同忻煤矿采空区积水防治技术研究

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采空区积水探放技术实践研究

采空区积水探放技术实践研究

了 尽可能将采空区的积水排出, 不仅安装了排
水管道和排水设备,还据积水情况的严重与否
就 向采空 区探孔施 工『 4 1 。 4 .采 空 区积 水 的探放 水效 果 4 . 1辅助运输 巷钻孔疏放水 具体放水情况如下: ①辅助运输巷的三段区域 的尾巷 , 共施 工了三个放水孔 ,其中有两个孔 用于放水 , 他们 的最大放 水量和 正常放水 量分 别约 为 2 1 5 m3 /h 、1 4 5 m 3 /h ,疏降水位和放水量累 计达到了 1 9 m、 2 5 7 1 7 2 m 3 ; ②辅助运输巷的 五段 区域 的中部设 置的排水 硐室 处施 工了
矿井 水害 事故 是煤 矿常见 的重 要灾 害 之一 , 一旦发 生透水 , 不但影响矿井正常生 产, 而且 有时还会造成人员伤亡 ,淹没矿井 和采区 ,危害 十分严重 [ 1 , 2 ] 。而煤矿水害事 故 中有 3 0 %是 由采空区突水造成 的 , 该种水 害 的破坏性极强 、突水量大、时间较短 ,所 以做好矿井防水 ,特别是解决好采空 区积水 的探放 问题是矿井水 防治 的重任务[ 1 , 3 ] 。 1 . 概 况 当前 ,某矿 主采煤层是某组下 2 煤层 ,
直 接 冲积 水 的含 水 层 是 砂 岩 含 水 层 ,位 于 下
1 6 1 下0 4 运输巷沿着 1 6 1 下0 3 采空区向 前 掘进的,因为 1 6 1 下o 3 采空区的积水具有水量 多、空间大的特点,沿空巷道单纯的直接放水 不但会影响煤矿掘进的速度,而 且 还会给煤矿 生产带来安全隐患。所以。 我们对工作面掘进 的速度和顺序进行了合理的控制和调整 , 并运 用多法结合的方式进行采空区积水探放 ,以确 保辅助运输巷能在超前于胶带运输巷 7 5 0 m 处 掘进[ 3 ' 4 ] 。 在对辅助运输巷进行施工 过程中, 为

煤矿井下老空区积水的探放和预防

煤矿井下老空区积水的探放和预防

76 /矿业装备 MINING EQUIPMENT煤矿井下老空区积水的探放和预防□ 高文海 大同煤矿集团华盛虎峰煤业有限公司 山西朔州 0360001 煤矿工作面的概述以杨村煤矿井下一工作面为主要研究对象,利用该煤矿的2~4个轨道及在云翔中机械的胶带下的另一衔接区域为辅助研究,使得东西两面的接壤带分别起到相应的带状分布,在煤矿主要的南北面也分别呈现断面的现象,这样的一处情况较为特别的区域及工作面可以很好的起到相应的煤矿机械运作效果。

在煤矿工作面的煤层顶板上可以覆盖大约10 m 厚的灰色砂质岩,而底部可以采用含碳量较多的砂质土壤,这样能很好的进行土质综合。

在顶板上方就是浅灰色的细中颗粒的砂岩,整体厚度为24 m ;底板的碳矿质泥岩整体厚度在2 m 左右,在2°~3°的煤层厚度约为13~17 m,整体平均厚度在16 m。

这样的自然地理区域的地质构造较为简单,整体的煤层在东南倾斜面的单斜面构造,局部在两层及三层煤矿的结合体。

工作面的矿井连接面为断面,整个煤层分层较为复杂,层次较为混乱,岩石的整体梳理需要进一步研究,而实际情况上顶板会出现一定的裂缝。

在煤矿的工作面上进行全面覆盖,并且灌注大量的泥浆,当工作面进行回采时,容易发生积水及突发性溃水事故。

为了解除工作面的水患问题,就需要在煤矿工作面进行老空区积水的探放和预防工作。

中国的煤矿开采技术历史较为悠久,矿区存有部分废弃采空区在所难免,这样废弃的小煤矿废弃采空区内会有形成积水的可能,对于煤矿掘进是有很大影响的,严重的情况会造成人身伤亡及工作面淹井事故的发生。

