论文部分内容阅读
摘要：杨庄煤矿Ⅲ626工作面为Ⅲ62采区6煤工作面，工作面回采受底板灰岩水的威胁，存在安全隐患，为煤矿安全监察局重点监督地段。工作面位于矿井深部，太灰水文地质条件复杂，地质构造发育，为了改善这种现状，杨庄煤矿对防治水技术、排水系统的设置等方面做出了改善，基于地下水井流理论，对太灰含水层进行了大型群孔放水，确保了工作面的顺利回采。
关键词：煤矿；6煤工作面；防治水技术
前言：
杨庄煤矿Ⅲ626工作面四周为大巷、上山保护煤柱。工作面地面主要为池塘、塌陷区。工作面采用综合机械化采煤方式开采，顶板采用自由垮落方式管理
一、工作面的基本情况
（一）地质概况
Ⅲ626工作面整体构造为一单斜构造，工作面走向长平均355，倾向宽170m，煤层厚度平均2.6m，煤层倾角平均15°。煤层直接顶为砂岩，平均厚度13.89m，老顶为粉砂岩，平均厚度4.65m，直接底泥岩，平均厚度4.73m。
根据工作面无线电波透视探测和Ⅲ626机、风巷、切眼实揭地质资料，该工作面共发育14条断层，未发现直径大于20m的陷落柱。
（二）水文地质概况
根据对Ⅲ626机、风巷及周边巷道所施工的钻孔实揭水文地质资料分析，工作面所处位置的水文地质条件复杂。影响工作面回采的因素有：6煤层顶、底板砂岩裂隙含水层，6煤底板太原群岩溶裂隙含水层。
（三）含水层与隔水层的分析
1、6煤层顶、底板砂岩裂隙含水层
富水性较弱，主要以静储量为主，顶板岩性多为砂质泥岩、细粒砂岩， 6煤顶板（滴）水，底板渗水一般处于断层附近和顶板裂隙发育地段，对6煤层的安全开采不构成威胁。
2、6煤底板太原群岩溶裂隙含水层
根据该工作面水文地质条件分析，一～三灰灰岩含水层对工作面有一定影响，其中一灰平均厚度2m，一灰至二灰间距2～5.1m，平均间距3.5m，二灰厚度1.3～4m，平均厚度3.3m，二灰至三灰平均间距5.4m，三灰平均厚度5m；区域疏降之前井下实测太灰原始水位-221m，通过区域疏降，在Ⅲ626放水石门和-500轨道巷叠加放水量310m3/h情况下，Ⅲ626放1孔太灰水位已降至-486m。
采区太灰与区域奥灰水位最大相差505m（2015-观1奥灰水位+18m），说明该区域内无奥灰对太灰的垂向补给通道（断层、陷落柱）。因此，工作面开采不存在陷落柱或隐伏陷落柱突水威胁，灰岩水害治理的重点是一～三灰含水层。
据该工作面外围施工的21个放水孔和工作面风巷施工的2个测压孔，一灰初始最大出水量0.5 m？/h、二灰初始最大出水量40m？/h、三灰初始最大出水量140m？/h、四灰初始最大出水量100m？/h，含水层间联系不密切。
3、老空水及封閉不良钻孔
该工作面内及附近有2个地面钻孔，为83-29和87-1孔，钻孔均封孔良好；-500轨道内有9个底板灰岩钻孔，在工作面回采影响范围内，已对钻孔进行了注浆封孔。
工作面四周6煤工作面水均已自流排出；上部5煤为NⅡ529工作面（已采）和NⅡ520工作面（已采），工作面无积水，并且5-6煤层间距90m左右，大于导水裂隙带高度（导水裂隙带高度约40m），对工作面回采无影响。
4、隔水层
根据地面和井下钻孔资料，区内太原组一灰顶至6煤层底间距43～53m，一般51m左右。上部30m以中粒砂岩、砂质泥岩为主，抗压能力强，有利于遏制底板破坏深度向深部发育；下部20m以黑色泥岩、页岩为主，局部夹1-2道煤线，粘塑性好阻水能力强，可抑制灰岩水的导通
二、杨庄煤矿Ⅲ626工作面防治水技术分析
（一）砂岩水防治
