鄰空掘巷老空區積水探放方案設計與實施

李平偉

摘要：本文結合平煤十礦己17-24100下分層掘進工作面，闡述了煤礦掘進工作面老空區積水探放的方案設計、設備設施的選用和使用、施工方法及安全技術要求和應急處理措施，為實現沿積水區安全掘進施工提供了有效的解決方案。

關鍵詞：煤礦;掘進工作面;施工;探放水

中圖分類號：TD745 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2020）08-0091-02

引言：探放水是煤礦掘進，特別是下分層掘進工作面施工過程中經常進行的一項災害治理措施，其方案設計的科學性、施工管控措施的針對性、有效性，直接影響著探放水的效果，因此進行規范、合理的探放水設計，順利的實現積水的探放，解除水患威脅，對實現煤礦的安全生產尤為重要。

1 工作面概況

己17-24100工作面位于平煤十礦-320水平己四采區西翼第四區段，南北相鄰區段己17煤層均未開采，上覆己15.16-24100采空區、己15-24080采空區。己17-24100工作面沿己17煤層頂板施工，其上為厚3.4～5.6m的己15.16假頂;己17煤層底板為厚3～5m的砂質泥巖夾薄層細砂巖。經綜合分析，己17-24100風巷掘進工作面主要水害為己15-24080采空區內的老空水。

積水區位于己15-24080機巷8034點處至8038點外37m，預計積水區長140m，寬0～31m，積水標高-623.8m，水頭高度0～6.2m，積水面積2170m2，積水量1800m3左右，放水點預計最大水壓0.06Mpa。

2 探放水工程設計

2.1物探。采用瞬變電磁超前物探，每次物探沿掘進方向有效距離按50m控制，保持超前距、巷幫均不小于20m，結合鉆探結果無異常后方可允許向前施工30m。

2.2鉆探。

（1）超前探水：巷道施工到積水區警戒線時必須執行超前探水措施，每循環布置兩個鉆孔，超前距不小于30m，并且鉆孔終孔進入老空區長度不小于3m，進入積水區警戒線前或在允許施工距離內，若出現頂板淋滴水、巷幫煤壁潮濕等異常現象要提前進行探放水。積水區警戒線位置設計鉆孔4個，編號為警11#、警12#、警21#、警22#孔，均設計在巷道頂板下2.0m處。

（2）探放水位置：分別在己17-24100風巷開口位置向里652m、664m、676m、687m、699m、711m、722m處，在正風巷開口向里647m處做水泵窩，長4.0m，寬4.0m，高2.6m，深度低于巷道底板1.5m，支護形式為梯形棚子。

（3）鉆孔參數：共設計14個鉆孔，編號為1-14，其中1-7號孔設計在頂板下1.5m處;8-14號孔設計在巷道頂板下2.0m。

2.3鉆孔結構。警11#、警12#、警21#、警22#孔設計60m左右進入老空區，14個探放水鉆孔均設計31m左右進入老空區，所有鉆孔均進入老空后再鉆進3m后方可停鉆。

2.4孔口管安裝及要求。

（1）每孔準備套管一根，套管長10.5m，套管Φ108mm，鉆孔Φ75mm，套管外端安閘閥，以保證控制放水量。

2.5排水設備及線路。

（1）排水管路及排水路徑：在探放水位置附近的水泵窩內安裝2臺水泵，水泵型號為100D-16×9，電機功率為37KW，單泵排水量為54m3/h，揚程大于50m。

（2）打鉆出水后，老空水用4寸排水管路經水泵窩→己17-24100風巷→己17-24100風巷車場→己四軌道下山→己四水倉。

3 探放水工程施工及技術要求

3.1安裝鉆機。所有探放水鉆孔均用ZDY-1400鉆機進行施工，鉆機穩定后，打立柱固定鉆機并加固鉆機附近棚子，以保證棚子和鉆機牢固后，調整好鉆機角度、方位，使其與設計方位一致，接通電源并試運轉，保證鉆機運轉正常。

3.2開孔。所有探放水鉆孔開孔前重新核定開孔方位及角度與設計完全一致后，用Φ50mm光面鉆桿接Φ110mm鉆頭開孔。鉆進至孔深10.5m停鉆，撥出鉆具，并把孔內的煤（巖）粉沖洗干凈，準備下套管。

3.3固套管。

（1）每孔準備Φ108mm套管一根，破布5公斤，干海帶2公斤，套管長10.5m。

（2）用干海帶在套管上均勻纏一層，并在海帶外再均勻纏一層破布，用大錘或鋼梁把套管順鉆孔全部砸入煤體，并確定套管固定牢固。

3.4探水。套管固定牢固后，開始探放水，首先把4寸閘閥安裝在套管法蘭盤上，用Φ75mm無巖芯鉆頭接Φ50mm光面鉆桿下入孔內開始鉆進，把剩余煤柱打透。

3.5排水。在探放水孔出水后，經水溝流入附近水泵窩，利用水泵窩處兩臺水泵進行排水。

4 主要安全技術措施

4.1一般要求。

（1）所有探放水鉆孔每次開孔前必須由地測部門專業人員現場給定鉆孔方位及角度。

（2）每次施工前要并敲幫問頂，嚴防掉頂、片幫傷人和損壞設備。

（3）鉆進前，必須將鉆機固定好，鉆機鉆進過程中，嚴禁鉆機左右搖晃，鉆桿后嚴禁站人。

（4）探放水期間，鉆機前方、后方不得站人，避免孔內噴渣或頂鉆傷人。

（5）每次探放水打鉆前，必須加固鉆孔周圍10米內的的支護，支護必須緊跟迎頭。

（6）每次探放水前，將迎頭20米內的機電設備必須轉移至距探放水地點不低于15m外，以便退路暢通。

（7）探放水期間，要加強供電管理，配備專用電源，杜絕停電事故的發生，鉆機和水泵電源開關必須各自獨立。

（8）探放水或排水期間，每班配備一名泵工，一名機電工，堅持現場交接班。

（9）打鉆出水后，應嚴格按水泵排水能力控制放水量，放水過程中如有堵孔情況發生，必須及時捅孔，繼續放水。