岩巷探放采空区积水技术在煤矿中的研究与应用

岩巷探放采空区积水技术在煤矿中的研究与应用

发表时间：2014-11-25T09:55:48.530Z 来源：《价值工程》2014年第5月中旬供稿作者：李卫兵

[导读] 只有把上部采空区内积水疏放干净了，下部的煤巷工作面才可以安全掘进，工作面才能安全回采。

李卫兵 LI Wei-bing；张杰 ZHANG Jie；潘越 PAN Yue

（鹤壁煤电股份有限公司八矿，鹤壁 458000）

（The 8th Coal Mine of Hebi Coal Mine Co.，Ltd.，Hebi 458000，China）

摘要：本文重点介绍了在岩中巷对采空区积水探放技术在鹤煤八矿3002（北）积水区进行疏放水的研究与应用，通过实施运用该探放水技术，成功的将3002（北）采空区内大量积水疏放干净，确保了3004（北）煤巷工作面的安全掘进以及后期3004（北）采煤工作面的安全回采。

Abstract: This paper focuses on the application and study of the technology of detecting and discharging water from goaf area with rock lane to detect and discharge the water from the Hebi Coal Eighth Coal Mine 3002 (North) water area. Through the implementation of the technology of detecting and discharging water, a lot of water in 3002 (North) goaf area was successfully discharged, thus ensuring the safe boring of 3004 (North) coal roadway working face and the safe recovery of later 3004 (North) coal working face.

关键词：岩中巷；探放水；钻孔设计；采煤工作面；探放水措施

Key words: rock lane；detecting and discharging water；drilling design；coal mining working face；measures for detecting and discharging water

中图分类号：TD74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）14-0124-02 引言

鹤煤八矿隶属于河南煤业化工集团鹤壁煤业（集团）公司，矿井始建于1958年6月，并于1960年5月投产，初期设计生产能力为10万t/a，1970～1974年进行扩建，扩建后的生产能力为60万t/a。2006年核定生产能力为81万t/a。随着采煤深度的增加，浅部的煤层已回采结束，留下大面积的采空区，为预防采空区失火，采空区内都注入大量的泥浆水，以及原采空区内煤层顶底板砂岩水流入采空区，以致采空区内存在大量积水。导致采空区积水成为目前鹤煤八矿生产的最大水害威胁，成为了煤矿防治水工作的重中之重。采空区积水疏放的干净与否，标志着防治水工作的成效如何。只有把上部采空区内积水疏放干净了，下部的煤巷工作面才可以安全掘进，工作面才能安全回采。

1 施工方案

由于鹤煤八矿工作面接替紧张，32012（中）工作面即将回采结束、3103（南）工作面下顺槽还未贯通，急需尽快对3004工作面上顺槽及北切眼进行掘进。3004（北）工作面位于八矿井田的中央地区，三水平零采区的上部，下部为未开采的3006工作面，南部是还未掘进的3004（南）工作面，北部是还未掘进的3203工作面。根据3004（北）工作面设计图得知，3004（北）工作面上顺槽布置在3002（北）采空区下方，间隔煤柱1米。由于3002采空区内有大量积水，且水源主要为注浆水和煤层顶底板砂岩水。为了保证3004（北）工作面上顺槽掘进安全，计划在30采区轨道下山通过打钻对3002采空区进行探放水。待3002（北）采空区积水疏放完后，3004（北）工作面上顺槽方可开始安全掘进。

2 施工步骤

2.1 依据3004（北）工作面设计图，编制了《3002（北）采空区探放水设计》。本次打钻的钻机型号为YZ—150，基本参数：钻进深度150m，钻孔角度0～360度，钻头直径75ｍｍ，钻杆直径42ｍｍ。依据3002工作面下顺槽剖面图，3002下顺槽口标高-468.9，向南31米处为最低点，最低点标高为-471.3，积水水位标高为-450.4，积水长度320m，积水面积7120m2，积水量为14240m3，积水水压0.21MPa，设计止水套管长度6m。设计了4个钻孔，3个探水孔，1个检验孔。

2.2 钻探队根据设计编制了《3002（北）采空区探放水施工安全技术措施》。开孔钻进用不小于?准130mm钻头，打钻到深度7m后，将10米长的止水套管下入孔内，装好直径108mm止水阀，按设计好的位置、方向和倾角，将孔口管固定好，然后再孔口处用锚索和钢丝绳将孔口管固定牢。待孔口管固定好后，用纱布缠在孔口管上，把混合好的马丽散倒在缠好的纱布内，迅速将孔口管插入孔内。马丽散凝固1小时后，用?准75mm的钻头钻进10m，用大于1.0MPa压力向孔内注水，待水压稳定0.5小时后观察孔口管周围的情况，如漏水按上述要求重新封孔，如不漏水方可施工。在钻进过程中，若突然出水，水压大出现顶钻，憋钻现象，立即停止钻进，关闭水闸门，但不得拔出钻杆，须将人员撤到安全地点，及时向矿调度汇报。

2.3 钻探队按照设计在30采区轨道下山设计位置固定钻孔方位、倾角进行施工，先施工了3个探放水孔：①号孔方位角200°，倾角40°，孔深52米处出水，又向前打到59米到采空区顶板，初始出水量35m3/h，水压0.07MPa。②号孔方位角185°，倾角28°，孔深66米处出水，又向前打到76米到采空区顶板初始出水量38m3/h，水压0.1MPa。③号孔方位角170°，倾角19°，孔深61m处出水，又向前打到72米到采空区顶板，初始出水量45m3/h，水压0.18Mpa。历时5天后，3个钻孔均不再出水后，又用钻机对3个钻孔分别进行了涮孔，仍不再出水。然后施工了④号孔，方位角170°，倾角28°，孔深打到53米到采空区顶板，未出水。详见实际钻孔一览表（表2）。