在风巷淋水段和断层带附近施工顶板放水孔，放水孔水量均较小，证明顶板砂岩富水性较小。经过治理，巷道内的淋水情况明显减弱，甚至还有逐渐消失的趋势。
（二）灰岩水防治
1、工作面附近有已施工的16个老灰岩放水孔，并根据Ⅲ626工作面水文地质情况、电法勘探成果报告，新施工了灰岩放水孔453.5m/5孔、测压孔198m/2孔，放水量合计310m3/h，Ⅲ626放1孔水压0.1MPa，经换算该孔水位为-486m。隔水层厚度取6煤底板至一灰顶间距最小值43m，计算突水系数为0.016MPa/m，在安全范围内。
2、物探验证情况：
QYC1砂泥岩的富水性异常区内有Ⅲ626测压1孔，钻孔施工中砂岩段无水。
SYC1太灰富水性异常区内有-500放1-2孔，SYC2太灰富水性异常区内有-500放2-1、-500放2-2、-500放2-3、-500放2-4、-500放2-5和-500放2-6孔，放水孔均已封孔，透孔检验-500放2-2孔出水1 m3/h，其余钻孔均无水，重新进行注浆封孔。
3、简易放水试验
在Ⅲ626放水石门放水量170m3/h情况下，Ⅲ626测压2孔水压0.88Mpa、水位-350.7m，Ⅲ626放1孔水压1.65Mpa、水位-331m，副暗人行下部-500补放1孔水压1.86Mpa、水位-314m。
在Ⅲ626放水石门放水量170m3/h、 -500轨道巷放3孔组放水量140m3/h情况下，Ⅲ626测压2孔无水，Ⅲ626放1孔水压0.1Mpa、水位-486m，副暗人行下部-500补放1孔水压0.7Mpa、水位-430m。
在-500轨道巷放3孔组放水量140m3/h情况下，Ⅲ626测压2孔水压0.5Mpa、水位-388.7m，Ⅲ626放1孔水压1.25Mpa、水位-371m，副暗人行下部-500补放1孔水压1.58Mpa、水位-342m。
三、杨庄煤矿Ⅲ626工作面防治水技术措施
（一）完善工作面排水系统
该工作面风巷高、机巷低，整体为俯采，工作面水流入机巷，回采前130m经-500轨道巷将水排至三水平西大巷；工作面回采过130m后，水经机巷最洼点通过泵排至Ⅳ2大巷，流至三水平西大巷，在机巷洼点施工一水仓（长×宽×深：5m×2.6m×1m），水仓内安装两台排量不小于100m3/h电泵，双回路供电，两趟4寸排水管，将水排至Ⅳ2大巷。
（二）成立安全开采小组
矿成立了以矿长为组长的安全开采领导小组，综采一区负责沿途水沟的维护和清理，地测科加强灰岩水位的观测，保运区做好泵房水泵维护，调度所负责全面协调指挥，安监处负责监督落实。
（三）加强疏降太灰水位及灰岩水位观测
为疏降、观测底板灰岩水位，确保安全开采，放水孔不得擅自关闭；利用-500轨道巷放3孔组和Ⅲ626放水石门新施工的放水孔放水；利用副暗人行下口-500补放2孔和Ⅲ626放水石门Ⅲ626放1孔观测太灰水位。
（四）保证排水系统的正常运行
-500放3孔组和Ⅲ626放水石门放水孔组钻孔放水通过一趟8寸排水管将水排至Ⅳ2大巷。工作面回采期间保证排水系统畅通，生产区队每班试泵并做好记录，地测科加强排水线路的巡查。
（五）确保工作面回采的持续性
工作面回采过程中连续推进，不得擅自停采；若采空区老顶不易冒落，采用强制放顶措施。
结论：
综上分析可知，杨庄煤矿Ⅲ626工作面水害防治在煤矿开采中发挥着重要的作用，不仅能够保证杨庄煤矿Ⅲ626工作面后期回采工作的顺利进行，还能够为工作人员的生命安全提供保障。
参考文献：
[1]刘志军.承压水上采煤断层失稳突水的研究[D]，太原：太原理工大学，2004.
