鹤煤二矿3403（南）工作面水情水害预报效果与应用

摘要:本文对3403（南）工作面煤柱工作面的工作面主要充水因素、工作面预计水量、水害威胁情况分析以及采取措施效果与应用方法进行了论述。

关键词:3403（南）工作面水情水害效果与应用
3403（南）工作面位于二矿三水平西南部，
工作面西北（上）部为鹤壁集东部煤柱宽条带工作面
（已采），东（下）部为3204煤柱、3202工作面（已采），工作面在煤层底板标高：-180m～-280m，埋深387.6m～471m 之间。

工作面走向长230m，平均宽75.54m，平面积为17375m 2。

开采煤层为二叠系山西组二1煤层，该工作面地面位于鹤壁集
镇东南部，有鹤壁集东街村、原鹤壁市汽车运输一队、
二队，民宅较多，
部分拆迁，现正在改造中，地形属山前丘陵阶地，地面标高在+182m～+191m 之间，植被、不很发育，煤系地层全部被新生界地层覆盖，有矿区铁路从工作面上方通过。

1含水层及隔水层的划分
根据本矿区勘探钻孔和井下水文地质观测资料显示区内主要含水层有奥陶系中统马家沟组灰岩含水层（O 2），太原群二层灰岩含水层（C 2tL 2）太原群八层灰岩含水层
（C 2tL 8）。

二1煤顶底板砂岩含水层（S 9、S 10）及第三系、四系
砂砾岩含水层。

影响本矿矿井生产的主要含水层有O 2、
C 2tL 2、C 2tL 8及S 9、S 10砂含水层。

现分析如下：
1.1含水层
1.1.1奥陶系灰岩含水层
位于二1煤下160.00～205.37m，平均180.03m，
本矿南翼二水平下部受F3断层的影响，断层下盘马家沟灰岩抬起与二1煤及其它各含水层直接接触。

在西部山区奥
陶系马家沟组灰岩广泛出露，接受大气降水补给，
根据地表勘查和钻孔揭露证明岩溶裂隙比较发育、富水性强，
但不均一，
特别是接近顶面20多米范围，由于铝质泥岩的充填富水性减弱。

1.1.2太原组上段L 8灰岩含水层位于二1煤下31.97～68.31m，平均39.95m，层位和
厚度都比较稳定，层厚0.87～8.62m，平均5.08m，属岩溶
裂隙含水层，但岩溶裂隙发育不均匀，
涌水量0～28.8m 3/h，补给条件差，本矿通过生产实践证明，
在没有其它强含水层补给的情况下，静储量有限，易于疏干，目前在北翼三水平地区，C 2tL 8灰岩水被疏降到-420m 标高，且在掘进-310采区运输机上山时揭露C 2tL 8已无水。

1.1.3山西组砂岩裂隙含水层
为二1煤开采直接充水含水层，S 10位于二1煤上5.65～29.39m，平均20.58m，S 11位于二1煤上25.50～56.67m，平均40.90m，S 9砂岩位于二1煤下0.64～12.17m，平均4.58m，S 11、S 10、S 9砂岩属裂隙承压含水层，根据开采实践证明，三层砂岩水的共有特征是补给条件
差、含水性弱，如S 10、S 11含水层通过在沿煤层顶板巷道掘
进遇到裂隙发育地区时发生淋水、渗水、漏水等，涌水量介于3.00～22.00m 3/h 之间，S 9砂岩水大部分是随底板岩巷掘进揭露出水，涌水量在2.70～8.00m 3/h 之间，说明该区
裂隙发育，富水性较强。

1.1.4新生界砾岩（卵石）含水层在新近系、第四系粘土、黄土中有1～5层灰色砾岩或
卵岩层，厚度1.10～26.50m，厚度变化大而多不连续，
古地理较凹地区，沉积较厚，较凸地区比较薄或缺失，
它们具潜水性质，补给条件以大气降水为主，
富水性较弱，根据本矿53年来开采实践证明，对井下开采影响不大。

