采煤工作面防治水工程优化设计

采煤工作面防治水工程优化设计

摘要：本项目隶属于采煤工作面防治水工程优化设计，技术人员结合大量的工作实践经验、在井下的现场演示试验的基础上，根据采煤工作面及两巷道防治水特点分析，通过合理的计算优化设计防治水工程，经过实践证明，工作面的防治水安全状况大大改善，有效的杜绝了局部较小淋水、涌水对工作面两巷的长期冲刷，促进了采煤工作面质量标准化达标，安全效果较好。

关键词：采煤；工作面；防治水

1 概况

淮北岱河矿业1965年12月25日建成投产。原名为淮北矿业集团有限责任公司岱河煤矿，2011年矿井破产改制重组后更名为淮北岱河矿业有限责任公司，核定生产能力100万吨/年。企业先后荣获“全国先进基层党组织”、“全国环境优美工厂”、“全国双十佳煤矿”、“安徽省文明单位”等省部级120余项荣誉称号。全矿井2个采煤工作面生产、6个掘进队生产准备。目前矿用防治水工程设计仅限于掘进防治水方面，对于采煤工作面回采防治水还没有专项的设计。在日益注重采煤质量标准化的今天，如何采取有效的措施去做好采煤工作面的防治水工作，对工作面两巷的合理排水以及工作面局部较小淋水，底板或老塘较小渗水的处理，也成为现场需要解决的一个现实问题。

2 成果主要做法

以岱河矿业ⅲ432工作面为例，该面主要充水水源为3煤老顶砂

岩水和ef1-1断层水：据ⅲ331和ⅲ531两工作面回采资料显示，在回采中均不同程度的出现顶板淋水，还有受采动影响老塘内老顶砂岩水有涌出现象，水量一般为0.5～2.5m3/h，最大可达5m3/h左右。该面中部机巷距离ef1-1断层较近，受回采影响会有不同程度的断层水涌出，预计水量1.5m3/h左右。

根据相关地质资料，经勘探现场，采取设计见ⅲ432工作面防治水工程设计图。

主要做法如下：

（1）根据地质资料提供的最大涌水量5（m3/h）的标准去配置相关抽水风泵，电泵的型号及排水管路的直径。

经调研及技术会审确定为

风泵型号：66615x-x-c

电泵型号：pqw-20-40-5.5

掘进钉木水道：22x15（cm）（需整改为钉木水道30x20（cm）

原掘进泵管直径：8cm（需整改为泵管直径：12cm）。

（2）根据工作面两巷的实际角度，设计合理排水沟，原则上两巷排水沟要达到涌水自流，要求不得出现水沟有淤煤及杂物现象（工作面上下顺槽均采取甭管），用木料在皮带机下做专门排水道与排水管结合方法，直接将水排到轨道石门，提高了工作效率，也防止长期排水冲刷两巷支架带来隐患。

（3）对实际不能实现涌水自流的地段，施工量较大段可用泵抽排，并采取合理布置蓄水池，蓄水池一律采用水泥砌筑，防治周边

渗水，蓄水池深度一般要求深度不高于1.5m，长宽不大于2m。（4）在工作面上、下泵窝及相关转折点用的水泵要保证正常运行，在每个地点要有备用泵，防止出现水泵不工作导致水顺巷道流溢或局部洼窝积水较深，导致跨棚倒面。并安排专门的机电工负责水泵的日常清理及维护。

（5）对于局部巷道帮底渗水，要采取构筑小型排水槽导水，防止长期渗水破坏巷道底板及周围支架；对于巷道顶板淋水，采用阳光板配置水管集中排水，具体做法顶板下“倾斜”铺设一定面积的阳光板，在巷帮工字钢棚牙壳处安设一“排水槽”（铁管焊呈圆柱型：直径100mm、长度依据现场实际而定），淋水通过排水槽下端的链接钢管（直径35mm、长度200mm）直接流向排水管内；对于锚网支护的巷道，则可以直接将塑料软管一头接在锚杆（索）端头，另一端直接接在2寸钢管上排至排水槽。

（6）改变以往传统的排水槽，采用新型排水槽，具体做法如下：a.选用长2m、宽200mm、厚50mm的木板，用铁钉固定成倒立的梯形，上口用小木条做撑子用铁钉固定，作用是防止两帮来压将水槽挤压变形。b.在皮带停机的情况下，攉出一道沟，将固定好的水槽，放入沟内，两帮用煤填实，每节水槽之间用快干水泥搭接牢固。c.在水槽内铺设塑料薄膜，从里向外铺设，接头处压实，防止水流渗出。将顺槽车机头处安设一台放泵，通到工作面机头二节处，将工作面出水顺利排出。

（7）对于仰采角度的巷道，在抽排水管路的端头安装截流阀，

可有效防止排水管内的水回流。每小班只需抽排水一次，节省人力，而且抽排水效果较好。

（8）对于上山巷道底板出水的现象，采取在出水段底板倾斜挖个横水沟，其上方铺设木板（防滑作用），在距出水段往下5-8m处分别挖两个沉淀池（1.5m×1.2m×0.7m，两者间距为2m），顺着下山方向，将水引入沉淀池内；然后在沉淀池内接入“排水管”，使水直接流向排水管内；对于巷帮淋水，采用在将巷帮的淋水铺设一定面积的阳光板，淋水顺着阳光板流向沉淀池内，做到了处理淋水的专项治理，巷道内的环境卫生保证了整洁干净。

3 成果创新内涵

3.1 通过合理选择排水泵，保证在最大涌水时可以顺利排水。3.2 通过现场实测，确定合理的排水管路设计，水泵、蓄水池的位置、排水管路的创新应用，解决多点涌水可能带来的危害。

3.3 创新应用各种小装备，小设计确保工作面排水的畅通，促进采煤质量标准化的实现。

4 效果效益分析

岱河矿业从2008年开始应用防治水工程设计，经过实践证明，工作面的防治水安全状况大大改善，有效的杜绝了局部较小淋水、涌水对工作面两巷的长期冲刷，促进了采煤工作面质量标准化达标，受到了各级领导的一致肯定，该成果可以在全矿务局范围内推广使用，有力地保障了安全生产，受到广大干群的一致欢迎。

参考文献

[1]国家煤矿安全监察局编，煤矿防治水规定释义，徐州：中国矿业大学出版社.2009.

[2]蒋金泉，韩继胜，石永奎.巷道围岩结构稳定性与控制设计[m].北京：煤炭工业出版社.1998.

[3]徐永析.采矿学[m].徐州：中国矿业大学出版社，2003.

作者简介：张健（1968-），男，汉族，安徽省淮北人，工程师，毕业于徐州煤校地下采煤，现任安徽省淮北市岱河矿业有限责任公司安监处采掘科长、支部书记。