急倾斜区域老塘水下掘进防治水措施

1、急倾斜区域老塘水下掘进防治水措施摘要：透水事故是矿井五大灾害之一，矿井一旦发生透水事故，轻则恶化生产环境，破坏正常生产秩序，造成工作面接续紧张，重则造成国家资源和财产的损失，造成伤亡或淹井。赵各庄矿西翼急倾斜区域奥灰水稳定补给老塘水对矿井的安全生产构成了严重的威胁，必须得到有效的监测和治理。本文针对赵各庄矿西翼急倾斜区域分析老塘水积存的成因和影响因素，对该区域生产作业中老塘水的疏排方法进行了阐述，并对实际工程应注意的几个问题做出了说明。关键词：矿井老塘水 防治水技术 疏排方法1 区域概述 1.1 煤层情况及积水原因 1 煤层情况：该区域煤层倾角大，一般在65以上，可采煤层为9煤层（平均煤厚6米

2、）和12煤层（平均煤厚11米），11煤层只掘专用回风上山。回采多用地沟采煤法，根据煤层倾角和煤层厚度情况每20米-25米布置一个阶段，阶段间留8米保护煤柱。 2 该区域地质构造多，且断层落差大，对煤层的走向分布影响较大，其中西III断层落差达到120m，将12西11石门9煤层断开重叠，分为南、北煤群。特殊的煤层赋存条件和采煤法造成该区域角连巷道多，形成采空区后各煤层间导通，形成较大的采空区间。 3 赵各庄-360m处急倾斜区域地层倒转形成反山，煤层置于奥灰水（奥陶系石灰岩为较强含水层，故称为奥灰水）下方，随开采影响，造成原岩产生裂隙，奥灰水通过裂隙进入工作面或补给老塘形成老塘积水。 1.2 老

3、塘水的特征 老塘积水是采面采完后形成采空区，进行防灭火灌浆或含水层补给填充局部或填满整个采空区而形成的，它具有如下特点：急倾斜煤层上方的老塘水具有一定的水头高度；具有一定的预兆：刚涌出时表现为普遍淋水，水量不大但逐渐变大；涌水量的大小和开采方法对阶段保护煤柱及老塘的破坏程度有关；当排水量大于老塘水的补给量时，排干老塘积水只是时间问题，但动水却长期存在；采空区残煤或留设煤柱受积水的长期浸泡，当老塘水突然涌入采掘空间（透水事故），往往伴随着水煤一起涌出，堵塞、填埋巷道。 2 矿井老塘水下采掘活动应注意的问题 老塘积水可以通过分析进行预测，根据积水水量采取相应的措施是可以进行采煤作业的。 2.1 采

4、空区积水分析 首先应建立健全矿区地下水文动态观测网，采用物探、钻探等先进的探测技术，查明矿井水源、导水通道、水害类型等水文地质基本情况，为布置采区巷道和采掘工作面提供技术依据。回采前不仅要分析回采过程中可能出现的各种透水隐患和老塘的各种充水因素。要从时间和空间上分析上一阶段采空区积水情况，分析时不仅要考虑本煤层开采导致上方水体下移，还要考虑因采动影响导致煤系地层的原生结构发生改变，造成煤层间水体的导通，分析时不仅要观察一个煤层的涌水量和排水量，还要考虑整个区域内的涌水量和排水量；老巷下掘进时，分析巷道的低洼点和可存水空间，掘进过程中必须进行探放水工作，以更好的分析掌握采空区积水情况。 2.2

5、透水前的预兆 1 煤层发潮发暗，由于水的渗入使煤层变得潮湿且光泽变暗淡。 2 巷道煤壁挂红、挂汗。矿井水中含有铁的氧化物，在它通过煤岩裂隙而渗透到采掘工作面煤岩体表面时，会呈现暗红色水珠。 3 温度变低，空气变冷，出现淡淡雾气；媒体变凉，且接触煤壁时间越长就感觉越凉。 4 由于上方存在积水，巷道压力增大，煤体受压力破坏，松软易冒，工作面出现淋水或加大或出现压力水头。 5 水色发混，有臭味。 6 出现水叫声。含水层或积水区内的高压水，向煤岩裂隙挤压时，与两壁摩擦会发出“嘶嘶”叫声，这说明采掘工作面距积水区或其他水源已经很近了。 7 采掘工作面有害气体增加。积水区向外散发瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有

