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摘 要:开滦东欢坨矿2286工作面为大附采工作面,地质水文条件复杂,我们通过对该工作面综合防治水探索和治理,取得了较好效果。
关键词:大附采 涌水大 综合防治水
中图分类号:TD74 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0107-01
1 工作面概况
2286工作面为厚煤层附采角度大,该工作面范围内煤8~煤9间距较小,1.3~5 m;该工作面位于向斜轴附近,构造较发育,较大的构造有:南部有F2断层,落差35 m;切眼外有DF35正断层,落差1~13 m;工作面内距切眼40 m存在DF35-1正断层,落差7 m。
由于煤5顶板含水层区域为新开发区域,该含水层水未有揭露,根据中央及北一采区开采实践,该含水层为强含水层,水量丰富,在本区域存在高水位异常区,本区域煤8至煤5平均间距为48.4 m,经计算导水裂隙带高度为60 m,导水裂隙带大于此间距,因此,工作面回采垮落后,导水裂隙将导通煤5顶板含水层,使含水层水顺裂隙进入工作面。预计工作面回采期间最大涌水量为10.76 m3/min(其中不包括钻孔水)。
2 综合防治水治理
2.1 由地测科根据2286工作面水文地质条件开展有针对性地超前顶板打钻探测及疏水降压工作,重点放在1、2号富水异常区
通过疏水降压工作,分流、减少工作面回采涌水,最大限度并保持钻孔畅通疏水。
2.2 加强采面涌水监测工作
地测科加强采面老顶跨落后顶板涌水及突然涌水后的水文观测工作。坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则。工作面加强采面现场突水征兆观测工作,有突水征兆时,及时组织撤人避灾工作。
2.3 防治水探索和布置
2.3.1 整个工作面系统防治水
由于工作面预计涌水量较大,因此必须利用巷道进行排泄水,提高防排水工作的可靠性,做到不淹面、不淹巷道、不断风,达到本质安全型。
2.3.2 采面防治水
(1)保证采面安全。加强采面及上下出口支护管理,特别是保证下出口有足够大的空间,提高抗灾能力。采面要沿底板开采,及时拉清采面浮煤,减少涌水冲煤於堵下出口的情况发生。
(2)保证采面生产,采取在采面架前铺设顺水管、顶板汇水漏斗、安泵排清水(排至风、运道)、伪斜开采等采面防治水措施。
(3)风道:利用风道标高差在风道铺设铁水槽,风道淋水和打钻钻孔水经铁水槽流进风道做泵窝里,泵窝里有铺设6寸排水管自压方式到北二采区轨山上ф273 mm管路;并在风道开口以里60 m做沉淀池长25 m×宽3 m×深1.2 m,按排水设计安设排水设施。
通过自压排水和用潜水泵排水相比较,自压排水每月可节约费用4.2万元。
(4)运道:利用运道标高差在运道下帮铺设铁水槽,使采面和运道淋水进铁水槽自流,进入2286泄水巷系统。
2.3.3 利用2286泄水巷系统进行水煤分离治理
(1)利用振动筛进行水煤分离。
2286泄水巷系统供安装五部振动筛,泄水巷下段安装1和2号振动筛,外边眼安装3号振动筛,里边眼上口安装4和5号振动筛。前期采面水经运道水沟流进5号振动筛和4号振动筛(如果2286采面水小时,两部振动筛串联使用,可以减少水煤泥;如果2286采面水大时,两部震动筛并联使用,增大振动筛进水煤泥量和分离煤量);再进2286泄水巷水沟,如进1号振动筛后就进1号或3号沉淀池进行沉淀,沉淀完后水进-500大巷。如进2号或4号振动筛就近2号沉淀池进行沉淀,沉淀完水经水沟流进-500大巷。后期采面水经运道水沟流进3号振动筛,再进外边眼水沟,同上进沉淀池沉淀。
