XX工作面防治水安全技术措施
一、工作面概况
(一)工作面地质概况
该面为南三采区轨道上山南翼,上为71煤防水煤柱,下为7133工作面采空区;北到三采区上山煤柱,南到补10勘探线以南160m。工作面走向长1060m,倾斜长124m。煤厚平均2.4m,倾角平均24°,顶板为中粒砂岩,底板为砂泥互层。
(二)工作面水文地质概况
1、对工作面回采构成影响的充水因素有四个方面:一是顶部的“四含”水;二是顶、底板砂岩裂隙水;三是断层导水;四是钻孔水。
(1)“四含”水:XX工作面上方基岩面标高为-246.0~-254.0m,四含厚2.57~6.5m,平均5.4m,单位涌水量0.2068L/S.m,富水性中等;工作面设计留设防水煤柱35.51m,工作面回采期间“四含”水会沿采动裂隙进入工作面,尤其是工作面里段及老顶初次来压期间,“四含”涌水量会显著增大,预计正常涌水量15~20m3/h,最大40m3/h。
(2)顶、底板砂岩裂隙水:7煤层直接顶为中~细粒砂岩,层厚4.06~12.07m,老顶为泥岩或泥砂互层,层厚4.39~7.86m;底板为泥岩、细砂岩,砂岩裂隙发育,根据补2-5孔抽水试验资料,单位涌水量为0.1046 L/S.m,富水性中等,根据机风巷掘进情况及7133回采经验来看,顶底板砂岩裂隙水将以淋、渗入工作面,预计正常涌水量5~10m3/h。
(3)断层导水:工作面掘进期间揭露了不少小断层,特别是切眼连续揭露了3条小断层,严重破坏了顶板完整性,增大了导水裂隙,特别是老顶来压,应力集中,断层会活化,进一步增大导水裂隙,为“四含”水、裂隙水涌入增加通道。
(4)钻孔水:工作面回采将过补10-3孔,该孔情况如下:孔口坐标X:3707995.12 Y:39500122.84 Z:22.86,终孔深度-545.75,封孔情况:段距(m):253~398、465~孔底,水泥(Kg):(1061,337),砂子(Kg):(1520,676)。
2、涌水量
(1)正常涌水量25m3/h。
(2)最大涌水量50m3/h。
二、排水设计
(一)排水系统设计
1、本工作面走向起伏大,机巷最高点和最低点高差38.2m,整条机巷水不能自流,预计回采期间进入机巷最大涌水量约为50m3/h。设计采用水泵机械排水,在J25点向外10m处和J30点向里5m处各挖1个泵窝,泵窝规格:长×宽×深=4m×0.8m×0.8m,安设一台排水能力不小于50m3/h、扬程不小于45m的电泵,接一趟4寸排水管路;另接两趟2寸排水管路,接一台排水能力20m3/h、扬程不小于45m的电泵,作为辅助排水管路,所有水泵配备备用泵,采用双回路供电,供电电压为1140v和660v两种,排水能力满足使用要求。J25点向外机巷上坡段回采期间机械排水系统随采随移,J25点向外机巷上坡段与J13点向外下坡段向外下坡段要求铺设铁皮水沟。
2、风巷排水路线沿用掘进期间布置,要求将蓄水泵窝内的风泵全部替换成电泵,并增设一趟2寸管路,保证排水能力达到20m3/h;回采前对所有水仓、泵窝进行一次彻底的清淤。
3、排水路线为:
风巷水:XX风巷→XX风联巷→南三二中车场→南三轨道上山→南三下部车场→南翼大巷→井底水仓→地面
机巷水:XX机巷→XX运输石门→南三一中车场→南三轨道上山→南三下部车场→南翼大巷→井底水仓→地面
(二)防“四含”溃水、溃砂
对于防范“四含”溃水、溃砂主要为留设足够的防水煤柱,控制采高。根据地测科提供的防治水设计方案,工作面机尾26架采高不得超过2.2m,其中机尾13架采高不得超过1.7m。
(一)组织措施
1、成立防治水领导小组
组 长:周茂春 崔景龙
副组长:周学斌 邢新会 赵耀先 张晓更 伯 杰 段汉中
刘启东
成 员:曹 苏 王彦红 龚世龙 吴传军 张友根 周国胜 祁 振 李 东
下设办公室在调度所。
主 任:周卫东
成 员:武 伟 张 治 朱成行 黄雷雷
2、领导小组成员要牢固树立“安全责任重于泰山”的思想,以高度的责任心,对XX工作面防治水工作,认真负责,落实措施,严格把关,责任到人,确保工作面安全回采。
3、地测科要加强对井上井下水位、水量观测,加强工作面突水特征的观测研究,定期派专人对水情进行观测、统计、分析,掌握回采过程中水位的动态变化,分析水患对工作面安全开采可能带来的影响。
4、技术科负责回采期间技术管理,进行矿压监控和顶板冒落情况观测,加强初撑力管理。
5、调度所负责调度、协调各部门的工作,出现问题及时予以解决。
6、安监处负责对各项措施的落实情况进行监督、检查,排查隐患,督促整改。
7、综采二区负责安全技术措施的现场落实和工程质量管理,排水及风巷、机巷水沟清理,严禁拉水煤,做到煤水分离。
8、通风区班班对工作面瓦斯、风量等进行监测,发现问题立即汇报、处理。
9、初放期间技术科、调度所、安监处初放期间实行24h跟班制度,现场交接班,落实防治水措施,发现隐患及时处理。
(二)安全技术措施
1、XX工作面局部倾角较大,要求严格按照作业规程中规定的液压支架及运输机的防倒、防滑措施进行施工,严防支架下滑、倒架及运输机下滑,保证工作面的安全回采。
2、保证支架正规有劲,防止窜矸;加强支架初撑力管理,确保支架初撑力不低于24MPa,防止顶板事故发生。
3、初采期间,采高必须控制在2.6m以内。
4、加强煤壁顶板管理,防止冒、漏顶事故的发生,顶板破碎处要带压擦顶移架。
5、加强风、机巷维护,防止顶板冒落。
6、安排专人负责工作面淋水、出水、顶板冒落、煤壁片帮等情况观测,发现问题及时汇报调度所。
7、机巷水能自流段要提前挖好水沟,每班安专人清理水沟淤煤,保证水路畅通。
8、为利于排水,保持工作面3°~5°仰采。
9、坚持正规循环作业,保证工作面快速、连续、均衡推进,避免来压集中。
10、每班安设专人对泵、开关进行检查维修,确保完好。
11、加强工作面瓦斯、风量、温度的监测,发现异常,及时汇报、处理。
12、工作面机、风巷各设一部电话,并保证畅通。
13、水灾避灾路线:XX工作面→XX风巷→风联巷→南三二中车场→南三人行上山→南翼总回风巷→风井→地面
14、未尽之处按《XX工作面作业规程》、《煤矿安全规程》及有关文件执行。
四、附图
工作面避水灾示意图