東灘煤礦14317工作面探放水工程設(shè)計方案

侯俊華 王 宏

（兗州煤業(yè)股份有限公司東灘煤礦，山東 鄒城 273512）

1 工作面水文地質(zhì)情況概述

東灘煤礦14317 綜放工作面位于十四采區(qū)西部，北鄰東灘煤礦與興隆莊煤礦礦界，南鄰東灘煤礦14316 工作面采空區(qū)，西鄰東灘礦與鮑店礦礦界，東鄰14318 工作面采空區(qū)。工作面兩順槽相互平行，東側(cè)順槽作為軌順，設(shè)計軌順巷中與14318 運順巷中間距9m，西側(cè)的順槽作為運順（運順西側(cè)布置有輔助運煤巷）。切眼南幫與14316 運順間距5.0m，垂直兩順槽布置。停采線暫定運順側(cè)距14310（西）軌順南幫290m，軌順側(cè)向北調(diào)斜30m。東灘煤礦14317 綜放工作面布置圖如圖1 所示。

為探查14317 工作面頂、底板含水層富水性分布情況，2018 年11 月在14317 工作面軌順和運順分別采用礦井瞬變電磁法和音頻電透視技術(shù)進行了水文物探工作。依據(jù)14317 工作面水文物探成果，在工作面內(nèi)設(shè)計探放水鉆孔。

圖1 東灘煤礦14317 綜放工作面布置圖

2 探放水鉆孔深度布置原則

2.1 東灘煤礦3煤層導(dǎo)水裂隙帶高度計算

根據(jù)綜采放頂煤開采導(dǎo)水裂隙帶高度計算公式：

式中：

M-累計采厚，m。

14317 工作面的煤厚為5.40~9.40m，M 值取煤層最大采厚9.07m。計算得出，3 煤開采過程中導(dǎo)水冒裂帶高度80.71m，即順槽頂板以上86m。

2.2 煤層頂板巖性分析

通過分析14317 工作面附近的P1-1 水文長觀孔3 煤層頂板巖性資料，3 煤層頂板90m 范圍內(nèi)大致分為兩個區(qū)段。3 煤層頂板0~67m 范圍內(nèi)巖性以砂巖為主，砂巖因疏放影響，富水性較弱；頂板67~90m 范圍內(nèi)巖性以粘土巖為主，間夾薄層砂巖，形成了較好的儲水巖性結(jié)構(gòu)。故本次探放水鉆孔深度設(shè)計為3 煤頂板以上90m。

3 探放水位置設(shè)計的依據(jù)

3.1 瞬變電磁法水文物探成果報告

14317 工作面頂板共劃分1 處相對富水異常區(qū)：Ⅰ號相對富水異常區(qū)位于軌道順槽-70~ -150m范圍內(nèi)，相對富水性評價為弱，推斷發(fā)育高度為50~60m。14317 工作面底板共劃分2 個異常區(qū)，分別為14317 軌順5#收尺點處底板下40~50m 處，14317 輔助運煤巷1#收尺點處底板下40~50m 處。

3.2 音頻電透視技術(shù)水文物探成果報告

14317 工作面頂板共圈定了3 個相對低阻異常區(qū)：①號異常發(fā)育在軌順切眼口向停采線180~330m，運順切眼口向停采線180~300m 的局部區(qū)域，異常幅值較弱，發(fā)育至煤層頂板0~30m 范圍；②號異常發(fā)育在運順切眼口向停采線430~460m，輔助運煤巷切眼口向停采線50~80m 的局部區(qū)域，異常幅值較弱，發(fā)育至煤層頂板0~30m 范圍；③號異常發(fā)育在軌順切眼口向停采線660~710m、760~810m，運順切眼口向停采線650~800m 的局部區(qū)域，異常發(fā)育范圍主要集中在煤層頂板上方0~50m 范圍。

綜合推斷，14317 工作面頂板上0~110m 整體富水性較差，局部砂巖異常區(qū)推測有一定的靜儲量富水區(qū)，富含水性較弱。

4 探放水孔設(shè)計參數(shù)

為消除隱患，需對異常區(qū)進行鉆探驗證，依據(jù)《煤礦防治水細則》第43 條規(guī)定，含水體不清楚時，在異常區(qū)鉆孔呈扇形布置，每組鉆孔不少于3 個。14317 工作面頂板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)見表1，14317 工作面底板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)見表2。

表1 14317 工作面頂板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)

表2 14317 工作面底板含水層探放水鉆孔位置及施工參數(shù)

5 鉆孔其他技術(shù)要求

5.1 鉆孔結(jié)構(gòu)

預(yù)計探孔靜止水壓0.9MPa，選用不小于5.1m止水套管，探孔先施工不小于5.1m 孔徑Φ150mm裸孔，下入5.1m 長Φ108mm 止水套管，灌注固幫特固結(jié)套管，安裝孔口閘閥，止水套管固結(jié)后進行耐壓試驗，要求達到1.5MPa 并持續(xù)0.5h 方為合格，施工孔徑為Φ65mm 的裸孔。如探放水孔出水，則必須擴孔，擴孔孔徑為Φ75mm 的裸孔，完工后探孔接U 型引水管靠幫部將水引向集水池。

5.2 封孔要求

終孔后無水探孔采用水泥砂漿特進行封孔，封孔深度不小于5.1m。

5.3 設(shè)備

選用ZY-650 探放水專用鉆機，由專職探放水隊伍進行探放水作業(yè)。

6 鉆探驗證結(jié)果

東灘煤礦探放水隊伍從2018 年12 月15 日至2019 年1 月30 日對14317 工作面頂板施工探放水孔12 個，底板施工探放水孔2 個，各孔均未出現(xiàn)出水情況，消除了工作面開采期間的水害，為工作面安全生產(chǎn)提供保障。