晋华宫矿大井301盘区10#层采煤实践

晋华宫矿大井301盘区10#层采煤实践

1．斜轴部盘区金华宫采区10#层于1997年开始，1999年开始开采。该盘区位于晋华宫井田中部，地处大同煤田东北端，大同煤田向斜东翼，向斜轴部从盘区西边穿过。区内构造比较简单，无大于5m的断层，节理、裂隙发育。煤层走向北东，倾向北西，倾角为3°～8°，平均5°，煤厚1.13～1.70m，平均煤厚1.33m，工作面采用长壁大冒顶低架综合机械化采煤方法采煤。2不同采收期开采方法本区上覆2-1层、2-3层、3#层全部为20世纪70年代到80年代开采，开采方法为短壁刀柱普采，7#层为20世纪80年代开采，开采方法为短壁刀柱普采。开采结束后，在向斜轴部地区全部形成古塘积水区，影响下伏煤层的开采。3工作面涌水影响本区接近矿井工业广场保护煤柱地区，同时亦接近十里河流域（见图1）。主要含水层为：1）冲积———洪积含水层；2）第三系裂隙含水层；3)2#层顶板K21砾岩、砂岩含水层；4）煤系地层层间裂隙含水层。由于大气降水的不断补给,以及十里河流域的影响,在向斜轴部地区,各层采空区均形成范围不等的积水区,给下层开采造成一定影响。另外,1992年国家批准北京军区政治部马武山五0煤矿,开采上部2#层、3#层,将矿井积水直接排入古塘,致使本区上覆2#层、3#层及7#层均形成大面积的古塘积水。在7#层开采当中,我矿施工了多个探放水孔,虽一度排清了上覆顶水水患,采后由于地表水、大气降水的不断补给,加之地层塌陷、裂隙的影响,2#层、3#层及7#层直接导通,给积水形成了一个大通道。因此,7#层在向斜轴部地区及十里河工业广场保护煤柱地区形成了大面积的积水区,积水面积37.68万m2,积水量达52.30万t。10#层在开采8110,8112,8114,8116和8118五个工作面时，我们施工了40个放水孔，共排放积水47.58万t，局部低凹处仍存有零星积水,无法排放。为此，我们又在10#层8118工作面尾巷口施工两个放水孔，将剩余积水排清后，8118工作面才开始开采。2005年7月3日，10#层8118工作面在采到距边切610m处，工作面顶板突然涌水，涌水量达25m3/h，涌水呈线状、串珠状，从顶板淋入工作面。由于工作面尾部较低，积水涌入尾部，淹没工作溜槽，由于工作面尾部无排水设施，一度影响生产达5d之久。在工作面开采之时，我们在头尾巷已施工6个探放水孔，基本集中在上覆采空区最低处，到工作面开采时，放水孔已全部干枯。4工作面涌水分析1)8118工作面尾巷口放水孔可能出现堵塞现象，为证明这一点，我们又组织放顶队，对巷口最低处的3个钻孔全部捅孔，结果有1个钻孔有堵塞现象，捅孔后，钻孔出水量达20m3/h。2)由于多层采动影响,致使上覆岩层大面积塌陷,使7#层与2-1层、2-3层、3#层多层采空全部塌通,上覆2-1层、2-3层、3#层积水区零星积水通过岩层裂隙导入7#层古塘,然后导入10#层。3）进入6月底以后，本区大气降水增多，直接补给各个含水层，通过岩层裂隙补给7#层古塘，导致10#层8118工作面突然涌水。为观察水量变化，我们在斜井口，8118工作面水仓及8118面放水孔安装了3块10万m3水表，并分别记录了排水量（见表1）。为分析来水水源，我们化验了10#层工作面涌水及5118巷放水孔水样并进行了分析（见表2）。由化验水质分析得知，10#层工作面顶板涌水与5118巷口放水孔不是一层水，前者pH值8.1为碱性水；后者pH值6.9为中性水；前者游离CO2含量为1.86mg/L，后者为123.44mg/L，高出100倍。分析以上原因，我们认为：一是10#层8118面开采前，顶水应排放完毕。但由于钻孔堵塞，地表水补给的水又在古塘积聚。二是10#层8118工作面顶板涌水与大气降水有直接关系，由于正值雨季，预计工作面涌水量在短时间内不会减少。为此，我们采取了以下措施：1）在工作面低凹处设置两台5kW潜水泵，将积水排入尾巷。2）在下层12-2层巷道施工多个放水孔，将水直接排入12-2层，然后接D为100mm的水管，排入12-2层轨道巷。通过采取以上措施，8118工作面得以顺利的开采，到2005年10月20日又开采了650m，生产煤炭21.8万t，生产没有受到涌水的影响。5创造直接经济效益1）由于分析准确，及时为生产一线提供了准确的水情水害预报，避免了水淹工作面的事故，为领导决策提供了有利的依据，为生产争得了时间。以多生产15