本文主要分析了煤矿井下老空区积水情况,对在实践过程中出现的情况要及时进行预防,再深入讨论为煤矿的安全生产提供较为严格的安全保障。

2 煤矿井下老空水性质及探放原则所谓的老空水探放就是要将老空水区的积水与煤矿开采区的整体范围、煤矿开采的煤层及实践,煤层整体厚度、井田内积水区的积水量、机动用水的供给量等,老空水与其相对应的开采区域、相邻的积水区域、矿区的河流地表径流、相关建筑物、底下断层及其它地质构造等等,这样的情况都是及其不利于积水区与含水区的水利相关联系。

对采空区积水的预防和处理

对采空区积水的预防和处理

对采空区积水的预防和处理我矿采空区内积水不多,且工作面推进方向与倾向一致,造成人员伤亡和设备损坏的可能性小。

在低凹处积水量情况布置相应数量水泵将水排出坑外及可。

汛期在采空区巷道口做防洪堤,以免洪水涌入采空区。

对采空区有害气体的预防和处理1、在预订区域施工前,先用钱孔钻对施工区域进行打孔钻探,并用温度计测试孔内温度,发现有明火的钻孔或孔内温度在40℃以上的高温孔,必须先采取灭火、降温措施。

2、对每个钻孔,用多功能气体检测仪检测孔内的气体,若气体浓度值过高,则要停止挖掘或爆破作业,先用自然扩散法降低施工区域或范围煤层或采空区内气体浓度,从而气体压力,防止其突然涌出。

3、对发现有害气体浓度较高的区域或地点,可采用减小(加密)钻孔间距,加大排气通道数量,使下面煤层或采空区内积聚的有害气体能够快速扩散,以降低其浓度。

4、在钻孔(探孔)施工过程中,施工人员要处于风头上方(上风头),以免有害气体中毒事故发生,安全员、瓦检员要随施工队员一起在施工现场,并不间断对施工作业区域10m内的空气中有害气体浓度进行检测,发现危险情况,及时报警,并指挥现场人员快速撤离到安全地点,严禁冒险违章作业。

5、若发现施工区域内有害气体浓度过高,用打孔自然扩散的方法无法尽快排散降低气体浓度,则要安装移动式瓦斯抽放泵来抽放煤层或采空区内的有毒有害气体,为安全施工创造条件。

6、对发现的高温区,要先采取打孔注水灭火降温的方法,以降低内部温度,而后进行气体检测和气体排放工作。

7、施工过程中必须坚持“有挖必探、先探后挖”的原则。

8、严禁在以探明的高温、高气体浓度的危险区域采用挖掘机直接剥挖的作业方式,以防气体突然涌出发生中毒事故,或发生气体爆炸事故而威胁人员安全。

9、煤层挖掘施工作业过程中,带班队长、安检员、瓦检员必须现场跟班作业,随时观测施工现场的安全情况、发现危险及时撤人坚决保证施工人员安全。

煤矿采空区积水防治措施

煤矿采空区积水防治措施

煤矿采空区积水防治措施【摘要】煤矿经过开采后形成的空区容易形成积水,且严重影响煤矿开采安全。

本文详细阐述了煤矿采空区积水的成因、主要特征以及积水预测方法,并且针对空区积水的主要特征提出了有效的积水防治措施。

【关键词】煤矿;采空区积水;防治措施煤矿经过长时间的大量开采,容易出现许多的采空区,而且对其没有采取必要的措施,所以其中地势较低的采空区容易出现积水,积水的采空区严重威胁煤矿开采工程的安全。

1煤矿采空区积水的形成原因和主要特征(1)采空区积水的形成原因及来源。

随着煤矿开采时间的延长,相应的就会出现越来越多的采空区域,由于工程进度的原因,其周围往往还有很多其他的矿井。

经过相关的资料查询以及实际的工作经验积累,积水主要来源主要有以下几类:①地下水:有些煤矿所处地带的地下水资源丰富,容易造成采空区积水;②降水:有些煤矿所处区域降水量丰富,当雨季来临时出现大量且连续的降水,使得煤矿区域的水量加大,低洼区积水,从而造成采空区积水;③地质条件:有些煤矿区域的水文地质条件独特,采空区积水可能是第四系冲击含水层所致;④日常生活排水:煤矿周边区域居民日常生活用水排放,可能回流到煤矿采空区低洼处形成积水。