[2]付茂新.山西某煤矿15102工作面防治水技术的探讨[J].山东煤炭科技，2015，06：166-167+172.
关键词：煤矿；6煤工作面；防治水技术
前言：
杨庄煤矿Ⅲ626工作面四周为大巷、上山保护煤柱。工作面地面主要为池塘、塌陷区。工作面采用综合机械化采煤方式开采，顶板采用自由垮落方式管理
一、工作面的基本情况
（一）地质概况
Ⅲ626工作面整体构造为一单斜构造，工作面走向长平均355，倾向宽170m，煤层厚度平均2.6m，煤层倾角平均15°。煤层直接顶为砂岩，平均厚度13.89m，老顶为粉砂岩，平均厚度4.65m，直接底泥岩，平均厚度4.73m。
根据工作面无线电波透视探测和Ⅲ626机、风巷、切眼实揭地质资料，该工作面共发育14条断层，未发现直径大于20m的陷落柱。
（二）水文地质概况
根据对Ⅲ626机、风巷及周边巷道所施工的钻孔实揭水文地质资料分析，工作面所处位置的水文地质条件复杂。影响工作面回采的因素有：6煤层顶、底板砂岩裂隙含水层，6煤底板太原群岩溶裂隙含水层。
（三）含水层与隔水层的分析
1、6煤层顶、底板砂岩裂隙含水层
富水性较弱，主要以静储量为主，顶板岩性多为砂质泥岩、细粒砂岩， 6煤顶板（滴）水，底板渗水一般处于断层附近和顶板裂隙发育地段，对6煤层的安全开采不构成威胁。
2、6煤底板太原群岩溶裂隙含水层
根据该工作面水文地质条件分析，一～三灰灰岩含水层对工作面有一定影响，其中一灰平均厚度2m，一灰至二灰间距2～5.1m，平均间距3.5m，二灰厚度1.3～4m，平均厚度3.3m，二灰至三灰平均间距5.4m，三灰平均厚度5m；区域疏降之前井下实测太灰原始水位-221m，通过区域疏降，在Ⅲ626放水石门和-500轨道巷叠加放水量310m3/h情况下，Ⅲ626放1孔太灰水位已降至-486m。
采区太灰与区域奥灰水位最大相差505m（2015-观1奥灰水位+18m），说明该区域内无奥灰对太灰的垂向补给通道（断层、陷落柱）。因此，工作面开采不存在陷落柱或隐伏陷落柱突水威胁，灰岩水害治理的重点是一～三灰含水层。
据该工作面外围施工的21个放水孔和工作面风巷施工的2个测压孔，一灰初始最大出水量0.5 m？/h、二灰初始最大出水量40m？/h、三灰初始最大出水量140m？/h、四灰初始最大出水量100m？/h，含水层间联系不密切。
3、老空水及封閉不良钻孔
该工作面内及附近有2个地面钻孔，为83-29和87-1孔，钻孔均封孔良好；-500轨道内有9个底板灰岩钻孔，在工作面回采影响范围内，已对钻孔进行了注浆封孔。
工作面四周6煤工作面水均已自流排出；上部5煤为NⅡ529工作面（已采）和NⅡ520工作面（已采），工作面无积水，并且5-6煤层间距90m左右，大于导水裂隙带高度（导水裂隙带高度约40m），对工作面回采无影响。
4、隔水层
根据地面和井下钻孔资料，区内太原组一灰顶至6煤层底间距43～53m，一般51m左右。上部30m以中粒砂岩、砂质泥岩为主，抗压能力强，有利于遏制底板破坏深度向深部发育；下部20m以黑色泥岩、页岩为主，局部夹1-2道煤线，粘塑性好阻水能力强，可抑制灰岩水的导通
二、杨庄煤矿Ⅲ626工作面防治水技术分析
（一）砂岩水防治
在风巷淋水段和断层带附近施工顶板放水孔，放水孔水量均较小，证明顶板砂岩富水性较小。经过治理，巷道内的淋水情况明显减弱，甚至还有逐渐消失的趋势。
（二）灰岩水防治
