綜采放頂煤工作面向斜軸部水患治理

摘要：介紹了位于向斜軸部的綜采放頂煤工作面在治理底板出水過程中采取的的措施，很好的解決了綜采放頂煤工作面向斜軸部的底板水患，對同類地質條件下綜采工作面的治水提出了指導意義。

關鍵詞：向斜 水患 治理

0 引言

石臺煤礦位于淮北礦區閘河煤田，是一個年產150萬t的大型礦井，23123采面于2006年4月底裝面完畢投入生產，該面位于II1采區下段黃莊向斜軸部，南為張莊礦界，東鄰Fj2斷層，西鄰II3512工作面，北鄰II3113工作面，其中II3512、II3113工作面已回采，與II3512、II3112工作面之間均有煤柱相隔，張莊礦靠礦界處已經回采。煤層厚度4米，平均1傾角9度，走向長886米。傾斜長160米，工作面沿10度俯角向前推進，當切眼推進110m后為正常推進，采煤方法為單一走向長壁、輕型支架綜采放頂煤采煤法。老頂為砂巖，厚7～13m淺灰色，細砂巖直接頂為泥巖，厚3～5.8m深灰色塊狀泥巖，局部為中粒砂巖，厚3.3m。直接底為泥巖，厚3.6m深灰色塊狀泥巖，性軟，含植物根莖化石。老底為砂巖，厚10m，淺灰色薄狀粉砂巖，局部細砂巖，性硬工作面裝備前、后二部刮板輸送機及zf2400-16/24za液壓支架125架，向斜軸從工作面里段機巷至切眼下段穿過，且向斜軸兩翼煤層傾角較大，北翼15-18度，南翼20-27度，工作面二端高、中間低，積水不能自流，對工作面正常回采造成很大影響。

1 出水的因

1.1 工作面出水經過及水量變化 2006年5月19日23123采面切眼推進至47m時，距下機巷安全出口61m、63m的工作面標高最低處的老塘側出現底板涌水，底板水量約為14m3/h，同時頂板出現少量淋水。當采面走向推到132m時水量增至70m3/h，當采面向前推至132-190m范圍時，水量穩定在14m3/h。

1.2 出水點情況 工作面內共有2處出水點，分別距下機巷安全出口61m、63m老塘側，均為底板出水，頂板少量淋水。運輸巷標高為-385.2m，回風巷標高為-378，出水點標高分別為-390.5m、-390.8m，采面推進過程中出水點隨著向斜軸的走向而改變。

1.3 出水原因分析 本礦井下富含水，底板砂巖水及周邊采空區內積水是主要直接充水含水層，它位于五煤下，多以砂質泥巖出現，以斷層和裂隙接受C3L8灰巖水的補給。分析周邊構造情況，切眼推進40-60m時，頂板底巖石裂隙最好育，底板砂巖水和周邊采空區積水通過裂隙易入水工作，尤其在回采過程中局部破底，導致工作面底板出水。

2 回采中問題

2.1 工作面俯采推進。老塘側出水經前、后部輸送機流入煤壁，工作面拉水煤，造成系統出煤困難。

2.2 頂板淋水，向斜軸部頂板水呈周期性隨老頂斷裂表現出頂板淋水，作業環境差。

2.3 向斜軸部積水，底板松軟，造成支架穩定性，易造成支架歪架、咬架、倒架。

2.4 受水的影響、前后部輸送機負荷增大，后部輸送機在放頂煤及拉后溜時，易出現壓死后溜現象。

2.5 前部輸送機底鏈拉回頭水，從機尾流下至工作面，向斜軸部水窩處支架框架被水煤堵實，移架困難。

3 防治措施

根據工作面情況。制定了針對工作面俯采及正常回采的專項治水措施。

3.1 建立完善排水系統

3.1.1 前期俯采情況下。在煤壁側超前煤壁做出水同時在機巷外段低洼點做水倉，安設排水泵進行排水。機巷向斜軸部最洼點排水倉容積在200m3左右，保持存儲正常出水30m3/h，在3h以上，并在此安設排水泵直接將水排至二水平大巷排水溝。工作面安設6臺20m3/h排水泵，其中2臺備用，機巷水倉安設2臺60m3/h排水泵，其中1臺備用，出水點與面內水倉使用風鎬鑿出一條引水道，以防止前后部輸送機帶水。

3.1.2 在水量大于30m3/h時，煤壁側做水倉排水已不能保持正常生產時，縮短后部輸送機至水窩下段，將煤壁側水倉改至老塘側最洼點排水，在支架前立柱位置處用裝煤的草袋打堰，阻止水流入煤壁側，確保工作面前部輸送機不拉水煤，保證出煤系統正常運轉。

3.1.3 水泵設電源采用專用雙回路電源，與工作面及泵站、運輸系統用電設備分離，確保在檢修期間，工作面及機巷正常排水，同時在機巷保留一臺備用開關。

3.1.4 當工作面結束俯角消失正常推進時，施工引水巷引水。從機部洼點沿向斜軸部施工引水巷與工作面貫通，采用工字鋼架棚支護，在引水巷內挖排水道，放入引水槽，通過引水巷直接將水引至機巷水倉。在引水巷內每隔5m，做一個1m×1m×1m的小沉淀池，對工作面流出的水進行過濾，防止水煤堵塞引水槽，在前部輸送機下方掏一個300mm寬的導水孔，將工作面水引至引水道進行排水。引水巷隨工作面向前推進而超前進行管理。

3.2 加強底板、支架及后部輸送機管理

3.2.1 因老塘出水造成工作面軸部底軟，支架初撐力偏低。采用下底梁的辦法，在底軟處支架下方沿順山方向使用1.2m×0.18m×0.18m方木下底梁，以增加支護強度，避免出現支架歪倒現象。

3.2.2 加強后部輸送機清理，拉后溜采用二次將后溜移到位的方法，防止拉后溜時將后部輸送機拉錯茬。

3.2.3 加強水窩處支架框架清理，同時加工專用工具，對輸送機的推移千斤頂滑道，進行清理，確保每次都將支架移到位。

3.3 其它措施

3.3.1 工作面水窩及機巷水倉處設專人看泵，及時清理水倉、檢修排水設備和排水管路，確保排水系統正常。

3.3.2 向每一位職工認真貫徹工作面避災路線知識，在排水設備出現問題造成工作面淹面或其它危險情況時，及時按避災路線撤離至安全地點。

4 結束語

通過幾種不好的治水措施保證了工作面的安全生產，特別是引水道起到明顯效果，最重要的是工作面在投產前或生產中都應超前做好水文地質情況的預報，探明地質構造及水情，超前采取積極、合理的方案，是工作面順利回采的基礎。