浅埋煤层穿越河道开采技术

刍议浅埋煤层穿越河道开采技术[摘要]：我国一些煤矿在长期开采过程中严重受到底板承压水侵蚀，严重情况多次发生主采煤层工作面底板突水，导致作业面频繁更换停工，造成严重经济损失。无论是承压水体上开采，还是穿越河道开采，采煤具体工作面受到水的威胁时，必须采取相应的安全措施，本文刍议浅埋煤层穿越河道开采技术。

[关键词]：煤炭开采浅埋煤层综合防治水

中图分类号：f416.21 文献标识码：f 文章编号：1009-914x （2012）20- 0045 -01

由于煤层开采过程会引发原地质岩层的移动或者变形，而这种地质岩层特殊的改变直接改变上方水层原有水体稳固形式，导致开采作业面空间之间的水力发生联系。当水力发生巨大改变时，地表水和地下水同时发生作用，极易发生严重的矿井水灾事故。

一、浅埋煤层穿越河道开采实例分析

分析浅埋煤层开采地的地质条件，可有效降低开采过程中危险系数。针对具体分析数据制定相应的开采方式和安全技术措施，目的是达到安全开采。以陕西省榆林地区著名的柠条塔煤矿n1201作业面为例进行分析。整体工程中n1201回采方向穿越新民沟河，开采设计2-2煤层，预计总工作面长度约为300m，其回采长度可达3080m。n1201位置复杂位于工程北部偏西，当地地表起伏明显，大体呈现东南高，西北低。n1201工作面埋深达50m-170m。新民沟河长年水流湍急，最高流量可达89.85m3/h。临近新民沟主河道一侧

有部分居民住户，预计开采之后，新民沟河会出现500m×211m塌陷区，居民区也会受到影响，需要提前疏散居民。塌陷区大体可以分为三层，上层主要以石黄土与红土相对的隔水层；中层以直罗组裂隙为主的潜水含水层；下层以延安组裂隙承压含水层。依据n1201工作面情况，主要开采煤层呈现基本水平状态，倾角在1°上下，部分开采煤层出现起伏状。设计沿n1201推采方向，主要煤层厚度在2.99m和5.55m之间，平均为4.50m，形成稳定可利用煤层。

二、浅埋煤层穿越河道开采技术重点

n1201工作面涉及的主要开采技术重点，包括开采面井下安全技术和导水系统工程。

1. 开采面井下安全技术

针对穿越河道进行开采的特殊情况，对n1201井下的安全技术主要以下五点为基础：第一，在n1201穿越河道前100m处，分别在运输巷道和回风巷道保安煤柱位置，依据每50m处设立排水水仓，排水水仓规格以为2.0m×2.0m×1.5m。在回采作业过程中，依托每个排水水仓水泵可以逐步后移。在开采作业期间，要定期对排水水仓中的淤泥进行有效清理，保证水仓可以发挥其正常作用。第二，防止地表水裂缝出现，导致水直流工作面情况。注意距离n1201工作面大约1675m位置附近，要加速开采保证快速通过。第三，注意有效完成外排采空区内出现的积水，遏制积水侵蚀工作面，这里在设计辅助运输巷道的1800m位置安装潜水泵。第四，针对整个工程内的排水系统及其设施，安排专业人员每日进行定时巡查；对于水

情的监测要适时24小时控制，如发现水情异常要及时通报工程调度中心和技术部门。第五，针对水情制定相应的防治预案，准备防治减灾物资材料，如水管、水泵、发电机、堵水材料等，要准备齐全随时使用。

2.导水系统工程

n1201导水系统主要导水防治对象主要针对新民沟河，由于新民沟河水量长年较大，针对预计塌陷区情况，工作区内导水工程大体如下：这里将保安煤柱在理论计算中排除，设计在新民沟河道北向，大约距离n1201工作面100m，开挖临时水槽约为200m3。设计使用2-3根螺纹塑料软管，长度以600m，半径为300mm。潜水泵2-3台，规格以100m3/h为佳。将河流水依托排水管，路经塌陷区间隙，有效绕过n1201工作面危险区域，完成整个导水工程。

二、浅埋煤层穿越河道河道治理安全技术

浅埋煤层穿越河道开采过程中，开采后对河道治理是重中之重，也是开采中不可规避的安全技术重点。需依据塌陷区出现时间，针对裂缝和塌陷情况进行有效治理，规避可能出现危险。n1201工作面主要可以从以下两个方面的进行：一方面，重视监测裂缝。设计使用sf6作为测试媒介，在距离新民沟河河道裂缝口3m位置进行sf6气体释放，在n1201回风巷道口对气体进行有效接收，如在3到41min内监测到气体，可证明此裂缝处于完全导通状态并深入

n1201工作面。另一方面，有效治理沉陷和裂缝。n1201使用的推采，这里可以依据推采情况，对地表岩移改变情况进行观察，当地

表下沉完全稳定，可对地表沟壑进行现场填埋，预防二次垮落出现的危险。适时对新民沟河塌陷进行监测，当监测到地表裂缝时，应及时对裂缝进行贴补，防治透风情况和地表水通过裂缝进入n1201工作面。预设对河床位置出现的裂缝进行整体开挖，深度设计

100cm，以底部50cm位置，按由下到上回填黏土同时采取夯实，厚度设计每层25cm。在每层回填土之间使用gcl进行隔水，设计使用2-3层。为防止出现水流淘刷情况，在顶部50com位置使用优质碎石进行回填。

综上所述，浅埋煤层穿越河道开采中安全技术措施是技术重点，主要依托采面井下安全技术措施和导水系统工程完成井下部分安

全防治，采后河道治理工程是对工作面顺利穿越河道提供了专项保证。在增加工程效益的同时，有效的降低了资源损失，其操作相对简单易行。

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