平禹一矿综采工作面突水灾害分析及治理技术.pdf

《平禹一矿综采工作面突水灾害分析及治理技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010年第1期中州煤炭总第169期平禹一矿综采工作面突水灾害分析及治理技术王松森，罗矿山(1．河南平禹煤电有限责任公司，河南禹州461670；2．河南平禹煤电有限责任公司一矿，河南禹州461670)摘要：平禹一矿受水害威胁严重，首个综采工作面在回采过程中发生突水事故，通过对突水原因、突水水源、突水通道、突水机理进行综合分析，提出了动水条件下最大限度地保护综采支架的注浆堵水方案。施工过程中采取了多项钻探、注浆新工艺，为矿井注浆堵水提供了翔实、准确的地质资料。关键词：综采工作面；突水；水害治理中图分类号

2、：TD745文献标识码：B文章编号：1003—0506(2010)01—0039—03平禹一矿位于禹州矿区东北部，设计生产能力隔水层由下而上为：石炭系中统本溪组铝土质泥岩0．6Mt／a，主采煤层为二和二煤层，矿井现生产隔水层，厚2～20m，平均10m；石炭系太原组中段水平为一200m水平。二，一13091工作面位于三采砂泥质岩段隔水层，厚度8～10m；二。煤层底板砂区下山东翼，工作面走向长1060m，倾斜宽138m，泥岩隔水层，一般厚度为12～16m，具有一定隔水煤层厚度2．2～6．8m，平均厚度4．

3、75m，可采储量能力。89．4万t，采用走向长壁后退式采煤法，采面选用1．2带压开采措施ZY5000．18／38型液压支架，采高3．8m。工作面预在已有水文地质资料的基础上，采用直流电法计正常涌水量50m／h，最大涌水量100m／h。三极探测技术和音频电透等方法，进一步查明了工2008年12月14日回采工作面发生突水，涌水量最作面水文地质条件。为保证采面安全顺利回采，采大达1200m／h，后稳定在1100m／h左右，导致采取注浆改造方案，把L灰岩作为注浆改造的目的区被淹。层，终孔层位至进入铝土泥岩2～

4、3m，对寒灰富水异常区重点加固，改造深度进入寒武系灰岩20m。1工作面水文地质条件及带压开采措施2工作面注浆改造工程进展情况1．1工作面水文地质条件工作面总体为一单斜构造，倾角17。～25。；煤设计布置18个钻场，91个钻孑L。其中钻孔终层底板标高一284．3～一220．0m；回风巷470m位孔位置在寒灰以下的钻孔数量为29个，终孔位置在置揭露1条落差为1．5m的正断层，切眼距回风巷L灰岩以下的钻孔数量为62个。截至2008年1230m处揭露1条落差6m的正断层，断层东西走月14日突水前，共施工65个

5、钻孔，进尺7403m，注向，倾向180。，延展长度200m。影响开采的含水层水泥8929t。其中，L．。灰岩段注水泥1086t，L灰主要为寒武一奥陶系和石炭系地层灰岩岩溶裂隙含岩以下注水泥7843t，钻孔涌水量总计3700m／h，水岩组，正常情况下矿井水主要来源为太原组上段吨水注水泥2．4t。灰岩岩溶裂隙水。下段灰岩和寒武系灰岩含水层为间接充水含水层。目前，上段L一灰岩含水层的水3突水经过位在一200m左右，下段灰岩含水层水位在一40m2008年12月13日，该工作面底板加固12-4孑L左右，寒灰水位

6、在+135m左右。二。煤层底板主要施工到78．9mL灰岩层位时，发生塌孔，孔内出水，初始水量约4m。／h，水量忽大忽小，起钻过程中收稿日期：2009一O8—10水量增加到100m。／h，并有碎石块喷出，起钻后水作者简介：王松森(1966一)，男，河南沈丘人，工程师，1989年毕业于焦作矿业学院，现任平禹煤电公司地测部部长。量达到150m／h，水压4MPa，随即开始注浆。14．39·2010年第1期中州煤炭总第169期日19：O0注水泥52t，注浆压力升至7MPa，在距孔采面100m位置布置4个截流孔(

7、运输、回风巷各2口480m的工作面发现有跑浆现象，采面涌水量与个，运输、回风巷截流孔孔间距15m)，建造堵水段，l24孑L出水量表现为此涨彼消，连通性较好。15日截断出水通道，再在工作面出水区域布置2个堵源9：O0工作面涌水量逐渐增大到1200m／h，稳定后钻孔对水源进行彻底封堵，创造静水注浆条件，变动水量在l100m／h左右，超过采区排水能力，采区水注浆为静水注浆。该方案的优点是，把握大，堵水被淹效果好。缺点是，工程量大，钻探技术要求高，工期长，费用高；注浆难度大，稍有不慎，造成跑浆充填巷4突水机理

8、分析道和工作面，支架被水泥浆固结，恢复难度大。4．1突水水源判断比较2个方案，方案1较优，优先考虑方案1。工作面突水后，经取样化验，其水质主要指标接5．2技术要求近寒灰和L灰水。井田内距出水点1500～4500(1)过煤层底板5m左右开始取心钻进，判准m不等的多个寒灰水文观测孔的水位，出现了不同界面埋藏深度，其他地层可无心判层。程度的下降，最大降深达19m(平4孔)。根据以上(2)施工期间按照规程要求进行水位和消耗量分析，判断突水水源为L灰和寒灰水。观测