探放层间距大于110米上覆采空积水技术研究及应用

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1、探放层间距大于110米上覆釆空积水技术研究及应用探放层间距大于110米上覆采空积水技术研究及应用【摘耍】地测防治水是煤矿安全生产的一项重耍工作。随着煤矿开采深度的增加，上覆采空积水对采掘工作面安全生产的影响越来越突出。在工作面开采前，必须对工作面上部的积水进行探放，待工作面上部积水全部排出后，方可组织生产。rti于上部采空积水赋存的状况多变，部分采空区范围不清、层间距离不一、积水量不清，给探放水工作带来许多不确定的因素。为此，矿对工作面上覆积水的探放总结出一套可行的方案，同时对特殊条件下上覆积水的探放进行研究和应用。【关键词】煤矿；安全生产；探放水；研究应用1矿井基本情况1.

2、1矿井概况青磁窑煤矿始建于1957年，现矿井核定生产能力为120万吨/年，井田面积10.8851km2o井田位丁•大同煤田的东北部，井田的东部为煤层露头线，东部煤层倾角大,中、西部基本为近水平煤层，总体为一个走向南北的单斜构造。东部为青磁窑逆断层构成本井田的东屏障，是煤层的露头线。区内构造较为简单，断层不多，断距不大（区内fl断层落差最大为12米，其它揭露的断层落差在2米左右）；在历年的开采过程中共揭露6个陷落柱，已揭露的最大陷落柱的直径为75米。1・2煤层赋存情况井田内共6层可采煤层，分别为2-2、3、7-1、11-1、12-2、14-2煤层,均为侏罗纪煤层。分为两个水平进

3、行开采。一水平开采2#、3#、7#层；二水平开采11-1、12-2、14-2煤层。2#、3#煤层已开采结束，现开采7#、11#煤层。1.3矿井开拓开采方式开拓方式:立井一斜井混合开拓方式。共有6个通向地面的井筒，分別为主井（箕斗井）、副井（罐笼井）、东山回风井、竹林寺回风井、材料斜井和旧主斜井。开采方式：按水平进行集中开采，各煤层中部南北向布置集中大巷，集中大巷的东、西两侧分盘区进行开采。采煤方法：刀柱式采煤和走向长壁采煤法。1・4主排水系统井下有三个中央水仓和一个辅助水仓，现行的排水系统有四趟直径为6寸的水管及一趟直径为4寸水管将矿井水直接排至地面。矿井正常的排水能力为25

4、0m3/小吋，最大排水能力为400m3/小吋，而矿井最大涌水量平均为98m3/小时，矿井综合排水能力能满足安全生产需要。2水文地质条件本区位于大同煤田北部的东南边缘，地表覆盖薄，属典型的低山丘陵地貌，黄土覆盖率低，植被稀少，降水少且强度集中，不利于大气降水的入渗补给，区内无常年地表水体，地表泄水条件良好；井FH内煤层属于深部开采煤层；含水层单位涌水量<0.lL/s.m,采掘工程不受水害影响;年平均最大涌水量66-105m3/ho矿井水文地质类型属中等型。目前矿井采空积水量可观，预计达93万M3,是矿井的主要水害，包括井田内小窑采空积水和本矿原來的采空积水。在进行采掘活动吋，必

5、须对上述采空积水采取有效探放，排除水患，确保矿井安全纶产。3防治水措施3.1建立完善的探放水管理制度一是设立专门的地测防治水机构；二是成立了专业的探放水队；三是井下配备专用探水钻机17台，物探仪一台。探放水装备数量足，性能优，满足了矿井探放水工作需要。3.2严格执行“有掘必探、先探后掘、先放后采”的探放水原则根据矿井地质构造情况，综合分析，在掘进期间，主要针对同层采空积水开展探放水工作；在回采工作面形成后，主要针对上覆采空积水进行探放。待探放水工作结束，解除水害威胁后，方可进行回采工作。上覆采空积水的防治受多种因素的制约，一般情况层间距〈70米吋,能有效利用现井下钻机，从待采

6、工作面两顺槽向上施工放水孔，进行探水和放水作业；层间距〉70米时，必须雇佣专业队伍利用地面钻机从地面施工钻孔，先穿过上部采空积水区，下设套管，再继续向下钻进，至待采工作面的两顺槽巷或大切眼，即通过地面钻孔将上部采空积水放到待采工作面巷道，再由井下排水设备将水排出地面。4特殊地段探放水技术研究青磁窑煤矿7#-11#层间距70米，3#-11#层间距为110米，因7#层部分区域为煤层冲刷带未开采，需从11#煤层施工钻孔探放3#层小窑采空积水。这样一来，3#-11#层间距〉100米，利用矿现有的ZYJ-1000/135钻机來施工放水孔，已是不可能的事，必须雇佣专业地面钻机来实施探放水

7、工作。地面钻探方案设计如下：11#层406盘区8604工作面参数：长X宽X高=1400mX170mX2.5m；上覆7#层为实体煤（煤层不可采），上覆3#层为原两个小煤窑（现已关闭）的破坏区，小窑的开采方式为仓房式，采掘资料缺失，积水范围不清。针对上述情况，根据11#层底板等高线资料，初步在地面设计钻孔8个，每孔深400米；钻孔施工总费用240万元；钻孔施工期为3个月（不包括放水时间）；存在问题：该工作面对应地表为山地，沟谷纵横,钻孔定位困难，测量工程量大；对应地面无路，大型钻探设备受地形影响，搬运困难，