)計(jì)及礦井防治水提供依據(jù)。

1.2 長探驗(yàn)證

超前長探控制幫距30m，超前30m的安全距離，鉆孔平剖面呈扇形布置。安全區(qū)實(shí)行探110m，允許掘進(jìn)80m，留30m的安全距離，超前鉆孔不少于3個(gè)；警戒區(qū)實(shí)行探90m，允許掘進(jìn)60m，留30m的安全距離；超前鉆孔不少于5個(gè)，風(fēng)險(xiǎn)區(qū)實(shí)行探60m，允許掘進(jìn)30m，留30m的安全距離，超前鉆孔不少于9個(gè)。鉆孔布置在平面圖和剖面圖上呈扇形，鉆孔與巷道的幫距控制在20m。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件發(fā)生變化時(shí)可改變探測(cè)距離、允許掘進(jìn)距離、鉆孔數(shù)量，但必須保證有30m的安全距離。每個(gè)鉆場(chǎng)一設(shè)計(jì)、一措施，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、措施施工，如果地質(zhì)條件發(fā)生變化，需要改變鉆孔設(shè)計(jì)，探水隊(duì)需經(jīng)礦分管領(lǐng)導(dǎo)同意。鉆孔驗(yàn)收由當(dāng)班礦帶班人員組織地測(cè)科、安檢科、探水隊(duì)、掘進(jìn)隊(duì)、監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行六人簽字。每組鉆場(chǎng)施工結(jié)束后向礦提供施工總結(jié)報(bào)告。對(duì)物探異常區(qū)要采取防透水、透氣的針對(duì)性措施，保證鉆孔施工質(zhì)量，保證巷道掘進(jìn)時(shí)能見到中孔。嚴(yán)格執(zhí)行停止掘進(jìn)、允許掘進(jìn)通知單制度，嚴(yán)禁超前安全循環(huán)距離掘進(jìn)。

1.3 短探彌補(bǔ)

為彌補(bǔ)長探孔數(shù)量的不足，巷道掘進(jìn)時(shí)采用超前短探來加強(qiáng)對(duì)老空水的防范。超前短探正常循環(huán)施工實(shí)行探8m，允許掘進(jìn)5m，留3m的超前安全距離，幫距控制3m，掘進(jìn)隊(duì)可根據(jù)自己的施工組織、進(jìn)尺情況，短探孔深可加大，但必須能保證有3m的超前距離。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件發(fā)生變化時(shí)可改變探測(cè)距離和允許掘進(jìn)距離，施工隊(duì)編制專項(xiàng)安全技術(shù)措施。

加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，各掘進(jìn)頭超前短探實(shí)行掛牌管理，即現(xiàn)場(chǎng)懸掛短探設(shè)計(jì)牌板、短探管理牌板及短探驗(yàn)收記錄表?，F(xiàn)場(chǎng)管理實(shí)行礦值帶班領(lǐng)導(dǎo)、科室、掘進(jìn)隊(duì)三級(jí)管理模式，每班的短探孔由班長、隊(duì)管理人員、礦值帶班人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收簽字，短探未經(jīng)班長、隊(duì)管理人員、礦值帶班人員驗(yàn)收巷道不得掘進(jìn)，對(duì)短探不到位，嚴(yán)格按制度考核。

1.4 化探跟進(jìn)

對(duì)長探、短探及巷道掘進(jìn)頂板出水點(diǎn)采取水樣進(jìn)行分析，及時(shí)判斷出水水源，為礦井防治水提供依據(jù)。

2 結(jié)語

資源整合礦井存在采空區(qū)邊界及采空區(qū)積水不清，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)礦井采掘活動(dòng)構(gòu)成嚴(yán)重水害威脅，以玉泉煤業(yè)井下采空區(qū)防治水為例，堅(jiān)持有掘必探、先探后掘的原則，采取物探先行、長探驗(yàn)證、短探彌補(bǔ)、化探跟進(jìn)的綜合防治水措施，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理，取得較好效果，確保了礦井安全，是整合資源礦井下防治采空區(qū)水害最有效的防治措施，可以推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉貴卯.淺談資源整合礦井防治水工作實(shí)踐[J].能源與節(jié)能，2013，90（3）：66，86.

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作者簡介：李明山（1968-），男，四川資陽人，工程師，1990年畢業(yè)于湘潭礦業(yè)學(xué)院（現(xiàn)湖南科技大學(xué)）水文地質(zhì)與工程地質(zhì)，長期從事煤礦防治水工作。