采煤工作面板板涌水的防治.pdf

采煤工作面板板涌水的防治 第六图书馆 对华丰煤矿24063工作面分层开采过程中,上风巷及工作面的淋涌水现象进行分析,结合采煤工艺提出了一套较为完整的治理方法 。对华丰煤矿24063工作面分层开采过程中,上风巷及工作面的淋涌水现象进行分析,结合采煤工艺提出了一套较为完整的治理方 法。采煤 工作面 顶板涌水 矿井水 综合防治煤炭科学技术刘福胜不详1997第六图书馆 第六图书馆 工砧 ． 受 零 煤炭科学技术 l 杠 ． 杠园 9 9 7 年 2月 新汶矿务局华丰煤矿刘福胜阎泉峰 摘要对华丰煤矿 2 4 0 6 3 工作面分层开采过程中，上风巷及工作面的淋 涌 水现象进行 了分析，结合采煤工艺提出了一套较为完整的治理方法。 关键词工作面淋水综合防治 1 概况 华丰煤矿 四煤 层为主采煤 层，厚 5 ～7 m， 平均厚度 6 ． 6 m， 采用倾斜分层下行垮落 法分三层开采。中、下分层为菱形金属网配 黄泥浆再生顶板， 蛸I 层直接顶为厚 9 m左右 的粉细砂岩 ， 底板为厚 1 0 m的粉砂岩 ， 煤层 倾角 2 8 3 5 。 。 2 4 0 6 3 工作面采用走向长壁后退式爆 破落煤采煤法 D Z 2 5 2 5 ／ 1 0 0单体液压支柱 配 AD J A一 1 0 0 0金屑铰接顶梁支护，见五 回 一 ，特殊支护为靠切顶排双排戗橱}支护密 度 1 ． 8 5 根／ m ， 支护强度为 3 4 1 ． 5 k N／ m 。 工 作面循环进尺为 1 ． 0m， 最大控顶距 5 ． 0m， 最小控硬距 4 ． 0m。 当工作面自开切眼向前推进 1 9 0 m时， 由于该面距上部砾岩含水层较近，三个分层 开采后顶板导水裂隙带波及到砾岩含水层， 造成工 作面 向前 2 8 0 m 范围内的上风巷顶 板出水，最大涌水量 1 ． 7 m ／ r a i n ，工作面受 其影响最大淋承带长度 fi 0 m。通过采取措 旄．使该面安全 匣采通过了顶板淋水带，采 出煤炭 1 0万 t 2 2 4 0 6 3 工作面涌水原因分析 2 ． 1 水文地质特征 华丰井 田为一倾伏向斜构造 ，里 “ 簸箕 状” ， 煤系地层倾向北， 其上覆盖着 0 5 0 0 m 的第三纪砾岩 ，该砾岩溶洞裂隙发育 ，富水 性较强 ，且受地表水补给。根据井田钻孔资 书 讯 中国煤矿鞍岩巷道支护理论与实践出版发行 该书由煤炭都科教司组织软岩控制方面专家、 学者撰写． 内容包括软岩巷道的基础理论、 矿压显现 规律 、 围岩变形力学机制 、 支护设计 、 施工、 监测及 设 备 等 。 本书可供大专院校师生、科研院所和觋场工程 技术人员学 习、参考 。欢迎订 购。 垒书 5 5 万字 ，1 6 开本 ，定价 3 8 元 。 裴系地址 t中国矿业大学北京研 究生部 1 0 8信 糟 懿 码 t 1 0 0 0 8 3 联 幕 囊孟荀 收敛单位 中国矿业大学北京研究生部 开户银行 北京市工商行柬升舟理处 帐 号 8 9 1 0 1 8 7 I 打冀 绰 溯 第 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 第2 5 卷第2 期 煤炭科学技术 1 9 9 7 年2 月 料， 砾岩与煤系地层之间一般有平均厚度 7 O m 的泥岩和红土层，四煤 采后 老顶分层垮 落，当红土层较厚时，其不会发生断裂而导 通砾岩水。 