| 标题 | 试述掘流水巷排老空水释放资源储量做法 |
| 范文 | 王诏+武毛峰++常红雨 摘要：韩王矿1958年当年建井当年投产，是典型的大跃进年代产物，有很多老巷无图纸资料，且经过多年采掘活动，老空区林立，老空水补给途径多，储水空间大，水文条件复杂，该矿在欲回收煤柱工作面上方采用边探边掘方式掘进一条流水巷探清本区域内水文地质情况，解除老空透水威胁，释放资源储量近60万吨。 关键词：流水巷 老空水 探放 储量 安全 煤矿井下透水事故是对煤矿安全威胁最大、最为突出的问题之一。据调查，十一五期间我国共发生较大（3人以上）煤矿水害事故140起，死亡1083人；其中老空透水事故129起，死亡971人，事故率和死亡率分别占水害事故92.1%和89.7%。因此，老空水防治是煤矿不得不重视的重大安全隐患。韩王矿经过近60年的采掘活动，采空区和老巷遍布整个矿井，况且该矿为水文地质条件极复杂矿井，如何很好的解决老空水的问题，是矿井面临的重大课题，也是实现安全生产的重要保证之一。 1 矿井概况 该矿为1958年由原焦作矿务局自行设计、自行施工的一对盘式斜井，1958年6月21日动工，当年10月10日建成投产，原设计年生产能力为30万吨的水力化采煤矿井；1961年矿井发生突水淹井后，改为旱采，核定年生产能力21万吨；1980年核定年生产能力30万吨。2002年以后，由于主要回收井巷煤柱，年生产能力在10万吨左右。 矿井主采的二1煤层，开采标高+80～-280m。采用斜井片盘式开拓，多水平上下山开采，上山部分为一一、一二、一三、一四共四个采区，下山部分为二一、二二、二三、二四、二五共五个采区。采煤方法采用走向长壁倾斜分层全部跨落法。目前，采区工作面已基本回采结束，主要回收二水平井巷煤柱。 由于该矿为大跃进时期的产物，当年建井当年投产，受当时时代条件的影响，为及早见效益，难免进行无计划乱掘乱采，又不能做及时的绘图填图，且距今年代较远，又经过几次搬家，很多基础图件资料缺失，已无法准确掌握当时井下的老巷道情况。 该矿自投产至今，共发生大小突水事件57次，多为底板突水，但随矿井生产结构变化，已无较大采区可布工作面，自2003年至今，主要回收井巷煤柱，防治水工作的重点已转向对老空水的防治，该矿老空水的特点是老空区多、水源补给途径多、储水空间大、建井初期进行过采掘活动的老空区无准确资料，条件复杂，2010年6月该矿水文地质类型被划分为极复杂型矿井。 2 防治老空水措施 2.1 防治水设计 针对该矿回收井巷煤柱，周边老巷及未知老巷多等情况，在开始布置回采工作面前，在工作面上方采用边探边掘的方式掘一条流水巷，探明老巷情况，截断可能进入拟采煤柱工作面的老空水，采取截、疏、排等方式将老空水排出，彻底释放煤柱工作面的资源储量。该矿共掘进了5条这样的流水巷，下面以21021流水巷和一水平西大巷流水巷为例进行说明。 ①21021工作面东部为二一回风下山，北部为万6断层，西部为21023和21043采空区。在工作面采掘前，在开切眼上方20m处东西（近煤层水平）方向掘一条流水巷，探清了图纸资料未标明的南北方向进入21021工作面的一条老巷，收集了工作面上方老空水，通过二一回风下山使用排水泵排入了二一泵房水仓，21021工作面掘成后，又由21021工作面开切眼向下经工作面回风巷铺设了一趟4寸管子，将流水巷内的水通过排水管自流方式引入21泵房水仓。通过以上做法彻底解放了21021工作面的资源储量，确保了21021工作面的安全回采。 ■ ②一水平西大巷以上区域大部分已回采结束，且距主副井较近，考虑有可能建井初期为及早见效益，在此处进行过采掘活动，且一水平西大巷部分资料缺失。设计在一水平西大巷上方15m左右向西沿底板掘进的一条流水巷探清地质及老巷情况，释放下部的资源储量，布置工作面进行回采。掘进流水巷的施工方法采用边探边掘的方法，后路挖好排水沟，排到一水平西大巷水沟内。 ■ 2.2 探放水操作步骤 ①探放设计：根据实际情况采用边探边掘的方式采用SGE-ZB-150型钻机施工，探水钻孔成组布设，在巷道水平面和竖直面上呈扇形布置，设计钻孔水平距离60m，控制巷帮20m，到终孔水平孔距2m，垂距1m。经探放无威胁方准掘进，预留30m超前距，掘进30m后停掘重新探放，如此反复循环探放掘进。②探放水准备：探放水前加固好钻场10m范围支架，钻场迎头支架顶梁上打牢4根4m长前探梁，迎头10m工钢支柱打上双排防倒器进行固定。迎面要打4根直径不小于18cm硬杂木迎面柱，煤壁选用25cm2铁丝网罩严，用铁丝固定牢固，顶帮每面固定点数目不得少于5个。③安装套管，进行打钻：稳好钻机后按设计用φ113孔径钻头向前钻进11m，安装φ108套管10m，用灌浆泵进行灌浆固结，待浆体固结24h后，在套管端头安装规格100mm截门。安好后按探放水施工设计使用φ65钻头进行钻探。钻探过程中，做好详细的现场记录。 2.3 防治效果 通过边探边掘流水巷的施工方法，探清楚了原来图纸上未标明的老巷的位置，为所掘流水巷下部拟采工作面提供了较翔实的地质资料；截断了上部可能进入拟采工作面的老空水，解除了拟采工作面的老空水突水威胁，使原来存在安全风险的煤炭资源变为了安全的可采储量。其中通过掘21021流水巷探明了进入21021工作面的一条图纸上未标明的早期老巷，完善了该工作面的地质说明书资料，截断了流水巷上部可能进入工作面约2.5m3/min水量，解除了21021工作面老空突水的威胁，释放了21021工作面煤炭资源储量约6万吨；通过掘进一水平西大巷流水巷，证明了此段区域早期未进行过采掘活动，为下部布置工作面提供了可靠的巷探地质资料，截断了流水巷上部可能进入下部工作面的水量约1.5m3/min，解除下部拟布工作面的老空突水威胁，释放了20万吨的煤炭资源储量，在这个区域先后布置了西上1-1工作面、12041工作面和西下3工作面三个回采工作面。 3 结语 韩王矿为服务近60年的资源枯竭矿井，正式工作面已基本回采结束，目前为回收井巷煤柱阶段，建井初期和回采过程中由于种种原因造成采掘资料不完善，且该矿水文地质条件极复杂，老空区众多，给回收煤柱工作面造成较大安全隐患，为了增加矿井的服务年限，增加矿井的煤炭资源回收率，该矿采用了掘流水巷排老空水释放资源储量的方法，通过此方法的应用，使该矿近60万吨的煤炭资源得以安全回收，收到了良好的社会和经济效益。 参考文献： [1]程玉武.煤矿井下老空水的防治技术研究[J].能源与环境，2009（05）. [2]郭彦华.老空水水害事故原因分析及防治措施研究[J].中国安全科学学报，2006（10）. [3]李冠良，袁凌晖，邢吉亮，谈安彬.老空水防治技术探讨[J].煤炭工程，2007（02）. 摘要：韩王矿1958年当年建井当年投产，是典型的大跃进年代产物，有很多老巷无图纸资料，且经过多年采掘活动，老空区林立，老空水补给途径多，储水空间大，水文条件复杂，该矿在欲回收煤柱工作面上方采用边探边掘方式掘进一条流水巷探清本区域内水文地质情况，解除老空透水威胁，释放资源储量近60万吨。 关键词：流水巷 老空水 探放 储量 安全 煤矿井下透水事故是对煤矿安全威胁最大、最为突出的问题之一。据调查，十一五期间我国共发生较大（3人以上）煤矿水害事故140起，死亡1083人；其中老空透水事故129起，死亡971人，事故率和死亡率分别占水害事故92.1%和89.7%。因此，老空水防治是煤矿不得不重视的重大安全隐患。韩王矿经过近60年的采掘活动，采空区和老巷遍布整个矿井，况且该矿为水文地质条件极复杂矿井，如何很好的解决老空水的问题，是矿井面临的重大课题，也是实现安全生产的重要保证之一。 1 矿井概况 该矿为1958年由原焦作矿务局自行设计、自行施工的一对盘式斜井，1958年6月21日动工，当年10月10日建成投产，原设计年生产能力为30万吨的水力化采煤矿井；1961年矿井发生突水淹井后，改为旱采，核定年生产能力21万吨；1980年核定年生产能力30万吨。2002年以后，由于主要回收井巷煤柱，年生产能力在10万吨左右。 