6、害气体。 2.3 老塘水下掘进施工采取的措施 老塘积水的防治应坚持“疏导顺水”的方法，放干积水，消除隐患。当威胁无法解除时，则考虑留设足够的放水煤柱。 1 提前打开工作面对应区域的所有密闭，泄放老塘积水，最大可能的减小老塘内积水量。 2 掘进巷道要设计一定的坡度，以利于巷道顺排水。 3 掘进过程中严格落实“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字方针原则，首选岩石钻孔进行探放水作业（石门探钻或临近煤层掘探、泄水巷），若必须从煤层中布置钻孔时，采取先固化煤壁，再进行探钻作业。 4 密集布置探孔，必须放尽积水（当探放水孔加密到一定程度，排水量超过动水补给，老塘水放尽，泄水量稳定并不再随着探

7、孔的增加而增加，此时积水放尽）。 3 矿井老塘水疏排过程中应注意的问题 3.1 加强顺排水工作管理 1 对探放水孔要经常进行疏通，防止堵塞钻孔。随着疏排过程中积水水位的下降，失去水体支持的岩体常发生不同程度的劈帮和冒落，堵塞放水钻孔。 2 加强巷道排水设施的管理：经常清挖水沟，并接好备用水泵和备用管路。 3.2 对有害气体的监测 一些原本封闭在水中的有害气体会随疏排工作逸出而形成危险。因此应在疏排工作中做到：在排水地点安装瓦斯监控断电仪，由气体检测人员进行跟班检测；经过疏通确实不再流水的探孔及时进行封堵 3.3 加强巷道支护质量 随着疏排过程中积水水位的下降，失去水体支持的岩体在通风条件下常发

8、生不同程度的劈帮和冒落，产生煤炮，巷道内会有震感。因此要加强巷道支护质量，当钻孔施工完排放水过程中除测水人员和疏导钻孔人员外，其它人员不得入内。 3.4对水体反弹的控制 当排水巷道出现局部冒落或里面其它岔巷道有冒落带时，冒落区内的水位下降缓慢，而巷道完好区域的水位下降则相对快一些，导致在冒落处内外形成水位高差，当内外压力失去平衡时，冒落区内的水会瞬间溃出，造成排水设备附近的水位骤然上升，出现水体反弹的险情。为解决这一问题，应建立疏排水日报并每天发放到相关单位和管理、技术人员手中，通过排水量、水质化验、气体分析等指标判断和预测积水的涌出规律；根据日报中的水情综合分析，设立现场排水作业人员施工及排

9、水设备放置安全线，防止水体反弹造成人员伤害和淹没设备。 4 结语 从历年煤矿矿井水害事故的统计中可以发现，老塘水透水事故在所以煤矿透水事故中的所占的比例一直居高不下，而随着煤矿开采时间的延长和开采规模的不断扩大，将有越来越多的煤矿面临着老塘透水问题给生产带来的威胁。尤其是国家出台大集团托管 “小煤窑”政策后，由于其回采生产的技术资料普遍存在着不完整、不准确的问题，给防治水工作带来了很大困难。因此相关工作人员应结合实际开采情况，做好资料的审查、校对工作，并在全面掌握工程情况的基础上，运用各种先进的探测和排水技术，确保矿井生产能够安全、连续、高效地进行。 参考文献 【1】 董书宁, 虎维岳. 中国煤矿水害基本特征及其主要影响因素. 煤田地质与勘探, 2007, (05). 【2】 孙兴平, 韩必武, 周言安. 较窄阶段煤柱采空区积水探放技术探析. 煤矿开采, 2002, (S2). 【3】 温龙新, 廉法宪, 王厚柱, 丁丽云, 李志