不同条件下采空区积水情况分析

不同条件下采空区积水情

况分析

This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

采空区积水不规则分布对探放水工作的影响浅析

刘彦军张福雨

（龙煤鹤岗矿业公司兴山煤矿）

摘要：兴山煤矿近几年通过在探放水工作中的实际情况，发现采空区的积水不全是积存于原工作面最低点。因为采空区顶板垮落，沉陷造成部分地点堵塞，水流不畅，不能自然流至最低点，在堵塞区域形成积水，这在某种程度上改变了探放水工作的传统观念。

关键词：防治水积水区分布针对性方案

1前言

兴山矿作为一个开采近百年的老矿井，井田范围内废弃井筒、巷道不计其数，露头的隔水煤柱已开采完毕，随开采延伸，区内采空区增多并形成积水区，并通过裂隙与地面导通。兴山矿防治水工作的重点也是老空区积水的探放，但是在工作中我们逐渐发现，探放水钻孔的涌水量并不像我们预计的那样，施工至最低点的涌水量大，其他钻孔涌水量小。而最近一次探放水施工的过程让我们证实了一些猜想：采空区的积水不一定全部积存于原工作面的最低点。

2采空区积水区域分析

工作面最低点处积水

大多数的采空区积水均积存于原工作面的最低点，这是大家普遍认可的，是由水的流动性决定的。尤其是单斜工作面的采空区积水基本上全部积存于工作面的最低点。这是因为单斜工作面顶板垮落较规范，而单斜工作面一般采取俯采的方法，顶板随工作面推进逐步垮落，直至停采线附近。这样的垮落方式不会在工作面的其他部位形成堵塞，造成水流不畅，回采完毕后，水流自然流淌至最低点，如果没有出口则形成积水区。这类积水区

相对较好处理，目标明确，只要钻孔施工至最低点就可解除水患。如中左27层施工时，在材料道对上覆22层采空区进行探放，上覆22层工作面总体上看是一个单斜工作面，最低点位置、标高清楚，前期已在机道施工了一阶段探放水钻孔，基本查清了采空区积水位置，所以最终方案只需向最低标高处施工探放水钻孔即可达到放水目的，解除水患。

中左27层对上覆22层采空区积水探放示意图

工作面低洼处积水

受地质构造影响，工作面并不一定是单斜构造，比如受褶曲构造影响，在工作面内形成低洼点；受断裂构造影响在工作面内形成低洼点。这些低洼点一般分布不规则，一般不在停采线附近，水流积存形成积水区，这类积水区也是我矿最常见的一种，也是我矿探放水工作的重点和难点。这类积水区的探放需要挑选适合的地点，并且要求施工钻孔较高的精准度。因为这类积水区很多均处于工作面内部，施工的探放水钻孔距离较长，增加了钻孔的施工难度。如北部区前组30层回采工作面上方两带高度内存在27层、18层采空区，根据资料分析这两个采空区内均存在低洼点，由于低洼点所处位置原因，探放水钻孔长度将近200米，给施工带来极大难度，精度无法保证，工作量极大增加。

北部区前组30层探放水方案平面图

但是在施工完探放水钻孔后出现了新的问题，根据探放水方案设计与测斜结果综合分析，在探放18层采空区积水的几个有效钻孔中，钻至标高-1.7米的钻孔初始涌水量0.2立方米/小时，而钻至标高-0.7米的钻孔初始涌水量达到5立方米/小时。这与我们预计的不同，经过我们仔细分析后得出初步结论是采空区顶板垮落和底板变形造成部分区域标高发生变化使积水区位置偏离原工作面最低点。

而在结合对三水平南二石门前组22层的探放水实例分析后，我们发现这两个区内存在低洼点的采空区积水竟然全部不在最低点（区内低洼点）。但因为前组22层区内低点是由断层造成的，断层可能有导水效果，水流顺断层带导出未在低洼点造成积水。

工作面不规则积水

这类采空区积水是最没有规律，也是最难处理的，以南一石门30层上段探放水工作为例。南一石门30层工作面采取分层开采，上部存在邻区二水平五石门30层采空区，在上段30层一分层掘进期间就开始对上部30层采空区进行探放水工作，当时均对原工作面最低点施工探放水钻孔。二分层掘进期间重新对上部30层采空区进行探放水，方案设计

仍是对采空区低点施工探放水验证钻孔，经测斜验证钻孔施工至设计位置，达到设计目的。

南一石门30层上段探放水钻孔平面图

但是随着二分层材料道施工，工作面出现淋水现象，当时分析水源可能为上覆29-3层采空区补给水通过裂隙带导入（上覆29-3层已进行探放水，经验证无积水区）。材料道施工完毕后淋水现象一直持续，防治水人员观测到探放水钻孔出水量变小，经研究后对二分层探放水钻孔进行透孔，透孔后涌水量出现明显增大，但是材料道淋水未减小，根据淋水点位置我们补充施工了探放水钻孔，钻透时最大涌水量达30立方米/小时（3号钻孔），其余钻孔涌水量也均在1立方米/小时以上。

补充探放水方案平面图

但是根据资料可知，这几个点在原采空区中均不是低点，而是处在一个下山巷道中，下山巷道的最低点就是我们上阶段进行探放的区域，那么为什么会在这几个区域形成积水呢通过查找资料与咨询参与二水平五石门30层工作面施工的人员，我们发现了一些问题。这几个点在平面上看是处在一条下山巷道内，理论上应该是一溜下坡，但是据测量及技术员回忆，这条下山中应该存在几个平台，并不是一溜下坡。由于时间相隔较长，已不能确定平台的具体位置，但是应该就在这几淋水点对应的区域附近。根据这一情况，结合采空区顶板垮落特点，我们猜测因该是在这些平台附近顶板垮落比较好，对平台上方区域形成阻隔，造成积水。

3结论

因为资料较少，我们只总结出这三种类型，而且原因分析也比较粗糙，尚能深入、具体的总结出这些不同类型积水区的形成原因。我们将在工作中继续收集资料，摸索、分析，争取得出具体的、完整的结论。

南一石门30层上段的实例给我们的触动很大，一定程度上颠覆了我们对探放水工作的传统认识，严肃的说是给我们敲响了警钟，告诫我们在探放水工作中一定要与时俱进，

不断探索，学习，总结经验，提高自身素质与业务水平。

下一步我们在工作中必须针对这些情况制定方案。而在出具解除水患报告时更应该综合分析，采用钻探测斜结合物探结果的方法，确定水患是否解除。