1.2隔水层
1.2.1本溪组隔水层该段岩层，除两层灰岩外，主要是泥灰岩铝质泥岩以
及砂岩泥岩等弱透水层
（占本组地层1/2左右），能起到很好的隔水作用，但在断层带附近或隔水厚度较小的地区，隔水性能有所减弱。

1.2.2二1煤底板至C 2tL 8灰岩之间隔水层
二1煤底板至C 2tL 8灰岩之间隔水层的泥岩，砂质泥
岩，组成了隔水层，厚度31.97～68.31m，平均39.95m。

1.2.3二1煤顶板隔水层
二1煤顶板上由砂质泥岩等构成隔水层，因厚度不大对一次采全高时起不到隔水作用。

1.2.4新近系粘土隔水层
目前二矿在北翼三水平深部开采，
处于导水裂隙带之上的新近系粘土隔水层，大范围地连续分布，
对阻隔地表水与新生界孔隙水具有一定的作用。

2工作面主要充水因素3403（南）工作面内外没有导水断层，主要充水因素是上部鹤壁集东部煤柱宽条带采空区局部低洼处预计存在顶板含水层裂隙水、生产注浆积水，鹤壁集东部煤柱宽条带回采初期因放顶和上部S 11、S 12含水层沟通，造成短暂
出水，最大涌水量近30m 3/h，历时17天，工作面涌水量近5900m 3，以后逐渐降至4.5m 3/h，对施工没有构成影响；工作面回采期间稳定在1m 3/h~3m 3/h，在下部3405煤柱工作面出架巷和3204联络巷掘进期间已对该处积水进行有
效疏放，放出积水约500m 3；目前该处还在淋水，
正常涌水量在1m 3/h~3m 3/h，在回采3403（南）工作面上时，要加强观测，对局部积水采取针对性的超前探测措施。

3水害威胁情况分析3403（南）工作面受水害威胁不大，在正常情况下，不
会发生突水事故。

根据掌握的水文地质资料分析，
工作面回采一般表现为淋水或滴水，
积水部位主要突出在鹤壁集东部煤柱宽条带采空区顶板含水层裂隙水、下部注浆积水，因此在回采过程中施工单位要制定针对采空区的超前
探测措施，要严格按措施施工，
做到“预测预报、有疑必探、鹤煤二矿3403(南)工作面水情水害预报效果与应用
张亚飞
（河南煤化工集团鹤煤二矿地测科）
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摘要:随着我国经济的不断发展，家庭环境也逐渐趋于城市化，同时也加大了人们对于能源的需求量，尤其是对于煤炭资源的需求越来越大。

为了保证人们对于煤炭资源的供大于求，各国纷纷研究更高的煤矿开采技术，然而煤矿开采的一个重要环节是巷道掘进。

笔者从我国目前掘进技术水平和掘进设备技术特点出发，探讨了加强相关技术人员专业素养的重要性，以提高矿井的掘进技术水平，从而提高煤矿的开采率。

关键词:煤矿巷道掘进技术
在社会主义市场经济体制下，对于我国煤炭资源的开采，主要关注点是对资源的经济效益进行生产。

煤矿开采的技术和方法对于煤矿生产设备能力的发挥、安全生产、生产成本和经济效益等都有非常重要的作用。

由于我国煤层条件复杂，呈多样性，因此对于煤岩巷道就需要大量开掘，由此可见掘进和回采在煤矿生产中的重要性。

这就要求机械化掘进水平要不断提高，同时支护技术也要达到一个比较高的水平。

1我国巷道掘进的几种方式
我国煤矿巷道掘进的方式主要有3种：①采取综合机械化掘进的方式。

②采取多巷掘进、交叉换位施工的方式，是连续采煤机与锚杆钻车配套的作业线方式。

③一种正处于实验阶段的掘锚一体化掘进。

1.1综合机械化掘进所谓的煤巷综合机械化掘进方式是指由可伸缩带式输送机、悬臂式掘进机、转载机、通风除尘设备及供电系统、单体锚杆钻机等设备组成。

其中的悬臂式掘进机是其掘进的关键设备，掘进工效和掘进进尺主要取决于掘进机的性能。

1.2连续采煤机煤矿大断面巷道高效快速掘进作为一种综合机械化掘进设备——
—连续采煤机，其在采割大宽度煤层时具有非常明显的优势，能够将采落煤、装煤和运输煤结合为一体。

