付村煤礦東十采區(qū)向斜構(gòu)造防排水經(jīng)驗介紹

王凡華　王松　彭向鋒

摘 要：東十采區(qū)位于付村井田北翼，總體構(gòu)造為東西向的傾伏向斜，向斜軸位于采區(qū)中部，大體與工作面布置走向平行。采區(qū)開采采用由北向南，由上到下順序開采方式，然而按開采順序在由向斜北翼向向斜軸部逐步開采的過程中，每一工作面都受上一工作面采空區(qū)積水和頂板砂巖水的威脅，付煤公司采取了排水系統(tǒng)優(yōu)化、實施埋管引流，高標(biāo)準(zhǔn)施工排水系統(tǒng)等措施，消除老空水的大量積聚，提高了區(qū)域排水抗災(zāi)能力，解除了區(qū)域水害威脅。

關(guān)鍵詞：向斜構(gòu)造；系統(tǒng)優(yōu)化；老空水；引流技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.070

1 概況

1.1 東十采區(qū)基本情況

東十采區(qū)位于付村井田北翼，主采煤層為二疊系山西組3上、3下煤層。東十采區(qū)總體構(gòu)造為東西向的傾伏向斜，向斜軸位于采區(qū)中部。向斜北翼煤層走向47°～64°，傾向137°～154°，向斜南翼煤層走向280°～320°，傾向10°～50°，煤層傾角5～9°，平均6°。斷層構(gòu)造較簡單，東西分別由歡城伴生斷層和F49斷層組控制，中間斷層構(gòu)造發(fā)育較少，未對工作面回采造成較大影響。

1.2 水文地質(zhì)情況

影響東十采區(qū)工作面回采的主要水文因素為：3煤頂板砂巖水、采空區(qū)積水。

（1）3煤頂板砂巖水。3煤頂板砂巖含水層是工作面回采的直接充水含水層，巖性以粗、中砂巖為主，砂巖裂隙發(fā)育，為裂隙富水，富水性不均一，具有向斜富水的特點，補給來源有限，主要以靜水量為主。

（2）采空區(qū)積水。東十采區(qū)總體構(gòu)造為東西向傾伏向斜，采后形成老空區(qū)，靠近軸部易形成積水區(qū)。經(jīng)實測3上1001回采期間最大涌水量為46m3/h，涌水量基本保持在36m3/h左右。3上1007工作面回采期間涌水量為59.8m3/h。在3下1007切眼集中疏放3上工作面采空區(qū)動涌水為70m?/h。

1.3 存在的問題

付村煤礦東十采區(qū)呈一向斜構(gòu)造（付村向斜），向斜軸位于采區(qū)中部，大體與工作面布置走向平行。采區(qū)開采設(shè)計為避免最終形成孤島工作面，采用由北向南，由上到下順序開采方式，然而按開采順序在由向斜北翼向向斜軸部逐步開采的過程中，每一工作面都受上一工作面采空區(qū)積水和頂板砂巖水的威脅，治不好水將嚴(yán)重影響工作面正常生產(chǎn)。

2 防治水措施

2.1 排水系統(tǒng)優(yōu)化

針對東十采區(qū)特殊水文地質(zhì)情況，充分考慮到工作面多為仰采，對東十采區(qū)排水系統(tǒng)總體方案進行進一步優(yōu)化和統(tǒng)籌設(shè)計，通過回采工作面提前施工相鄰工作面或3下工作面回采巷道作為專用泄（排、探）水巷，在面后為上一個工作面泄水，做到一巷多用，各工作面均形成了一主一輔，主輔結(jié)合的疏排水系統(tǒng)。有效保障該工作面的順利推采。

（1）施工3上1007運巷及切眼作為3上1001工作面泄水巷。

（2）施工3上1008運巷及切眼，作為3上1007工作面泄水巷。

（3）施工3下1001材巷和3下1007切眼作為3上1008工作面開采初期的泄水通道。

（4）施工3下1007運巷及切眼作為3上1008及3下1001工作面的排水通道。因該巷道處于采區(qū)最低點，整個東十采區(qū)老空水均由該通道排出。

實例一：在3上1001工作面掘進時，同時設(shè)計施工了3上1007運輸巷和切眼，在3上1007切眼對3上1001老塘積水進行疏放，確保了3上1001工作面安全高效推采，為3上1007材巷的安全掘進消除了水害威脅。

實例二：東十采區(qū)3下煤層開采時采取錯位布置，首先施工了3下1001軌道巷做為泄水巷，在疏放3上采空區(qū)積水的同時，探放3下1002采空區(qū)積水，為3下1001運輸巷安全快速掘進創(chuàng)造了條件。超前施工3下1007切眼，疏放3上1007采空區(qū)積水，為3下1007材巷掘進及3上1008回采提供安全保障。

2.2 實施埋管引流，實現(xiàn)面后排水

東十采區(qū)工作面多為微上山開采，面后老塘積存老空水，同時相鄰高位工作面老空區(qū)動涌水也對回采工作面造成安全威脅，為確保實現(xiàn)工作面安全回采，在超前施工泄水巷的基礎(chǔ)上，采取面后預(yù)埋引流管的方式將相鄰高位工作面老空動涌水及回采工作面老塘積水向泄水巷引流，徹底消除水患威脅。

實例三：3上1007工作面回采過程中受3上1001工作面老空區(qū)動涌水影響，同時工作面面后老塘也積存老空水，為徹底消除水患，提前設(shè)計了3上1008運輸巷和切眼并進行施工，在3上1007開采前將3上1008切眼施工到位，作為3上1007工作面泄水巷。

為消除3上1001工作面老空區(qū)動涌水影響，對3上1001工作面老空區(qū)施工泄水孔將涌水徹底疏放，在3上1007切眼面后側(cè)預(yù)埋的12寸引流管，將老空區(qū)動涌水直接引流至泄水巷（3上1008運巷、切眼）水倉。為排放3上1007工作面老塘積水，在3上1008切眼密閉預(yù)留導(dǎo)水管，將3上1007工作面老塘水引流至泄水巷水倉，利用3上1008運切抽排3上1007采空區(qū)水。為3上1007工作面安全高效生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

2.3 超前規(guī)劃，高標(biāo)準(zhǔn)施工排水系統(tǒng)

每個工作面生產(chǎn)前均由防治水副總牽頭成立防排水工作小組，進行正規(guī)排水系統(tǒng)設(shè)計，在工作面兩巷所有低洼點處均高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置相互連通的大水倉和沉淀池，安設(shè)大流量揚程水泵和大直徑排水管路。掘進期間排水系統(tǒng)按照回采期間工作面排水系統(tǒng)設(shè)計安裝，一次安裝到位，減少重復(fù)工程。

3 結(jié)語

通過對東十排水系統(tǒng)的優(yōu)化和總體布局，提高了區(qū)域排水抗災(zāi)能力，消除老空水的大量積聚，簡化了探放水程序，克服了東十采區(qū)水害治理難點，解除了區(qū)域水害威脅，優(yōu)化了生產(chǎn)設(shè)計，為東十采區(qū)的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)奠定堅實的安全基礎(chǔ)。