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摘 要:玉泉煤业属于资源兼并重组整合高水害高瓦斯矿井,整合前井田内9#煤层已几乎全部开采(8#煤层踏空),15#煤层已进行了大范围开采,分布多处大小不等的采空区,9#、15#煤层采空区内聚集了大量采空区积水,对矿井安全生产存在严重威胁。以玉泉煤业为例,坚持有掘必探,先探后掘的原则,采取物探先行、长探验证、短探弥补、化探跟进的综合防治水措施,强化现场管理,取得较好效果,确保了矿井安全,具有一定的推广价值。
关键词:资源整合矿井;采空区积水,防治水措施;超前探测
山西阳泉盂县玉泉煤业有限公司位于盂县县城南8km,属于资源兼并重组整合高水害高瓦斯矿井。井田东西长约3Km,南北宽约2Km,矿区面积6.5749Km2,开采 深度+980m~+820m标高。主要可采煤层为太原组8#、9#、15#煤层,整合前井田内9#煤层已几乎全部开采(8#煤层被破坏),15#煤层已进行了大范围开采,分布多处大小不等的采空区,现开采15#煤层,15#煤层平均厚6.91m。据山西地宝能源有限公司编制的《山西阳泉盂县玉泉煤业有限公司隐蔽致灾地质因素普查报告》,井田内分布9#煤层、15#煤层老空积水区共25处,合计积水量96.26万m3。邻近本矿东部相邻路家村煤业公司和跃进煤业公司在本矿井边界附近分布9#煤层、15#煤层共6处,合计积水量7.66万m3。
1 强化井下超前探测工作
玉泉煤业为做好采空区水害防治工作,坚持有掘必探、先探后掘的原则,采取物探先行、长探验证、短探弥补的综合防治水措施[ 1-2 ]。
1.1 物探先行
井下超前物探采用瞬变电磁法[ 3-4 ],探查明巷道前方80~100m,顶底板上下30°内的低阻异常水文地质情况。实行全覆盖探测,安全区每掘进80m探测一次,警戒区和危险区每掘进60m探测一次。
瞬变电磁法仪器由俄罗斯科学院地球物理研究所STC Tsikl-GeoLtd公司生产的CEI-7瞬变电磁系统,根据玉泉煤业历次探测结果、钻探验证及掘进巷道揭露的资料,视电阻率值低于20Ω·m视为异常含水区,为钻探设计及矿井防治水提供依据。
1.2 长探验证
超前长探控制帮距30m,超前30m的安全距离,钻孔平剖面呈扇形布置。安全区实行探110m,允许掘进80m,留30m的安全距离,超前钻孔不少于3个;警戒区实行探90m,允许掘进60m,留30m的安全距离;超前钻孔不少于5个,风险区实行探60m,允许掘进30m,留30m的安全距离,超前钻孔不少于9个。钻孔布置在平面图和剖面图上呈扇形,钻孔与巷道的帮距控制在20m。当现场条件发生变化时可改变探测距离、允许掘进距离、钻孔数量,但必须保证有30m的安全距离。每个钻场一设计、一措施,并严格按照设计、措施施工,如果地质条件发生变化,需要改变钻孔设计,探水队需经矿分管领导同意。钻孔验收由当班矿带班人员组织地测科、安检科、探水队、掘进队、监理进行验收,现场实行六人签字。每组钻场施工结束后向矿提供施工总结报告。对物探异常区要采取防透水、透气的针对性措施,保证钻孔施工质量,保证巷道掘进时能见到中孔。严格执行停止掘进、允许掘进通知单制度,严禁超前安全循环距离掘进。
1.3 短探弥补
为弥补长探孔数量的不足,巷道掘进时采用超前短探来加强对老空水的防范。超前短探正常循环施工实行探8m,允许掘进5m,留3m的超前安全距离,帮距控制3m,掘进队可根据自己的施工组织、进尺情况,短探孔深可加大,但必须能保证有3m的超前距离。当现场条件发生变化时可改变探测距离和允许掘进距离,施工队编制专项安全技术措施。
加強现场管理,各掘进头超前短探实行挂牌管理,即现场悬挂短探设计牌板、短探管理牌板及短探验收记录表。现场管理实行矿值带班领导、科室、掘进队三级管理模式,每班的短探孔由班长、队管理人员、矿值带班人员进行现场验收签字,短探未经班长、队管理人员、矿值带班人员验收巷道不得掘进,对短探不到位,严格按制度考核。
1.4 化探跟进
对长探、短探及巷道掘进顶板出水点采取水样进行分析,及时判断出水水源,为矿井防治水提供依据。
2 结语
资源整合矿井存在采空区边界及采空区积水不清,水文地质条件复杂,对矿井采掘活动构成严重水害威胁,以玉泉煤业井下采空区防治水为例,坚持有掘必探、先探后掘的原则,采取物探先行、长探验证、短探弥补、化探跟进的综合防治水措施,强化现场管理,取得较好效果,确保了矿井安全,是整合资源矿井下防治采空区水害最有效的防治措施,可以推广应用。
参考文献:
[1] 刘贵卯.浅谈资源整合矿井防治水工作实践[J].能源与节能,2013,90(3):66,86.
[2] 程玉武.煤矿井下老空水的防治技术研究[J].能源与环境,2009,(5):106-108.
[3] 张战立,李海波,韩万围.井下瞬变电磁掘进头超前探测技术[J].科技资讯,2010(10):108-109.
