综采放顶煤工作面向斜轴部水患治理

耿宏标　程福平

摘要：介绍了位于向斜轴部的综采放顶煤工作面在治理底板出水过程中采取的的措施，很好的解决了综采放顶煤工作面向斜轴部的底板水患，对同类地质条件下综采工作面的治水提出了指导意义。

关键词：向斜 水患 治理

0 引言

石台煤矿位于淮北矿区闸河煤田，是一个年产150万t的大型矿井，23123采面于2006年4月底装面完毕投入生产，该面位于II1采区下段黄庄向斜轴部，南为张庄矿界，东邻Fj2断层，西邻II3512工作面，北邻II3113工作面，其中II3512、II3113工作面已回采，与II3512、II3112工作面之间均有煤柱相隔，张庄矿靠矿界处已经回采。煤层厚度4米，平均1倾角9度，走向长886米。倾斜长160米，工作面沿10度俯角向前推进，当切眼推进110m后为正常推进，采煤方法为单一走向长壁、轻型支架综采放顶煤采煤法。老顶为砂岩，厚7～13m浅灰色，细砂岩直接顶为泥岩，厚3～5.8m深灰色块状泥岩，局部为中粒砂岩，厚3.3m。直接底为泥岩，厚3.6m深灰色块状泥岩，性软，含植物根茎化石。老底为砂岩，厚10m，浅灰色薄状粉砂岩，局部细砂岩，性硬工作面装备前、后二部刮板输送机及zf2400-16/24za液压支架125架，向斜轴从工作面里段机巷至切眼下段穿过，且向斜轴两翼煤层倾角较大，北翼15-18度，南翼20-27度，工作面二端高、中间低，积水不能自流，对工作面正常回采造成很大影响。

1 出水的因

1.1 工作面出水经过及水量变化 2006年5月19日23123采面切眼推进至47m时，距下机巷安全出口61m、63m的工作面标高最低处的老塘侧出现底板涌水，底板水量约为14m3/h，同时顶板出现少量淋水。当采面走向推到132m时水量增至70m3/h，当采面向前推至132-190m范围时，水量稳定在14m3/h。

1.2 出水点情况 工作面内共有2处出水点，分别距下机巷安全出口61m、63m老塘侧，均为底板出水，顶板少量淋水。运输巷标高为-385.2m，回风巷标高为-378，出水点标高分别为-390.5m、-390.8m，采面推进过程中出水点随着向斜轴的走向而改变。

1.3 出水原因分析 本矿井下富含水，底板砂岩水及周边采空区内积水是主要直接充水含水层，它位于五煤下，多以砂质泥岩出现，以断层和裂隙接受C3L8灰岩水的补给。分析周边构造情况，切眼推进40-60m时，顶板底岩石裂隙最好育，底板砂岩水和周边采空区积水通过裂隙易入水工作，尤其在回采过程中局部破底，导致工作面底板出水。

2 回采中问题

2.1 工作面俯采推进。老塘侧出水经前、后部输送机流入煤壁，工作面拉水煤，造成系统出煤困难。

2.2 顶板淋水，向斜轴部顶板水呈周期性随老顶断裂表现出顶板淋水，作业环境差。

2.3 向斜轴部积水，底板松软，造成支架稳定性，易造成支架歪架、咬架、倒架。

2.4 受水的影响、前后部输送机负荷增大，后部输送机在放顶煤及拉后溜时，易出现压死后溜现象。

2.5 前部输送机底链拉回头水，从机尾流下至工作面，向斜轴部水窝处支架框架被水煤堵实，移架困难。

3 防治措施

根据工作面情况。制定了针对工作面俯采及正常回采的专项治水措施。

3.1 建立完善排水系统

3.1.1 前期俯采情况下。在煤壁侧超前煤壁做出水同时在机巷外段低洼点做水仓，安设排水泵进行排水。机巷向斜轴部最洼点排水仓容积在200m3左右，保持存储正常出水30m3/h，在3h以上，并在此安设排水泵直接将水排至二水平大巷排水沟。工作面安设6台20m3/h排水泵，其中2台备用，机巷水仓安设2台60m3/h排水泵，其中1台备用，出水点与面内水仓使用风镐凿出一条引水道，以防止前后部输送机带水。

3.1.2 在水量大于30m3/h时，煤壁侧做水仓排水已不能保持正常生产时，缩短后部输送机至水窝下段，将煤壁侧水仓改至老塘侧最洼点排水，在支架前立柱位置处用装煤的草袋打堰，阻止水流入煤壁侧，确保工作面前部输送机不拉水煤，保证出煤系统正常运转。

3.1.3 水泵设电源采用专用双回路电源，与工作面及泵站、运输系统用电设备分离，确保在检修期间，工作面及机巷正常排水，同时在机巷保留一台备用开关。

3.1.4 当工作面结束俯角消失正常推进时，施工引水巷引水。从机部洼点沿向斜轴部施工引水巷与工作面贯通，采用工字钢架棚支护，在引水巷内挖排水道，放入引水槽，通过引水巷直接将水引至机巷水仓。在引水巷内每隔5m，做一个1m×1m×1m的小沉淀池，对工作面流出的水进行过滤，防止水煤堵塞引水槽，在前部输送机下方掏一个300mm宽的导水孔，将工作面水引至引水道进行排水。引水巷随工作面向前推进而超前进行管理。

3.2 加强底板、支架及后部输送机管理

3.2.1 因老塘出水造成工作面轴部底软，支架初撑力偏低。采用下底梁的办法，在底软处支架下方沿顺山方向使用1.2m×0.18m×0.18m方木下底梁，以增加支护强度，避免出现支架歪倒现象。

3.2.2 加强后部输送机清理，拉后溜采用二次将后溜移到位的方法，防止拉后溜时将后部输送机拉错茬。

3.2.3 加强水窝处支架框架清理，同时加工专用工具，对输送机的推移千斤顶滑道，进行清理，确保每次都将支架移到位。

3.3 其它措施

3.3.1 工作面水窝及机巷水仓处设专人看泵，及时清理水仓、检修排水设备和排水管路，确保排水系统正常。

3.3.2 向每一位职工认真贯彻工作面避灾路线知识，在排水设备出现问题造成工作面淹面或其它危险情况时，及时按避灾路线撤离至安全地点。

4 结束语

通过几种不好的治水措施保证了工作面的安全生产，特别是引水道起到明显效果，最重要的是工作面在投产前或生产中都应超前做好水文地质情况的预报，探明地质构造及水情，超前采取积极、合理的方案，是工作面顺利回采的基础。