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浅析复杂水文地质条件下采面防治水技术应用.doc
浅析复杂水文地质条件下采面防治水技术应用
[摘 要]某矿16031采面是一个带压采面,最高水位为 + 91米,最低标高为-305.9米,承受水压力最高为4.01MPa,为充分确保回采期间不出现突水事故,本文仔细探讨了这一个采面的水文地质条件,在此基础上,选择诸多防治水策略,取得了不错的效果,在带压开采的情况下没有发生水灾事故。
[关键词]采面;水文地质;煤矿;突水事故
中图分类号:F403.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0261-01
某矿主采煤层标高处于 0 ~ -730米范围内。底板主要是寒武系灰岩,其分布相对均匀,大约有7米左右的厚度,上距底板 8 米,属于直接充水层。寒武系灰岩裂隙岩溶发育,具有相对较强的富水性,属于间接充水层。对于16031采面来说,其最低标高为-305.9米,按照相关钻探数据显示,其最高水位为 +91米,承受水压力最高为4.01兆帕,这是一个带压采面。我们主要对该带压开采过程重如何防止突水灾害进行了探讨。以期为复杂水文地质条件下做好防治水提供帮助。
一、水文地质勘察及突水预测
(一)勘察
地面勘察:为了弄清楚某矿附近地质状况与赋水状况,对某矿进行勘探。发现某矿分布 5 m之上的断层,煤层顶底板岩层的岩溶发育或富水,为做好防范提供了基础数据。
掘进期间:通过各种物探仪器实施探测,弄清楚物探异常区,避免不安全生产和施工。16031风机两巷掘进期间也进行了探测,选择两种方法进行探测,井下物探1 小时,探测有效距离 60米,能够进尺 40 米,预留合适的超前距,此处留下20米。16020风机两巷总进尺2700米,超前物探与钻探分别实施了70和13次,钻探进尺2230米,要是不使用物探技术方法,那么机、风巷必须实施整个过程的钻探,在这种情况下,总进尺11900米,通过物探技术方法大幅降低钻探进尺,降低幅度达到9670米,少用了81天,同时确保了生产安全。
采面圈定期间:圈定之后,通过相关设备实施探测,了解内部结构。通过瞬变电磁等开支探测。清楚底板岩溶发育状况,隔水层有效厚度与隐伏含水构造等相关方面。同时根据直流电法所得到的数据,分析确定其中的突水危险区,然后,评定其底板构造与富水性。按照原来的方案,间隔五十米在16031采面巷道布设钻场1个,各钻场同时还布设疏水降压孔三个。各孔进尺为130米。按照物探得到的图形,机巷总共布设钻场18个,进尺为6090米,风巷总共布设了钻场12个,进尺为4000米。钻场数量降低了20个,且降低了钻探进尺7880米。
(二)突水预测
根据煤矿某井水情动态监控平台来实时进行观察,以便能够在第一时间内充分了解水位状况。矿井还配置了防治水信息平台,按照必威体育精装版水位状况对采掘面划分区域,同时,测定了采煤区间底板岩石的相关参数,以充分确保突水预测数据可靠、精确。
主要通过2种不同的技术来预测突水状况,第一个是突水系统法,第二个是矿井防治水信息化系统。
通过测定将其中的易突水区域明确,提前了解安全隐患部位,以及主要的防范部位。按照预测结果,在最短时间内将结果公布,在采掘过程中始终遵循先探后掘的指导原则,坚决不留下一个安全盲点。
二、完善排水系统区域注浆改造
(二)优化排水系统项目
对于煤矿来说,为做好水害治理工作,必须要具有良好的排水系统,这属于开展该项工作的基础,因此,必须先优化排水系统,在此基础上,按照预计的涌水量大小,对采掘工作面的排水系统进行完善,安装上辅助设备,通过这种方式来迎合排水需求,确保整个排水系统没有障碍。
煤矿中央水仓:其容量大小为10931立方米,布置在 -248米位置,同时还具有五台水泵,四趟排水管路380毫米,其排正常与最大水能力分别为1100 和2000m3/ h。
采面排水系统:16031采面总共具备水仓两个。一号水仓。处于16020机巷斜距大约1200米的位置,处在16031采面标高最低范围,其容量大小为310立方米,同时还安装了四台水泵,并且配置排水管路,具有220毫米排水管2趟,它的排水能力在510m3/ h以上,能够将水输送到第二个水仓,即二号水仓。16020机巷斜距大约748米的位置,其容量大小为215立方米,同时还安装了五台水泵,辅助以两趟排水管路,并且配备了排水管两趟,其正常排水能力在741 m3/ h以上,能够将水运输到-248米水平的中央水仓里面。
疏水钻孔:按照上文中在掘进过程中发现的低阻异常区,对掘进工作面实施相应措施,通过密集钻孔预疏压,例如16021采面掘进过程中布设钻场28个,同时还配置了疏水降压孔32个,排除速度达到128m3/ h。
疏水巷:发现底板富水区不明显,灰岩水隐蔽
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