使用振动筛后,每月减少员工挖煤泥量(根据地测科提供采面涌水量2 m2/min)=每分钟涌水量×每立方水振动筛分离出煤×60min×24h×30d=2×0.05×60×24×30=2520 t。
(2)利用沉淀池和闸墙进行沉淀水煤泥。
2286泄水巷系统供垒6组沉淀池,分别是1号、2号、3号、4号、5号和6号沉淀池。2286里泄水巷共5个小川,每隔30 m垒一道闸墙,闸墙采用立柱大板逼帮,用袋子装煤要求宽度不小于1.2 m,高度不小于1.2 m中间缝隙用黄泥填实。2286采面每过一个小川后采面老塘水就进本川,在2286里泄水巷外口垒有15 m6号沉淀池(里面隔成3个小沉淀池),用于沉淀里泄水巷煤泥;5号沉淀池长20 m,只有4和5号振动筛不能用或采面发生水灾4号和5号振动筛振不过来时作为应急沉淀池;1、2、3和4号沉淀池长度都是60 m,沉淀经过振动筛分离完煤后水煤泥,沉淀完水流进-500大巷。通过布置沉淀池,可以减少进入大巷水沟和水仓煤泥。
(3)利用铁水沟排水。
2286运道和泄水巷利用铁水沟排水,减少了管路敷设,增大了水量,施工速度快,也不易发生堵塞。铁水沟上面4个角都有眼,要求两块铁水沟必须用8#铅丝连接牢固。每部振动筛入口也用铁水沟引水。
(4)利用溜子和皮带运输。
在外泄水巷安装一部800 mm胶带输送机与矿主运煤系统连接,每部振动筛分离出煤通过40 T刮板输送机运到外泄水巷胶带输送机上;在6号沉淀池上安设一部40 T刮板输送机,当人工清挖此沉淀池时,清挖煤通过40 T刮板输送机外运;在1号和2号沉淀池上分别都安设了一部吊挂电动皮带,在3号和4号沉淀池上分别都安设了一部40 T刮板输送机,清挖煤泥时通过电动皮带外运煤泥,安设吊挂电动皮带,不占空间、运输距离长、安全和操作简单等优点。
(5)利用管路收集净水。
2286泄水巷共有3趟ф108 mm管路和4趟ф159 mm管路用于净水收集。2286里泄水巷5川和3川及2川地测科在每处各打了三个钻孔泄水,还有2286外泄水巷开口里554 m钻窝打了三个钻孔泄水,钻孔总稳定水量7 m3/min。我区通过3趟ф108 mm管路和ф2趟159 mm管路把钻孔水全部收集,通过管路压入矿ф327 mm管路,利用2趟ф159 mm管路收集4号沉淀池净水也自压进入矿ф273 mm管路。
每月节约排水成本:按排水费用0.5元/m3,每月节约费用30×24×60×7×0.5=151200元。
(6)其它实施效果。
①振动筛入水口水煤泥分离器,以前局部中落水点,使用后整部振动筛宽度全是落水点,起到了很好效果。
②振动筛接煤嘴,每部振动筛安装好后都没有侧卸接煤嘴,我区自主研制了振动筛接煤嘴,使振动筛振出来煤经接煤嘴到刮板输送机上,实现了自动化,提高了机械效率,减少了生产事故,保证了采面正常循环。
③铁水沟式分水闸门,运道和泄水巷铁水沟与振动筛入口铁水沟搭接处我区自主研制了四通或三通铁水沟式分水闸门分水闸门,按拆方便、操作简单,可控制水量,达到了良好效果。
3 采取措施
