煤矿水害防治技术探讨

煤矿水害防治技术探讨柴利明

(焦煤集团方庄煤矿,河南　焦作　454003)

摘　要:本文主要介绍矿井水的治理方法,以及对矿井水的预防和管理。关键词:水害;防治;管理

Exploringonthepreventionandcureofwatercalamityofcoalmine

JIAOZUOcoalindustrygroupFANGZHUANGcoalmine

CHAILiming

Abstract:Thisarticlemainlyintroducesthemethodaboutharnessingofminewaterandpreventingandmanagingofminewater1

Key　words:Watercalamity;Preventionandcure;Managing

中图分类号:TD74　文献标志码:A　文章编号:1008-0155(2006)01-0111-03

　　一、矿井基本概况

方庄井田位于焦作大水矿区的东北部,方庄煤

矿现有生产矿井两对,即一号井和新井。截止2003年底,全矿共发生110m3/min以上突水30

　　收稿日期:2005-06-16

作者简介:柴利明(1964-),男,河南焦作人,焦作工学院毕业,现在焦煤集团方庄煤矿地测处工作。

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技术与经济　　　　　　　　　　《内蒙古煤炭经济》　　　　　　　　　2006年第1期

次,最大突水量为

69181m3/min,最小

理的规定等。

21加强防治水基础工作,不断提高预测预报

1108m3/min。频繁的矿井突水事故,严重威胁着

矿井的安全生产,影响了矿井经济效益的提高。针对这种局面,为了从根本上防止矿井水害,矿领导认真总结过去防治水工作中的经验教训,结合本矿的实际情况,依靠科技进步,加强管理,综合治理矿井水害,取得了显著效果。

二、以防为主,疏堵结合,分类治理矿井水害方庄煤矿主采煤层为二迭系山西组二1煤,开采过程中受石炭系和奥陶系石灰岩溶水的严重威胁,承受水压高,矿井涌水量大,突水频繁。全矿正常涌水量30m3/min以上,严重制约了矿井的安全生产和经济效益的提高。为了改变这种被动局面,矿领导确定了“以防为主,疏堵结合,分类治理”的防治水方针,根据各生产地区的不同水文地质条件,采取相应的防治水措施,大力推广应用综合物探新技术,坚持水文地质年、季、月预报等行之有效的方法和措施,到目前已取得连续22年未发生淹井事故的好成绩,为矿井的生产和安全创造了条件。

11正确认识水害威胁状况,加强对防治水工

水平

近年来,公司对两井的排水设施进行了彻底的改造。一号井为多级排水,三水平泵房安装水泵8台,排水管路三趟,最大排水能力30m3/min,四水平泵房安装2D-43×4水泵6台,两趟<340mm排水管路排入三水平水仓,最大排水能力为20m3/min。新井的防水设施:设置了六座防水闸

门,可达到保护井底中央泵房的目的。排水设施分水平设置:一水平井底中央泵房安装D450-60×6水泵9台,200D-65×7水泵9台,<320mm排水管2趟,最大排水能力70m3/min;-500m水平泵房安装PJ200×8水泵5台,MD450-60×6水泵5台,安装排水管3趟,综合排水能力30m3/min。

为了贯彻“以防为主”的方针,我们把工作重点转向采、掘工作面,做好第一手原始资料的收集、整理、分析、研究,定期编制矿井防治水月预报、季预报和年预报,从而做到对水害隐患心中有数,采取防治措施得力,有效地扼制了矿井水害事故的发生,保证了矿井的安全生产。

在“三书”审批方面,规定采区地质说明书及所有生产矿井的顶层工作面回采及掘进地质说明书编制完成后,须经专业技术人员对水文、地质等方面的资料进行全面分析研究,拿出审查意见,经矿总工程师批准后下发,这样就做到了层层把关,从而解除地质及水文地质隐患。

