鄰空掘巷老空區(qū)積水探放方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

李平偉

摘要：本文結(jié)合平煤十礦己17-24100下分層掘進(jìn)工作面，闡述了煤礦掘進(jìn)工作面老空區(qū)積水探放的方案設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)施的選用和使用、施工方法及安全技術(shù)要求和應(yīng)急處理措施，為實(shí)現(xiàn)沿積水區(qū)安全掘進(jìn)施工提供了有效的解決方案。

關(guān)鍵詞：煤礦;掘進(jìn)工作面;施工;探放水

中圖分類號(hào)：TD745 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2020）08-0091-02

引言：探放水是煤礦掘進(jìn)，特別是下分層掘進(jìn)工作面施工過(guò)程中經(jīng)常進(jìn)行的一項(xiàng)災(zāi)害治理措施，其方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性、施工管控措施的針對(duì)性、有效性，直接影響著探放水的效果，因此進(jìn)行規(guī)范、合理的探放水設(shè)計(jì)，順利的實(shí)現(xiàn)積水的探放，解除水患威脅，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)尤為重要。

1 工作面概況

己17-24100工作面位于平煤十礦-320水平己四采區(qū)西翼第四區(qū)段，南北相鄰區(qū)段己17煤層均未開采，上覆己15.16-24100采空區(qū)、己15-24080采空區(qū)。己17-24100工作面沿己17煤層頂板施工，其上為厚3.4～5.6m的己15.16假頂;己17煤層底板為厚3～5m的砂質(zhì)泥巖夾薄層細(xì)砂巖。經(jīng)綜合分析，己17-24100風(fēng)巷掘進(jìn)工作面主要水害為己15-24080采空區(qū)內(nèi)的老空水。

積水區(qū)位于己15-24080機(jī)巷8034點(diǎn)處至8038點(diǎn)外37m，預(yù)計(jì)積水區(qū)長(zhǎng)140m，寬0～31m，積水標(biāo)高-623.8m，水頭高度0～6.2m，積水面積2170m2，積水量1800m3左右，放水點(diǎn)預(yù)計(jì)最大水壓0.06Mpa。

2 探放水工程設(shè)計(jì)

2.1物探。采用瞬變電磁超前物探，每次物探沿掘進(jìn)方向有效距離按50m控制，保持超前距、巷幫均不小于20m，結(jié)合鉆探結(jié)果無(wú)異常后方可允許向前施工30m。

2.2鉆探。

（1）超前探水：巷道施工到積水區(qū)警戒線時(shí)必須執(zhí)行超前探水措施，每循環(huán)布置兩個(gè)鉆孔，超前距不小于30m，并且鉆孔終孔進(jìn)入老空區(qū)長(zhǎng)度不小于3m，進(jìn)入積水區(qū)警戒線前或在允許施工距離內(nèi)，若出現(xiàn)頂板淋滴水、巷幫煤壁潮濕等異常現(xiàn)象要提前進(jìn)行探放水。積水區(qū)警戒線位置設(shè)計(jì)鉆孔4個(gè)，編號(hào)為警11#、警12#、警21#、警22#孔，均設(shè)計(jì)在巷道頂板下2.0m處。

（2）探放水位置：分別在己17-24100風(fēng)巷開口位置向里652m、664m、676m、687m、699m、711m、722m處，在正風(fēng)巷開口向里647m處做水泵窩，長(zhǎng)4.0m，寬4.0m，高2.6m，深度低于巷道底板1.5m，支護(hù)形式為梯形棚子。

（3）鉆孔參數(shù)：共設(shè)計(jì)14個(gè)鉆孔，編號(hào)為1-14，其中1-7號(hào)孔設(shè)計(jì)在頂板下1.5m處;8-14號(hào)孔設(shè)計(jì)在巷道頂板下2.0m。

2.3鉆孔結(jié)構(gòu)。警11#、警12#、警21#、警22#孔設(shè)計(jì)60m左右進(jìn)入老空區(qū)，14個(gè)探放水鉆孔均設(shè)計(jì)31m左右進(jìn)入老空區(qū)，所有鉆孔均進(jìn)入老空后再鉆進(jìn)3m后方可停鉆。

