蒲白建新煤化:调整层位稳煤质,消除水害保安全
蒲白建新煤化:调整层位稳煤质,消除水害保安全
我叫刘飞,是公司生产技术部一名防治水技术员,在4206工作面回采过程中,我主要从地质和水害治理两方面入手,在调层位保煤质和除水害保安全两方面做了以下工作:
地质方面,工作面回采过程中每周两次顶底煤厚探测,探明工作面煤层结构,为工作面回采层位调整和架间预裂眼布设提供依据,同时也是4206工作面考核的资料依据。
水害治理方面,针对工作面回采期间相邻4208采空区积水和顶板富水异常区等水害因素,主要从掘进期间、采前和过积水影响区三个阶段分别采取了水害治理专项措施进行防治,工作面现已安全回采过积水影响段,采掘期间均未出现水害事故,且对正产生产未造成影响。
本人将4206工作面生产期间所做的工作概括如下:
一、地质方面
1、掘进前编写工作面掘进地质说明书,根据区域地质资料,分析工作面地质、水文地质情况,为巷道掘进提供指导依据。
2、掘进期间定期进行顶底煤探测,记录地质原始资料,指导掘进层位,为后期工作面回采创造良好条件。
3、采前根据掘进期间地质、水文地质揭露及区域相关资料,编写工作面回采地质说明书,绘制工作面煤质曲线图,分析工作面地质、水文地质及煤质等情况,为工作面回采提供指导依据。
4、回采过程中每周两次进行工作面顶底煤厚探测,探明煤层结构,指导工作面调整回采层位和架间预裂眼布设,同时也为4206工作面日常考核的资料依据。
二、水害治理方面
1、掘进期间水害治理
4206工作面掘进主要受相邻4208采空区积水威胁,掘进期间主要采用超前探和疏放水相结合的综合治理措施,期间编写完成了4206回顺超前探放水设计方案和4208采空区疏放水设计方案,指导区队编写安全技术措施并落实,掘进过程中共施工疏放水钻孔11个,累计疏放采空区积水38.8万m³。具体如下:
4206工作面相邻两侧均为采空区,西侧的4204采空区无积水;东临的4208采空区存在积水,补给量在35—45m³/h,且4206工作面标高整体低于4208采空区,所以4206回顺巷道掘进受相邻4208采空区威胁较大。工作面煤层上覆延安-直罗组砂岩含水层富水性弱。综上,4206运顺掘进期间无水害因素,回顺掘进期间主要受相邻4208采空区积水威胁。
4206回顺掘进前,综合区域水文地质资料编制完成了4206回顺超前探放水设计方案,巷道掘进过程中自停采线开始进行超前探,采用物探、钻探相结合的超前探手段,进行相互验证,确保了巷道安全掘进,超前探共施工钻孔27个,累计进尺2160m,探明了积水线在巷道450m处,积水影响范围在巷道450—1050m区段,圈定积水面积为58275m2,积水量为122000m³。探明采空区积水后,编制了4208采空区积水书房书方案,采用阶梯疏放的方法分区段施工钻孔对相邻4208采空区积水进行疏放,期间共施工了11个疏放水钻孔,累计疏放采空区积水38.8万m³,掘进期间面间煤柱所受水压保持在安全水压以下,确保了安全掘进。
2、采前水害治理
采前完成了工作面富水性探查及开采防治水安全评价。工作面形成后采用直流电法进行了顶板富水性探查,查明了工作面范围内煤层上部主要存在2处富水异常区,异常区分别在煤层顶板直罗组下部含水层和洛河组砂岩含水层。根据物探成果,结合区域水文地质资料,编制完成了《4206工作面开采防治水安全评价报告》,确定了工作面回采期间防治水思路为:严格执行井下探放水“两探”要求,做到物探、钻探相互验证,采用超前探放与自然疏排的方法对工作面顶板水进行积极防治;加强采空区积水疏放,优化布设工作面排水系统;建立完善的水害应急预案,危急情况及时停产撤人。
3、采中水害治理
工作面两侧均为采空区,回采过程中矿压凸显,两顺槽及工作面围岩变形量大,巷道底鼓严重,加之相邻4208采空区积水和巷道最低点顶板富水性异常区淋水等因素叠加影响,造成回采难度大,所以有效的消除积水段采空区积水和顶板水害,是确保工作面安全回采的重中之重。回采过程中水害治理主要分为以下几个方面:
(1)制定方案
工作面回采过积水段之前,综合区域水文地质情况和回采现状,编制了4206面回采过积水段防治方案,方案完成后上报矿业公司,最终通过了矿业公司评审组会审。
(2)实施方案
1)排水系统建设完善
回顺采前布置了5个水仓,总容积240m³,敷设了两趟Φ159mm和两趟Φ108mm排水管路,安装了3台MD155-30×3型耐磨多级离心泵和多台BQS80-60×22型潜水泵;回采过积水段前,根据现场防治水需要补充开挖了3个标准化水仓,新增水仓容积197m³,水仓总有效容积在437m³左右,外排量在300m³/h以上,排水系统在满足正常排水的同时,具备有一定的防灾、抗灾能力,为工作面水害治理提供了有力保障。
2)加强采空区积水疏放
为了加强采空区积水疏放,工作面回采过一次见方后,在积水影响段(600—950m段)共补充施工了19个疏放水钻孔,累计施工疏放水钻孔37个;因煤柱受压后易造成放水孔堵塞,疏放水期间,每周不少于两次对放水孔进行透孔,确保各放水孔正常疏放水。
3)截水排水措施
工作面在回采过程中,回顺巷道550m—950m段局部区段出现了顶板淋水和帮部渗水现象,为了确保回顺采空区侧出水和顶板淋水不进入工作面,在该区段顶板淋水和帮部渗水集中区煤柱侧分段开挖蓄水槽,蓄水槽内下放钢槽、安装水泵,将出水疏导至蓄水槽内集中排放,期间共开挖蓄水槽172m,安装风泵8台,有效的对回顺出水进行集中处理,避免了回顺出水影响正常生产。
4)巷道治理
采中,回顺积水影响段出现局部顶板淋水和帮部渗水现象,加之多次起底后巷道无底煤,所以巷道出水后会造成底鼓加剧,形成水煤泥,影响正常生产。治理措施为,首先对巷道进行起底,然后巷高满足生产要求后铺设砂石料,最后铺设水泥预制盖板,累计铺设预制盖板270m,保证了路面通畅。
5)水害监测
工作面回采过积水段期间,为了保障安全回采,地测组每日派专人轮流对工作面积水段、各排水点、各出水点进行巡查,督促各项水害治理措施有效落实,观测疏放水孔口压力和出水情况,汇总后综合分析并核算采空区剩余积水量,确保水害有效治理。
3、治理效果
水害治理成果主要有:一是消除了相邻采空区积水威胁,确保了工作面回采过程中采空区水头压力在安全水压以下;二是工作面回采至最低处(780m)之前,完成了采空区积水疏放,累计疏放采空区积水47.93万m³;三是有效的对顶板富水异常区进行了治理,在工作面回采过积水段期间未出现顶板异常处水现象。工作面回采至今,无水情水害异常情况发生,回采至今未受水害影响,通过水害治理方案的有效落实,保障了工作面安全回采。(蒲白建新煤化 刘飞)