[4] 张军,赵莹,李萍.矿井瞬变电磁法在超前探测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2012,9(1):49-53.
作者简介:李明山(1968-),男,四川资阳人,工程师,1990年毕业于湘潭矿业学院(现湖南科技大学)水文地质与工程地质,长期从事煤矿防治水工作。
关键词:资源整合矿井;采空区积水,防治水措施;超前探测
山西阳泉盂县玉泉煤业有限公司位于盂县县城南8km,属于资源兼并重组整合高水害高瓦斯矿井。井田东西长约3Km,南北宽约2Km,矿区面积6.5749Km2,开采 深度+980m~+820m标高。主要可采煤层为太原组8#、9#、15#煤层,整合前井田内9#煤层已几乎全部开采(8#煤层被破坏),15#煤层已进行了大范围开采,分布多处大小不等的采空区,现开采15#煤层,15#煤层平均厚6.91m。据山西地宝能源有限公司编制的《山西阳泉盂县玉泉煤业有限公司隐蔽致灾地质因素普查报告》,井田内分布9#煤层、15#煤层老空积水区共25处,合计积水量96.26万m3。邻近本矿东部相邻路家村煤业公司和跃进煤业公司在本矿井边界附近分布9#煤层、15#煤层共6处,合计积水量7.66万m3。
1 强化井下超前探测工作
玉泉煤业为做好采空区水害防治工作,坚持有掘必探、先探后掘的原则,采取物探先行、长探验证、短探弥补的综合防治水措施[ 1-2 ]。
1.1 物探先行
井下超前物探采用瞬变电磁法[ 3-4 ],探查明巷道前方80~100m,顶底板上下30°内的低阻异常水文地质情况。实行全覆盖探测,安全区每掘进80m探测一次,警戒区和危险区每掘进60m探测一次。
瞬变电磁法仪器由俄罗斯科学院地球物理研究所STC Tsikl-GeoLtd公司生产的CEI-7瞬变电磁系统,根据玉泉煤业历次探测结果、钻探验证及掘进巷道揭露的资料,视电阻率值低于20Ω·m视为异常含水区,为钻探设计及矿井防治水提供依据。
1.2 长探验证
超前长探控制帮距30m,超前30m的安全距离,钻孔平剖面呈扇形布置。安全区实行探110m,允许掘进80m,留30m的安全距离,超前钻孔不少于3个;警戒区实行探90m,允许掘进60m,留30m的安全距离;超前钻孔不少于5个,风险区实行探60m,允许掘进30m,留30m的安全距离,超前钻孔不少于9个。钻孔布置在平面图和剖面图上呈扇形,钻孔与巷道的帮距控制在20m。当现场条件发生变化时可改变探测距离、允许掘进距离、钻孔数量,但必须保证有30m的安全距离。每个钻场一设计、一措施,并严格按照设计、措施施工,如果地质条件发生变化,需要改变钻孔设计,探水队需经矿分管领导同意。钻孔验收由当班矿带班人员组织地测科、安检科、探水队、掘进队、监理进行验收,现场实行六人签字。每组钻场施工结束后向矿提供施工总结报告。对物探异常区要采取防透水、透气的针对性措施,保证钻孔施工质量,保证巷道掘进时能见到中孔。严格执行停止掘进、允许掘进通知单制度,严禁超前安全循环距离掘进。
1.3 短探弥补
为弥补长探孔数量的不足,巷道掘进时采用超前短探来加强对老空水的防范。超前短探正常循环施工实行探8m,允许掘进5m,留3m的超前安全距离,帮距控制3m,掘进队可根据自己的施工组织、进尺情况,短探孔深可加大,但必须能保证有3m的超前距离。当现场条件发生变化时可改变探测距离和允许掘进距离,施工队编制专项安全技术措施。
加強现场管理,各掘进头超前短探实行挂牌管理,即现场悬挂短探设计牌板、短探管理牌板及短探验收记录表。现场管理实行矿值带班领导、科室、掘进队三级管理模式,每班的短探孔由班长、队管理人员、矿值带班人员进行现场验收签字,短探未经班长、队管理人员、矿值带班人员验收巷道不得掘进,对短探不到位,严格按制度考核。
1.4 化探跟进
对长探、短探及巷道掘进顶板出水点采取水样进行分析,及时判断出水水源,为矿井防治水提供依据。
2 结语
资源整合矿井存在采空区边界及采空区积水不清,水文地质条件复杂,对矿井采掘活动构成严重水害威胁,以玉泉煤业井下采空区防治水为例,坚持有掘必探、先探后掘的原则,采取物探先行、长探验证、短探弥补、化探跟进的综合防治水措施,强化现场管理,取得较好效果,确保了矿井安全,是整合资源矿井下防治采空区水害最有效的防治措施,可以推广应用。
参考文献:
[1] 刘贵卯.浅谈资源整合矿井防治水工作实践[J].能源与节能,2013,90(3):66,86.
[2] 程玉武.煤矿井下老空水的防治技术研究[J].能源与环境,2009,(5):106-108.
[3] 张战立,李海波,韩万围.井下瞬变电磁掘进头超前探测技术[J].科技资讯,2010(10):108-109.
[4] 张军,赵莹,李萍.矿井瞬变电磁法在超前探测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2012,9(1):49-53.
作者简介:李明山(1968-),男,四川资阳人,工程师,1990年毕业于湘潭矿业学院(现湖南科技大学)水文地质与工程地质,长期从事煤矿防治水工作。