2.4孔口管安裝及要求。

（1）每孔準(zhǔn)備套管一根，套管長(zhǎng)10.5m，套管Φ108mm，鉆孔Φ75mm，套管外端安閘閥，以保證控制放水量。

2.5排水設(shè)備及線路。

（1）排水管路及排水路徑：在探放水位置附近的水泵窩內(nèi)安裝2臺(tái)水泵，水泵型號(hào)為100D-16×9，電機(jī)功率為37KW，單泵排水量為54m3/h，揚(yáng)程大于50m。

（2）打鉆出水后，老空水用4寸排水管路經(jīng)水泵窩→己17-24100風(fēng)巷→己17-24100風(fēng)巷車場(chǎng)→己四軌道下山→己四水倉(cāng)。

3 探放水工程施工及技術(shù)要求

3.1安裝鉆機(jī)。所有探放水鉆孔均用ZDY-1400鉆機(jī)進(jìn)行施工，鉆機(jī)穩(wěn)定后，打立柱固定鉆機(jī)并加固鉆機(jī)附近棚子，以保證棚子和鉆機(jī)牢固后，調(diào)整好鉆機(jī)角度、方位，使其與設(shè)計(jì)方位一致，接通電源并試運(yùn)轉(zhuǎn)，保證鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

3.2開孔。所有探放水鉆孔開孔前重新核定開孔方位及角度與設(shè)計(jì)完全一致后，用Φ50mm光面鉆桿接Φ110mm鉆頭開孔。鉆進(jìn)至孔深10.5m停鉆，撥出鉆具，并把孔內(nèi)的煤（巖）粉沖洗干凈，準(zhǔn)備下套管。

3.3固套管。

（1）每孔準(zhǔn)備Φ108mm套管一根，破布5公斤，干海帶2公斤，套管長(zhǎng)10.5m。

（2）用干海帶在套管上均勻纏一層，并在海帶外再均勻纏一層破布，用大錘或鋼梁把套管順鉆孔全部砸入煤體，并確定套管固定牢固。

3.4探水。套管固定牢固后，開始探放水，首先把4寸閘閥安裝在套管法蘭盤上，用Φ75mm無(wú)巖芯鉆頭接Φ50mm光面鉆桿下入孔內(nèi)開始鉆進(jìn)，把剩余煤柱打透。

3.5排水。在探放水孔出水后，經(jīng)水溝流入附近水泵窩，利用水泵窩處兩臺(tái)水泵進(jìn)行排水。

4 主要安全技術(shù)措施

4.1一般要求。

（1）所有探放水鉆孔每次開孔前必須由地測(cè)部門專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)給定鉆孔方位及角度。

（2）每次施工前要并敲幫問(wèn)頂，嚴(yán)防掉頂、片幫傷人和損壞設(shè)備。

（3）鉆進(jìn)前，必須將鉆機(jī)固定好，鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，嚴(yán)禁鉆機(jī)左右搖晃，鉆桿后嚴(yán)禁站人。

（4）探放水期間，鉆機(jī)前方、后方不得站人，避免孔內(nèi)噴渣或頂鉆傷人。

（5）每次探放水打鉆前，必須加固鉆孔周圍10米內(nèi)的的支護(hù)，支護(hù)必須緊跟迎頭。

（6）每次探放水前，將迎頭20米內(nèi)的機(jī)電設(shè)備必須轉(zhuǎn)移至距探放水地點(diǎn)不低于15m外，以便退路暢通。

（7）探放水期間，要加強(qiáng)供電管理，配備專用電源，杜絕停電事故的發(fā)生，鉆機(jī)和水泵電源開關(guān)必須各自獨(dú)立。

（8）探放水或排水期間，每班配備一名泵工，一名機(jī)電工，堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)交接班。

（9）打鉆出水后，應(yīng)嚴(yán)格按水泵排水能力控制放水量，放水過(guò)程中如有堵孔情況發(fā)生，必須及時(shí)捅孔，繼續(xù)放水。