淺析采煤工作面防治水安全技術措施

王玉強　王玉亮

摘要：三煤柱大煤3#工作面受原三水平水倉（已報廢）三水平北翼動水影響，目前將內外水倉積水基本排干，還有約0.2m3/min出水量，在工作面運料巷過水倉處打放水孔，放水水量0.2m3/min。主要受采礦活動影響，老頂冒落后，有淋水現象，水量約0.2 m?/min，裂隙發育地段局部可達0.3 m?/min。結合現場實際情況，總結和采取有效的防治水措施。

關鍵詞：采煤工作面;防治水技術;應對措施

煤礦水害是煤炭生產時經常遇到的五大災害之一，是影響礦井安全生產的重要因素，直接威脅到礦井作業人員的生命安全。因此，為有效保障工作面作業人員的生命安全，煤礦企業及相關管理部門需要重點探索發現煤礦水害主要原因及煤礦防治水技術措施的研究，重視合理的規劃和布局，為礦井作業人員提供一個良好的作業環境，進一步促進煤礦企業的長遠發展。

一、概況

三煤柱大煤3號工作面，地面標高：+186.4～+189.6，工作面埋深587m，開采2#煤層，煤厚平均5.3m，傾角平均23°，工作面走向長度平均235m，傾向長度平均97m。

工作面下機頭部位采用ZF2600/16/24大尾梁支架支護，工作面其它部位采用ZFZ2000/15/23型輕放支架支護。MG170/410-WD型采煤機落煤、工作面溜子選用SGZ-630/264型刮板輸送機，順槽溜子選用SZQ-730/75型刮板輸送機，溜子道皮帶輸送機選用DSJ-100/63/75×2型皮帶輸送機適應工作面生產需要。

二、工作面水的來源

三煤柱大煤3#工作面受原三水平水倉（已報廢）三水平北翼動水影響，目前將內外水倉積水基本排干，還有約0.2m3/min出水量，在工作面運料巷過水倉處打放水孔，放水水量0.2m3/min。主要受采礦活動影響，老頂冒落后，有淋水現象，正常涌水量約0.2 m?/min，裂隙發育地段局部可達0.3 m?/min。結合現場實際情況，總結和采取有效的防治水措施

三、工作面水的危害

各種水源都有可能通過斷層破碎帶、工作面推進過程中形成的裂隙等涌、滲、流入工作面，給工作面造成刮板輸送機和皮帶帶水煤，尤其是上山運輸過程中，水和煤合成水煤很難運輸，會造成以下情況的發生：

1、皮帶跑偏、打滑、皮帶機尾淤煤等現象;

2、因水煤造成皮帶跑偏、打滑等皮帶會磨損嚴重，甚至因磨損造成次生災害事故;

3、造成各種機電設備進水，影響機電設備正常運轉;

4、造成頂板破碎，流煤和矸，對工作面支架支護頂板工作帶來很大影響;

5、形成水煤嚴重影響工作面和巷道安全質量標準化工作;

6、水煤造成排水管路的堵塞，排水設備的不能正常運轉;

7、若工作面頂底板涌水量大，會發生淹沒工作面，甚至淹沒礦井等危險，給礦工生命安全和企業財產造成很大損失。

四、工作面頂板防治水技術

2018年9月6日對該工作面進行了瞬變電磁探測和無線電波透視，本次重點是對底板水的探測及工作面隱伏構造，三煤柱3號回采工作面瞬變電磁探查在運料道和溜子道每個測點探測順層、斜下30?、斜下60 ?、垂直底板及外幫斜下30°、斜下60°共六個方向;切眼每個測點探測外幫斜下30°、斜下60°共兩個方向共計探測數據335個。

無線電波透視采用定點法觀測，發射點距50m，接收點距10m。共布置發射點12個，接收點50個

1、本次探測范圍為工作面內煤層順層及底板20-130m，工作面外幫60m;

2、三煤柱3號回采工作面內未發現陷落柱的特征，分析工作面內不存在低電阻率陷落柱;

