东河煤矿采空区积水充水系数的浅析

1、东河煤矿2207 采空区积水充水系数的浅析太原煤气化东河煤矿杨云锦, 山西临汾,041207太原煤气化东河煤矿王艳龙, 山西临汾,041207摘要 : 在矿井水害防治水, 为了能够准确估算采空区积水, 对有目的、有计划的对采空区积水进行疏放有着重要的实际意义, 而对我矿在地测防治水方面需要解决的是 : 周边小窑采空区积水和我矿已经回采完的工作面, 由于地势问题采空区积水大多积存在向斜构造的轴部, 这些积水大多都是在因为在生产中随着回采使顶板冒落后上覆岩层中的含水层中的水随着裂隙渗入采空区中 , 而在其采空区两侧新布置工作面时 , 在掘进巷道生产过程中采空区中的积水会随着煤层顶底板渗入掘进巷道中

2、 ,如果采空区中积水较多 , 且压力大时在掘进巷道时会带来危害 , 因此在防治水中我们应该对此采空区积水带来的安全隐患加以重视, 因此设计探放水措施对其采空区积水进行疏放水, 疏放前首先对采空区积水进行估算, 而估算的准确与否 , 主要取决于采空区积水充水系数的选择, 而采空去积水充水系数不同的地区有不同的数值, 这就需要我们地质工作者在工作中通过实践予以测定。1、引言在矿井生产中 , 现在透水事故频频发生, 形势非常严重 , 而形成这种现状的原因主要是在煤矿安全生产中 , 没有把地测防治水的重要性和迫切性贯彻到具体生产实践中 , 再加上煤价不断攀升, 在巨大利益驱使下非法超层越界开采等都是带

3、来透水事故频频发生重要原因 , 同时给防治水工作带来很大难度。为了深刻吸取我矿“ 2.24 ”透水事故的教训 , 在“有掘必探”的同时, 必须对我矿开拓和掘进中遇到的已经回采的 , 充水性好具有形成老空区积水的向斜构造中 ,以及周边小窑充水性好形成的采空巷道和采空塌陷区等重点疑似区域进行疏放水,以保证矿井的安全生产 ; 需要明确的是, 安全技术并不能杜绝所有突水或透水事故的发生 , 它的作用只在于最大限度的防范, 以及将受到突水或透水事故的影响降到最低我矿制订了 2209 运输巷疏放2207 工作面采空区积水设计, 对疏放的采空区积水的水量进行监测，最后根据公式（Q总=KMF/cosA）计算得

4、出采空区积水充水系数。2、采空区位置东河煤矿 2207 工作面采空区位于二采区东南侧 , 西北部为2209 回采工作面,东南部为 2205 工作面采空区 , 西南部为运输大巷, 东南部位小窑破坏区。3、技术要求放水时间选在2010年 12 月 , 这样采空区不受外界降雨的补给, 以便取得准确的数据。疏放水前要在放水孔口安设6m长的孔口管，孔口管用3寸排水管制做,管 口加控制阀门 , 用于控制排水流量。当探水眼内水压较大, 涌水量较多时, 需用控制阀门控制放水流量防止水满巷道溢流或积水过多影响正常生产。加强疏放水地点的通风, 瓦检员每隔 2h 测定一下有害气体的浓度; 跟班队干、安全员必须携带便

5、携式瓦斯传感器。4、 2209 运输巷疏放 2207 工作面采空积水积水区范围的确定首先根据 2207采空区回采时收集到的地质资料分析 , 在 2207工作面开始回采时煤层下坡, 回采推进至85 米处煤层逐渐上坡 , 继续上坡向前回采推进200 米煤层趋于平缓 , 因此在 285 米范围内由两边间隔 30 米向中间打放水孔, 确定积水区范围 ,经过打孔确定积水区范围为390m580m。放水孔位置的确定及布置根据 2209运输巷实测剖面图和 2207 回风巷实测剖面图显示,2209 运输巷第 9号导线点水平方向为 2209 运输巷和 2207 回风巷最低点 , 为了防止水压过大冲垮煤柱放水孔布置

6、不能太密，所以在9号导线点前后1m处各布置一个放水孔，在2209运输巷最低点 （9 号导线点 ） 布置一个放水孔, 放水孔距底板0.5m。疏放水设备的参数探水设备为KHYD-15髀技术参数、性能:额定功率 :7.5KW 额定电压 / 电流 :660V/8.98钻杆长度 :1.5m 钻杆直径 :40mm最大钻孔深度：15m（岩石）180m（煤层）外形尺寸:1000*440*520mm钻孔直径:45-80mm（岩）钻机质量:157kg（ 不包括钻杆、钻架、跑道等） 。5、采空积水预测=KMF/cosA根据 :Q=KMF/cosA=0.5*2.1*(130*190)/0.99=26196 m3Q总采

7、空区积水量 ,m3Q总K充水系数M-采空区煤层平均采高或煤厚 21mF采空积水区白水平投影面积，m2A煤层倾角，（6。）6 疏放水过程首先在9号导线点前后各1m的两个位置进行疏放，放水孔有水涌出后，要观测水压、水质、涌水量, 并做好记录。 9 号导线点最低处的放水孔根据前两个放水孔的水压和涌水量确定放水时间。同时根据探水地点排水能力和矿总体排水能力控制放水流量和调整排水能力。2010 年 12月 23 日 9号导线点前方的疏放水孔放出水, 后来根据对水压的观测又陆续打通剩余的两个放水孔, 同时每隔 5 天观测一次涌水量, 计算 3 个放水孔中总的涌水量, 并做好记录 , 直至 3 个放水孔都没

8、有采空积水流出为止放出的采空积水量为24897 m3。7 充水系数计算=KMF/cosA根据 :Q总24897=K*2.1*(130*190)/0.99K=0.47Q采空区积水量 ,m3总K充水系数M-采空区煤层平均采高或煤厚 21mF采空积水区白水平投影面积，m2A煤层倾角，(6。)8 结论与建议根据观测数据, 我们计算出得东河煤矿采空区的充水系数为 :K=0.47在今后对采空区积水区域放水工作中 , 通过我们取得的充水系数可以计算出积水区域的水量和水压, 对今后的探放水起到今天的指导作用。一般在水量和水压均不大时 , 积水可直接通过用探水钻钻孔直接放出。根据对2207 采空区积水放水的结果

9、来看 , 水量较多 , 但水压不大, 是可以通过放水孔直接放出 , 预测与实际放出水量的差距不大 , 所以在回采当中就应当收集各种水文地质及地质构造等资料, 为以后开拓工作面做好充分准备; 在探放老空水前, 首先要分析查明老空水的空间位置、积水量和水压 ; 在探水量和水压较大的积水区时, 为了保证安全生产 , 必须安装专门的孔口管进行放水。由于探水作业是直接与水害作斗争, 不仅关系到探水人员的安全, 也关系到探放水周围地区整个矿井的安危, 因此在施工中要特别注意安全。参考文献1 王秀兰 , 刘忠喜 , 矿山水文地质, 北京 : 煤炭工业出版社,2007.9-12 柴登榜 , 龙荣生 , 王定武 , 等 , 矿井地质工作手册 , 北京 :