多次组织现场水灾演习实验,并制定了《2286泄水巷治水人员避水灾安全技术措施》,并在每部振动筛位置做好了躲避硐。各部振动筛处安设KTC109扩音电话与2286采面扩音电话串联,同时在各部振动筛及沉淀池处安装电话,方便有事时,两单位相互联系及本区内部联系;每班检查电话是否完好,不完好时及时处理。
关键词:大附采 涌水大 综合防治水
中图分类号:TD74 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(c)-0107-01
1 工作面概况
2286工作面为厚煤层附采角度大,该工作面范围内煤8~煤9间距较小,1.3~5 m;该工作面位于向斜轴附近,构造较发育,较大的构造有:南部有F2断层,落差35 m;切眼外有DF35正断层,落差1~13 m;工作面内距切眼40 m存在DF35-1正断层,落差7 m。
由于煤5顶板含水层区域为新开发区域,该含水层水未有揭露,根据中央及北一采区开采实践,该含水层为强含水层,水量丰富,在本区域存在高水位异常区,本区域煤8至煤5平均间距为48.4 m,经计算导水裂隙带高度为60 m,导水裂隙带大于此间距,因此,工作面回采垮落后,导水裂隙将导通煤5顶板含水层,使含水层水顺裂隙进入工作面。预计工作面回采期间最大涌水量为10.76 m3/min(其中不包括钻孔水)。
2 综合防治水治理
2.1 由地测科根据2286工作面水文地质条件开展有针对性地超前顶板打钻探测及疏水降压工作,重点放在1、2号富水异常区
通过疏水降压工作,分流、减少工作面回采涌水,最大限度并保持钻孔畅通疏水。
2.2 加强采面涌水监测工作
地测科加强采面老顶跨落后顶板涌水及突然涌水后的水文观测工作。坚持“有疑必探、先探后掘”的探放水原则。工作面加强采面现场突水征兆观测工作,有突水征兆时,及时组织撤人避灾工作。
2.3 防治水探索和布置
2.3.1 整个工作面系统防治水
由于工作面预计涌水量较大,因此必须利用巷道进行排泄水,提高防排水工作的可靠性,做到不淹面、不淹巷道、不断风,达到本质安全型。
2.3.2 采面防治水
(1)保证采面安全。加强采面及上下出口支护管理,特别是保证下出口有足够大的空间,提高抗灾能力。采面要沿底板开采,及时拉清采面浮煤,减少涌水冲煤於堵下出口的情况发生。
(2)保证采面生产,采取在采面架前铺设顺水管、顶板汇水漏斗、安泵排清水(排至风、运道)、伪斜开采等采面防治水措施。
(3)风道:利用风道标高差在风道铺设铁水槽,风道淋水和打钻钻孔水经铁水槽流进风道做泵窝里,泵窝里有铺设6寸排水管自压方式到北二采区轨山上ф273 mm管路;并在风道开口以里60 m做沉淀池长25 m×宽3 m×深1.2 m,按排水设计安设排水设施。
通过自压排水和用潜水泵排水相比较,自压排水每月可节约费用4.2万元。
(4)运道:利用运道标高差在运道下帮铺设铁水槽,使采面和运道淋水进铁水槽自流,进入2286泄水巷系统。
2.3.3 利用2286泄水巷系统进行水煤分离治理
(1)利用振动筛进行水煤分离。
2286泄水巷系统供安装五部振动筛,泄水巷下段安装1和2号振动筛,外边眼安装3号振动筛,里边眼上口安装4和5号振动筛。前期采面水经运道水沟流进5号振动筛和4号振动筛(如果2286采面水小时,两部振动筛串联使用,可以减少水煤泥;如果2286采面水大时,两部震动筛并联使用,增大振动筛进水煤泥量和分离煤量);再进2286泄水巷水沟,如进1号振动筛后就进1号或3号沉淀池进行沉淀,沉淀完后水进-500大巷。如进2号或4号振动筛就近2号沉淀池进行沉淀,沉淀完水经水沟流进-500大巷。后期采面水经运道水沟流进3号振动筛,再进外边眼水沟,同上进沉淀池沉淀。
