浅析采煤工作面防治水安全技术措施

王玉强 王玉亮

【摘  要】三煤柱大煤3#工作面受原三水平水仓（已报废）三水平北翼动水影响，目前将内外水仓积水基本排干，还有约0.2m3/min出水量，在工作面运料巷过水仓处打放水孔，放水水量0.2m3/min。主要受采矿活动影响，老顶冒落后，有淋水现象，水量约0.2 m?/min，裂隙发育地段局部可达0.3 m?/min。结合现场实际情况，总结和采取有效的防治水措施。

【关键词】采煤工作面;防治水技术;应对措施

煤矿水害是煤炭生产时经常遇到的五大灾害之一，是影响矿井安全生产的重要因素，直接威胁到矿井作业人员的生命安全。因此，为有效保障工作面作业人员的生命安全，煤矿企业及相关管理部门需要重点探索发现煤矿水害主要原因及煤矿防治水技术措施的研究，重视合理的规划和布局，为矿井作业人员提供一个良好的作业环境，进一步促进煤矿企业的长远发展。

一、概况

三煤柱大煤3號工作面，地面标高：+186.4～+189.6，工作面埋深587m，开采2#煤层，煤厚平均5.3m，倾角平均23°，工作面走向长度平均235m，倾向长度平均97m。

工作面下机头部位采用ZF2600/16/24大尾梁支架支护，工作面其它部位采用ZFZ2000/15/23型轻放支架支护。MG170/410-WD型采煤机落煤、工作面溜子选用SGZ-630/264型刮板输送机，顺槽溜子选用SZQ-730/75型刮板输送机，溜子道皮带输送机选用DSJ-100/63/75×2型皮带输送机适应工作面生产需要。

二、工作面水的来源

三煤柱大煤3#工作面受原三水平水仓（已报废）三水平北翼动水影响，目前将内外水仓积水基本排干，还有约0.2m3/min出水量，在工作面运料巷过水仓处打放水孔，放水水量0.2m3/min。主要受采矿活动影响，老顶冒落后，有淋水现象，正常涌水量约0.2 m?/min，裂隙发育地段局部可达0.3 m?/min。结合现场实际情况，总结和采取有效的防治水措施

三、工作面水的危害

各种水源都有可能通过断层破碎带、工作面推进过程中形成的裂隙等涌、渗、流入工作面，给工作面造成刮板输送机和皮带带水煤，尤其是上山运输过程中，水和煤合成水煤很难运输，会造成以下情况的发生：

1、皮带跑偏、打滑、皮带机尾淤煤等现象;

2、因水煤造成皮带跑偏、打滑等皮带会磨损严重，甚至因磨损造成次生灾害事故;

3、造成各种机电设备进水，影响机电设备正常运转;

4、造成顶板破碎，流煤和矸，对工作面支架支护顶板工作带来很大影响;

5、形成水煤严重影响工作面和巷道安全质量标准化工作;

6、水煤造成排水管路的堵塞，排水设备的不能正常运转;

7、若工作面顶底板涌水量大，会发生淹没工作面，甚至淹没矿井等危险，给矿工生命安全和企业财产造成很大损失。

四、工作面顶板防治水技术

2018年9月6日对该工作面进行了瞬变电磁探测和无线电波透视，本次重点是对底板水的探测及工作面隐伏构造，三煤柱3号回采工作面瞬变电磁探查在运料道和溜子道每个测点探测顺层、斜下30?、斜下60 ?、垂直底板及外帮斜下30°、斜下60°共六个方向;切眼每个测点探测外帮斜下30°、斜下60°共两个方向共计探测数据335个。

无线电波透视采用定点法观测，发射点距50m，接收点距10m。共布置发射点12个，接收点50个

1、本次探测范围为工作面内煤层顺层及底板20-130m，工作面外帮60m;

2、三煤柱3号回采工作面内未发现陷落柱的特征，分析工作面内不存在低电阻率陷落柱;

