小窑严重破坏井田区域防治水工作成功实践.docx

小窑严重破坏井田区域防治水工作成功实践红会一矿井田范围内原始探明储量L72亿to 1974年矿井建成投 产，目前设计年产120万t。从1983年矿区渐渐显现小窑到20XX年， 矿区小窑猛增到176个，20XX年关井压产政策实施后，至目前，井田 范围内存有小窑16个。在多年的大矿与小窑争资源、求生存竞相开采 中，小窑对红会煤田进行了大面积、总体性的破坏开采。小窑采纳房柱 式采煤方法，留设大量煤柱，同时破坏大矿的防水保安煤柱，煤炭资源 回收率仅为20%,超层越界、无规章的胡挖乱采，如蚂蚁地窖般的在 本就完好的煤田中遗留了大量的空棚、空巷（每一空棚、空巷长度少则 达数十米，多则达数百米，高度从220多米，宽度有的达数十米，外 形、大小极为不规章）。这种开采造成80%左右的资源人为的遗留在灾 害区。大矿要生存，只有按计划整体复采井田资源。但是，在布置煤岩 巷道和采煤工作面过程中，必定要揭露和通过这些隐藏着多种隐患（主 要是火和水）的小窑空棚、空巷。而在揭露之前，没有资料能够精确说 明小窑空棚、空巷的详细位置和积水情况，因此施工要冒很大的透水危 险，所以，防治小窑空棚、空巷的水患必定成为红会一矿的防治水重点。1矿井充水因素和水情概况红会一矿矿井涌水量最大为439. 5m3/h,正常涌水量368. 8m3 /h （不含小窑空棚、空巷出水意外水源）。井田范围内充水因素有：地 表3条季节性河流，红会三、四矿排放的工业废水，含水层水，断层 水，灌浆水及小窑空棚、空巷积水。3条季节性河流在雨季期间，山洪爆发易通过小窑井筒或采空塌陷 区的地表裂缝导人井下。含水层水、断层水涌出量都相对较小。小窑空 棚、空巷因有肯定的发火条件，为防止煤层自燃发火，唯一的手段就是 实行大量的灌水、灌浆，全矿井每年灌浆约为25万m3,灌浆沉积中 产生的脱水成为矿井的正常涌水。断层水、灌浆水等各种水最易积聚到 小窑采空区，积聚后便成为小窑空棚、空巷积水。由于小窑空棚、空巷 积水的显现，使水文地质条件本来就简洁的红会一矿矿井水情变得异 样冗杂起来。2防治水技术措施2.1 掘进工作面防治水每一条巷道在设计前，都要利用把握的小窑掘进资料和附近已掘 巷道揭露小窑的资料，对该巷道周边小窑采掘破坏情况进行分析和界 定，大体上把握小窑遗留空棚、空巷的位置、大小和分布情况。巷道开 掘后，都必需坚持落实长短钻结合的有疑必探、先探后掘措施。长钻探测新开口的巷道，在开口位置都必需先打一次长钻，探明前方空棚情 况。长钻以巷道中心为中点，沿煤层顶底板区域成扇形布置，依据煤层 赋存情况和把握的空棚大体位置，设计510个孔,对巷道两边各1520m范围的煤层进行探测，孔深一般为60150m。巷道开掘后，为使 打钻不影响掘进的正常进行，每40m在巷帮打一个长钻钻窝（规格： 3.5m3m2m）,设钻机对掘进工作面前方未探明区域接续进行探测，探 孔深度不小于60m （以确保超前工作面掘进位置的探距不小于20m）o 如图1, 2所示。钻探实践证明，通过打长钻，根本把握清晰了工作面前方和巷道两 边20m范围的小窑采空区分布情况，初步探明了前方空棚内的积水和 有害气体情况，做到了心中有数，防止了盲目冒险掘进。但是，实践中 不得不成认，这种探法还存在肯定的缺乏，钻空数量少，密度小，掩盖 范围小，仅仅几米或几厘米的差距，就可能探不到附近的隐患，造成钻 探失误。然而，要到达全方位、高掩盖探测要求，耗物、耗时的钻孔施 工将会大大拖延现场的施工进度，其存在的缺乏只有靠短钻探测来弥 补。短钻探测长钻探测未发现异样情况时，巷道每掘进4个循环3.2m （每个掘 进循环0.8m）用5m长的节式钻杆探测一次。长钻探测如发现异样情况，在距异样区域10m时，巷道每向前掘 进1.6m,用5m长的节式钻杆探测一次，距异样区域5m时，每前进 0.8m （一个循环），用5m长的节式钻杆探测一次。短钻探测时，探眼布置5个（巷道沿煤层底板掘进不打底眼），分 别为一个正前探孔，两个帮眼（孔口距底板L5m,帮眼方位与巷道夹 角40）, 一个探顶孔，一个探底孔（与巷道坡度夹角为40）。