淺談資源整合礦井如何強化井下超前探測工作

摘 要：玉泉煤業屬于資源兼并重組整合高水害高瓦斯礦井，整合前井田內9#煤層已幾乎全部開采（8#煤層踏空），15#煤層已進行了大范圍開采，分布多處大小不等的采空區，9#、15#煤層采空區內聚集了大量采空區積水，對礦井安全生產存在嚴重威脅。以玉泉煤業為例，堅持有掘必探，先探后掘的原則，采取物探先行、長探驗證、短探彌補、化探跟進的綜合防治水措施，強化現場管理，取得較好效果，確保了礦井安全，具有一定的推廣價值。

關鍵詞：資源整合礦井；采空區積水，防治水措施；超前探測

山西陽泉盂縣玉泉煤業有限公司位于盂縣縣城南8km，屬于資源兼并重組整合高水害高瓦斯礦井。井田東西長約3Km，南北寬約2Km，礦區面積6.5749Km2，開采 深度+980m～+820m標高。主要可采煤層為太原組8#、9#、15#煤層，整合前井田內9#煤層已幾乎全部開采（8#煤層被破壞），15#煤層已進行了大范圍開采，分布多處大小不等的采空區，現開采15#煤層，15#煤層平均厚6.91m。據山西地寶能源有限公司編制的《山西陽泉盂縣玉泉煤業有限公司隱蔽致災地質因素普查報告》，井田內分布9#煤層、15#煤層老空積水區共25處，合計積水量96.26萬m3。鄰近本礦東部相鄰路家村煤業公司和躍進煤業公司在本礦井邊界附近分布9#煤層、15#煤層共6處，合計積水量7.66萬m3。

1 強化井下超前探測工作

玉泉煤業為做好采空區水害防治工作，堅持有掘必探、先探后掘的原則，采取物探先行、長探驗證、短探彌補的綜合防治水措施[ 1-2 ]。

1.1 物探先行

井下超前物探采用瞬變電磁法[ 3-4 ]，探查明巷道前方80～100m，頂底板上下30°內的低阻異常水文地質情況。實行全覆蓋探測，安全區每掘進80m探測一次，警戒區和危險區每掘進60m探測一次。

瞬變電磁法儀器由俄羅斯科學院地球物理研究所STC Tsikl-GeoLtd公司生產的CEI-7瞬變電磁系統，根據玉泉煤業歷次探測結果、鉆探驗證及掘進巷道揭露的資料，視電阻率值低于20Ω·m視為異常含水區，為鉆探設計及礦井防治水提供依據。

1.2 長探驗證

超前長探控制幫距30m，超前30m的安全距離，鉆孔平剖面呈扇形布置。安全區實行探110m，允許掘進80m，留30m的安全距離，超前鉆孔不少于3個；警戒區實行探90m，允許掘進60m，留30m的安全距離；超前鉆孔不少于5個，風險區實行探60m，允許掘進30m，留30m的安全距離，超前鉆孔不少于9個。鉆孔布置在平面圖和剖面圖上呈扇形，鉆孔與巷道的幫距控制在20m。當現場條件發生變化時可改變探測距離、允許掘進距離、鉆孔數量，但必須保證有30m的安全距離。每個鉆場一設計、一措施，并嚴格按照設計、措施施工，如果地質條件發生變化，需要改變鉆孔設計，探水隊需經礦分管領導同意。鉆孔驗收由當班礦帶班人員組織地測科、安檢科、探水隊、掘進隊、監理進行驗收，現場實行六人簽字。每組鉆場施工結束后向礦提供施工總結報告。對物探異常區要采取防透水、透氣的針對性措施，保證鉆孔施工質量，保證巷道掘進時能見到中孔。嚴格執行停止掘進、允許掘進通知單制度，嚴禁超前安全循環距離掘進。

1.3 短探彌補

為彌補長探孔數量的不足，巷道掘進時采用超前短探來加強對老空水的防范。超前短探正常循環施工實行探8m，允許掘進5m，留3m的超前安全距離，幫距控制3m，掘進隊可根據自己的施工組織、進尺情況，短探孔深可加大，但必須能保證有3m的超前距離。當現場條件發生變化時可改變探測距離和允許掘進距離，施工隊編制專項安全技術措施。

加強現場管理，各掘進頭超前短探實行掛牌管理，即現場懸掛短探設計牌板、短探管理牌板及短探驗收記錄表?，F場管理實行礦值帶班領導、科室、掘進隊三級管理模式，每班的短探孔由班長、隊管理人員、礦值帶班人員進行現場驗收簽字，短探未經班長、隊管理人員、礦值帶班人員驗收巷道不得掘進，對短探不到位，嚴格按制度考核。

1.4 化探跟進

對長探、短探及巷道掘進頂板出水點采取水樣進行分析，及時判斷出水水源，為礦井防治水提供依據。

2 結語

資源整合礦井存在采空區邊界及采空區積水不清，水文地質條件復雜，對礦井采掘活動構成嚴重水害威脅，以玉泉煤業井下采空區防治水為例，堅持有掘必探、先探后掘的原則，采取物探先行、長探驗證、短探彌補、化探跟進的綜合防治水措施，強化現場管理，取得較好效果，確保了礦井安全，是整合資源礦井下防治采空區水害最有效的防治措施，可以推廣應用。

參考文獻：

[1] 劉貴卯.淺談資源整合礦井防治水工作實踐[J].能源與節能，2013，90（3）：66，86.

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[3] 張戰立，李海波，韓萬圍.井下瞬變電磁掘進頭超前探測技術[J].科技資訊，2010（10）：108-109.

[4] 張軍，趙瑩，李萍.礦井瞬變電磁法在超前探測中的應用研究[J].工程地球物理學報，2012，9（1）：49-53.

作者簡介：李明山（1968-），男，四川資陽人，工程師，1990年畢業于湘潭礦業學院（現湖南科技大學）水文地質與工程地質，長期從事煤礦防治水工作。