易殿华,胡岳亮
(济宁市蔡园生建煤矿,山东 济宁 277606)
济宁市蔡园生建煤矿防治水技术措施
易殿华,胡岳亮
(济宁市蔡园生建煤矿,山东 济宁 277606)
水害是鲁西南地区一些水文地质条件复杂煤矿的严重威胁,在煤炭开采过程中做好防治水工作尤为重要。本文主要结合蔡园生建煤矿生产实践对防治水措施进行研究。
煤矿;防治水;措施
根据蔡园生建煤矿钻孔揭露资料和生产实践,结合临区矿井生产情况,水文地质类型为:开采上组煤时,属中等类型;开采下组煤时,属复杂类型。
对现存和潜在水害隐患情况进行了分析,共排查出7种水害类型,具体情况见下表
矿井水害隐患情况表
2.1 第四系水
2.1.1 设计工作面时,必须圈定合理的开采上限
查明第四系底部含水层的发育、分布规律及富水性,是圈定合理开采上限的前提。为此,我们根据水文孔及其它钻孔的地质资料绘制了第四系底部岩性分布图,结合二、三采区提高开采上限的试采工作,基本查明了第四系底部属弱含水-隔水层组。我矿经多方论证及上级部门审批,圈定了不同区域不同高度的开采上限(最低为10米),既保证了安全生产,又解放了大量呆滞煤量,为我矿带来较大的经济利益和社会效益。
2.1.2 回采时采取的防治水措施
(1)正确贯彻“快采、回净、不漏顶”的采煤方法。这一方法是我矿科技人员在实践中总结出来的。(2)采面必须保证采高与推进速度均匀,使顶板均衡跨落,顶板铺设金属网并相互连接好。(3)支柱加防倒绳,防止倒柱和局部冒顶。定时检查支柱、修复巷道变形处。(4)井下、井上救灾器材设备库备好黄泥、海带、胶丝袋等堵水材料,以备急用。
2.2 煤层顶板砂岩水
属静储量,水量有限,初次揭露水量大,后逐渐被疏干。我矿煤层总体上呈一成菜凹陷,在凹陷的轴部积聚较多的煤层顶板砂岩水。我矿的具体做法是,沿凹陷的轴部施工泻水巷,泻水巷与集运巷相连,利用水的自然流向将水排泄到集运巷,改善了工作面的施工条件,提高了劳动效率,同时节省了排水费用。
2.3 老塘水
我矿的老塘水主要是注浆水和少量顶板砂岩水,水量有限,不过初始水压较大。我矿在施工的具体施工过程中,根据具体情况,一般在巷道低洼处间隔5米向上打了4个眼,将大量老塘水释放出来,避免了水害事故。
2.4 断层水
查明断层的性质、走向、落差、位置是预防断层水的关键,我矿对此采取了以下措施:(1)在四采区施工D-1、D-2、D-3、S-1四个钻孔,控制程楼断层。施工D-6、D-7、D-8、78、B-12、控制78号断层。(2)2000年,对四采区进行了三维地震勘探,对程楼断层、78号断层进行了再论证。目前、对程楼断层、78号断层的控制程度属可靠。(3)留设合理的防水煤柱,经论证及上级部门的审批,程楼断层留设50米防水煤柱,78号断层留设40米煤柱。
2.5 煤层底板水
3下煤距离三灰平均39米,留设三灰的安全防水岩柱一般为13米,因此,3煤在回采过程中一般不会受三灰水威胁。我矿的具体做法是:根据煤层与三灰的赋存状态,设计巷道方位、坡度及距三灰的距离,同时,间隔50米向上打一探眼,根据巷道距3下煤的距离来判断巷道与三灰的间距,从而适当调整巷道坡度,力求巷道至少保留最低安全防水岩柱。如遇构造复杂地段采取“有疑必探,先探后掘”的探放水方针,根据水量大小和断层的落差,采取注浆堵水或调整巷道坡度,及时预防了水害事故,我矿四采皮带大巷和轨道大巷的成功施工也正归功由此。至今,我矿利用此法已成功设计、施工了13条集运巷,无一发生大的水害事故。
2.6 钻孔水
我矿钻孔的封孔质量无原始资料可查的12个,目前已处理了5个,其中一个有水害威胁。在未来五年之内,我矿将不会揭露该12个钻孔。对于钻孔水的防治,我矿的具体做法是,回采距钻孔20米时,在工作面内推测其位置,间隔3米打3个探眼,根据探眼钻探情况来判断钻孔的封孔质量。2001年5月,距59号孔20米时,施工第一个钻孔,打到10米时,煤层变潮,13米时,探眼内出少量水,18米时,涌水量近3方/小时,由此可判断此孔封孔不良。为避免水害事故,经研究,距钻孔垂直距离18米重开进风辅助巷,留设防水煤柱。回采证实,该方法切实可行。
我矿地质人员在上级领导下,进行了有针对性的补充勘探及提高开采上限、缩小边界断层煤柱的可行性研究工作,并依据标准化要求积极进行井上、下水害防治水隐患排查及预防工作,使我矿防治水工作走在了各兄弟煤矿的前列,为矿井安全生产做出了较大贡献。
[1]张光德等.矿井水害防治.[M]徐州:中国矿业大学出版社,2002.
[2]袁河津,煤矿防治水知识培训教材.[M]徐州:中国矿业大学出版社,2009.
易殿华(1980—),男,本科,毕业于中国矿业大学,助理工程师。