波浪式回采工藝對工作面老空區涌水治理研究與探索

張傳偉

摘 要：隨著工作面的回采，水文地質條件對于工作面回采影響越來越大，采取正確的開采技術及時治理工作面老空涌水是當前工作面實現安全正常生產需解決的一項技術關鍵。

關鍵詞：回采；水文地質條件；開采技術

一、工作面簡介

206工作面位于二盤區東部，是二盤區的第四個工作面。推采長度為2246m，工作面長度200m。206工作面沿方位角0?布置，對應地面位置位于在建的亭口水庫大壩以西850～1050m處；205灌漿巷作為206回風順槽使用，運輸順槽沿回風順槽以西200m平行布置； ZK9-1號鉆孔北410m為工作面切眼；工作面設計停采線對應地面位置在宇家山村三組南端塬邊、ZK9-2號鉆孔南450m處。206工作面的中部及北部對應地面位置為黑河及河灘，該面對應地表有部分宇家山一組、二組散戶。

二、含水層（頂部和底部）分析

（一）該區域水文地質條件中等，對工作面有影響的隔、含水層自上而下為

第四系松散層孔隙含水層，白堊系下統宜君洛河組孔隙～裂隙承壓含水層組，中侏羅統安定組隔水層，中侏羅統直羅組孔隙～裂隙承壓含水層組，中、下侏羅統延安組孔隙～裂隙承壓含水層組，下侏羅統富縣組相對隔水層組。其中，河谷區的第四系含水層與宜君、洛河組承壓含水層是本井田主要含水層，其它含水層含水微弱。

根據目前“兩帶”發育高度研究成果中“亭南4煤頂板導水裂隙帶發育最大高度約為采厚的22.7倍”和二盤區4煤頂板至宜君組厚度可以得出，當工作面采厚達到6.0m時，工作面內導水裂縫帶發育高度大于4煤頂板至宜君組底界距離。根據《煤礦防治水實施細則》第三十條（二）受頂板基巖含水層水威脅，預計煤層至頂板含水層間的距離小于導水裂縫帶高度的區域，按200×200m的網度布置探查孔。根據以上二條原則進行探放水設計進行鉆孔布置。

1.終孔層位為白堊系洛河組底界以上20m。

2.鉆孔主要探查白堊系洛河組底界以上20m的含水情況及4煤頂板至洛河組底界距離。

3.頂板探查孔兼做頂板水預疏放水鉆孔，對頂板水進行采前預疏放。

白堊系洛河含水層水對工作面開采構成較大影響，是工作面開采后主要的涌水來源。

（二）涌水量

預計該工作面正常涌水量為469m3/h，最大涌水量938m3/h。

為確保工作面安全回采，工作面泵房應安裝不低于1200m3/h的排水設備和管路，將涌水排到西翼水倉。

三、破浪式開采工藝與治理涌水結合措施

工作面回采期間在工作面主要采取的措施為人為在工作面后部創造截水槽。

根據工作面巷道聯絡巷、泄水口布置方式，當工作面推采至聯絡巷、泄水口前10m位置時臥刀，提前在聯絡巷、泄水口處順槽人工落底挖掘泄水通道。根據涌水量的大小確定泄水通道落底的高度和寬度，但必須保證工作面高于運輸順槽臥底后標高，當工作面推采至聯絡巷、泄水口處時為最低點，以便工作面涌水通過聯絡巷、泄水口自流至臨時水倉。工作面臥底量的大小根據聯絡巷、泄水口的位置、設備滿足條件的情況下確定。當達到設計的臥底量至聯絡巷、泄水口位置時。然后工作面推過聯絡巷、泄水口后最大速度將工作面抬高。

人為在工作面后部創造的截水槽將面后的涌水順著截水槽從聯絡巷、泄水口流入臨時水倉，減少面后涌水對面前的影響。同時，根據工作面周期來壓步距18～21m，盡量在周期來壓時對工作面進行先臥刀，周期來壓過后抬刀形成面后攔截槽，涌水在面后流向順槽，減少面前的涌水量。根據巷道泄水口布置循環俯采、仰采，采取波浪式推采將大大減少面后涌水給面前生產帶來的不利影響。

四、幾點注意事項

1.排水點及排水管路的設置要符合工作面涌水需要，排水點最好布置在聯絡巷內，排水管路通過聯絡巷，安設在灌漿巷中，減少工作面排水設備、管路移設工作量。

2.臨時水倉標高必須低于順槽標高，滿足涌水自流，并保證一定的蓄水量。

3.工作面仰采、俯采回采過程中必須根據設備結構、性能確定回采、推采長度。

4.工作面回采過后，必須加強臨時水倉的支護，保證臨時水倉支護完整性。

5.根據工作面涌水量的大小，合理安排工作面的回采速度。

五、此項技術的探索應用，有效的改善了老空區涌水，避免了工作面涌水造成工作面減產，減輕了工人的勞動強度，減少了排水設備的投入，確保了工作面能夠高效快速向前推進，達到了工作面設計要求

1.最大限度利用巷道設計要求，杜絕再投入打設水窩等排水點。

2.減少了排水點的設置及排水設備的投入，根據工作面涌水量的大小，只需在聯絡巷中布置兩個或三個排水點就能滿足排水需要。

3.減輕了工人的勞動強度，杜絕了工作面排水設備、管路移設工作量。

4.有效的防止老空涌水造成工作面生產影響，避免工作面減產，保證了工作面產量。

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