東灘煤礦14317工作面探放水工程設計方案

侯俊華 王 宏

（兗州煤業股份有限公司東灘煤礦，山東 鄒城 273512）

1 工作面水文地質情況概述

東灘煤礦14317 綜放工作面位于十四采區西部，北鄰東灘煤礦與興隆莊煤礦礦界，南鄰東灘煤礦14316 工作面采空區，西鄰東灘礦與鮑店礦礦界，東鄰14318 工作面采空區。工作面兩順槽相互平行，東側順槽作為軌順，設計軌順巷中與14318 運順巷中間距9m，西側的順槽作為運順（運順西側布置有輔助運煤巷）。切眼南幫與14316 運順間距5.0m，垂直兩順槽布置。停采線暫定運順側距14310（西）軌順南幫290m，軌順側向北調斜30m。東灘煤礦14317 綜放工作面布置圖如圖1 所示。

為探查14317 工作面頂、底板含水層富水性分布情況，2018 年11 月在14317 工作面軌順和運順分別采用礦井瞬變電磁法和音頻電透視技術進行了水文物探工作。依據14317 工作面水文物探成果，在工作面內設計探放水鉆孔。

圖1 東灘煤礦14317 綜放工作面布置圖

2 探放水鉆孔深度布置原則

2.1 東灘煤礦3煤層導水裂隙帶高度計算

根據綜采放頂煤開采導水裂隙帶高度計算公式：

式中：

M-累計采厚，m。

14317 工作面的煤厚為5.40~9.40m，M 值取煤層最大采厚9.07m。計算得出，3 煤開采過程中導水冒裂帶高度80.71m，即順槽頂板以上86m。

2.2 煤層頂板巖性分析

通過分析14317 工作面附近的P1-1 水文長觀孔3 煤層頂板巖性資料，3 煤層頂板90m 范圍內大致分為兩個區段。3 煤層頂板0~67m 范圍內巖性以砂巖為主，砂巖因疏放影響，富水性較弱；頂板67~90m 范圍內巖性以粘土巖為主，間夾薄層砂巖，形成了較好的儲水巖性結構。故本次探放水鉆孔深度設計為3 煤頂板以上90m。

3 探放水位置設計的依據

3.1 瞬變電磁法水文物探成果報告

14317 工作面頂板共劃分1 處相對富水異常區：Ⅰ號相對富水異常區位于軌道順槽-70~ -150m范圍內，相對富水性評價為弱，推斷發育高度為50~60m。14317 工作面底板共劃分2 個異常區，分別為14317 軌順5#收尺點處底板下40~50m 處，14317 輔助運煤巷1#收尺點處底板下40~50m 處。

3.2 音頻電透視技術水文物探成果報告

14317 工作面頂板共圈定了3 個相對低阻異常區：①號異常發育在軌順切眼口向停采線180~330m，運順切眼口向停采線180~300m 的局部區域，異常幅值較弱，發育至煤層頂板0~30m 范圍；②號異常發育在運順切眼口向停采線430~460m，輔助運煤巷切眼口向停采線50~80m 的局部區域，異常幅值較弱，發育至煤層頂板0~30m 范圍；③號異常發育在軌順切眼口向停采線660~710m、760~810m，運順切眼口向停采線650~800m 的局部區域，異常發育范圍主要集中在煤層頂板上方0~50m 范圍。

綜合推斷，14317 工作面頂板上0~110m 整體富水性較差，局部砂巖異常區推測有一定的靜儲量富水區，富含水性較弱。

4 探放水孔設計參數

為消除隱患，需對異常區進行鉆探驗證，依據《煤礦防治水細則》第43 條規定，含水體不清楚時，在異常區鉆孔呈扇形布置，每組鉆孔不少于3 個。14317 工作面頂板含水層探放水鉆孔位置及施工參數見表1，14317 工作面底板含水層探放水鉆孔位置及施工參數見表2。

表1 14317 工作面頂板含水層探放水鉆孔位置及施工參數

表2 14317 工作面底板含水層探放水鉆孔位置及施工參數

5 鉆孔其他技術要求

5.1 鉆孔結構

預計探孔靜止水壓0.9MPa，選用不小于5.1m止水套管，探孔先施工不小于5.1m 孔徑Φ150mm裸孔，下入5.1m 長Φ108mm 止水套管，灌注固幫特固結套管，安裝孔口閘閥，止水套管固結后進行耐壓試驗，要求達到1.5MPa 并持續0.5h 方為合格，施工孔徑為Φ65mm 的裸孔。如探放水孔出水，則必須擴孔，擴孔孔徑為Φ75mm 的裸孔，完工后探孔接U 型引水管靠幫部將水引向集水池。

5.2 封孔要求

終孔后無水探孔采用水泥砂漿特進行封孔，封孔深度不小于5.1m。

5.3 設備

選用ZY-650 探放水專用鉆機，由專職探放水隊伍進行探放水作業。

6 鉆探驗證結果

東灘煤礦探放水隊伍從2018 年12 月15 日至2019 年1 月30 日對14317 工作面頂板施工探放水孔12 個，底板施工探放水孔2 個，各孔均未出現出水情況，消除了工作面開采期間的水害，為工作面安全生產提供保障。