姚桥煤矿老空水探放技术的探讨与实践

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1、姚桥煤矿老空水探放技术的探讨与实践姚桥煤矿老空水探放技术的探讨与实践［摘要］分析了姚桥煤矿近年来老空水害的威胁程度，通过对该矿采空区积水量进行了估算，对工作面老空水成因进行了分析，提出了老空区探放水技术方案，确保安全排放出了老空水，保证了施工安全和工程进度。［关键词］探放老空水;积水范围；探水；放水钻孔中图分类号：F273文献标识码：A文章编号：1009-914X(2014)31-0247-021.综述矿井水灾是煤矿常见的主要灾害之一，是煤矿生产中常见的事故。已采的旧巷及采空区常有大量积水，水体形状不规则，与采掘工程的空间关系错综复杂，常为矿井水灾事故的主要原因。老空水

2、压力大，压力传递迅速，采掘工程一旦意外接近便可突然溃出，发生透水事故，具有很大的破坏性。当采掘工作面接近老空区水体时，采取钻探放水的方法，探明工作面前方采空区的水情，采取有效措施，将采空区积水放出是保证安全生产，杜绝老空区透水的重耍手段。探放老空水技术主要包括老空积水范围的确定和积水量的估算、探水“三线、“三距”的确立、探水方法的选择和放水效果的判定。2.老空水探放技术探讨2.1老空积水范围的确定和积水量的估算老空积水范围的确定和积水量的估算，是探放水设计的重要一环。它必须在以往收集的水文、地质资源的基础上，在采掘工程平面图上深入分析和研究老空区空间构造条件和水源条件，

3、准确确定老空积水范围和估算积水量，正确指导防治老空水工作。2.1.1积水范围的确定(1)能够实测积水上限时。将老空水所流出巷道的底板标高作为积水上限，根据上限标高，在采掘工程平面图上按照等高线即可标定出积水范围。但是应考虑到因巷道局部冒落堵塞造成积水标咼提咼的特殊情况，并采取相应的预防措施。(2)不能够实测积水上限时。根据开采后的积水时间和水量补给资料，采用水均衡法估算积水量，再根据积水量推算积水范围。推算积水范围时，可采用老空积水量估算公式，采用穷举法推算。水均衡法即：积水量二收入量一支出量。收入量包括工作面动水量以及工程用水量，支出量包括开采过程中的排水量及可能渗流

4、到其它地点的量。2.1.2老空积水量的估算Q二KMS/cosa式屮：Q—相互连通的各积水区总积水量，m?；K一充水系数采空区取0.25-0.5,(采空区充水系数K与采煤方法、回采率、煤层倾角、顶底板岩性及其碎涨程度、采后间隔时间等因素有关，巷道充水系数与巷道断面的变化有关。)M—采空区的平均米高，m；S—米空积水区的水平投影面积，m?；a.—煤层倾角，°；2.2探水“三线”的确定探水“三线”是指:积水线、探水线、警戒线。(1)积水线：积水区外缘标高等高线，确定积水水面标高后，可直接在采掘工程平面图上按等高线标定。(2)探水线：《矿井水文地质规程》规定掘进工作面在距积水实

5、际边界20ni处停止掘进，进行打钻放水。积水线外推20m即为探水线。(3)警戒线：积水线外推60m即为警戒线。掘进工作面进入警戒线后，必须超前探放水。探水“三线”必须在采掘工程平面图上明确标出。2.3探水超前距和允许掘进距的确定2.3.1探水超前距的确定探水超前距是指巷道在钻孔有效控制距离内掘进吋，当掘至一定位置必须停止掘进继续打钻，该位置到钻孔孔底的距离。计算公式为：L二0.5B(3P/KP)/2式中：P—水头压力；KP-煤柱抗张强度；B…巷道跨度。2.3.2允许掘进距离允许掘进距离是指钻孔孔口到孔底的距离减去超前距，即已经探明不受水威胁的安全距离。2.4放水钻孔设计

6、2.4.1最大单位放水量的确定根据老空积水量和老空区的动水量及设计放水吋间计算。计算公式：Qmax二(W+Q动)/T式中：W—老空积水量或静储量，m?；Q动一动水量，m?/s；T—设计放水时间,So2.4.2钻孔数量的确定采用公式：N=Qmax/q式中：q—单孔出水量，m?/so单孔出水量q可用下式估算：根据公式:X3600(m3/h)式屮：一一沿程阻力系数，一般取值0.035D钻孔直径H钻孔出水口以上的水头高度重力加速度L一一钻孔深度2.5放水效果的判定(1)根据水压的变化判断：水压较大时，放水前用精密压力表或压力计法测量出老孔积水位，水压较小时，用架接胶管法测定水位

7、。放水过程中及吋测定水压值，确定放水情况，判断是否放干。（2）根据钻孔溢出风流或气味判断：纵向终孔层位标高较高的钻孔先干，低的钻孔后干，放净水后钻孔有时会有漏风现象，或有臭味溢出。3.探放水工程的实践姚桥煤矿7717老空水是通过新建放水巷的方法探放老空积水。3.1姚桥矿7717工作面概况7717工作面位于东六采区，北以袁堂断层保护煤柱为界，南为东六上山，东为7715工作面采空区，西为设计7719T作面。工作面走向长度1256〜1270m,平均1263m；倾向长度212m。工作面煤层厚度4.50~6.50m,平均5.50m。工作面内煤层结构