楊莊煤礦Ⅲ626工作面防治水技術分析

孫明聰

摘要：楊莊煤礦Ⅲ626工作面為Ⅲ62采區6煤工作面，工作面回采受底板灰巖水的威脅，存在安全隱患，為煤礦安全監察局重點監督地段。工作面位于礦井深部，太灰水文地質條件復雜，地質構造發育，為了改善這種現狀，楊莊煤礦對防治水技術、排水系統的設置等方面做出了改善，基于地下水井流理論，對太灰含水層進行了大型群孔放水，確保了工作面的順利回采。

關鍵詞：煤礦；6煤工作面；防治水技術

前言：

楊莊煤礦Ⅲ626工作面四周為大巷、上山保護煤柱。工作面地面主要為池塘、塌陷區。工作面采用綜合機械化采煤方式開采，頂板采用自由垮落方式管理

一、工作面的基本情況

（一）地質概況

Ⅲ626工作面整體構造為一單斜構造，工作面走向長平均355，傾向寬170m，煤層厚度平均2.6m，煤層傾角平均15°。煤層直接頂為砂巖，平均厚度13.89m，老頂為粉砂巖，平均厚度4.65m，直接底泥巖，平均厚度4.73m。

根據工作面無線電波透視探測和Ⅲ626機、風巷、切眼實揭地質資料，該工作面共發育14條斷層，未發現直徑大于20m的陷落柱。

（二）水文地質概況

根據對Ⅲ626機、風巷及周邊巷道所施工的鉆孔實揭水文地質資料分析，工作面所處位置的水文地質條件復雜。影響工作面回采的因素有：6煤層頂、底板砂巖裂隙含水層，6煤底板太原群巖溶裂隙含水層。

（三）含水層與隔水層的分析

1、6煤層頂、底板砂巖裂隙含水層

富水性較弱，主要以靜儲量為主，頂板巖性多為砂質泥巖、細粒砂巖， 6煤頂板（滴）水，底板滲水一般處于斷層附近和頂板裂隙發育地段，對6煤層的安全開采不構成威脅。

2、6煤底板太原群巖溶裂隙含水層

根據該工作面水文地質條件分析，一～三灰灰巖含水層對工作面有一定影響，其中一灰平均厚度2m，一灰至二灰間距2～5.1m，平均間距3.5m，二灰厚度1.3～4m，平均厚度3.3m，二灰至三灰平均間距5.4m，三灰平均厚度5m；區域疏降之前井下實測太灰原始水位-221m，通過區域疏降，在Ⅲ626放水石門和-500軌道巷疊加放水量310m3/h情況下，Ⅲ626放1孔太灰水位已降至-486m。

采區太灰與區域奧灰水位最大相差505m（2015-觀1奧灰水位+18m），說明該區域內無奧灰對太灰的垂向補給通道（斷層、陷落柱）。因此，工作面開采不存在陷落柱或隱伏陷落柱突水威脅，灰巖水害治理的重點是一～三灰含水層。

據該工作面外圍施工的21個放水孔和工作面風巷施工的2個測壓孔，一灰初始最大出水量0.5 m？/h、二灰初始最大出水量40m？/h、三灰初始最大出水量140m？/h、四灰初始最大出水量100m？/h，含水層間聯系不密切。

3、老空水及封閉不良鉆孔

該工作面內及附近有2個地面鉆孔，為83-29和87-1孔，鉆孔均封孔良好；-500軌道內有9個底板灰巖鉆孔，在工作面回采影響范圍內，已對鉆孔進行了注漿封孔。

工作面四周6煤工作面水均已自流排出；上部5煤為NⅡ529工作面（已采）和NⅡ520工作面（已采），工作面無積水，并且5-6煤層間距90m左右，大于導水裂隙帶高度（導水裂隙帶高度約40m），對工作面回采無影響。

4、隔水層

根據地面和井下鉆孔資料，區內太原組一灰頂至6煤層底間距43～53m，一般51m左右。上部30m以中粒砂巖、砂質泥巖為主，抗壓能力強，有利于遏制底板破壞深度向深部發育；下部20m以黑色泥巖、頁巖為主，局部夾1-2道煤線，粘塑性好阻水能力強，可抑制灰巖水的導通

