积水采空区下工作面回采工艺和技术管理.doc

积水采空区下工作面回采工艺和技术管理 　　【摘 要】铁煤集团晓南矿自1982年开始综合机械化开采以来，已有20多年的历史，综合机械化采煤工艺得到了迅速发展，但随着矿井机械化开采程度的加大，矿井服务年限在逐年缩短，为提高资源回收率，矿井、采区边界煤柱或受地质构造影响的煤层的开采被排上日程，由于受自然地质条件的影响，又要考虑资源的回收率，这些工作面处于积水采空区下，给综合机械化开采技术的应用带来难度，研究和探索积水采空区下综采工作面回采工艺和技术管理对于提高矿井资源回收率，延长矿井服务年限具有重要意义。 【关键词】积水采空区；回采工艺；技术管理 1 对工作面水灾可能性分析 1.1 水文地质情况 晓南井田位于铁法煤田的东南部，井田面积23.0432平方公里。煤层赋存标高在-190m～-750m，矿井开采标高在+66.25m～-750m之间。 晓南矿属于水文地质条件相对简单矿区，矿井正常涌在50～120m3/h，一般在65m3/h。矿井水文地质的主要工作集中在采空区积水的探放上。矿井存在着五种水患类型，包括：汛期地面的防洪、煤层顶板砂岩（砾岩）水、顶板裂隙水、采空区积水、旧巷道积水和钻孔水。从矿井生产建设开始，以上的水害也就成为了影响安全生产的因素之一。在以上各种水患中，采空区积水、钻孔水为最重要的隐患，存在造成重大人员伤亡、财产损失的可能。 二水平SW1406工作面位于二水平南翼采区西北部，开采深度在550～590m之间。煤系地层被巨厚的白垩系地层覆盖，白垩系地层渗透系数极低（q=0.000508～0.00536l/m.t），第四系和白垩系含水层水一般只通过井筒渗入井下，对工作面无直接影响。工作面直接充水水源为侏罗系砂岩含水层，工作面生产过程中会遇到顶板滴、淋水现象。 4-2#、7-2#煤采空区积水也来源于侏罗系砂岩含水层水，为顶板经采动产生裂隙汇集于采空区中，二水平1406工作面上方为一水平西一采区的4-2#、7-2#煤采空积水区。虽然采空区积水距离工作面垂距在114.96～122.98m之间，但由于原西一采区瓦斯道（后改为泄水道）与4-2#、7-2#煤采空积水区的沟通，而瓦斯道下距工作面开采煤层最小距离为68m，因此，该巷道的沟通成为了二水平SW1406工作面开采的一大安全隐患。 1.2 工作面透水的可能来源 1）受采动影响，导水裂隙带发育直接与上部采空区导通； 2）受采动影响，导水裂隙带发育导通西一采区泄水道，从而沟通上部采空区积水； 3）地质勘探钻孔封孔质量不好，将采空区积水导入工作面。 1.3 影响范围 如果工作面上方4-2#、7-2#煤采空区积水溃入工作面，会造成二水平被淹。 2 对采空积水区下试采SW1406工作面的安全可行性技术论证 4-2#、7-2#煤采空积水区边界位于二水平SW1406工作面岩石移动角以外，按最大开采高度4.02m计算工作面开采覆岩导水裂隙带最大高度为64.32m，上距7-2#煤采空积水区保护层厚度46.62m，即使考虑7-2#底板采动导水裂隙带深度24.17m，保护层厚度依然相当于工作面煤层厚度的11.58倍和6.01倍。因此，论证工作面采动不会直接沟通4-2#、7-2#煤采空区积水。 西一采区泄水道经计算开采高度在3.0m以上时，保护层厚度在6倍以下，因此不能满足要求。在可能波及该巷道的区域要限制开采高度，经计算要求限制在2.95m以下。 3 试采期间采取的安全技术措施 3.1 合理选择开采方案 通过上面论证，确定在开采影响波及西一南泄水道的区域（西一南泄水道两侧面各向SW1406工作面投影30.3m范围）采用限厚开采方案：采煤工作面从运顺起至120m（前80架）采高为2.5m，120～140m（第81架～第93架）采厚由2.5m逐渐过渡到正常采高3.5m，从140m（第94架）起至回顺采高为正常回采高度。限高回采区域，采取割顶留底方式，并制定好丢煤自燃预防措施。 该方案2.5m采高段导水裂隙带最大高度41.62m，保护层厚度17.5m，保护层厚度为采高的7.0倍；3.5m采高段导水裂隙带最大高度56m，保护层厚度27.62m，保护层厚度为采高的7.89倍。巷道积水不会通过导水裂隙带对SW1406工作面开采造成直接威胁。 3.2 加强设备维护，保证回采速度 试采期间，加强对液压系统检修维护，保证液压支架接顶严密，达到初撑力，液压管路无跑冒滴漏现象，杜绝了顶板事故发生，防止因冒顶、掉顶等造成采高超限。加强机电设备检修维护，保证工作面回采速度均匀快速推进，正规循环进尺0.8m，双采一准，日循环6个，日进尺4.8m，正规循环率95%，月进尺136.8m，保证在1个月内通