矿井主采的二1煤层，开采标高+80～-280m。采用斜井片盘式开拓，多水平上下山开采，上山部分为一一、一二、一三、一四共四个采区，下山部分为二一、二二、二三、二四、二五共五个采区。采煤方法采用走向长壁倾斜分层全部跨落法。目前，采区工作面已基本回采结束，主要回收二水平井巷煤柱。 由于该矿为大跃进时期的产物，当年建井当年投产，受当时时代条件的影响，为及早见效益，难免进行无计划乱掘乱采，又不能做及时的绘图填图，且距今年代较远，又经过几次搬家，很多基础图件资料缺失，已无法准确掌握当时井下的老巷道情况。 该矿自投产至今，共发生大小突水事件57次，多为底板突水，但随矿井生产结构变化，已无较大采区可布工作面，自2003年至今，主要回收井巷煤柱，防治水工作的重点已转向对老空水的防治，该矿老空水的特点是老空区多、水源补给途径多、储水空间大、建井初期进行过采掘活动的老空区无准确资料，条件复杂，2010年6月该矿水文地质类型被划分为极复杂型矿井。 2 防治老空水措施 2.1 防治水设计 针对该矿回收井巷煤柱，周边老巷及未知老巷多等情况，在开始布置回采工作面前，在工作面上方采用边探边掘的方式掘一条流水巷，探明老巷情况，截断可能进入拟采煤柱工作面的老空水，采取截、疏、排等方式将老空水排出，彻底释放煤柱工作面的资源储量。该矿共掘进了5条这样的流水巷，下面以21021流水巷和一水平西大巷流水巷为例进行说明。 ①21021工作面东部为二一回风下山，北部为万6断层，西部为21023和21043采空区。在工作面采掘前，在开切眼上方20m处东西（近煤层水平）方向掘一条流水巷，探清了图纸资料未标明的南北方向进入21021工作面的一条老巷，收集了工作面上方老空水，通过二一回风下山使用排水泵排入了二一泵房水仓，21021工作面掘成后，又由21021工作面开切眼向下经工作面回风巷铺设了一趟4寸管子，将流水巷内的水通过排水管自流方式引入21泵房水仓。通过以上做法彻底解放了21021工作面的资源储量，确保了21021工作面的安全回采。 ■ ②一水平西大巷以上区域大部分已回采结束，且距主副井较近，考虑有可能建井初期为及早见效益，在此处进行过采掘活动，且一水平西大巷部分资料缺失。设计在一水平西大巷上方15m左右向西沿底板掘进的一条流水巷探清地质及老巷情况，释放下部的资源储量，布置工作面进行回采。掘进流水巷的施工方法采用边探边掘的方法，后路挖好排水沟，排到一水平西大巷水沟内。 ■ 2.2 探放水操作步骤 ①探放设计：根据实际情况采用边探边掘的方式采用SGE-ZB-150型钻机施工，探水钻孔成组布设，在巷道水平面和竖直面上呈扇形布置，设计钻孔水平距离60m，控制巷帮20m，到终孔水平孔距2m，垂距1m。经探放无威胁方准掘进，预留30m超前距，掘进30m后停掘重新探放，如此反复循环探放掘进。②探放水准备：探放水前加固好钻场10m范围支架，钻场迎头支架顶梁上打牢4根4m长前探梁，迎头10m工钢支柱打上双排防倒器进行固定。迎面要打4根直径不小于18cm硬杂木迎面柱，煤壁选用25cm2铁丝网罩严，用铁丝固定牢固，顶帮每面固定点数目不得少于5个。③安装套管，进行打钻：稳好钻机后按设计用φ113孔径钻头向前钻进11m，安装φ108套管10m，用灌浆泵进行灌浆固结，待浆体固结24h后，在套管端头安装规格100mm截门。安好后按探放水施工设计使用φ65钻头进行钻探。钻探过程中，做好详细的现场记录。 2.3 防治效果 通过边探边掘流水巷的施工方法，探清楚了原来图纸上未标明的老巷的位置，为所掘流水巷下部拟采工作面提供了较翔实的地质资料；截断了上部可能进入拟采工作面的老空水，解除了拟采工作面的老空水突水威胁，使原来存在安全风险的煤炭资源变为了安全的可采储量。