目前此种设备约60多套台已分布于我国多个矿区在使用中，很好地服务于煤矿大断面巷道的快速掘进。

从工作面运输方式分类，连续采煤机掘进工作面设备配置分为两种：
第一种，采取间断式运输方式：以给料破碎机、锚杆钻车、连续采煤机、铲车及胶带输送机、运煤车或梭车等为工作面的配置。

第二种，采取连续式运输方式：工作面的配置主要为锚杆钻车、连续采煤机、铲车及胶带输送机、运煤车或梭车。

在煤矿大断面巷道的快速掘进时，连续式采煤机所采用的交叉换位的方式与锚杆钻车相互配合作业。

连续式采煤机在掘进开采运输巷道的时候，锚杆钻车在同一时间正在回风巷道进行锚杆的支护作业，与锚杆钻车交换位置当连续采煤机完成一个煤矿巷道的掘进循环时，如此交替循环作业下去能够快速有效的提高掘进的效率。

2煤矿巷道掘进的影响因素
由于煤矿巷道掘进是庞大的复杂的一个系统性工程，所以能够影响煤矿巷道掘进正常工作因素是比较多的，主要包括人（施工者和管理者）、物（施工机械设备）、环境（生产技术技术及施工工作地点）安全因素三个方面。

三者之间联系密切，互相扶助，缺一不可。

下面就这些影响因素逐一做简明扼要地剖析。

2.1人（施工者和管理者）的因素
浅谈煤矿巷道掘进技术现状及发展王中华（河南煤化集团焦煤公司古汉山矿）
先探后掘、先治后采”的原则，确保掘进安全。

4采取措施
4.1为保证安全生产工作面回采前需安装2台满足排水需要排水泵（一台备用），安装两趟与水泵排水量相适应的排水管。

4.2严格贯彻防治水的重要性及3403（南）工作面周边水文地质条件。

4.3人人做到熟知3403（南）工作面的水害避灾路线图。

4.4工作面回采期间须加强生产用水管理，在工作面最低处配备能满足需求的4寸排水管路和30KW的水泵。

4.5施工单位回采接近-180水仓时，要加强观测，制定安全技术措施，采取针对性的超前钻探，确保安全生产。

5效果与应用
经过前期对3403（南）工作面煤柱工作面的水文地质调查、分析，工作，对该工作面的各种充水因素剖析及其周边已采工作面地质构造等各类有可能造成水害威胁的水文地质条件分析后，编写3403（南）工作面水情水害预报，自工作面开采以来，根据该水情水害预报，及对该工作面的排水设备及水害隐患进行安设及防范，自回采以来，杜绝了威胁该工作面的水害威胁及隐患，确保该工作面的安全生产及每月3万吨以上的产量，对二矿的安全生产起到了重要作用，避免了各类水害的发生，保障了职工的生命安全，保护了国家资源和财产，保证煤炭生产持续稳定发展。

参考文献:
[1]苏毅，徐德成.新集二矿1306工作面矿井涌水量研究与防治措施[J].中国煤田地质，2005-08-30.
[2]刘贤明，张华.浅谈曹煤公司主要水害现状与治理思路[J].科技致富向导，2012-11-20.
[3]翟二安，李松营.铁生沟煤矿采煤工作面顶板出水特征与防治[J].煤炭技术，2005(10).
作者简介:
张亚飞(1987-),男,河南浚县人,2011年毕业于河南理工大学采矿工程专业,现任河南煤化工集团鹤煤二矿地测科助理工程师,从事煤矿地质工作。

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