浅析积水区下煤层的安全回采

任 伟

（山西兰花科技创业股份有限公司 大阳煤矿分公司，山西 晋城 048000）

1 积水区安全回采的准备工作

积水区煤炭安全回采之前，一定要对煤炭积水区的情况进行全面的调查了解。测量部门与相关生产部门需要联合起来，利用科学的方法对煤炭积水、下山积水情况进行认真详细的检测、编制检查预案，对煤炭积水区的范围、空间位置、积水量等进行准确测量。然后要在实地测量所得到的数据基础上，依靠工程技术人员设计合理的探放水方案及煤炭开采方案，最终形成一个最优的煤炭积水区安全开采方案。

2 探放水设计的主要内容

探放水设计的目的是为了排放积水区的积水，确保煤炭安全开采的进行。探放水设计时首先是根据煤矿层的煤炭储量、走向、稳定性、倾向、有无压薄带确定探放水起点。正常情况下，探放水的起点应距离积水区40 m开外；如果对积水区的空间位置、水量、边界有准确的数据，在确保安全前提下，探放水的起点可放在距离积水区30m位置。其次是恰当地布置探水钻孔。探水过程中，作业人员处在煤炭积水的下方时，由于时刻都要遭受积水蒙顶的危险，所以为了确保工作人员的安全，必须做好作业点周围的钻孔控制工作。要按煤层厚度确定恰当的超前距、密度、帮距。例如：当煤层厚度在10m以上时，超前距要保持在10～15 m，帮距也要保持在10～15 m；当煤层厚度在10 m以下时，超前距在8～10 m之间，帮距也是如此。在钻孔布置上，正常情况下应不少于5个（特别是在积水区没有准确探明的情况下，由于作业人员和探水小眼都位于积水区的下方，时刻都有遭受积水涌出的危险），因此，不仅要保证钻孔数量来加强安全，更要用科学的钻孔技术确保安全。例如钻孔钻探方式，应该向前上方和左右方，钻孔分布应该是扇形分布，见图1。如果煤炭积水区有了准确调查数据，明确积水区的范围，钻孔数量可减少为3个，但是安全工作同样不容忽视。

图1 双眼掘进交叉探水简图

3 探放水方法和探水巷道布置

1）稳定煤层的探放水方法。见图1，常用双眼交叉探水方式，特点是探水和掘进交叉进行。为了确保安全，两小眼的距离应保持在15～25m左右，不要超过25 m，即两小眼间距为帮距的两倍或两倍以上。两小眼通过向斜上方倾斜的联络眼进行沟通，联络眼间距为15 m，并且联络眼的形状呈三角锥型，这是为了确保工作人员在危险时及时有效避开危险。再者，探水眼应提前掘进眼20m以上，以免发生意外。

2）相对稳定煤层的探放水方法。它与稳定煤层探放水相似，采用上风巷和探水巷交叉掘进方式，但是煤层在倾斜方向上要有一定距离，确保不能与上水平连通。两巷之间的距离要保持在15 m以上，探水巷要提前上风巷15 m，两巷以切眼连络，确保发生意外时工作人员能够安全避险。

3）窝状煤层的探放水方法。所谓煤包是煤炭层中突然加厚的煤炭聚厚点，煤包是很稳定的煤层，但因对这些煤包开采时中自然而然的形成了宽度和厚度都不超过5m的积水包，常用的双眼探放水的方法已经不行，必须用单眼探水法；并在探水巷向前掘进中，每隔15 m要开一个躲避洞，以便作业人员遇水害时及时躲避。

4 积水区下煤层开发的方法和安全措施

1）采用双小眼探水联络避灾从上到下分块回采。积水区煤层回采时，要按不同煤层的不同积水情况，采用不同的探放水方法。例如，稳定煤层可用两小眼交叉探水方法，其最大优势是两小眼之间的煤层空间均有探水钻孔控制，上部联络眼连通做到两眼见面，保证开采过程比较安全。进行积水区下煤层开采之前，要按事先调查的数据做好探放水设计施工，制定详细的开采计划，要确保探放水和开采工作安全，避免透水事故发生。见图2，当在开采接近积水覆盖的老区煤层时，为了确保安全，必须严格按照探放水的步骤和方法探放水。只有确定积水排空后，才能进一步进行煤层的开采工作，以确保积水威胁的完全解除和开采人员的安全。对于在煤层不稳定地段，由于特殊的煤层构造形态，探放水工作结束之后，除了积水威胁，还有坍塌的威胁，独眼井还应制定相应的安全措施。积水区煤层开采要严格按探放水设计施工，积水威胁解除后才可进行开采工作；并在回采过程中，仍要提高警惕，防止意外透水事故发生。

图2 采煤工作面巷道布置图

煤层开采中，一定要提高警惕、做好必要的防范措施。例如，对同一煤田、同一煤层正在开采的企业以及正在开采的煤层进行调查了解，掌握开采企业及其开采状况，及时对可能发生的威胁进行提前预防。特别是那些小煤窑、小煤矿有可能因为滥挖、乱采出现积水区，必须对这些水害进行提前预防。而且对于国有大企业开采的旧矿区，也有可能出现积水区，因此，开采之前，须对将要开采煤层周围的开采生产等情准确摸底；一旦发现有积水区要及时想办法清除积水，排除水害威胁。如果实在无法排除、或排除积水后仍有很大风险，必要时要停止开采，以免发生人员伤亡。

2）留设防水煤柱。a.当遇到大量积水区，且积水难以排除时，要想办法能在不引起漏水及坍塌事故的前提下做好开采工作。常见方法是按地质条件预留20 m以上的放水隔离煤柱，并在下帮及时打上贴帮点柱，以防矿山压力引起坍塌事故及煤帮脱落的透水事故。b.当遇到煤层断层带积水时，为防止采掘工作面接近断层时发生透水，在晋献公挖掘时，要提前对煤层的赋存条件、断层的透水性、静水压力等因素，留设20 m以上的护水隔离煤柱，做好防范措施。当按工作面地质构造可以推断积水区下部为煤层走向压薄带时，将压薄带当做护水隔离煤柱。如果积水较大，煤柱较松，可在压薄带以下增加10m宽的煤柱。

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