(2)煤矿采空区积水流入的通道。

经过煤矿采空区积水案例的研究,煤矿采空区积水流入通道主要有以下几类:①开采导致的裂缝:开采使得煤层顶板脱落,越来越多的裂缝形成,或者岩层的质地坚硬且脆,施工过程中导致裂缝不断地增多、加大,最后延伸至地表,使地表水流入到采空区;②地质运动导致出现断层:煤矿所处区域发生地质运动,岩层之间出现断裂,当实施开采工作时,地下水沿着断裂的岩层就流入到了煤矿采空区域;③钻孔没有完全封闭:煤矿开采工作实施过程中需要进行钻孔作业,钻孔本身没有问题,但是钻孔之后需要按照相关的标准进行钻孔的封堵,因为有的钻孔可能打通了与含水层之间的通路,如果不能及时的封闭这些钻孔,那么含水层中的水就会慢慢的渗入到采空区或者煤层,经过长时间的积累,形成了煤矿采空区积水。

采空区积水量计算方法研究与应用

采空区积水量计算方法研究与应用

2019年第12期(总第171期)ENERGY AND ENERGY CONSERVATION2019年12月实践运用采空区积水量计算方法研究与应用温思南(同煤集团同家梁矿,山西大同037000)摘要:水害是影响煤矿安全生产的重要因素之一。

以大同煤矿集团同家梁矿14-2*层404盘区和406盘区采空区积水为研究对象,为保证下伏同忻矿顺利安全生产,采用瞬变电磁勘探方法与直流电法相结合的联合探测方法,快速准确判断出了积水的范围,并利用钻探方法准确推断出积水面积,再通过观测抽排水过程中探放水孔内水位的变化,分析得出了老空区积水情况。

关键词:采空区;积水量;计算方法;积水系数中图分类号:TD745文献标识码:A文章编号:2095-0802-(2019)12-0180-02Research and Application of Calculation Method for Goaf Water Accumulation QuantityWEN Sinan(Tongjialiang Coal Mine,Datong Coal Mine Group,Datong037000,Shanxi,China)Abstract:Water damage is one of the important factors affecting coal mine safety production.Taking the goaf water accumulation of the404area and the406area of the14-2#layer of the Tongjialiang Coal Mine of Datong Coal Mine Group as the research object,in order to ensure the smooth and safe production of the underlying Tongxin Coal Mine,the joint detection method of the combination of transient electromagnetic exploration method and direct current method was adopted,by which the range of water accumulation was quickly and accurately judged.The water accumulation area was accurately inferred by useing the drilling method.Then,by observing the change of the water level in the water hole during the pumping and drainage process,the goaf water accumulation was analyzed and obtained.Key words:goaf;water accumulation quantity;calculation method;water accumulation coefficient0引言山西大同地区大部分煤田属于侏罗系煤田,该类煤田存在开采时间久、采空区分布广以及多煤层开采等特点,特别是像同家梁矿这样的老矿,开采年代久远、采掘资料不全等特点尤为明显,致使积水情况难以掌握,这对同家梁矿下伏同忻矿的开采造成了巨大的水患威胁。