2 ． 2 2 4 0 6工作面采后覆岩破坏特征 井 田 5 勘探线穿越工作面根据勘探资 料可知， 2 4 0 6 3 工作面上平巷距砾岩仅 5 0 12 1 ，下平巷距砾岩 8 4 m。该面上部泥岩和红 土层总厚度只有 1 2 ． 8 m， 工作面采后极易出 现断裂。根据矿井水文地质规程 ，四煤分层 开采后的导水裂 隙高度按下式计算。 ， 1 00 M⋯ 严 干 十 ’ 式中开采一分层时 ， 一2 ． 2mf 开采二分层时 ，M4 ． 4 m； i 开采三分层时，M6 ． 6m； 值在开采 1 ～3 分屡时 ， 分别取 1 、 2 和 3 。 由上式计算分别得出开采一分层、二分 层和三分层时导水裂隙带高度分别是 3 6 m、 4 7 n l 和 5 3 m。 由此可知 ， 当工作面第三分层 开采后 ，靠上平巷处采空区上方导水裂隙与 砾岩层沟通 ，形成导水通道 ，造成 2 4 0 6 3 工作面及上平巷涌水。 采样化验 2 4 0 6 3 工 作面涌水属 HC O；、 Mg “、 。 硬质水 ，与 钻孔所取砾岩水水样化验结果相同。 证明公 式计算结果准确。 3 工作面开采中的防治水措掩 工作面推采到淋水段时，上平巷局部有 淋水段除采取遮雨措施保证行人、运料正常 进行外，必须进行特殊处理，为工作面安全 开采创造 良好的条件 。 疏，在上平巷靠上帮底板处浇注混凝土 水沟，其净断面 3 0 0 minX3 0 0 i n m。该水沟 抹底厚度不小于 5 0 mm。使用过程中，安排 专人负责及时清挖 ，严防出现水沟堵塞 ，确 保流水畅通 ， 使上平巷的涌水及时向外 自流 。 截， 为预防上平巷的涌水进入工作面 ， 充 分减少工作面上端头的暴露空间，工作面推 采过程中，采取在工作面上端头留设小煤柱 的方式， 使工作面与上平巷达到尽量隔离。 煤 柱尺寸 6 mX4m。 工作面上出口宽度为 1 ． 4 m，其底板标高高出上平巷底板不少于 0 ． 3 m， 工作面采过后，采用木板橱、黄泥封填、 堵严。以防水从老空侧进入工作面 图 1 。 田 I 留， 工作面开采至上平巷有淋水段时 ， 如 按 正常开采程序对 上平巷后部材料及时回 撒，则上平巷顶板水可通过 冒落的采空区而 流入工作面影响安全生产。为此 ．采取对上 平巷滞后开采线 1 5 2 0 m 留巷 ，避过上平 巷淋水对工作面的影响。即工作面开采过程 中除对自煤壁向前的 2 0 m上平巷支双排走 向抬棚超前维护外，对工作面后方的上平巷 留巷区段仍保留双排走向抬橱维护 ，确保支 架支护 良好，同时设局扇供风 On ≥6 0 m。 ／ rai n 。 至上平巷滞后工作面开采线 1 5 2 0 m 再随工作面推采同步 回撤支架，使上平巷内 的涌水在支架撤除后远离工作面，顺采空区 往下流。保证了工作面开采不受上平巷涌水 影响。工作面开采至有淋水段时。由于受超 前压力影响，顶板 易产生裂隙导水 }加之煤 层与底板之闻存在弱面 上平巷的涌水沿弱 3 7 ． ．． ．． L 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 第2 5 卷第2 期 煤炭科学技术 1 9 9 7 年2 月 面渗下至工作面 。 直接影响工作面支护质量。 为此，采取如下措蘸 捧 ，在工 作面上部 1 0 m 内安设 1 ． 