采煤工作面防治水工程優化設計

摘 要：本項目隸屬于采煤工作面防治水工程優化設計，技術人員結合大量的工作實踐經驗、在井下的現場演示試驗的基礎上，根據采煤工作面及兩巷道防治水特點分析，通過合理的計算優化設計防治水工程，經過實踐證明，工作面的防治水安全狀況大大改善，有效的杜絕了局部較小淋水、涌水對工作面兩巷的長期沖刷，促進了采煤工作面質量標準化達標，安全效果較好。

關鍵詞：采煤；工作面；防治水

1 概況

淮北岱河礦業1965年12月25日建成投產。原名為淮北礦業集團有限責任公司岱河煤礦，2011年礦井破產改制重組后更名為淮北岱河礦業有限責任公司，核定生產能力100萬噸/年。企業先后榮獲“全國先進基層黨組織”、“全國環境優美工廠”、“全國雙十佳煤礦”、“安徽省文明單位”等省部級120余項榮譽稱號。全礦井2個采煤工作面生產、6個掘進隊生產準備。目前礦用防治水工程設計僅限于掘進防治水方面，對于采煤工作面回采防治水還沒有專項的設計。在日益注重采煤質量標準化的今天，如何采取有效的措施去做好采煤工作面的防治水工作，對工作面兩巷的合理排水以及工作面局部較小淋水，底板或老塘較小滲水的處理，也成為現場需要解決的一個現實問題。

2 成果主要做法

以岱河礦業Ⅲ432工作面為例，該面主要充水水源為3煤老頂砂巖水和EF1-1斷層水：據Ⅲ331和Ⅲ531兩工作面回采資料顯示，在回采中均不同程度的出現頂板淋水，還有受采動影響老塘內老頂砂巖水有涌出現象，水量一般為0.5～2.5m3/h，最大可達5m3/h左右。該面中部機巷距離EF1-1斷層較近，受回采影響會有不同程度的斷層水涌出，預計水量1.5m3/h左右。

根據相關地質資料，經勘探現場，采取設計見Ⅲ432工作面防治水工程設計圖。

主要做法如下：

（1）根據地質資料提供的最大涌水量5（m3/h）的標準去配置相關抽水風泵，電泵的型號及排水管路的直徑。

經調研及技術會審確定為

風泵型號：66615x-x-c

電泵型號：pqw-20-40-5.5

掘進釘木水道：22x15（cm）（需整改為釘木水道30x20（cm）

原掘進泵管直徑：8cm（需整改為泵管直徑：12cm）。

（2）根據工作面兩巷的實際角度，設計合理排水溝，原則上兩巷排水溝要達到涌水自流，要求不得出現水溝有淤煤及雜物現象（工作面上下順槽均采取甭管），用木料在皮帶機下做專門排水道與排水管結合方法，直接將水排到軌道石門，提高了工作效率，也防止長期排水沖刷兩巷支架帶來隱患。

（3）對實際不能實現涌水自流的地段，施工量較大段可用泵抽排，并采取合理布置蓄水池，蓄水池一律采用水泥砌筑，防治周邊滲水，蓄水池深度一般要求深度不高于1.5m，長寬不大于2m。

（4）在工作面上、下泵窩及相關轉折點用的水泵要保證正常運行，在每個地點要有備用泵，防止出現水泵不工作導致水順巷道流溢或局部洼窩積水較深，導致跨棚倒面。并安排專門的機電工負責水泵的日常清理及維護。

（5）對于局部巷道幫底滲水，要采取構筑小型排水槽導水，防止長期滲水破壞巷道底板及周圍支架；對于巷道頂板淋水，采用陽光板配置水管集中排水，具體做法頂板下“傾斜”鋪設一定面積的陽光板，在巷幫工字鋼棚牙殼處安設一“排水槽”（鐵管焊呈圓柱型：直徑100mm、長度依據現場實際而定），淋水通過排水槽下端的鏈接鋼管（直徑35mm、長度200mm）直接流向排水管內；對于錨網支護的巷道，則可以直接將塑料軟管一頭接在錨桿（索）端頭，另一端直接接在2寸鋼管上排至排水槽。

（6）改變以往傳統的排水槽，采用新型排水槽，具體做法如下：a.選用長2M、寬200MM、厚50MM的木板，用鐵釘固定成倒立的梯形，上口用小木條做撐子用鐵釘固定，作用是防止兩幫來壓將水槽擠壓變形。b.在皮帶停機的情況下，攉出一道溝，將固定好的水槽，放入溝內，兩幫用煤填實，每節水槽之間用快干水泥搭接牢固。c.在水槽內鋪設塑料薄膜，從里向外鋪設，接頭處壓實，防止水流滲出。將順槽車機頭處安設一臺放泵，通到工作面機頭二節處，將工作面出水順利排出。

（7）對于仰采角度的巷道，在抽排水管路的端頭安裝截流閥，可有效防止排水管內的水回流。每小班只需抽排水一次，節省人力，而且抽排水效果較好。

（8）對于上山巷道底板出水的現象，采取在出水段底板傾斜挖個橫水溝，其上方鋪設木板（防滑作用），在距出水段往下5-8m處分別挖兩個沉淀池（1.5m×1.2m×0.7m，兩者間距為2m），順著下山方向，將水引入沉淀池內；然后在沉淀池內接入“排水管”，使水直接流向排水管內；對于巷幫淋水，采用在將巷幫的淋水鋪設一定面積的陽光板，淋水順著陽光板流向沉淀池內，做到了處理淋水的專項治理，巷道內的環境衛生保證了整潔干凈。

3 成果創新內涵

3.1 通過合理選擇排水泵，保證在最大涌水時可以順利排水。

3.2 通過現場實測，確定合理的排水管路設計，水泵、蓄水池的位置、排水管路的創新應用，解決多點涌水可能帶來的危害。

3.3 創新應用各種小裝備，小設計確保工作面排水的暢通，促進采煤質量標準化的實現。

4 效果效益分析

岱河礦業從2008年開始應用防治水工程設計，經過實踐證明，工作面的防治水安全狀況大大改善，有效的杜絕了局部較小淋水、涌水對工作面兩巷的長期沖刷，促進了采煤工作面質量標準化達標，受到了各級領導的一致肯定，該成果可以在全礦務局范圍內推廣使用，有力地保障了安全生產，受到廣大干群的一致歡迎。

參考文獻

[1]國家煤礦安全監察局編，煤礦防治水規定釋義，徐州：中國礦業大學出版社.2009.

[2]蔣金泉，韓繼勝，石永奎.巷道圍巖結構穩定性與控制設計[M].北京：煤炭工業出版社.1998.

[3]徐永析.采礦學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2003.

作者簡介：張健（1968-），男，漢族，安徽省淮北人，工程師，畢業于徐州煤校地下采煤，現任安徽省淮北市岱河礦業有限責任公司安監處采掘科長、支部書記。