使用振动筛后,每月减少员工挖煤泥量(根据地测科提供采面涌水量2 m2/min)=每分钟涌水量×每立方水振动筛分离出煤×60min×24h×30d=2×0.05×60×24×30=2520 t。
(2)利用沉淀池和闸墙进行沉淀水煤泥。
2286泄水巷系统供垒6组沉淀池,分别是1号、2号、3号、4号、5号和6号沉淀池。2286里泄水巷共5个小川,每隔30 m垒一道闸墙,闸墙采用立柱大板逼帮,用袋子装煤要求宽度不小于1.2 m,高度不小于1.2 m中间缝隙用黄泥填实。2286采面每过一个小川后采面老塘水就进本川,在2286里泄水巷外口垒有15 m6号沉淀池(里面隔成3个小沉淀池),用于沉淀里泄水巷煤泥;5号沉淀池长20 m,只有4和5号振动筛不能用或采面发生水灾4号和5号振动筛振不过来时作为应急沉淀池;1、2、3和4号沉淀池长度都是60 m,沉淀经过振动筛分离完煤后水煤泥,沉淀完水流进-500大巷。通过布置沉淀池,可以减少进入大巷水沟和水仓煤泥。
(3)利用铁水沟排水。
2286运道和泄水巷利用铁水沟排水,减少了管路敷设,增大了水量,施工速度快,也不易发生堵塞。铁水沟上面4个角都有眼,要求两块铁水沟必须用8#铅丝连接牢固。每部振动筛入口也用铁水沟引水。
(4)利用溜子和皮带运输。
在外泄水巷安装一部800 mm胶带输送机与矿主运煤系统连接,每部振动筛分离出煤通过40 T刮板输送机运到外泄水巷胶带输送机上;在6号沉淀池上安设一部40 T刮板输送机,当人工清挖此沉淀池时,清挖煤通过40 T刮板输送机外运;在1号和2号沉淀池上分别都安设了一部吊挂电动皮带,在3号和4号沉淀池上分别都安设了一部40 T刮板输送机,清挖煤泥时通过电动皮带外运煤泥,安设吊挂电动皮带,不占空间、运输距离长、安全和操作简单等优点。
(5)利用管路收集净水。
2286泄水巷共有3趟ф108 mm管路和4趟ф159 mm管路用于净水收集。2286里泄水巷5川和3川及2川地测科在每处各打了三个钻孔泄水,还有2286外泄水巷开口里554 m钻窝打了三个钻孔泄水,钻孔总稳定水量7 m3/min。我区通过3趟ф108 mm管路和ф2趟159 mm管路把钻孔水全部收集,通过管路压入矿ф327 mm管路,利用2趟ф159 mm管路收集4号沉淀池净水也自压进入矿ф273 mm管路。
每月节约排水成本:按排水费用0.5元/m3,每月节约费用30×24×60×7×0.5=151200元。
(6)其它实施效果。
①振动筛入水口水煤泥分离器,以前局部中落水点,使用后整部振动筛宽度全是落水点,起到了很好效果。
②振动筛接煤嘴,每部振动筛安装好后都没有侧卸接煤嘴,我区自主研制了振动筛接煤嘴,使振动筛振出来煤经接煤嘴到刮板输送机上,实现了自动化,提高了机械效率,减少了生产事故,保证了采面正常循环。
③铁水沟式分水闸门,运道和泄水巷铁水沟与振动筛入口铁水沟搭接处我区自主研制了四通或三通铁水沟式分水闸门分水闸门,按拆方便、操作简单,可控制水量,达到了良好效果。
3 采取措施
多次组织现场水灾演习实验,并制定了《2286泄水巷治水人员避水灾安全技术措施》,并在每部振动筛位置做好了躲避硐。各部振动筛处安设KTC109扩音电话与2286采面扩音电话串联,同时在各部振动筛及沉淀池处安装电话,方便有事时,两单位相互联系及本区内部联系;每班检查电话是否完好,不完好时及时处理。