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    探析煤礦井水水害和防治措施

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    探析煤礦井水水害和防治措施

    2010年3月1日,駱駝山煤礦透水事故,透水水源為奧灰水,導水通道為底板隱伏陷落柱,最大涌水量約6萬m3/h。奧灰水由于其水量豐富,屯蘭礦又為全區帶壓開采,所以可形象把帶壓開采比喻成水庫下開采,一旦誤揭導水通道,后果不堪設想。

    1老空水

    屯蘭礦生產布置由北向南延伸,掘進、回采均位于目前采空積水區的下山側,均面臨著上山側采空水及老窯水的威脅,2#煤層的開采面臨屯蘭礦本煤層采空水及周邊煤礦老窯水的威脅,8#煤層的開采面臨屯蘭礦2#、8#煤層采空水及周邊煤礦老窯水的威脅。屯蘭礦采空區積水量為68萬m3,周邊煤礦老窯水水量為21萬m3。綜上所述,威脅屯蘭礦煤層開采的主要水害為奧灰水和老空水。

    2礦井水害的防治

    防治奧灰水害主要是預防誤揭導水通道,防治老空水主要是探放積水,以下就防治奧灰水及老空區的具體措施進行研究。

    2.1采掘工作面嚴格執行“有掘必探,有采必探”措施

    所有采掘工作面堅持“有掘必探、有采必探”的原則,做到“物探先行、鉆探驗證、化探跟進”。開掘工作面使用瑞利波和瞬變電磁進行超前物探,回采工作面全部進行坑透,確定出地質異常體,使用專用探放水鉆機對物探及坑透成果進行驗證,并對工作面及鉆孔涌水及時進行水質化驗,確定充水水源,對賦水區采取注漿加固或留設防水煤柱等措施,消除水害威脅后,方可繼續施工。開掘工作面超前探測深度為90米,允許掘進距離為60米,留設30米的超前距。受老空水威脅的采掘工作面,施工前必須探放老空水,待老空水疏放完畢后,方可進行采掘作業。

    2.2礦井抵御水害措施

    2.2.1礦井中央排水系統的建立。井底車場中央水倉容量3600m3,有兩個主倉和一個副倉,配備有離心泵5臺,2臺工作水泵,2臺備用,1臺檢修,水泵型號D280-43×7,單泵排水量Q=280m3/h,揚程H=301m,功率355kw,φ273排水管路一趟,φ219排水管路一趟,至地面污水處理廠。礦井正常涌水量245m3/h,最大涌水量300m3/h,每年進行一次聯合排水試驗,2013年聯合排水能力為616m3/h。工作和備用水泵的總能力,能夠在20h內排出礦井24h的最大涌水量。中央水泵房排水系統圖

    2.2.2屯蘭礦屬帶壓開采礦井,在已有的中央排水系統的基礎上,建立了強排水系統。強排水系統位于副斜井底中央水倉旁,由水倉通道與中央水倉相聯。安裝2臺BQ550-383/10-900/W-S(6kv)型礦用隔爆型潛水排沙電泵,兩趟φ325排水管合并于管道井φ426排水管,排水垂高269.7米,單臺水泵流量為550m3/h,揚程為383m,功率為900KW,電壓為6KV。地面在主斜井井口附近設應急強排配電室,采用地面控制。強排水管道系統安裝系統圖

    2.2.3屯蘭礦屬帶壓開采礦井,在礦井車場修建了防水閘門。分別在南二軌道大巷、南二膠帶機巷、西翼軌道大巷、西翼膠帶機巷、東翼軌道大巷、東翼膠帶機巷、東翼回風巷、794瓦斯抽采措施巷修建了防水閘門,共9道,并對其進行了壁后注漿,實現了各盤區的相互隔離,某一盤區一旦突水,可使其他盤區、井底車場及中央水泵房不受其影響。

    2.2.4每年4月29日,組織全礦井下職工進行一次水害應急救援演習,井下職工全部按避水災路線升井,地面各單位相互協調,組織救援,以提高礦井抵抗水災的能力。

    3結束語

    通過對屯蘭礦水文地質條件的研究分析,威脅屯蘭礦煤層開采的主要水害為奧灰水和老空水。采掘工作面堅持采取“有掘必探、有采必探”措施,可預防誤揭導水通道;受老空水威脅的地點,提前對老空水進行探放,待水頭降至安全水頭以下時,方可進行采掘活動。截止2012年底,屯蘭礦尚未誤揭一個導水通道,累計探放老空水約80萬m3/h,有效預防了重大水害事故的發生,減少了水害事故對礦井造成的不利影響。

    作者:趙金龍單位:山西焦煤西山煤電屯蘭礦

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