31坚持有掘进必须探水,防止误揭断层,杜绝

作的领导和管理

水害是我矿威胁煤炭安全生产的一大自然灾害,随着开采深度的不断增加,水压增高,突水机率越来越大,时刻威胁着矿井的安全生产。因此要求各级领导必须加强对防治水工作的管理,扎扎实实地搞好防治水工作。公司领导定期召开专题会议,及时研究和解决防治水问题。根据部颁《煤矿安全规程》《、矿井水文地质规程》和《煤矿防治水工作条例》,结合矿井实际情况制订实施细则,完善各项制度,如防治水措施管理规定,探放水制度,地下水动态观测制度和采区地质及水文地质资料的收集、整・112・

恶性突水

在防水探水工作方面,除坚持做到有掘进必须探水外,我们严格规定采、掘巷道不得误揭落差大于5m的断层。如我矿新井25采区下山掘进时,

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遇到煤层倾角急变,为了保证施工安全,我们组织钻探队沿煤层倾向布置了45m深的钻孔。另如在一号井五下山掘进时遇到一条断层,为保证施工安全,我们采用钻探的方法进行超前跟踪探测,准确地确定了断层的位置、破碎带宽度,并对该断层含水性作出了评价,正确指导了生产。

41依靠科技进步,推广应用新技术

系数T(T=S/Q)≤5时,则说明该含水层存在着明显的补给水源,这就需查明补给通道,并对其进行封堵,减少矿井涌水量。比如,新井南区水文地质单元,该单元L8灰岩含水层原始水位+85180m,近年来,由于疏水降压工程的实施和采掘过程中的出水,使L8灰岩水位大幅度下降,目前L8灰岩水位为-190m(29-8孔),降深达276m,疏水系数达22m/m3/min,本单元疏水降压

随着煤炭生产的发展,传统的地质工作方法和手段已很难满足安全生产的要求。近年来,我们除了用传统矿井水文地质学进行研究水文地质条件外,积极引进应用先进的探测方法和手段,使其为安全生产服务。

在井下物探新技术应用方面,针对我矿特殊的水文地质条件,在物探技术应用实践中,我们筛选了各种技术手段,依据应用效果,选择直流电探测在井下进行应用,并规定回采工作面在投产前必须用直流电法对煤层底板含水层进行探测,以确定底板含水层的富水性及地下水潜伏标高,圈定容易突水区段,并以此制定相应的防治水措施。

51查清水文地质条件,合理疏堵底板承压水

效果明显,为该区的煤炭回采创造了安全条件。

我们在2002年引进了“煤层底板含水层注浆加固”技术,采取对煤层底板L8灰岩直接进行注浆加固,用注浆材料直接充填煤层底板及L8灰岩层中的裂隙和溶洞,以增加煤层底板的强度,减弱煤层底板的际水能力,达到减少L8灰岩突水的目的。第一个进行加固的是23071回采工作面,该工作面上部相邻的23051工作面在回采过程中连续发生突水,最大水量8160m3/min。23071工作面自2003年元月开始底板注浆加固,到2004年2月结束,共施工钻孔33个,共注入加固料1100m3,2004年2月中旬开始回采,到2004年4月已回采80m,大顶来压早已过,整个采面没有底板出水现

随着采掘地区向深部逐渐转移,目前两井生产地区全部受底板承压含水层威胁。根据方庄井田地下水边界补给条件,断裂构造展布情况,含水层与隔水层的分布特点,采掘过程中矿井涌水、突水及含水层的地下水位动态变化特征,我们将方庄井田划分为三个水文地质单元,我们根据具体的水文地质条件(水文地质单元)分别采用不同的办法,即该疏的疏,该堵的堵。在长期与地下水作斗争的实践中,我们摸索出了适合方庄井田的疏堵界限标准,这就是依据疏水系数来确定,对底板直接充水含水层L8来说,当疏水系数T(T=S/Q)≥5时,就积极主动进行疏水降压,确保安全回采,当疏水

象,地压也十分稳定,整个采面没有底鼓现象,从目前情况看,底板注浆加固的效果还是十分明显的。

三、经济效益

近年来,由于我们加强了对防治水工作的领导并采取了一系列防治水措施,完成了大量的防治水工程,使矿井防治水工作取得了突破性进展,避免多次淹井事故,减少经济损失几千万元,安全采出大量受水威胁的煤炭资源,取得了较好的经济效益和社会效益。

(责任编辑:梁亚奋)

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