其中通过掘21021流水巷探明了进入21021工作面的一条图纸上未标明的早期老巷，完善了该工作面的地质说明书资料，截断了流水巷上部可能进入工作面约2.5m3/min水量，解除了21021工作面老空突水的威胁，释放了21021工作面煤炭资源储量约6万吨；通过掘进一水平西大巷流水巷，证明了此段区域早期未进行过采掘活动，为下部布置工作面提供了可靠的巷探地质资料，截断了流水巷上部可能进入下部工作面的水量约1.5m3/min，解除下部拟布工作面的老空突水威胁，释放了20万吨的煤炭资源储量，在这个区域先后布置了西上1-1工作面、12041工作面和西下3工作面三个回采工作面。 3 结语 韩王矿为服务近60年的资源枯竭矿井，正式工作面已基本回采结束，目前为回收井巷煤柱阶段，建井初期和回采过程中由于种种原因造成采掘资料不完善，且该矿水文地质条件极复杂，老空区众多，给回收煤柱工作面造成较大安全隐患，为了增加矿井的服务年限，增加矿井的煤炭资源回收率，该矿采用了掘流水巷排老空水释放资源储量的方法，通过此方法的应用，使该矿近60万吨的煤炭资源得以安全回收，收到了良好的社会和经济效益。 参考文献： [1]程玉武.煤矿井下老空水的防治技术研究[J].能源与环境，2009（05）. [2]郭彦华.老空水水害事故原因分析及防治措施研究[J].中国安全科学学报，2006（10）. [3]李冠良，袁凌晖，邢吉亮，谈安彬.老空水防治技术探讨[J].煤炭工程，2007（02）. 摘要：韩王矿1958年当年建井当年投产，是典型的大跃进年代产物，有很多老巷无图纸资料，且经过多年采掘活动，老空区林立，老空水补给途径多，储水空间大，水文条件复杂，该矿在欲回收煤柱工作面上方采用边探边掘方式掘进一条流水巷探清本区域内水文地质情况，解除老空透水威胁，释放资源储量近60万吨。 关键词：流水巷 老空水 探放 储量 安全 煤矿井下透水事故是对煤矿安全威胁最大、最为突出的问题之一。据调查，十一五期间我国共发生较大（3人以上）煤矿水害事故140起，死亡1083人；其中老空透水事故129起，死亡971人，事故率和死亡率分别占水害事故92.1%和89.7%。因此，老空水防治是煤矿不得不重视的重大安全隐患。韩王矿经过近60年的采掘活动，采空区和老巷遍布整个矿井，况且该矿为水文地质条件极复杂矿井，如何很好的解决老空水的问题，是矿井面临的重大课题，也是实现安全生产的重要保证之一。 1 矿井概况 该矿为1958年由原焦作矿务局自行设计、自行施工的一对盘式斜井，1958年6月21日动工，当年10月10日建成投产，原设计年生产能力为30万吨的水力化采煤矿井；1961年矿井发生突水淹井后，改为旱采，核定年生产能力21万吨；1980年核定年生产能力30万吨。2002年以后，由于主要回收井巷煤柱，年生产能力在10万吨左右。 矿井主采的二1煤层，开采标高+80～-280m。采用斜井片盘式开拓，多水平上下山开采，上山部分为一一、一二、一三、一四共四个采区，下山部分为二一、二二、二三、二四、二五共五个采区。采煤方法采用走向长壁倾斜分层全部跨落法。目前，采区工作面已基本回采结束，主要回收二水平井巷煤柱。 由于该矿为大跃进时期的产物，当年建井当年投产，受当时时代条件的影响，为及早见效益，难免进行无计划乱掘乱采，又不能做及时的绘图填图，且距今年代较远，又经过几次搬家，很多基础图件资料缺失，已无法准确掌握当时井下的老巷道情况。 该矿自投产至今，共发生大小突水事件57次，多为底板突水，但随矿井生产结构变化，已无较大采区可布工作面，自2003年至今，主要回收井巷煤柱，防治水工作的重点已转向对老空水的防治，该矿老空水的特点是老空区多、水源补给途径多、储水空间大、建井初期进行过采掘活动的老空区无准确资料，条件复杂，2010年6月该矿水文地质类型被划分为极复杂型矿井。 2 防治老空水措施 2.1 防治水设计 针对该矿回收井巷煤柱，周边老巷及未知老巷多等情况，在开始布置回采工作面前，在工作面上方采用边探边掘的方式掘一条流水巷，探明老巷情况，截断可能进入拟采煤柱工作面的老空水，采取截、疏、排等方式将老空水排出，彻底释放煤柱工作面的资源储量。