煤矿采空区积水疏放措施

煤矿采空区积水疏放措施

煤矿采空区积水疏放措施背景介绍随着煤炭资源的不断开采,煤矿采空区也相应增加。

在采空区的存在下,容易形成大量积水,给矿井生产和安全带来巨大威胁。

因此,为了保障矿井的安全和正常生产,推行采空区积水疏放措施是非常必要的。

采空区积水的危害影响矿井生产采空区的积水极易进入到矿井的井下,堵塞通风机、流水线等设备,阻碍煤炭生产,导致工作效率降低,增加矿井的生产成本。

威胁矿工生命安全采空区积水对矿工的生命安全造成威胁。

因为采空区的积水一旦达到一定程度,不但会影响到地面建筑,还可能对地下工具和设备造成不同程度的损害,从而危及矿井工作人员的业务和生命的安全。

采空区积水疏放措施为了避免上述风险发生,推行采空区积水疏放措施至关重要。

在这里,介绍以下三种疏放措施:重力疏水法重力疏水法是通过设立疏水立管,利用重力作用使积水流进立管内,以达到减轻井下积水压力和减少积水量的目的。

重力疏水法适用于积水量不大的采空区。

管道疏水法管道疏水法与重力疏水法类似,其工作原理也是通过在地面上设置好的管道将采空区积水引出,避免采空区的大规模积水发生。

但管道疏水法需要有有效的排水系统和高强度管道进行支撑。

因此,其适用于大规模采空区和积水量较大的地方。

抽水疏水法抽水疏水法是通过将井下积水抽出来进行处理,可分为卧井抽水和立井抽水两种方式。

卧井抽水是将积水抽往不同方向的卧井中去,而立井抽水则是将积水抽到地面,再进行处理。

抽水疏水法适用于井下积水量大、井型合适的地方。

结论随着煤炭资源的不断开采,采空区积水也成为矿井生产和安全的一项重要问题。

推行采空区积水疏放措施是非常必要的,通过重力疏水法、管道疏水法、抽水疏水法进行处理,可以有效地降低采空区积水造成的危害,维护煤矿的正常生产和矿工的安全。

针对老空区积水探讨山西省煤矿防治水管理

针对老空区积水探讨山西省煤矿防治水管理
西晋 煤集 团东 沟 煤 业 透 水 事 故 、 2 0 1 5年 4月 同煤 集
1 . 2 厚 煤层掘 进 工作 面是 重要 的 突水 区域
2 0 0 5年 以来 全 国煤 矿较 大 以上 透 水 事 故 中 , 发
生 在掘进 工作 面 的 占 6 0 % 以上 , 山西 省 则 占到 8 0 % 以上 。就 山西 省而 言 , 透水 事故 易发 生在厚 煤层 掘进 工 作面或 掘 进 工作 面遇 断 层 处 , 2 0 1 0年 王 家 岭 煤 矿
收 稿 日期 : 2 o 1 4— 0 4一l O
作者简介 : 段 展青 ( 1 9 6 3 一) , 女, 山 西 祁 县人 , 1 9 8 5年 毕业 于 山西 矿 业 学 院 , 主 要 从 事 煤 矿安 全 监 察 工 作
( E—m a i l ) z q d u a n l 8 1 8 1 8 @1 6 3 . c o m
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
透水 事故 和 2 0 1 3年汾 西正 升煤业 透水 事故其 工作 面
煤层 厚度 均 > 6 m.王家岭 煤矿 2 0 1 0 1回风巷 道 与小 窑 老巷位 置关 系平 面示 意 图见 图 1 , 2 0 1 0 1回风巷 道 与 小窑 老巷位 置关 系剖 面示意 图见 图 2 .
2 0 1 2年 4月 山西 省 长 治 市 善福 联 营 煤 矿 透水 事 故 、 2 0 1 2年 8月 山 西 陆 合 集 团 基 安 达 煤 业 透 水 事 故 、 2 0 1 3年 7月 山 西平 定 古 州 伟 峰 煤业 透水 事 故 、 2 0 1 3 年 9月汾西 正升煤 业透 水 事故 、 2 0 1 5年 2月 1 3日山
从根本 上遏 制 山西省煤 矿水 害事 故 的发 生 。

煤矿采空积水综合防治技术研究

煤矿采空积水综合防治技术研究

防手段 ,将会造成严重 的水患事故发生。
近年 来 ,随着 大 同煤 田范 围内小 煤矿 的关 闭 ,在
利用煤层底板等高线图,探放上层煤 的积水区 ,消除
开采 下 层煤 时 的突 水 隐患 。
1 物 探 法 . 2 利 用 现 有 的 物 探 手 段 , 主 要 有 瞬 变 电 磁 法
同 煤 科 技