5 ～ 2 ． 5 k W 潜水泵配集水箱 、排水管将工作面 上部的水直接排至上平巷水沟中 为确保截 水效果和防止煤粉进入集水箱影响排水 ，集 水箱以上采用黄泥挡墙截水}集水箱上设过 滤网，从而保证 了排水质量和排水效果 。集 水箱和潜水泵均设在切顶线以内，随工作面 推采随前移 图 2 。 过持研 田 2 如果采空区有水流入工作面中部或下部 时，为防止形成煤水流而发生冲倒支架或淤 塞下平巷 ，可在工作面设立引水管将水引入 下平巷。该引水管在工作面出水位置与集水 箱联结，随工作面推进前移。 固．郎加固工作面支架。预防工作面顶 板淋水加大或底板松软时 ，支架失稳导致冒 顶伤人。 1 顶板 有淋水 或再生顶板胶结 不好 时，采取加支一粱三柱 型钢梁或在原金 属铰接顶粱上方架木板棚等控顶措荫 增加 支护密度，防止漏冒顶事故。 2 底板松较、支柱钻底量大时，除正 常穿铁鞋外．可在铁鞋下方加铺 7 0 T I3 1-11 2 5 0 mm8 0 0 mm木板，加大支柱对底板的 受压面积。木板沿工作面倾向布置，每块木 板可支两根支柱 ，稳定了工作面支柱的初撑 力和工作阻力．保证 了工作面的支护强度。 3 工作 面顶 板压力增大 或周 期来压 时，为防止支架失穗倒捆造成 冒顶，在靠切 3 8 顶 线位置增 加木板垛 ，采用 1 4 0 E l m1 4 0 mmX1 2 0 0 mm方木、“ 井” 字形排列 ， 间距 6 ～8 m，所有接顶部位均用木楔紧牢。 4 加强工作面支柱支设质量 ，支柱初 撑力≥9 0 k N 失效支柱及时更换， 变形支柱 及时整政 }工作面施工过程 中杜绝先回后支 和空顶作业现象，使工作面的支护质量始终 达到优 良。为防止煤水 自工作面流下进入下 顺槽输送机，导致矿井运输系统淤塞 ，生产 过程中重点采取以下措施； 1 建立专 门的排水沟。在下顺槽下帮 沿运输皮带 或刮板输送机侧浇注混凝土水 沟， 该水沟断面为 0 ． 4m0 ． 4 m， 可以保证 采空区或工作面流出的水直接向外 自流 ，水 沟上平面必须低于下顺槽刮板输送机溜槽下 沿 ，以确保煤水不进入刮板输送机。 2 建立刮板输送机挡水墙。在下顺槽 刮板输送机溜尾处用砂袋、黄泥砌成一道挡 水墙 ，使其将老空与控顶 医隔开 ，该挡水墙 靠下帮留有出水 口． 与下顺槽水沟紧密连接 使所有老空侧出水和工作面出水均从挡水墙 内入排水沟向外 自流。 3 建泄水巷 。当工作面或老空侧的出 水量≥0 ． 5 m ／ mi n时， 如果只加大下平巷排 水沟断面，既增加工作量 ，叉易造成下顺槽 支架失稳，可采取在下顺槽刮板输送机范国 内补掘短距离运输巷 ，将原运输巷 刮板输 送机段作为专门泄水巷，新运输巷与原运 输巷之 间留 3m煤柱 ，每 1 5 ～2 01“ 11 设一联 络巷，以保证行人和安全出口。从而做到下 顺槽刮板输送机范围内的水通过泄水巷进入 胶带输送机区段内的排水沟向外 自流。达到 了刮板输送机不拉水，保证 了安全和生产。 作誊N升j 0 福胜】 9 5 7 年生， 丈专． 现岳新菠矿务 局华丰煤矿副总工程师。地址 t山乐省斩泣矿务局毕丰煤 矿。邮码 2 7 ] 4 1 3 。 收祷 日期1 9 9 6 0 6 1 8 I责任端辑 首康 生 r ， 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