楊秀峰
臨沂礦業集團有限責任公司 山東臨沂 276000
現代社會飛快進步和發展,社會對煤炭資源需求度逐步提升,促使煤炭開采開始進入到深井作業階段,而深井作業環境下,可能出現老空水害,直接威脅到作業安全。老空水一旦流出,會淹沒巷道,造成巷道結構崩塌,威脅到人員的生命安全,并且帶來嚴重的經濟損失。因此,為了創設安全井下作業環境下,在老空水下巷道掘進過程中,依據實際情況靈活運用綜合防治水技術到實處,力求保護工作人員安全,減少老空水害出現幾率,對于提升煤礦企業生產效益具有積極作用。
縱觀目前煤礦企業井下作業現狀,老空水害問題危害較大,在掘進作業活動結束后,由于底板巖體受到開采壓力影響碎裂,整體結構承載力下降。對于一些頂煤分布區域,可能由于結構變形問題較為嚴重,增加坍塌幾率。由于較大圍巖帶來的不良影響,很容易破壞頂煤層,甚至造成支護結構失效,一旦出現此類問題則會誘發冒落事故出現。同時,支撐壓力也會對兩側煤體產生作用力,頂板破碎到一定程度后,則會出現不均勻位移情況[1]。由于頂板為含水層,可能出現采空區充水弱化圍巖結構的穩定性,增加突水事故幾率。
如果采空區出現積水問題,并且開采單位未能及時排水,則會埋下一系列安全隱患,一個最典型的問題則是突水風險。結合頂板結構來看,裂隙中有水流入,但水流量較小,但盡管如此,此種水滲漏問題都會導致采空區積水,逐步累積下誘發更為嚴重的危害。一旦發生突水事故,不僅僅是經濟損失,還會造成嚴重的安全事故,威脅到人員生命財產安全。因此,在老空水下巷道掘進過程中進行綜合治理,要充分契合不同區域地理條件,針對其中的問題深入分析,制定有效措施予以處理,規避人員操作誤差帶來嚴重的事故。
老空水下巷道掘進過程中,應遵循有掘必探原則,在探放水后穩步掘進,老空積水問題嚴重情況下,應確定具體水壓和邊界,在此基礎上針對性制定防治措施予以處理,有效治理采空區水害問題。對于一些區域資源匱乏情況,充分地質勘察基礎上選擇留設防水煤柱的方法處理,即便可以起到實質性作用,但會浪費大量資源,甚至誘發安全事故。如何有效改善此類問題,一個關鍵措施是抽排和疏放采空區積水,創設安全可靠的掘進作業條件[2]。但是在對積水處理中,要充分考量地層和煤層情況,結合復雜的地質條件針對性治理。
(1)疏水和排水。對采空區積水問題,通過疏水和排水措施,結合采空區積水變化情況針對性治理,可以恢復淹沒的井下環境,并聯合探放水技術綜合治理,有效改善采空區積水問題。
(2)基于大功率全液壓鉆探設備,即便是復雜的地質條件下仍然可以鉆孔作業。大口徑多級護空管技術,透過軟巖層進行探放水鉆孔施工,提升作業效率。
(3)選擇三通雙閥門和孔口擋板,抵擋有害氣體排放,創設安全穩定的作業環境,提升作業效率[3]。
采空區如果積水問題長期存在,可能會破壞圍巖結構穩定性,導致水量突出,威脅到人員生命財產安全。受到上層地表和地心引力聯合作用影響,采空區可能破裂威脅到作業人員人身安全。老空積水大量積水,呈現出水壓大的特點,如果作業前沒有充分地質勘測,挖掘階段可能會由于過大的壓力影響帶來嚴重破壞性,威脅人員作業安全[4]。因此,應選擇好合理措施予以控制,創設安全的作業環境。
老空水下巷道掘進中,煤窯屬于管理薄弱環節,缺少實質性參考資料,加之專業人員匱乏,經常出現老空積水數據信息不全面、不準確的情況,影響到后續鉆探工作活動開展,延誤進度。因此,需要確定合理的探放水鉆孔參數,包括允許挖掘距離、超前距、幫距與鉆孔密度。通過規范的探測水處理后,確定巷道掘進長度,環境安全性,虎丘精準可靠的數據基礎上,指導后續作業活動開展落實。
采空區水疏放處理,是規避突水問題的根本性措施,可以兼顧巷道掘進和防水的目標。在作業中,結合實際情況設置多個放水鉆孔,長時間排水后解決采空區積水問題,除了排水以外,還可以起到泄壓的作用,有效控制水位在合理范圍內[5]。
為了提升圍巖結構穩定性,避免受到外部作用力影響出現滲漏水問題,應結合作業環境特性加強井筒支護,保證作業活動有序進行同時,創設安全的井下作業環境。
綜上所述,老空水下巷道掘進作業中,由于井下環境復雜,可能存在積水情況,如果處理不當,容易造成突水事故,威脅到人員人身安全。因此,要注重地質勘察,結合收集的數據來選擇綜合防治水技術到實處,有效疏放老空積水,頂板壓力下降到合理范圍內加強支護,力求創設安全可靠的作業環境。