3、三煤柱3號回采工作面內構造異常區為斷層所致，該工作面內不存在其他大于煤厚的斷層，斷層富水性較差（溜子道瓦斯鉆孔探測到該區域有斷層互為驗證，斷層不導水）;

4、工作面回采前，編制專項探放水安全技術措施。

5、該工作面垂上部為原三水平水倉（已報廢），現已將內外水倉清理積水排干，還有約0.2m³/min動水，在三煤柱運料巷過水倉處打放水孔，放水水量0.2m³/min，放水水量正常，水倉無積水，回采過程中，每班安排人員通孔，防止孔堵塞。

五、工作面水的預防

1、工作面生產前，地測防治水部門提供工作面的詳細水文地質報告等資料，根據工作面的水文地質報告預測涌水量，制定安排合適的臨時排水水倉和排水設備及管路等。

2、在工作面運料道有兩處水窩規格為2m*2m*1.5m，里處水窩配置QBY-65氣動隔膜泵一臺，隨工作面的推移外移氣動隔膜泵，將水排至三煤柱泵房，溜子道目前有三處水窩規格分別為2m*2m*1.5m，里處水窩配置兩臺BQS100-25-37/N（J）潛水泵2臺，工作面下機頭低洼處配備一臺QBY-65氣動隔膜泵一臺，隨工作面推移移動水泵，通過排水管順聯絡巷將水排至臨時泵房。做好排水管路及水溝的清理、檢修維護工作，保持排水順暢高效。

3、在工作面溜子道超前處理超前擴幫1.0m，在下端頭轉載機機尾正下側（擴幫側），預留做水窩并保持低于轉載機0.8m，并根據工作面推進時時遷移水窩。

4、采用自行研究設計的水煤分離裝置和可移動式自動清淤沉淀池，保證水煤不進輸送機，有效的將水和煤分離并排至指定位置。

5、生產中遇到下列現象之一時，應立即停止作業，立即報告公司生產部調度室，發出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。

①煤壁或頂板突然滲出水珠，或者煤層突然松軟發潮。

②頂板淋水增大或底板突然涌水。

③煤壁出現暗紅色水銹、掛汗。

④工作面空氣變冷，或因水蒸氣大而產生霧氣。

⑤有嘶嘶水叫聲。

⑥底板鼓起，產生裂隙，裂隙向外滲水、水色發混，有臭味，或頂板壓力增大。

⑦工作面或其它地點發現有煤層變濕、掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板來壓、片幫、淋水加大、底板鼓起或產生裂隙、出現滲水、底板涌水、煤壁潰水、水色發渾、有臭味等透水征兆時，應當立即停止作業，報告礦調度室，并發出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。公司生產部調度室接到上述現象匯報時，應立即組織安全監督處、生產技術部水文專業人員到井下現場查看情況，認真分析，采取措施，進行處理，在原因未查清、隱患未排除之前，不得進行任何活動。

六、工作面回采期間水害防止措施

1、對工作面揭露的斷層及巷道進行了全面調查，回采過程中應加強對工作面隱伏構造和斷層跟蹤調查，發現異常情況立即停止回采，制定針對性措施，進行處理，只有將隱患消除后，方可恢復生產。

2、預計開采期間該工作面最大涌水量為0.3 m?/min，工作面兩巷低洼處配備排水能力不小于0.5m?/min排水設備及管路。

3、回采前，在醒目位置設置避災路線指示牌，工作面設置專用電話，保證一旦出水，人員能夠安全撤離，避免發生水害事故。

4、回采過程中加強奧灰水位觀測，如有異常及時分析處理。

6、如果發生水害事故應立即按照專項水害事故應急處置方案執行。

七、結束語

采煤水害是五大災害之一，具有較高的風險，如果沒有采取正確的措施予以處理，極可能造成巨大的生命和財產損失，給煤礦企業帶來諸多不良影響，因此采煤工作面通過防治水的技術應用，可大大降低和減少工作面的涌水量，能夠使工作面具備生產條件，而且還能保證工作面的正常推進度，為礦井帶來客觀的經濟效益和社會效益，確保礦井的穩定和發展。