1 8・
T N E EI O GM I J K
21 0 2年第 2期
性 的主 干剖 面 ;另一 方面 在剖 面上 ,分 析反 射波 同相
术方 法包 括 :水化 学快 速检 ’技 术 ;透 水水 源快 速识 ? 贝 4 别技 术 ;连通试 验 。
1 水 文地质 条 件写实 分析 法 . 5 井巷 地质 、水 文地 质条 件分 析 主要是 对 井下 已揭
文条 件 来讲 ,该 法推 广具 有 广泛 的 实 用性 。
关键 词 煤 矿 开采 ;采 空 区积 水 ;直通 式探 放 水
中图 分类 号 T 7 5 D 4
文献标 识 码 A
文 章编 号 1 0 — 8 6 (0 2 2 0 1 — 4 0 0 4 6 2 1 )0 ~ 0 7 0
第 2期 ( 总第 12期 ) 3
21 0 2年 6月
同 煤 科 技
T ONG IKEJ ME I
煤 矿采空积水综 合防治技术研 究
张 中华

要 针 对我 国煤 炭 生产 中防 治水 存在 的 问题 ,探 索直 通 式探 放 水研 究理 论 并 实施 ,就 大 同煤 田地 质 水
①上部采空区有积水的情况下 ,利用地质雷达方
法 探测 出下部 采空 区采 动 裂 隙带 的范 围 ,从 而 设计 出 合 理 的保 护煤 柱 宽 度 ,预 防下 部 工作 面突 水 的 发 生 。
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布 置放 水孔
该 煤 层 与 大 同组 1 4号 煤层 间距 为 5 6 . 8 5 ( 5 0 4号
孔) 一 2 3 5 . 1 4 m( 5 0 2号 孑 L ) , 依 照 以上 公 式 , 分 别带 入 各 个 钻孔 的煤 层厚 度 , 所 得 结果 与 其上 覆 岩 层 间距 比较 分 析 ,可 知该 井 田 1 4号 煤 层 与 3 — 5号 煤层 的
2突 水 因素分 析
1 2 1 4 1 5
1 . 4 2 1 . 0 -8 . 5 4 / 4. 4 0 1 . 1 3 —1 . 7 1 / 1 . 42
1 01 . 0 7 2 8. 5 9 1 03 . 8
5 0- 2 4l 7. 28 5 0 4 6. 3
图1 采 空 区 积 水 疏 放 方 案
收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 6 — 0 6
作者简 介 : 张晶晶( 1 9 8 5 一 ) , 女, 山西大同人 , 太原理工大学矿业工程学院 2 0 1 2级矿业工程专业 学生 。
7 7
张晶晶: 同忻 煤矿采 空 区积水 防治技术 研究 物 探 主要 是 通 过 掘进 巷 道 利 用 矿 井 全 方 位 探 测 仪在 巷 道 顶 底 板 及 两 帮 围岩 简 历 全 空 间 稳 定 人 工 电场 , 通 过 监 测 该 巷 道 空 间 电 场 变化 状 况 , 以及 测 量 岩层 电阻 率 的方 法 来 确 定 该 范 围 内岩 层 的水 文 地质 情况 。钻探 是通 过掘 进巷 道 , 在勘探 位 置布 置 扇 形或 者 半扇 形 钻孔 ,采用 合 适 的钻 孑 L 参数 , 进
2 0 1 5年 8月

煤 电技 术研究 ・
同忻煤矿采 空区积水 防治技术研究
张 晶 晶
( 太原理工大学矿业工程学院 , 山西 太原 0 3 0 0 2 4 )
【 摘
要 】针对 同忻煤矿特殊的水文地质条件 , 研 究制定 了 矿 井上覆侏 罗系煤层 采空区积 水防治方 法, 提 出了物
表 1 各 煤 层 积 水 情 况
煤层