1、工作面附近有已施工的16个老灰岩放水孔，并根据Ⅲ626工作面水文地质情况、电法勘探成果报告，新施工了灰岩放水孔453.5m/5孔、测压孔198m/2孔，放水量合计310m3/h，Ⅲ626放1孔水压0.1MPa，经换算该孔水位为-486m。隔水层厚度取6煤底板至一灰顶间距最小值43m，计算突水系数为0.016MPa/m，在安全范围内。
2、物探验证情况：
QYC1砂泥岩的富水性异常区内有Ⅲ626测压1孔，钻孔施工中砂岩段无水。
SYC1太灰富水性异常区内有-500放1-2孔，SYC2太灰富水性异常区内有-500放2-1、-500放2-2、-500放2-3、-500放2-4、-500放2-5和-500放2-6孔，放水孔均已封孔，透孔检验-500放2-2孔出水1 m3/h，其余钻孔均无水，重新进行注浆封孔。
3、简易放水试验
在Ⅲ626放水石门放水量170m3/h情况下，Ⅲ626测压2孔水压0.88Mpa、水位-350.7m，Ⅲ626放1孔水压1.65Mpa、水位-331m，副暗人行下部-500补放1孔水压1.86Mpa、水位-314m。
在Ⅲ626放水石门放水量170m3/h、 -500轨道巷放3孔组放水量140m3/h情况下，Ⅲ626测压2孔无水，Ⅲ626放1孔水压0.1Mpa、水位-486m，副暗人行下部-500补放1孔水压0.7Mpa、水位-430m。
在-500轨道巷放3孔组放水量140m3/h情况下，Ⅲ626测压2孔水压0.5Mpa、水位-388.7m，Ⅲ626放1孔水压1.25Mpa、水位-371m，副暗人行下部-500补放1孔水压1.58Mpa、水位-342m。
三、杨庄煤矿Ⅲ626工作面防治水技术措施
（一）完善工作面排水系统
该工作面风巷高、机巷低，整体为俯采，工作面水流入机巷，回采前130m经-500轨道巷将水排至三水平西大巷；工作面回采过130m后，水经机巷最洼点通过泵排至Ⅳ2大巷，流至三水平西大巷，在机巷洼点施工一水仓（长×宽×深：5m×2.6m×1m），水仓内安装两台排量不小于100m3/h电泵，双回路供电，两趟4寸排水管，将水排至Ⅳ2大巷。
（二）成立安全开采小组
矿成立了以矿长为组长的安全开采领导小组，综采一区负责沿途水沟的维护和清理，地测科加强灰岩水位的观测，保运区做好泵房水泵维护，调度所负责全面协调指挥，安监处负责监督落实。
（三）加强疏降太灰水位及灰岩水位观测
为疏降、观测底板灰岩水位，确保安全开采，放水孔不得擅自关闭；利用-500轨道巷放3孔组和Ⅲ626放水石门新施工的放水孔放水；利用副暗人行下口-500补放2孔和Ⅲ626放水石门Ⅲ626放1孔观测太灰水位。
（四）保证排水系统的正常运行
-500放3孔组和Ⅲ626放水石门放水孔组钻孔放水通过一趟8寸排水管将水排至Ⅳ2大巷。工作面回采期间保证排水系统畅通，生产区队每班试泵并做好记录，地测科加强排水线路的巡查。
（五）确保工作面回采的持续性
工作面回采过程中连续推进，不得擅自停采；若采空区老顶不易冒落，采用强制放顶措施。
结论：
综上分析可知，杨庄煤矿Ⅲ626工作面水害防治在煤矿开采中发挥着重要的作用，不仅能够保证杨庄煤矿Ⅲ626工作面后期回采工作的顺利进行，还能够为工作人员的生命安全提供保障。
参考文献：
[1]刘志军.承压水上采煤断层失稳突水的研究[D]，太原：太原理工大学，2004.
[2]付茂新.山西某煤矿15102工作面防治水技术的探讨[J].山东煤炭科技，2015，06：166-167+172.