采空區(qū)探放水鉆孔施工技術(shù)

采空區(qū)探放水鉆孔施工技術(shù)

邢智軍

（汾西正幫煤業(yè)有限責任呢公司   孝義  032302  ）

摘  要：介紹正幫煤業(yè)基建開拓巷道頂板為9#煤采空區(qū)，采用物探先行、鉆探跟進的原則，打設(shè)鉆孔探放水并控制排水量，實現(xiàn)了采空區(qū)積水的安全探放，為我礦技改工作安全生產(chǎn)保駕護航。

關(guān)鍵字：采空區(qū)；探放水；鉆孔

一、引言

汾西正幫煤業(yè)有限公司，是技改擴建礦井，設(shè)計施工東西回風大巷為1100米，到達首采工作面，該開拓工作面沿10+11#煤掘進，坡度為0-12○，S掘= m2，S凈= m2，方位為270○，頂板為9#煤采空區(qū)，采空區(qū)面積約為120000m2積水約為100000m3的積水，必須探放水才能保證基建開拓巷道的安全順利施工。

二、打鉆前的準備工作

1、排水設(shè)備:

（1）、回風巷開拓工作面選用WQY-70-40-13型潛水泵三臺，4寸排水管2趟，水泵揚程40m，流量70m3/h，配套電機13KW，電壓為660V,三臺水泵一臺工作，一臺備用，一臺檢修；

（2）、臨時水倉處水泵，選用D85-45×2型多級泵三臺，4寸排水管1趟（留有一趟2寸備用管路），水泵揚程90m，流量85m3/h，配套電機37KW，電壓為660V，三臺水泵一臺工作，一臺備用，一臺檢修；

（3）、中央泵房在用水泵型號如下，100D-45×7水泵一臺，配用4寸管，水泵揚程315m，流量85m3/h，配套電機132KW；80D-30×10水泵兩臺，配用6寸管路兩趟，水泵揚程300m，流量43m3/h，配套電機75KW，電壓均為660V，三臺水泵一臺工作，一臺備用，一臺檢修；

2、安裝ZLJ-350煤礦用坑道鉆機，鉆機額定功率5.5KW，鉆進深度能達100m，鉆孔直徑50mm，選用42mm，長度1m鉆桿 ，將孔口管、開關(guān)、纜線鋪設(shè)到位，鉆機用的靜壓水，接到鉆場。

3、鉆場頂幫加強支護，底板要拉平，便于穩(wěn)鉆機，規(guī)格為4×3×3m并且將鉆機底座安設(shè)道木并使用圓鋼錨桿固定鉆機。

4、水文地質(zhì)技術(shù)員按設(shè)計給出鉆孔的方位、坡度、傾角，現(xiàn)場用紅噴漆標記好。

三、采空區(qū)積水基本情況

1、積水標高：+775～+778        鉆場標高為+765

2、采空區(qū)面積：120000m2 

3、積水體積：  100000m3

四、鉆孔施工情況

通過YCS40（A）礦用瞬變電磁儀物探，在回風巷迎頭迎頭進行的瞬變電磁探測，都是以迎頭右?guī)蜑榉ㄏ蚍轿唤?°，以法向方位角間隔為15°，形成一個觀測扇面。主運巷的探測方向方位角為：0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°、180°（圖1-1回風巷迎頭探測點方位角示意圖）。并且在每一個探測方向方位角按照探測法向傾角為45°、30°、15°、順層0°四個傾角分別探測（圖1-2不同法向傾角探測示意圖）。關(guān)于探測所依照的坐標系統(tǒng)及法向方位角、法向傾角的觀測系統(tǒng)說明如下。

 

圖1-1 回風巷迎頭探測點方位角示意圖

圖1-2 回風巷迎頭瞬變探測數(shù)據(jù)解析成果圖

圖1-2中分別表示了回風巷迎頭不同法向傾角的視電阻率分布圖。從圖中可以看出：

1、回風大巷左幫存在大范圍低阻異常區(qū)域；

2、迎頭前方水平方向視電阻率較高，但是在煤層頂板局部范圍存在低阻異常；

3、回風大巷右?guī)鸵泊嬖诘妥璁惓！?/span>

據(jù)此結(jié)合地質(zhì)資料及現(xiàn)場地質(zhì)及水文情況初步判斷：

1、回風大巷左幫存在大面積富水的可能性很大，在生產(chǎn)過程中務(wù)必調(diào)查清楚巷道左幫富水范圍、與目前巷道掘進的相對位置關(guān)系、水壓、水質(zhì)等水文地質(zhì)條件，確保生產(chǎn)安全；

2、回風大巷迎頭正前方9煤頂板局部富水的可能性很大；

3、回風大巷右?guī)?0-60m富水可能性較大。

四、鉆孔出水情況

根據(jù)物探物探成果顯示在回風大巷左幫30～50米的范圍9#采空去的富水性可能很強，需在左幫合理有效布置鉆孔進行探放水工作。

根據(jù)回風大巷水量觀測情況，對井田范圍周邊小窯進行拉網(wǎng)式排查，并聯(lián)系原榆樹坪輔助井2#坑、3#坑施工原礦方人員進行調(diào)查，得知該水系與距離回風巷較近的二坑、三坑有關(guān)，通過調(diào)查二坑、三坑、原風井，詳細了解了地面井口坐標、標高、開采年限、主采煤層，及井下采掘、運輸、煤層構(gòu)造、越層越界、生產(chǎn)時涌水、積水情況，特別是針對原2#坑、3#坑涌水量情況進行深入調(diào)查，上了臺帳及拍照，獲得了比較可靠得第一手資料。

⑵、通過對原榆樹坪二坑、三坑調(diào)查了解后，對回風巷工作面進行了針對性的鉆探驗證，在工作面左幫220°方位打鉆孔5個，并且全部出水，出水量為23m³/h左右。

1#鉆孔鉆進33米穿透采空區(qū)，初時水量約為19.5 m3/h ， 

2#鉆孔鉆進33米穿透采空區(qū)，初時水量約為19.5 m3/h ，

3#鉆孔鉆進33米穿透采空區(qū)，初時水量約為19.5 m3/h ，

4#鉆孔鉆進33米穿透采空區(qū)，初時水量約為19.5 m3/h ，

5#鉆孔鉆進33米穿透采空區(qū)，初時水量約為19.5 m3/h ，

五、放水量及觀測

對二孔放水進行20D觀測，表1為觀測期間記錄數(shù)據(jù)，進行上述觀測時，為進一步獲得鉆孔放水量效果資料，鉆孔閘閥安全打開，用容積法對涌水量進行觀測。

容積法：1#孔V1=  觀測時間T=S ,Q=

        2#孔V1=  觀測時間T=S ,Q=

        總放水量Q=

表1 放水量觀測記錄

時間         放水量

六、放水效果

此次打鉆放水僅為D，將采空區(qū)水放完約為m3，取得較好的效果，比預計經(jīng)濟效益可觀，初步估計可節(jié)約資金萬元。

七、結(jié)語

該鉆孔的成功探放為正?；ㄩ_拓巷道掘進探明積水情況，遇采空區(qū)探放水提供了寶貴經(jīng)驗，為加快礦井的技改基建建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)，同時也取得明顯的經(jīng)濟效益。