回采工作面探放上覆采空区积水专项设计

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1、回采工作面探放上覆采空区积水专项设计摘要：以实现井下回采工作面的安全回采为目的，结合工作面地质、水文地质情况以及物探成果资料对上探钻孔进行科学、合理设计和布置，然后根据设计进行钻探施工，最终通过钻探的手段查明回采工作面上覆采空区积水情况并进行安全疏放。关键词:回釆工作面；探放；上覆；老空积水0引言矿井首采工作面位于14号煤，本煤层煤厚0.38-3.75m,平均1.90m。首采工作面上覆3、11、12号煤层大部已采空，采空区存在积水。由于该工作面距离上覆12、11号煤层采空区较近，14号煤层与12、11号煤层的层间距分别为10-16叭41-53m左右。通过计算，1

2、4号煤层导水裂缝带最大高度为67.6m,大于14号煤层与11号煤层的层间距，14号煤层导水裂缝可导通至11、12号煤层采空区，所以存在极大的安全隐患,为了消除隐患，准备采取钻探的手段查明并排放上覆采空区积水。1、探放水目的1.1钻探验证地面物探圈定的首采工作面上覆11、12号煤层采空区积水异常区；1.2用钻探查明首采工作面顶板上覆11、12号煤采空区积水情况;1.3对查明的首采工作面上覆11、12煤采空积水进行疏放，确保首采面回采安全。2、井下探放水钻孔布置首采工作面沿顺槽方向标高中间低两边高，为一向斜构造，主要面临的威胁是上覆12号、11号煤采空区积水，本次探

3、放水主要以这两个煤层为目的层位。14号煤层采掘工程平面图见图1。图1：14号煤层采掘工程平面图2.1探放水范围:在工作面垮落区影响范围内须布置一定量的钻孔，以将该范围内积水放出，根据2009年《煤矿防治水规定释义》提供的公式，结合本矿煤系地层岩性较为坚硬的实际情况，根据公式计算:H=20XVM10H：导水裂隙带高度(m)；M：煤厚(ni)14号煤最大导水裂缝带高度67.6m,塌陷角若按70。考虑，钻孔垂直顺槽水平投影距离应不小于25叽2.2钻孔间距确定：初步拟定回风顺槽和运输顺槽内每隔60m布置一个钻窝，正常地段每个钻窝2个钻孔，向斜轴部、淋水带、物探异常区每个

4、钻窝加密1~2个钻孔。见图2O首采工作畴放水飙虹布鞠钻场加密钻孔^-11-1钻孔勘探范围图2：钻孔布置平面图表1：.施丄钻孔参数位置孔号孔深倾角方位角运输顺槽a・l・l~a・12・l60.4m51°233°a-112-261.7m50°0°加密钻孔根据现场情况确定回风顺槽b-l-l~b-12-l61.7m50°55°b亠2~b-12-260.0m51°220°加密钻孔根据现场情况确定注意：以上各钻孔参数应根据现场施工情况及出水情况进行修止,在物探异常区和向斜轴部等重点区域应该根据实际情况加密布孔。3、施工要求3.1钻探过程中应严密监测钻孔返水情况、水量突然增大、

5、顶钻等现象将发生时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆。关闭孔口闸阀,测量水压，并立即向矿方汇报，派专人监测水情。情况危急时，必须立即撤出受水威胁人员。3.2钻孔探到水后，应根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能力。4、施工程序钻孔的施工程序为：钻孔定位一开孔钻进至孔口管设计深度一下入孔口管注浆封闭一浆液凝固后钻进至12号煤层底板超前3m-＞下套管-＞继续钻进至设计层位。见图3O图3：钻孔施工工艺图5、排水系统针对目前情况，探放上覆老空水期间，钻孔放水量应控制在不超过70m3/ho由于工作面巷道中间段低，两边高，不利于水的自流，因此在探水巷道中须

6、铺设4寸排水管，且轨道大巷排水沟不能自流进主水仓，因此轨道大巷中两趟4寸排水管直接接至主水仓。4寸排水管和钻孔之间用5m长软管、异形接头连接，且每一探水点处排水管须安装分支管并通过软管分别连接三个钻孔。同时，现有排水系统需保持畅通，即两顺槽掘进期间安装的临时排水系统，在巷道低洼处有临时水仓，通过潜水泵排到轨道大巷排水沟，排水沟流到轨道大巷临时水仓，然后通过水泵将临时水仓的水排至主水仓。6、工作面探放水情况本项目共施工64个钻孔，总进尺约4531.76m,钻孔终孔揭11#煤层位置控制密度50mX60m,在物探异常区、向斜轴部、巷道淋水段、及疑似采空区位置加密C3个

7、钻孔，其中8个钻孔揭露了12#煤采空区，13个钻孔揭露了11#煤采空区，其中4个钻孔出水，最终成功排放采空区积水16481m3,从而确保了工作面的安全回采。7、结语7.1工作面采煤前，结合工作面地质、水文地质情况以及物探成果资料进行综合分析与评价，标定工作面上部异常区的分布位置及范Rio7.2通过对工作面的综合分析，然后科学、合理的进行钻孔的布置，并重点对异常区域进行加密钻孔探放，从而达到有目的性、有侧重点，从而达到全覆盖探水模式，最终实现安全消除工作面水害隐患。参考文献：[1]《井下探放水技术规范》（MT/T632-1996）；[2]《煤矿防治水规定》（国家安

8、全生产监督管理总局，20