疏放采空区积水的研究与应用

姚欣

（冀中能源峰峰集团辛安矿，河北邯郸056200）

1 引言

辛安矿为水文地质条件极其复杂矿井，11216采区为村庄煤柱下开采，依据11216采区开采设计，采用先跳采，后顺采的开采顺序，且11216采区工作面设计均为仰采，工作面回采后顶板砂岩水及采动用水均积存在老空区内。

2 巷道概况

2162采空区位于2164工作面同层西侧上方，紧邻112161工作面，为矿井自掘自采采空区。采空区积水边界为原112162切眼及112162运煤巷，积水最低标高为-570m，最高标高为-503m，积水面积＜70205㎡，边界条件清楚可靠。采空区积水以静储水主，水源主要为：原矿井奥灰突水、流入采空区的112161工作面部分生产用水，顶板砂岩裂隙水。目前112161工作面仍在生产，生产用水仍不断向112162采空区补给，经估算其补给量小于7.5m3/h，顶板砂岩裂隙水补给量约为0.5m3/h，总动补给量＜8m3/h。钻探期间预计最大放水量120m3/h（后附图1）。

3 技术方案确定

根据疏放2162工作面采空区积水设计，需留设30m超前防水煤柱。

在切眼正上方水巷口上帮做放水钻场一个，钻场斜对面做水窝一个，待水自钻孔流出后，由防治水科专业人员，利用套管接头将水引至放水点水窝，水窝外口构筑了两道堵水墙，采用砖砌防止漏水，必须挖至硬底不小于200mm。预埋一趟10寸排水管和一趟6寸排水管与切眼主排水管路连接。切眼上口水窝处标高为-582m，2164运煤巷水窝处标高为-630m，两处高差48m，利用高差铺设一趟PC315排水管路将水引流至集中排水站，为防止杂物堵塞管道，安排专人定期清理水窝，并在进水口安设马蜂窝配合纱窗包裹等进行过滤。

放水期间，钻探施工单位（防治水科）派专人监测水情，核对放水量，详细记录放水情况，直至放水结束。如果放水量突然变化，必须及时处理，并立即汇报矿调度室。若放水量突然变小，有可能是放水孔被堵塞，为保证正常放水，可用钻杆透孔；若水量突然增大，应调节止水阀，控制放水量，保证疏放水量＜最大排水量。

图1 巷道平面布置图

预计最大放水量为120m3/h，固定水窝安设四台55kW离心泵，型号：MD 85-45×2、单级额定扬程45m、水泵额定流量85m3/h，1、2号泵共用一趟6寸排水管，3、4号泵共用一趟6寸排水管，1、4号泵电源来自2164运煤巷移变，2、3号泵电源来自-500充电硐室移变，每趟排水管上的两台水泵一台工作、一台备用，排水量170m3/h，排水管中水流速度1.34m/s，满足设计要求。

集中排水站设置在2164运煤巷三部机尾处，集中排水站水窝规格：5.0×4.5×1.5m、4.0×3.0×1.5m（长×宽×深），水窝安设两台55kW卧泵及两台备用55kW卧泵，利用两趟6寸排水管将水排至216水仓。排水泵必须安排专人负责每天进行检修，同型号排水泵应交替启动；排水管路每班必须派专人进行巡查，发现少丝或管路跑水等情况后及时处理。每班必须安排有责任心的老工人进行开泵工作，防止因操作失误导致排水泵故障，影响排水进度。

图2 排水系统平面图

4 管路铺设及检查要求

管路铺设遇低洼处，顶部需打起吊锚杆，将管路吊起，保证前后平顺，不得出现高低起伏。为防止低洼处淤泥聚集，在最低处留设阀门，一旦排水管出现堵塞现象，打开阀门进行疏通。

切眼至2164集中排水站每根管路的接口处两侧各500mm，使用单股钢丝绳配合绳卡子吊挂牢固。放水初期，每班安排修理工对吊挂管路进行巡视，发现脱落、固定不牢固的进行二次捆绑、吊挂；有管路接口漏水的要及时通知现场工作人员进行处理。

集中排水站至216水仓铺设两趟6寸排水管路，分别铺设在巷道上、下两帮，（上帮管路高于皮带架子，使用起吊锚杆配合钢丝绳吊挂；下帮管路铺设距道0.7m，要满足轨道运输要求）管路铺设要便于人员操作，不得出现过高或过低，需过道时，顶部打起吊锚杆。现场要备用铁锹、编织袋等常用物品，防止突发事件发生。

5 排水过程中对供电系统要求

排水过程中应保证排水设施供电双回路，由当班修理工负责每班对供电系统进行检查，确认。变电所保持电话畅通，协调矿有关部室等相关部门确保变电所正常供电，送电。出现异常停电、排水泵因无法达到设计排水量时，修理工必须立即通知钻场停止放水，并及时汇报值班室，由值班室安排人员检查。当工作面需要配合停电时，必须经矿调度室协调，在做好准备工作后，方可停电。

6 结论

疏放采空区积水自2017年5月11日开始至6月6日结束，疏放水历时27天，累计放水量为55000m3，日均放水2037m3。采空区积水经防治水科专业人员验证，已全部疏干，达到安全生产要求。

本次疏放2162采空区积水安全、高效，为我矿日后沿采空区掘进疏放水提供了好的经验、做法，为地区衔接提供了安全保障。