同忻 井 田位 于 大 同煤 田北 东 部 ,大 同 向斜 东 翼, 口泉 断 裂 带 东 侧 , 仅 沟 谷 及 山脊 地 段 有 岩 层 出 露, 井 田内寒 武 系 、 奥 陶系 灰 岩 总体 岩溶 不 甚发 育 ,
水力联系差 , 富水性 总体弱 , 在 口泉沟 口靠近排泄
煤厚 m)
3 . 7 2 —5 - 3 8 / 4 . 5 5
1 . 4 2 -2 . 9 2 , 2 . O 5
积水 积( 万 mz ) 计算 积水量 ( 万m )
7 9. 4
5 3 . 4
l 2 3. 7
3 3. O
1 0
1 1
1 . 4 2
1概 况
间距 远 小 于 3 — 5号 煤 层 导 水 裂 隙带 的高 度 。所 以 3 — 5号 煤层 导水 裂 隙带会 成 为开 采 3 — 5号煤 层 时其 上 部 所有 水 的 导水 通 道 , 大 同组 采 空 区积 水 充 水 强 度大 , 是煤 矿安 全生 产最 大 的隐患 。
区 为 岩溶 水 主要 径 流带 , 富水 性 中等 , 且 3 — 5号 煤 层 突水 系数 小 于 0 . 1 MP a / m;井 田内基 岩 出露广 , 岩 石 风化 强 烈 ,其 风化 壳 厚 度在 河 谷处 埋 藏 较浅 , 在 河谷 两 侧埋 藏 较 深 ; 井 田内开 采侏 罗 系 的矿 井 经 过 几 十 年 的 开采 , 资 源 已近 枯 竭 , 煤 层 采 后 形 成 大 面
第 2 8卷
第 3期
山西煤 炭管 理干 部学 院学 报
J o u na r l o f S h a n x i C o a l - Mi n i n g Ad mi n i s t r a t o r s C o l l e g e
Vo 1 . 2 8 No . 3 Au g . 2 01 5
总计
1 1 4 6 . 7 2 9
9 3 2 . 7 7 1 5
3采 空 区积水 疏放 方法
该 矿 采 空 区积 水 防治 方 法 主要 是 通 过 分 析 工 作 面 顶板 岩 层 特 征 , 以及 采 用 物 探 、 钻 探 及 化 探 相 结合 的办法 精 确 定位 防 水孑 L , 来 疏 放 积水 。具 体 流
1 . 9 8 -9 . 4 9 / 5 . 2 O
3 0. O
1 41 . 5 3 9
l 5. 0
2 4 7. 2 8 6 5
积的采空区 , 并在低洼处赋存采空 区积水 , 大同组 采 空 区积 水是 煤 矿 安全 生 产 的极 大 隐患 , 一 旦 发 生
突水 , 由于其 充水 强度 大 , 危害 及其严 重 。 根 据 现有 资 料统 计 , 井 田上覆 采 空 区积水 主要 分 布 于 大 同组 3 、 9 、 1 1 、 1 4 、 1 5号 煤 层 采 空 区 ,总 积 水 面积 1 1 4 6 . 7 2 9万 m , 积水 量 9 3 2 . 7 7 1 5万 m , 其 中 1 4号 煤 层 积 水 面 积 7 2 8 . 5 9万 m ,积水 量 4 1 7 . 2 8 5 万m , 1 5号 层 积水 面 积 1 0 3 . 8 万 m , 积水量 4 6 _ 3 万 m 。各煤 层 积水情 况 见表 1 。
程见 图 1 。
分 析 岩 层特 征
根据 三 下采 煤 中导水 裂 隙带 高度计 算公 式 :
, = 2 0 , / 2 M十 l 0
井 田现 开采 3 — 5煤 层 , 3 — 5号煤 层厚 度 0 — 3 4 . 5 2
m ,

物探 l I 钻 探 I l 化 探 \ l /
探、 钻探及化探 互相结合的采空区积水 防治水技 术方案 , 工程 实践表明 , 该方案有效排放 了采 空区积水 问题 , 保证巷道
掘 进 与 工 作 面 回采 的安 全 高效进 行 。
【 关键词】水文地质条件; 采空区积水; 防治技术
【 中图分类号 】 T D 3 1 5 . 3 【 文献标识码 】 A 【 文章编号 】 1 0 0 8 — 8 8 8 1 ( 2 0 1 5 ) 0 3 — 0 0 7 7 — 0 2
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