3、三煤柱3号回采工作面内构造异常区为断层所致，该工作面内不存在其他大于煤厚的断层，断层富水性较差（溜子道瓦斯钻孔探测到该区域有断层互为验证，断层不导水）;

4、工作面回采前，编制专项探放水安全技术措施。

5、该工作面垂上部为原三水平水仓（已报废），现已将内外水仓清理积水排干，还有约0.2m3/min动水，在三煤柱运料巷过水仓处打放水孔，放水水量0.2m3/min，放水水量正常，水仓无积水，回采过程中，每班安排人员通孔，防止孔堵塞。

五、工作面水的预防

1、工作面生产前，地测防治水部门提供工作面的详细水文地质报告等资料，根据工作面的水文地质报告预测涌水量，制定安排合适的临时排水水仓和排水设备及管路等。

2、在工作面运料道有两处水窝规格为2m*2m*1.5m，里处水窝配置QBY-65气动隔膜泵一台，随工作面的推移外移气动隔膜泵，将水排至三煤柱泵房，溜子道目前有三处水窝规格分别为2m*2m*1.5m，里处水窝配置两台BQS100-25-37/N（J）潜水泵2台，工作面下机头低洼处配备一台QBY-65气动隔膜泵一台，随工作面推移移动水泵，通过排水管顺联络巷将水排至临时泵房。做好排水管路及水沟的清理、检修维护工作，保持排水顺畅高效。

3、在工作面溜子道超前处理超前扩帮1.0m，在下端头转载机机尾正下侧（扩帮侧），预留做水窝并保持低于转载机0.8m，并根据工作面推进时时迁移水窝。

4、采用自行研究设计的水煤分离装置和可移动式自动清淤沉淀池，保证水煤不进输送机，有效的将水和煤分离并排至指定位置。

5、生产中遇到下列现象之一时，应立即停止作业，立即报告公司生产部调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

①煤壁或顶板突然渗出水珠，或者煤层突然松软发潮。

②顶板淋水增大或底板突然涌水。

③煤壁出现暗红色水锈、挂汗。

④工作面空气变冷，或因水蒸气大而产生雾气。

⑤有嘶嘶水叫声。

⑥底板鼓起，产生裂隙，裂隙向外渗水、水色发混，有臭味，或顶板压力增大。

⑦工作面或其它地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。公司生产部调度室接到上述现象汇报时，应立即组织安全监督处、生产技术部水文专业人员到井下现场查看情况，认真分析，采取措施，进行处理，在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何活动。

六、工作面回采期间水害防止措施

1、对工作面揭露的断层及巷道进行了全面调查，回采过程中应加强对工作面隐伏构造和断层跟踪调查，发现异常情况立即停止回采，制定针对性措施，进行处理，只有将隐患消除后，方可恢复生产。

2、预计开采期间该工作面最大涌水量为0.3 m?/min，工作面两巷低洼处配备排水能力不小于0.5m?/min排水设备及管路。

3、回采前，在醒目位置设置避灾路线指示牌，工作面设置专用电话，保证一旦出水，人员能够安全撤离，避免发生水害事故。

4、回采过程中加强奥灰水位观测，如有异常及时分析处理。

6、如果发生水害事故应立即按照专项水害事故应急处置方案执行。

七、结束语

采煤水害是五大灾害之一，具有较高的风险，如果没有采取正确的措施予以处理，极可能造成巨大的生命和财产损失，给煤矿企业带来诸多不良影响，因此采煤工作面通过防治水的技术应用，可大大降低和减少工作面的涌水量，能够使工作面具备生产条件，而且还能保证工作面的正常推进度，为矿井带来客观的经济效益和社会效益，确保矿井的稳定和发展。

参考文献：

[1]刘冬林，陈云同，张振国.综合探水技术在杨村煤矿318工作面的应用[J].山东煤炭科技，2017（11）：158-160.

[2]高小丽.煤矿防治水及水文地质工作的重要性[J].山东煤炭科技，2015（5）：129-132.