阐述了水文地质复杂条件下综放工作面防治水经验,通过导水引流、导水槽、排水设施优化等方法,达到了有效疏排工作面涌水,减少水流入煤流系统,保证了综放工作面安全回采,对类似地质条件下工作面回采提供了经验借鉴和指导作用。
1工作面概况
崔木煤矿22304工作面位于井田西翼22盘区,工作面回采侏罗纪延安组3煤层,面长175m,走向长约1125m,煤层倾角2°~14°;平均可回采厚度约12m。工作面采用综合机械化放顶煤工艺、走向长壁采煤方法,顶板管理方法为全部跨落法。22304工作面整体为俯采,整体风巷标高低于机巷标高(切眼前107m风巷标高高于机巷标高),风巷作为主排水巷道,经在工作面对应地面位置施工大孔径泄水孔,将离层积水通过巷道内PVC水槽及排水管路疏放至22盘区水仓,尽可能地减小工作面突水次数。通过采取各项防治水措施后,对回采22302、22305工作面期间的水文地质情况进行分析,预计工作面正常涌水量为50m3/h,最大涌水量为100m3/h;当工作面发生灾变情况时,最大涌水量约600m3/h,主要为采空区滞后涌水。
2涌水工作面各阶段排水系统
2.1工作面面内涌水引流
顶板淋水时,在放顶煤支架顶梁下方挂上雨布,将水引至架前推移板处,使水从架前流至运输机尾部出口;底板水从放顶煤支架前推移板处流出时,为防止水煤流入系统,采用编织袋装煤堵住前部运输机溜槽缝隙,防止水进入前部运输机,把水引流至上出口。若工作面倾向角度较大时,在放顶煤支架前推移板处每10架用编织袋装煤堆砌漫水堰,形成台阶式沉淀池,以便清理水中淤煤,如图1所示。
2.2工作面两端头导水引流
2.2.1工作面下端头导水引流工作面机巷出口因转载机、超前支架等设备影响,当水从运输机头部流出时,水极易流入煤流系统,造成皮带运输系统瘫痪,无法组织生产。为此,从运输机头部处转载机下掏导水槽,使水从转载机下方通过,流入人行道侧PVC水槽中,不进入煤流系统。在转载机桥部处,使用编织袋装煤打2道堰,过滤煤渣,将水引至PVC水槽,如图2所示。若工作面仰采时,在端头人行道侧挖水仓,安装180kW水泵,接覬288mm排水管排水。随着工作面的推移,水泵随工作面回采向外挪移,并备用不少于1台180kW水泵。2.2.2工作面上端头导水引流综放工作面上端头水流,主要从采空区涌水进入后部运输机,然后通过放顶煤支架间空当进入前部运输机。因此,首先将后部运输机与放顶煤支架间的浮煤清理干净,并使用编织袋装煤堵住放顶煤支架间空当,将采空区涌水从架后引流至风巷PVC水槽。放顶煤支架前使用编织袋装煤堵住前部运输机溜槽缝隙,将水引至风巷水沟,在入水口打堰沉淀清理淤煤,如图3所示。若工作面仰采时,俯采角度1°以下时,为便于排水管理,从运输机尾部人行道侧挖水沟将水引至风巷超前支架外水仓,安装180kW水泵,接覬288mm排水管排水。随着工作面的推移,超前支架外水仓向外继续施工。当俯采角度大于1°时,在端头人行道侧施工水仓,安装180kW水泵,接覬288mm排水管排水,随着工作面的推移,水泵随工作面回采向外挪移,并备用不少于1台180kW水泵。
2.3两巷排水系统优化
为满足工作面600m3/h排水要求,在工作面两巷巷道低洼点处,施工长×宽×深=10m×2m×1.5m水仓,布置2台180kW水泵,接覬288mm排水管;主要排水巷道低洼点水仓长度不少于20m,布置4台180kW水泵,至少安设2趟覬288mm排水管,并采用双电源供电,保证设备运行的可靠性。巷道下山段铺设PVC水槽或浇筑水沟,使用PVC水槽时,钻眼串联固定PVC水槽,并沿水槽边打水泥台,增加PVC水槽排水量。下山巷道每隔100m施工1个沉淀池用以沉淀清理煤泥,如图4所示。
3效果总结
排水系统优化后,充分发挥了排水能力,杜绝了排水不及时水淹巷道的事故,成功控制工作面涌水,保证了工作面安全正常回采,对类似地质条件下的综放工作面回采具有较强的借鉴意义。