隐伏向斜扬起端构造复杂区回采工作面防治水技术

发布时间：2019-09-04 12:04

【摘要】：为解决隐伏向斜构造复杂区回采工作面强涌水与井下泥石流问题,以东欢坨矿2286工作面为例,采用高密度电法探测技术结合地质构造控水理论分析,得到了该工作面含水层径流与富集规律,并提出了工作面超前疏放水方案。结果表明:对井下煤水混合致灾问题,可采用强排水、煤水流量控制与煤水分离联合技术,在强径流富水区宜采用密集多孔疏放水技术,实现静储量快疏、动储量少疏;为预防煤水泥灾害,应建设完善井下强排水与分流系统,对工作面出水点、工作面积水区在巷道内及早实现清水收集与分流,因地制宜地采用多级振动筛、沉淀池并配合刮板输送机对煤水混合物进行井下分离与自动转运,采用这些合理措施,消除了在强涌水情况下2286工作面被淹没的危险。
【图文】：

构造分区,异常区,水文地质

4］。位于向斜转折端的北二采区，构造作用强烈，形成的导储水裂隙系统丰富，且具有强烈不均匀性，形成次级富水区，增加了疏放水难度［15］。且与全矿其他区域不同的是，8号煤层巷道掘进中涌水量很大，表明8号煤层至5号煤层弱含水段与上部含水层垂向水力联系好，北二采区具备强涌水的水文地质条件。2回采前预防措施2．1顶板超前探测与富水规律分析在首采工作面回风巷、运输巷及开切眼及泄水巷布置探孔进行高密度电法探测，以确定8号煤层顶板上80m内的主要含水层位于导水异常区。测量点间距20m，异常区分布如图1所示，其中2号、4号区为主要异常区。2号异常在顶板上20m范围较小，在顶板上40～60m相对较大。4号异常位于开切眼附近，异常范围与异常幅值均相对较大。图1北二构造分区、水文地质异常区及放水钻孔布置2286工作面走向长910m，倾向长153m，，顶板含水层为基岩裂隙含水层，地下水储存与运移受构造裂隙系统的控制，具有不均匀、连通性差的特点，只有掌握含水层构造控水规律，才能选择适宜的疏放水位置。因此，对北二采区巷道揭露的中小断层与节理系统进行观测与构造应力分析，并分析断裂构造的水文地质意义，得出北二采区顶板含水层可划分为3个相对独立的水文地质单元，如图1所示。1)A区，受走向NEE的雁列断层组及其派生节理控制。压剪性断层具有阻水性，阻隔地下水由露头向深部的补给。节理与断层走向平行，形成一定的储水空间，由于补给差，成为弱富水区。127

泄水巷,工作面,运输巷,沉淀池

矫婕跎俳鈁牍ぷ髅娴乃針浚嘧跣∶?水的流量及其冲击力。工作面强排水措施主要包括:①清水分流:将回风巷钻孔疏放水、回风巷顶底板涌出的水经铁水沟、排水泵站泵入管路，经北二采区轨道上山由铁管排出;泄水巷钻孔疏水也由专门管路接入－500m大巷由铁管排出。清水经管路排出，减轻了大巷中的水沟疏水压力。②合理配置潜水泵:工作面配备移动潜水泵，排量大且不易封堵，确保流水及时排出。③设置专门泄水巷:工作面回采过程中引起的煤水可经泄水巷排出。泄水巷设于运输巷同煤层倾斜下方，与运输巷间设有泄水眼与联络巷，如图2所示。巷道按0．5%坡度施工，自然泄水，均铺设铁槽水沟以减少涌水冲刷。运输巷内设多道挡水垛墙，与巷道呈斜向夹角，便于在突然出水时将煤水体引入水沟，进入泄水巷，防止冲刷淤堵运输系统。1—回风巷;2—运输巷;3—振动筛;4—4号沉淀池;5—3号沉淀池;6—外泄水巷;7—2号沉淀池;8—过水捞斗;9—清淤机;10—联络巷图2工作面巷道与排水示意3．2控制煤水混合物流量回采初期，工作面水量大、水流急，大量煤水涌入运输巷水沟，并经泄水巷进入－500m大巷淤堵巷道，致使清挖频繁，工作面停采。控制并减少煤水流量，是控制灾源的积极措施。首先，增设潜水泵与排水泵，将工作面出水点的水在未形成煤水前进行早期分流，至上回风巷清水排出;于工作面下出口采空区下帮铺设花管，将采空区水静压分流出部分清水经管路排出。同时，反转采煤机上下滚筒，使被割下的煤体尽量装入刮板运输机，减少煤壁遗留与冲出煤量。工作面局部中间洼点，采煤机落煤和工作面刮板输送机拉出的煤体全部为稀粥状，节式输送机拉运困难，此处利用现场俯斜特性设置泄水眼。先由运输巷掘15m平段，将平段做成沉淀池，沉淀池中设置过滤装置，40T型?
【作者单位】：开滦(集团)有限责任公司;河北联合大学矿业工程学院;河北省矿业开发与安全技术重点试验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51174071/E0409) “十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAK04B04) 中国煤炭工业协会科学技术研究指导计划资助项目(MTKJ2013-419) 河北省科技支撑指导资助项目(13275412)
【分类号】：TD745

【参考文献】