疏放采空區積水的研究與應用

姚欣

【摘 要】沿采空區掘進，存在著頂板壓力大、兩幫收縮量嚴重及采空區積水威脅，其中采空區積水一直是威脅煤礦安全生產的頭號天敵。將采空區積水安全、快速地排至水倉一直是我們研究的課題，論文主要研究并實踐了安全、高效的疏放采空區積水案例。

【Abstract】Driving along the goaf， there are threaten of roof pressure， serious shrinkage and goaf ponding， and in them， the goaf water is the No.1 enemy that threat the safety of coal production. To dredge goaf water safety and quickly into the water storage has been the subject of our study， this paper mainly studies and practices the safe and efficient goaf water drainage case.

【關鍵詞】疏放；采空區積水；安全高效

【Keywords】drainage； goaf water； safety and efficiency

【中圖分類號】TD353 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）02-0139-02

1引言

辛安礦為水文地質條件極其復雜礦井，11216采區為村莊煤柱下開采，依據11216采區開采設計，采用先跳采，后順采的開采順序，且11216采區工作面設計均為仰采，工作面回采后頂板砂巖水及采動用水均積存在老空區內。

2 巷道概況

2162采空區位于2164工作面同層西側上方，緊鄰112161工作面，為礦井自掘自采采空區。采空區積水邊界為原112162切眼及112162運煤巷，積水最低標高為-570m，最高標高為-503m，積水面積<70205㎡，邊界條件清楚可靠。采空區積水以靜儲水主，水源主要為：原礦井奧灰突水、流入采空區的112161工作面部分生產用水，頂板砂巖裂隙水。目前112161工作面仍在生產，生產用水仍不斷向112162采空區補給，經估算其補給量小于7.5m3/h，頂板砂巖裂隙水補給量約為0.5m3/h，總動補給量<8m3/h。鉆探期間預計最大放水量120m3/h（后附圖1）。

3 技術方案確定

根據疏放2162工作面采空區積水設計，需留設30m超前防水煤柱。

在切眼正上方水巷口上幫做放水鉆場一個，鉆場斜對面做水窩一個，待水自鉆孔流出后，由防治水科專業人員，利用套管接頭將水引至放水點水窩，水窩外口構筑了兩道堵水墻，采用磚砌防止漏水，必須挖至硬底不小于200mm。預埋一趟10寸排水管和一趟6寸排水管與切眼主排水管路連接。切眼上口水窩處標高為-582m，2164運煤巷水窩處標高為-630m，兩處高差48m，利用高差鋪設一趟PC315排水管路將水引流至集中排水站，為防止雜物堵塞管道，安排專人定期清理水窩，并在進水口安設馬蜂窩配合紗窗包裹等進行過濾。

放水期間，鉆探施工單位（防治水科）派專人監測水情，核對放水量，詳細記錄放水情況，直至放水結束。如果放水量突然變化，必須及時處理，并立即匯報礦調度室。若放水量突然變小，有可能是放水孔被堵塞，為保證正常放水，可用鉆桿透孔；若水量突然增大，應調節止水閥，控制放水量，保證疏放水量<最大排水量。

預計最大放水量為120m3/h，固定水窩安設四臺55kW離心泵，型號：MD 85-45×2、單級額定揚程45m、水泵額定流量85m3/h，1、2號泵共用一趟 6寸排水管，3、4號泵共用一趟6寸排水管，1、4號泵電源來自2164運煤巷移變，2、3號泵電源來自-500充電硐室移變，每趟排水管上的兩臺水泵一臺工作、一臺備用，排水量170m3/h，排水管中水流速度1.34m/s，滿足設計要求。

集中排水站設置在2164運煤巷三部機尾處，集中排水站水窩規格：5.0×4.5×1.5m、4.0×3.0×1.5m（長×寬×深），水窩安設兩臺55kW臥泵及兩臺備用55kW臥泵，利用兩趟6寸排水管將水排至216水倉。排水泵必須安排專人負責每天進行檢修，同型號排水泵應交替啟動；排水管路每班必須派專人進行巡查，發現少絲或管路跑水等情況后及時處理。每班必須安排有責任心的老工人進行開泵工作，防止因操作失誤導致排水泵故障，影響排水進度。

4 管路鋪設及檢查要求

管路鋪設遇低洼處，頂部需打起吊錨桿，將管路吊起，保證前后平順，不得出現高低起伏。為防止低洼處淤泥聚集，在最低處留設閥門，一旦排水管出現堵塞現象，打開閥門進行疏通。

切眼至2164集中排水站每根管路的接口處兩側各500mm，使用單股鋼絲繩配合繩卡子吊掛牢固。放水初期，每班安排修理工對吊掛管路進行巡視，發現脫落、固定不牢固的進行二次捆綁、吊掛；有管路接口漏水的要及時通知現場工作人員進行處理。

集中排水站至216水倉鋪設兩趟6寸排水管路，分別鋪設在巷道上、下兩幫，（上幫管路高于皮帶架子，使用起吊錨桿配合鋼絲繩吊掛；下幫管路鋪設距道0.7m，要滿足軌道運輸要求）管路鋪設要便于人員操作，不得出現過高或過低，需過道時，頂部打起吊錨桿。現場要備用鐵鍬、編織袋等常用物品，防止突發事件發生。

5 排水過程中對供電系統要求

排水過程中應保證排水設施供電雙回路，由當班修理工負責每班對供電系統進行檢查，確認。變電所保持電話暢通，協調礦有關部室等相關部門確保變電所正常供電，送電。出現異常停電、排水泵因無法達到設計排水量時，修理工必須立即通知鉆場停止放水，并及時匯報值班室，由值班室安排人員檢查。當工作面需要配合停電時，必須經礦調度室協調，在做好準備工作后，方可停電。

6 結論

疏放采空區積水自2017年5月11日開始至6月6日結束，疏放水歷時27天，累計放水量為55000m3，日均放水2037m3。采空區積水經防治水科專業人員驗證，已全部疏干，達到安全生產要求。

本次疏放2162采空區積水安全、高效，為我礦日后沿采空區掘進疏放水提供了好的經驗、做法，為地區銜接提供了安全保障。