導語：井下鉆孔防治水害論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

編者按：本文主要從地質、水文地質概況；水害預防處理措施；探放水工程的實施；成果及結論；問題和建議進行論述。其中，主要包括：井口地處黃土梁上,洪峰到來之時不受其影響、含(隔)水層組、井田內依據地下水的含水介質類型可劃分為兩大類、根據本井田勘探地質報告預計的礦井涌水量、礦井采用外排式排水、金坡礦關閉后,依據礦管部門提供的金坡礦開采資料、實施疏放水工程、以鉆孔疏放為主,向采空區(qū)施工一定數量的探放水鉆孔、完善排水系統、主排水系統、臨時排水系統、應急排水系統、由地測部立即編制、水情實時跟蹤監(jiān)測、積水相連,為預防突水事故,探測老采空區(qū)積水勢在必行、采用井下鉆孔探放水是最直接有效的防治水措施等，具體請詳見。

山西中煤東坡煤業(yè)有限公司隸屬中煤集團股份公司,礦井管理由中煤集團進出口公司,地理位置位于山西省朔州市朔城區(qū)下團堡鄉(xiāng)劉家口村西北部,行政區(qū)劃隸屬朔州市朔城區(qū)及平魯區(qū)所轄。礦井設計生產能力150萬噸/年,主要環(huán)節(jié)預留生產能力300萬噸/年。

一、地質、水文地質概況

東坡煤礦及擴區(qū)位于神頭泉流域徑流-排泄區(qū),七里河在本區(qū)西南邊界外斜穿而過,該河是平朔礦區(qū)主要河流之一,發(fā)源于西部西石山脈山麓石灰?guī)r山區(qū),河流全長約37km,最大洪峰流量為22m3/s。本區(qū)內較大溝谷為窯溝,從東部橫貫南北,平時流量很小,雨季洪峰流量較大,沿途下滲。由于井口地處黃土梁上,洪峰到來之時不受其影響。本區(qū)煤層均位于最低侵蝕基準面之下。

1.含(隔)水層組

(1)含水層組:井田內依據地下水的含水介質類型可劃分為兩大類,即碳酸巖巖溶裂隙含水層組和碎屑巖裂隙含水巖組。

(2)主要隔水層組:石炭系中統本溪組隔水層、石炭系上統太原組及二疊系隔水層和第三系上新統隔水層。

本礦井水文地質類型為水文地質中等類型。

2.礦井涌水量:根據本井田勘探地質報告預計的礦井涌水量,產量為150萬噸時礦井涌水量為150m3/h,最大涌水量200m3/h。達到300萬噸到時產后礦井正常涌水量200m3/h,最大涌水量300m3/h。試生產期間礦井正常涌水量為46.0m3/h,最大涌水量60m3/h。

3.礦井采用外排式排水。中央泵房安裝排水能力280m3/h的離心泵三臺,主井布設直徑9吋的排水管路2兩趟,井底設內外水倉各一個,總容量為1600m3?，F有排水能力基本滿足了礦井防水抗災需要。

二、水害預防處理措施

金坡礦關閉后,依據礦管部門提供的金坡礦開采資料,編制了預防金坡礦采空區(qū)突水應急救援預案。當18#密閉出水后,我們又編制了1007大巷水害預防處理措施,主要內容有以下幾方面。

1.實施疏放水工程

以鉆孔疏放為主,向采空區(qū)施工一定數量的探放水鉆孔,以達到疏放水、消除水害威脅的目的。探放水鉆孔布置的原則是:

1)探放水孔布置在1007大巷中,共布置3組,每組2～4個孔,鉆孔方向盡量與老空區(qū)采掘巷道垂直。

2)探放水鉆孔必須安裝孔口管和法蘭盤,孔口管長度不少于5m,用水泥砂漿固結,進行控制疏放水。

3)保留所施工的鉆孔作為今后的長期放水孔兼觀測孔。

4)每處探放水孔,均必須按照相關規(guī)程規(guī)定的技術要求,編制專門的技術設計,并嚴格按設計施工,確保達到設計要求。

2.完善排水系統

預計最大水量200m3/h,礦井中央泵房排水能力可以滿足排水要求,但1007大巷、主排水管路等還需要做好以下準備:

1)主排水系統:在1007大巷布設排水管路,以“三通”連接到探放水鉆孔的孔口管上,通到中央泵房,形成自流系統。排水管路采用6寸鋼管(根據探水鉆孔數量、位置接相應的三通),沿巷道西側布設,經措施巷、主井皮帶下部,到中央水倉。

2)臨時排水系統:除現有3臺水泵和相應的排水管路外,另備用1臺50m3/h水泵及相應的排水管路。

3)應急排水系統:沿巷道西側施工排水溝,以防水量突然增大。

3.由地測部立即編制《1007大巷防突水專項應急預案》,簽發(fā)后給有關領導、部門和區(qū)隊。特別是在1007大巷施工的炮掘隊,要求分班組織學習,要知曉每個現場職工,一旦發(fā)生緊急情況,按預案中的避災路線進行撤離。同時準備必須的應急物資。

4.水情實時跟蹤監(jiān)測

1)將現場出水點進行統一編號,并填繪到圖紙上。

2)炮掘隊每班三次項調度匯報出水量變化、排水以及有無新增出水點等情況。

3)地測部門做好水量、水位等變化情況分析記錄,一旦發(fā)現異常,及時提出補充處理方案。

4)所有出水點在正常情況下不得關閉,保持正常疏水。

三、探放水工程的實施

由于兩礦井下采空區(qū)相通,積水相連,為預防突水事故,探測老采空區(qū)積水勢在必行。但具體位置和參數的選擇是探放水的關鍵,由于東坡煤礦為原小煤窯整合礦井,僅有的采掘范圍布置圖上,沒有測量點標高、房柱間隔、巷道高度等資料,給探放水鉆孔設計帶來困難。若鉆孔位置和參數選擇不當,不僅造成工程浪費,還會貽誤時機。我們在資料很少、時間緊迫的情況下進行現場查看和資料分析,把老巷的位置上圖放大,而后在根據煤層底板等高線推測鉆孔的施工角度,最終確定鉆孔的位置和參數。在施工過程中,我們采取邊探測、邊分析、邊修改設計的方法,不斷完善探測孔的技術參數。

四、成果及結論

采用井下鉆孔探放水是最直接有效的防治水措施,為安全有效地做好井下探放水工作,我們聘請專業(yè)施工隊伍承擔探放水鉆孔的施工任務,并按照有關規(guī)定編制探放水設計。到面前為止,已經圓滿完成了探放水工程,有效地控制住了老空區(qū)水害,水位在逐步下降,老空區(qū)水對礦井的安全威脅已基本消除。截止2009年3月底,共放出金坡礦老空區(qū)水約11萬m3。主要結論如下:

1.充水水源,是相鄰金坡煤礦被關閉后停止供風排水,礦坑水位上升后進入東坡礦原9#煤采空區(qū)。

2.補給水源,金坡礦采空區(qū)的直接補給水源是9#煤頂板砂巖水,而9#煤層頂板砂巖水的補給來源是大氣降水。

3.充水通道,是金坡礦與東坡礦井下相透的巷道或是直接采透工作面之間的隔離煤柱。

4.初步推測金坡小窯老空區(qū)的補給水量在50m3/h左右,而老空區(qū)積水大部分存于1007m以下至990m之間的采空區(qū)中。

五、問題和建議

由于東坡井田地質、水文地質勘探程度不足,加之周邊小煤窯和原東坡礦開采資料缺乏,給礦井防治水工作帶來困難,需要通過補充勘探、物探等手段加以解決,重點做好以下工作。

1.必須查明周邊小窯開采情況,特別是越界開采小窯的開采層位、范圍,采空區(qū)積水范圍、積水量等情況。

2.在1007～990m之間的采空區(qū)存有大量積水,在今后開采9#煤層時,要作為礦井防治水工作的重點之一。

3.礦井生產中必須堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則,尤其是井田邊界附近更要加強探測工作,以消除相鄰小煤窯的水害威脅。