井下鉆孔防治水害論文

導(dǎo)語(yǔ)：井下鉆孔防治水害論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，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(zhì)、水文地質(zhì)概況；水害預(yù)防處理措施；探放水工程的實(shí)施；成果及結(jié)論；問(wèn)題和建議進(jìn)行論述。其中，主要包括：井口地處黃土梁上,洪峰到來(lái)之時(shí)不受其影響、含(隔)水層組、井田內(nèi)依據(jù)地下水的含水介質(zhì)類型可劃分為兩大類、根據(jù)本井田勘探地質(zhì)報(bào)告預(yù)計(jì)的礦井涌水量、礦井采用外排式排水、金坡礦關(guān)閉后,依據(jù)礦管部門提供的金坡礦開(kāi)采資料、實(shí)施疏放水工程、以鉆孔疏放為主,向采空區(qū)施工一定數(shù)量的探放水鉆孔、完善排水系統(tǒng)、主排水系統(tǒng)、臨時(shí)排水系統(tǒng)、應(yīng)急排水系統(tǒng)、由地測(cè)部立即編制、水情實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)、積水相連,為預(yù)防突水事故,探測(cè)老采空區(qū)積水勢(shì)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(qǐng)?jiān)斠?jiàn)。

山西中煤東坡煤業(yè)有限公司隸屬中煤集團(tuán)股份公司,礦井管理由中煤集團(tuán)進(jìn)出口公司,地理位置位于山西省朔州市朔城區(qū)下團(tuán)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(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬(wàn)噸/年,主要環(huán)節(jié)預(yù)留生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸/年。

一、地質(zhì)、水文地質(zhì)概況

東坡煤礦及擴(kuò)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(guò),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(zhǎng)約37km,最大洪峰流量為22m3/s。本區(qū)內(nèi)較大溝谷為窯溝,從東部橫貫?zāi)媳?平時(shí)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(lái)之時(shí)不受其影響。本區(qū)煤層均位于最低侵蝕基準(zhǔn)面之下。

1.含(隔)水層組

(1)含水層組:井田內(nèi)依據(jù)地下水的含水介質(zhì)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(tǒng)本溪組隔水層、石炭系上統(tǒng)太原組及二疊系隔水層和第三系上新統(tǒng)隔水層。

本礦井水文地質(zhì)類型為水文地質(zhì)中等類型。

2.礦井涌水量:根據(jù)本井田勘探地質(zhì)報(bào)告預(yù)計(jì)的礦井涌水量,產(chǎn)量為150萬(wàn)噸時(shí)礦井涌水量為150m3/h,最大涌水量200m3/h。達(dá)到300萬(wàn)噸到時(shí)產(chǎn)后礦井正常涌水量200m3/h,最大涌水量300m3/h。試生產(chǎn)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(tái),主井布設(shè)直徑9吋的排水管路2兩趟,井底設(shè)內(nèi)外水倉(cāng)各一個(gè),總?cè)萘繛?600m3。現(xiàn)有排水能力基本滿足了礦井防水抗災(zāi)需要。

二、水害預(yù)防處理措施

金坡礦關(guān)閉后,依據(jù)礦管部門提供的金坡礦開(kāi)采資料,編制了預(yù)防金坡礦采空區(qū)突水應(yīng)急救援預(yù)案。當(dāng)18#密閉出水后,我們又編制了1007大巷水害預(yù)防處理措施,主要內(nèi)容有以下幾方面。

1.實(shí)施疏放水工程

以鉆孔疏放為主,向采空區(qū)施工一定數(shù)量的探放水鉆孔,以達(dá)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(gè)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(pán),孔口管長(zhǎng)度不少于5m,用水泥砂漿固結(jié),進(jìn)行控制疏放水。

3)保留所施工的鉆孔作為今后的長(zhǎng)期放水孔兼觀測(cè)孔。

4)每處探放水孔,均必須按照相關(guān)規(guī)程規(guī)定的技術(shù)要求,編制專門的技術(shù)設(shè)計(jì),并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工,確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.完善排水系統(tǒng)