二、楊莊煤礦Ⅲ626工作面防治水技術分析

（一）砂巖水防治

在風巷淋水段和斷層帶附近施工頂板放水孔，放水孔水量均較小，證明頂板砂巖富水性較小。經過治理，巷道內的淋水情況明顯減弱，甚至還有逐漸消失的趨勢。

（二）灰巖水防治

1、工作面附近有已施工的16個老灰巖放水孔，并根據Ⅲ626工作面水文地質情況、電法勘探成果報告，新施工了灰巖放水孔453.5m/5孔、測壓孔198m/2孔，放水量合計310m3/h，Ⅲ626放1孔水壓0.1MPa，經換算該孔水位為-486m。隔水層厚度取6煤底板至一灰頂間距最小值43m，計算突水系數為0.016MPa/m，在安全范圍內。

2、物探驗證情況：

QYC1砂泥巖的富水性異常區內有Ⅲ626測壓1孔，鉆孔施工中砂巖段無水。

SYC1太灰富水性異常區內有-500放1-2孔，SYC2太灰富水性異常區內有-500放2-1、-500放2-2、-500放2-3、-500放2-4、-500放2-5和-500放2-6孔，放水孔均已封孔，透孔檢驗-500放2-2孔出水1 m3/h，其余鉆孔均無水，重新進行注漿封孔。

3、簡易放水試驗

在Ⅲ626放水石門放水量170m3/h情況下，Ⅲ626測壓2孔水壓0.88Mpa、水位-350.7m，Ⅲ626放1孔水壓1.65Mpa、水位-331m，副暗人行下部-500補放1孔水壓1.86Mpa、水位-314m。

在Ⅲ626放水石門放水量170m3/h、 -500軌道巷放3孔組放水量140m3/h情況下，Ⅲ626測壓2孔無水，Ⅲ626放1孔水壓0.1Mpa、水位-486m，副暗人行下部-500補放1孔水壓0.7Mpa、水位-430m。

在-500軌道巷放3孔組放水量140m3/h情況下，Ⅲ626測壓2孔水壓0.5Mpa、水位-388.7m，Ⅲ626放1孔水壓1.25Mpa、水位-371m，副暗人行下部-500補放1孔水壓1.58Mpa、水位-342m。

三、楊莊煤礦Ⅲ626工作面防治水技術措施

（一）完善工作面排水系統

該工作面風巷高、機巷低，整體為俯采，工作面水流入機巷，回采前130m經-500軌道巷將水排至三水平西大巷；工作面回采過130m后，水經機巷最洼點通過泵排至Ⅳ2大巷，流至三水平西大巷，在機巷洼點施工一水倉（長×寬×深：5m×2.6m×1m），水倉內安裝兩臺排量不小于100m3/h電泵，雙回路供電，兩趟4寸排水管，將水排至Ⅳ2大巷。

（二）成立安全開采小組

礦成立了以礦長為組長的安全開采領導小組，綜采一區負責沿途水溝的維護和清理，地測科加強灰巖水位的觀測，保運區做好泵房水泵維護，調度所負責全面協調指揮，安監處負責監督落實。

（三）加強疏降太灰水位及灰巖水位觀測

為疏降、觀測底板灰巖水位，確保安全開采，放水孔不得擅自關閉；利用-500軌道巷放3孔組和Ⅲ626放水石門新施工的放水孔放水；利用副暗人行下口-500補放2孔和Ⅲ626放水石門Ⅲ626放1孔觀測太灰水位。

（四）保證排水系統的正常運行

-500放3孔組和Ⅲ626放水石門放水孔組鉆孔放水通過一趟8寸排水管將水排至Ⅳ2大巷。工作面回采期間保證排水系統暢通，生產區隊每班試泵并做好記錄，地測科加強排水線路的巡查。

（五）確保工作面回采的持續性

工作面回采過程中連續推進，不得擅自停采；若采空區老頂不易冒落，采用強制放頂措施。

結論：

綜上分析可知，楊莊煤礦Ⅲ626工作面水害防治在煤礦開采中發揮著重要的作用，不僅能夠保證楊莊煤礦Ⅲ626工作面后期回采工作的順利進行，還能夠為工作人員的生命安全提供保障。

參考文獻：

[1]劉志軍.承壓水上采煤斷層失穩突水的研究[D]，太原：太原理工大學，2004.

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