如图3所 Zjs o短钻探测补充了长钻探测存在的缺乏，无论长钻探测前方有无异 样，都必需坚持短钻探测，坚持先探后掘。实践中，为提高探测效率， 减轻劳动强度，提高掘进速度，在探测中，力争削减不必要的重复探测， 但是对前方情况每小班都必需做到清晰明了。实践证明，短钻探测效果比拟理想，通过对前方5m的距离进行全 方位的探测，根本防止了冒险掘进，尤其在预防水害中，有很多胜利的 例子。20XX-01-02中班，该矿1490煤掘进工作面就实行短钻探出一小 窑空棚，空棚内储存有大量积水，胜利的预防了一起重大透水事故的发 生。当时，在已知前方有小窑空棚的情况下，连续在巷道右拱部打短钻， 打到2.8m深时，孔内有出水，水有压力，孔四周也有渗水。现场安监 员意识到情况异样，当即指令不要拔钻杆，撤出了工作面上的全部人员, 随后矿上指令临时停掘该工作面。到1月5日中班，积水压垮煤壁轰 隆隆几声突然涌出，涌出水量约为1800m3o由于事前实行了短钻探测、 停拔钻杆、停掘工作面、撤出人员、亲密观看等措施，这次透水未造成 人员伤亡。红会一矿多年未发生一起重大透水事故，其主要的胜利之处在于 严格执行了短钻探测，对隐患做到了提前预防和处理。但是，实践中也 发现，短钻探测由于掩盖范围所限，对前方和两帮的空棚、空巷也有漏 掉的情况，不过，只要严格执行有疑必探、先探后掘，漏掉的几率是非 常低的。泄排水措施凡掘进工作面探测出积水，假如距离近，钻孔四周、煤壁有渗水， 且渗水有压力，有突出预兆时，不宜拔钻杆，按时撤人，预防透水伤人 事故，待实行预防措施后，在附近巷道尽快打放水孔使积水渐渐得到泄 排。假如积水距离远，在附近煤巷或底板岩巷中向积水区打放水孔或特 地的泄水巷进行泄排。2.2 综放工作面防治水综放工作面在掘进形成前，首先采纳电法勘探技术对工作面巷道 布置区域及毗邻区域进行探测，依据探测资料，圈定出小窑破坏区的大 致范围，为工作面设计提供参考。工作面形成后，关键是对工作面内部 （回采煤层区域）的小窑空棚、空巷情况不太把握，假如不探明就做处 理，在回采掘进中，势必存在肯定的透水或其它危险。为此，采纳无线 电波坑道透视技术进一步把握回采区域的异样区分布情况，同时，在工 作面中部打探巷，对工作面内部的情况进一步用长短钻孔做以探明，如 探到积水区，按时打钻孔或泄水巷予以泄排。如图4所示。2.3 地面防治水洪水线以下的小窑井口及地面采空塌陷区是雨季期间季节性河流 来水易导入井下造成灾害的重点防治区域。小窑井口已炸封关闭，但大 部分井筒夯土不实，洪水冲开易导入。地面采空塌陷区处处是2m左右 的裂缝，坑坑洼洼，雨水易积聚也易直接导入井下。对以上两种地面的水害因素，该矿实行了相应的措施，对已关闭的 小窑井口，每年雨季期间都常常进行检查，用推土机对充填不实的井口 重新再推填，对地面塌陷区全部做了填平处理，并筑做了泄洪沟、拦洪 坝，确保雨水不积聚，洪水能够顺畅地流出矿区。2.4 水管理措施在预防和处理煤矿各种灾害中，该矿把防治水放在了仅次于防灭 火的重要位置。由于该矿属低瓦斯矿井，由于小窑开采破坏，煤层自燃 发火和矿井水害成为威逼矿井安全生产的最主要的两大灾害。近年来, 在防治水中，该矿每年都制定了地测防治水会战布置，成立了防治水领 导小组，分地面防治和井下防治，制定了严密的防治措施，制定了年度 水情水害预报，每月对防治水工作进行考评，同时，不断更新排水装备, 提高矿井的预排水力量。井下每项工程的施工作业规程中，都要首先拿 出防治水的措施。生产技术部门在工程开工前和施工过程中，都提前拿 出钻探方案和设计，施工队根据钻探通知单严格做到超前钻探，落实先 探后掘。4结论小窑空棚、空巷积水近年来对红会一矿的安全生产构成非常严峻 的威逼，仅掘进工作面每年与小窑空棚、空巷贯穿达120180次，贯 穿修理通过的小窑空棚、空巷近千米，在贯穿前由于实行较为先进的防 治水技术和管理方法，未发生一起重大透水事故。红会一矿在水害严峻 区域的防治水经验在全免得到了提倡和推广应用。防治水的胜利确保 了该矿安全生产奋斗目标的顺当完成，自今年以来，已完成安全生产 1300多天。