疏放采空區積水的研究與應用

姚欣

（冀中能源峰峰集團辛安礦，河北邯鄲056200）

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。

圖1 巷道平面布置圖

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。

圖2 排水系統平面圖

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。