預(yù)計(jì)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(zhǔn)備:

1)主排水系統(tǒng):在1007大巷布設(shè)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(tǒng)。排水管路采用6寸鋼管(根據(jù)探水鉆孔數(shù)量、位置接相應(yīng)的三通),沿巷道西側(cè)布設(shè),經(jīng)措施巷、主井皮帶下部,到中央水倉(cāng)。

2)臨時(shí)排水系統(tǒng):除現(xiàn)有3臺(tái)水泵和相應(yīng)的排水管路外,另備用1臺(tái)50m3/h水泵及相應(yīng)的排水管路。

3)應(yīng)急排水系統(tǒng):沿巷道西側(cè)施工排水溝,以防水量突然增大。

3.由地測(cè)部立即編制《1007大巷防突水專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案》,簽發(fā)后給有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、部門和區(qū)隊(duì)。特別是在1007大巷施工的炮掘隊(duì),要求分班組織學(xué)習(xí),要知曉每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)職工,一旦發(fā)生緊急情況,按預(yù)案中的避災(zāi)路線進(jìn)行撤離。同時(shí)準(zhǔn)備必須的應(yīng)急物資。

4.水情實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)

1)將現(xiàn)場(chǎng)出水點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào),并填繪到圖紙上。

2)炮掘隊(duì)每班三次項(xiàng)調(diào)度匯報(bào)出水量變化、排水以及有無(wú)新增出水點(diǎn)等情況。

3)地測(cè)部門做好水量、水位等變化情況分析記錄,一旦發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)提出補(bǔ)充處理方案。

4)所有出水點(diǎn)在正常情況下不得關(guān)閉,保持正常疏水。

三、探放水工程的實(shí)施

由于兩礦井下采空區(qū)相通,積水相連,為預(yù)防突水事故,探測(cè)老采空區(qū)積水勢(shì)在必行。但具體位置和參數(shù)的選擇是探放水的關(guān)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(méi)有測(cè)量點(diǎn)標(biāo)高、房柱間隔、巷道高度等資料,給探放水鉆孔設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。若鉆孔位置和參數(shù)選擇不當(dāng),不僅造成工程浪費(fèi),還會(huì)貽誤時(shí)機(jī)。我們?cè)谫Y料很少、時(shí)間緊迫的情況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看和資料分析,把老巷的位置上圖放大,而后在根據(jù)煤層底板等高線推測(cè)鉆孔的施工角度,最終確定鉆孔的位置和參數(shù)。在施工過(guò)程中,我們采取邊探測(cè)、邊分析、邊修改設(shè)計(jì)的方法,不斷完善探測(cè)孔的技術(shù)參數(shù)。

四、成果及結(jié)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(qǐng)專業(yè)施工隊(duì)伍承擔(dān)探放水鉆孔的施工任務(wù),并按照有關(guān)規(guī)定編制探放水設(shè)計(jì)。到面前為止,已經(jīng)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(duì)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(wàn)m3。主要結(jié)論如下:

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

2.補(bǔ)給水源,金坡礦采空區(qū)的直接補(bǔ)給水源是9#煤頂板砂巖水,而9#煤層頂板砂巖水的補(bǔ)給來(lái)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(cè)金坡小窯老空區(qū)的補(bǔ)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(wèn)題和建議

由于東坡井田地質(zhì)、水文地質(zhì)勘探程度不足,加之周邊小煤窯和原東坡礦開(kāi)采資料缺乏,給礦井防治水工作帶來(lái)困難,需要通過(guò)補(bǔ)充勘探、物探等手段加以解決,重點(diǎn)做好以下工作。

1.必須查明周邊小窯開(kāi)采情況,特別是越界開(kāi)采小窯的開(kāi)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(kāi)采9#煤層時(shí),要作為礦井防治水工作的重點(diǎn)之一。

3.礦井生產(chǎn)中必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、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(qiáng)探測(cè)工作,以消除相鄰小煤窯的水害威脅。