彭莊煤礦老空水探放方案設計與應用

王猛

摘? 要：彭莊煤礦1305工作面地層含水層豐富，在采掘生產中存在老空水水害威脅。通過老空水探放技術提前確定老空區的位置及相關數據，提出針對性的探放水方案并加以應用，從而疏放了老空水，避免了掘進過程中遇到老空區發生突水等災害，有效提高了施工速度。

關鍵詞：老空區;水害;探放水

中圖分類號：TD21? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）06-0103-02

引言

掘進工作面揭露老空巷（指報廢井巷和采空區的總稱）時，老空內有水、火、瓦斯等，往往容易引發事故，老空區內的積水是限制煤礦高效生產的重要原因[1-3]。揭露老空區，老空水探放不合理可能會發生透水事故，造成經濟損失，影響工期[4-5]。所以在掘進中對老空區內的積水進行合理高效的探放，對老空區內瓦斯進行管理，安全高效地貫通并通過舊巷或采空區，避免與老空肓目穿透具有重要的研究意義[6]，是保證煤礦安全高效生產的關鍵之一。

1 工程概況

彭莊煤礦1305工作面是為了形成1305工作面生產系統，用于回風巷道、安全出口、運輸巷道、敷設電纜和管路等。

水文地質情況：該面可采范圍位于-750m標高以上，

-500m標高以下，水文地質情況簡單，影響回采的直接充水水源有老空水、3下煤底板砂巖水、頂板砂巖水。

（1）頂板砂巖水：3下煤直接頂為細砂巖，厚0.72～10.8m，平均為5.76m，為弱含水層，富水性不均勻。在巷道掘進過程中，砂巖水主要以淋水或滴水形式涌出，預計回采期間正常水量15m3/h，最大水量30m3/h。

（2）底板砂巖水：3下煤直接底為砂巖，厚9.56～12.43m，平均為10.68m。在巷道掘進過程中，局部砂巖水以滲水的形式涌出，預計回采期間正常水量20m3/h，最大水量40m3/h。

（3）老空水：本工作面上部的1301、1303面已回采完成，雖貫通1305下順槽前對1303面老空水進行過探放，但老空區內動水量預計有20m3/h，同煤層涌水量為15m3/h，老空區內仍有大量積水。

因此，必須對影響回采的充水水源進行探水設計并編制相應探放方案。

2 過老空探放方案設計

2.1 探水

（1）探水線的確定

根據《礦井水文地質規程》中的規定，積水老空區探水線是采掘工程平面圖上標注的積水區及其最洼點的具體位置和積水外緣標高，向外推60m所劃定的積水老空區的警戒線[7]。工作面進入積水警戒線后，必須超前探放水，并在距積水實際邊界20m處停止采掘作業，進行打鉆放水，在確認積水已被基本放凈后，方可繼續進行采掘作業[7]。

2.3 排水方案確定

（1）設備選型

1305皮順有一個端頭水倉、一個內水倉（C33點處）、兩個環形水倉（1#和2#水倉）和一個三中水倉，中間三處低洼水窩。在正常情況下，1305皮順低洼水窩：BQW30-50潛水泵2臺;1305軌順有低洼水窩：BQW60-50潛水泵2臺。三中水倉：BQW60-55潛水泵2臺（1臺備用）;1#環形水倉：DAL-125×9多級泵2臺、D85-45×4多級泵1臺（備用）;2#環形水倉：DAL-125×9多級泵2臺;內水倉、端頭水倉：BQW50-150、BQW60-55潛水泵各1臺。

（2）排水系統路線

1305軌順水倉→1305一聯巷→皮順1#環形水倉→三中車場→軌道下山水溝→-720水倉→井底水倉→副井→地面。

1305皮順端頭水倉→皮順環形水倉→三中車場→軌道下山水溝→-720水倉→井底水倉→副井→地面。

（3）排水能力校驗

水泵排水能力利用下式進行校驗：

（7）

1#環形水倉：DAL-125×9多級泵2臺，D85-45×4多級泵1臺（備用），流量為108m3/h，由式（7）計算校驗最大排水能力：

2#環形水倉：DAL-125×9多級泵2臺，流量為108m3/h，由式（7）計算校驗最大排水能力：

三中水倉：BQW60-55潛水泵2臺（1臺備用），流量為60m3/h，由式（7）計算校驗最大排水能力：

綜上所述，按最大涌水量計算，水泵的排水能力可以滿足要求。

2.4 防治水措施

（1）在工作面開采前，應對初壓范圍內圍巖裂隙水進行探放。

（2）觀測回采期間的水情（1303老空區、沖刷帶附近、斷層處、過P-3孔時、火成巖墻等），如果發現異常及時匯報相關負責人，經分析無水害威脅后，方可繼續回采。

（3）保持排水系統完好，功能正常，并配備足夠的備用排水系統。及時清挖水倉、水溝內的雜物，保持排泄暢通。

（4）所有工作人員必須熟悉避水災路線。

3 工程效果

彭莊煤礦1305工作面采用上述方法，累計排水18.7707萬m3，鉆孔出水量均小于10m3/h。工作而回采至今，涌水量一直不超80m3/h，解除了上方采空區積水對1305工作面回采的安全隱患，保障了施工安全，提高了施工速度，實現了煤礦安全高效生產。

參考文獻：

[1]郭宏偉.掘進工作面頻繁揭露老空老巷的瓦斯管理技術[J].煤礦安全，2009，12：21-23.

[2]付曉，李強.老空積水區探放過程的分析與實踐[J].中國西部科技，2009，7：27-28.

[3]郭彥華.老空水水害事故原因分析及防治措施研究[J].中國安全科學學報，2006，10：141-142.

[4]裴宏.淺析煤礦掘進工作面特殊地質環境下老空水探放[J].能源與節能，2016，10：139-140.

[5]馮科技.無壓探放老空水在煤巷掘進中的應用[J].價值工程，2011：51-52.

[6]陳利權.淺議掘進工作面揭露老空巷時瓦斯與積水管理技術[J].煤礦技術，2014，01：88-89.

[7]中國煤炭工業部.礦井水文地質規程[M].北京：中國工業出版社，1964.