该矿共掘进了5条这样的流水巷，下面以21021流水巷和一水平西大巷流水巷为例进行说明。 ①21021工作面东部为二一回风下山，北部为万6断层，西部为21023和21043采空区。在工作面采掘前，在开切眼上方20m处东西（近煤层水平）方向掘一条流水巷，探清了图纸资料未标明的南北方向进入21021工作面的一条老巷，收集了工作面上方老空水，通过二一回风下山使用排水泵排入了二一泵房水仓，21021工作面掘成后，又由21021工作面开切眼向下经工作面回风巷铺设了一趟4寸管子，将流水巷内的水通过排水管自流方式引入21泵房水仓。通过以上做法彻底解放了21021工作面的资源储量，确保了21021工作面的安全回采。 ■ ②一水平西大巷以上区域大部分已回采结束，且距主副井较近，考虑有可能建井初期为及早见效益，在此处进行过采掘活动，且一水平西大巷部分资料缺失。设计在一水平西大巷上方15m左右向西沿底板掘进的一条流水巷探清地质及老巷情况，释放下部的资源储量，布置工作面进行回采。掘进流水巷的施工方法采用边探边掘的方法，后路挖好排水沟，排到一水平西大巷水沟内。 ■ 2.2 探放水操作步骤 ①探放设计：根据实际情况采用边探边掘的方式采用SGE-ZB-150型钻机施工，探水钻孔成组布设，在巷道水平面和竖直面上呈扇形布置，设计钻孔水平距离60m，控制巷帮20m，到终孔水平孔距2m，垂距1m。经探放无威胁方准掘进，预留30m超前距，掘进30m后停掘重新探放，如此反复循环探放掘进。②探放水准备：探放水前加固好钻场10m范围支架，钻场迎头支架顶梁上打牢4根4m长前探梁，迎头10m工钢支柱打上双排防倒器进行固定。迎面要打4根直径不小于18cm硬杂木迎面柱，煤壁选用25cm2铁丝网罩严，用铁丝固定牢固，顶帮每面固定点数目不得少于5个。③安装套管，进行打钻：稳好钻机后按设计用φ113孔径钻头向前钻进11m，安装φ108套管10m，用灌浆泵进行灌浆固结，待浆体固结24h后，在套管端头安装规格100mm截门。安好后按探放水施工设计使用φ65钻头进行钻探。钻探过程中，做好详细的现场记录。 2.3 防治效果 通过边探边掘流水巷的施工方法，探清楚了原来图纸上未标明的老巷的位置，为所掘流水巷下部拟采工作面提供了较翔实的地质资料；截断了上部可能进入拟采工作面的老空水，解除了拟采工作面的老空水突水威胁，使原来存在安全风险的煤炭资源变为了安全的可采储量。其中通过掘21021流水巷探明了进入21021工作面的一条图纸上未标明的早期老巷，完善了该工作面的地质说明书资料，截断了流水巷上部可能进入工作面约2.5m3/min水量，解除了21021工作面老空突水的威胁，释放了21021工作面煤炭资源储量约6万吨；通过掘进一水平西大巷流水巷，证明了此段区域早期未进行过采掘活动，为下部布置工作面提供了可靠的巷探地质资料，截断了流水巷上部可能进入下部工作面的水量约1.5m3/min，解除下部拟布工作面的老空突水威胁，释放了20万吨的煤炭资源储量，在这个区域先后布置了西上1-1工作面、12041工作面和西下3工作面三个回采工作面。 3 结语 韩王矿为服务近60年的资源枯竭矿井，正式工作面已基本回采结束，目前为回收井巷煤柱阶段，建井初期和回采过程中由于种种原因造成采掘资料不完善，且该矿水文地质条件极复杂，老空区众多，给回收煤柱工作面造成较大安全隐患，为了增加矿井的服务年限，增加矿井的煤炭资源回收率，该矿采用了掘流水巷排老空水释放资源储量的方法，通过此方法的应用，使该矿近60万吨的煤炭资源得以安全回收，收到了良好的社会和经济效益。 参考文献： [1]程玉武.煤矿井下老空水的防治技术研究[J].能源与环境，2009（05）. [2]郭彦华.老空水水害事故原因分析及防治措施研究[J].中国安全科学学报，2006（10）. [3]李冠良，袁凌晖，邢吉亮，谈安彬.老空水防治技术探讨[J].煤炭工程，2007（02）. |
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