新集二矿1煤巷道掘进经验探讨

崔猛 李李

国投新集能源股份有限公司新集二矿 232170

新集二矿1煤巷道掘进经验探讨

崔猛 李李

国投新集能源股份有限公司新集二矿 232170

本文主要通过新集二矿1煤掘进施工中使用的相关技术措施，控制1煤底板灰岩水对巷道掘进期间带来威胁的成功经验介绍，探讨矿井开采1煤过程中掘进时期灰岩水的治理。

技术措施；底板灰岩水

Abstract

This paper mainly through a Xin Ji Coal mine of two 1 coal tunneling construction used in the relevant technical measures, control of 1 rock limestone water during tunneling threat to introduce the successful experiences of mine, mining 1 coal heading period in the process of limestone water governance.Keywords

technical measures; floor limestone water

引言

目前，新集矿区部分矿井，浅部煤炭资源由于高强度开采不断减少，逐渐向深部水平不断延伸，其中1煤层安全开采已经成为矿区突出的问题。由于1煤层煤质好、发热量高，对于新集矿区而言，1煤开采势在必行，具有非常的意义。目前，新集二矿浅部资源已接近枯竭，矿井逐步转入深部开采，其中1煤安全开采对于新集二矿来说迫在眉睫。由于1煤层赋存条件的特殊性，1煤底板距离下伏太原组灰岩较近，平均距离只有18m，为1煤开采带来很大威胁。如何有效解决1煤层开采掘进期间，下伏太原组灰岩水对施工巷道带来的安全问题，是1煤层是否安全围面的关键因素，同时也是1煤层安全回采的必要前提。针对1煤特殊赋存条件，新集二矿采取有效安全技术措施，在控制1煤下伏太原组灰岩水的威胁方面，取得了成功经验。下面就新集二矿在控制1煤底板灰岩水方面的成功经验进行探讨。

1 概况

新集二矿位于淮南市凤台县城西约12km，现核定生产能力2.0 Mt/a。目前矿井划分2个生产水平，其中一水平-550m，二水平-750m，并设置辅助水平2个，即-450m水平、-650m水平。1煤设计首采工作面位于-650m辅助水平中央采区东翼，煤层直接顶以粉砂岩为主，平均厚度6m，老顶以中—细砂岩为主，平均厚度14m，直接底以泥岩为主，平均厚度1.1m，老底为砂泥岩互层，平均厚度12.8m，区内水文地质条件较复杂，影响巷道掘进的主要充水水源为1煤顶板砂岩裂隙水，由于1煤距下伏太原组灰岩平均间距仅18m左右，巷道掘进存在遇构造等而发生底板灰岩出水的可能。

1.1 1煤组顶板砂岩水

1煤组顶板50m范围内砂岩以中～细砂岩为主，平均厚度在29.6m左右。依据现有资料分析，该砂岩含水层裂隙发育不均一，局部富水性较强，静储量型，易疏干，为巷道掘进期间直接充水水源。巷道掘进遇裂隙发育段可能出现顶板淋、滴水及锚杆眼出水现象。

1.2 1煤底板太原组灰岩水

太原组地层厚度109.20～144.97m，平均厚120.79m，含灰岩13层，灰岩平均总厚68.79m，占组厚57%。太原组地层由10～13层浅灰～深灰色灰岩、含泥灰岩、生物碎屑灰岩和砂岩、砂质泥岩、泥岩组成，其中4、12灰岩全区稳定。太原组灰岩距上覆1煤层间距较小，平均距离约18m，最小间距11.50m。

本区太原组灰岩依隔水层厚度可划分为三段：上段为C31-C34层灰岩，中段为C35-C310下段为C311-C313层灰岩。

根据本井田地面施工的水文长观孔（水0401、水0501、水0601、水0701、水0801、水0502孔）来看，所揭露太灰时均未发生漏水现象，所取岩芯裂隙较发育，多被方解石充填，未见溶隙，其中水0601、水0701、水0801孔对太灰含水层进行了抽水试验，静水位标高：-33.72m～-30.04m，单位涌水量q=0.00116L/s.m～0.00231 L/s.m，富水性弱，渗透系数k=0.00379m/d～0.00565 m/d；根据抽水试验结果反映钻孔附近灰岩富水性弱。

目前勘探资料表明，太原组灰岩裂隙较发育，但大部分被方解石充填，富水性弱，且具有不均一的特点，太灰、太灰与奥灰之间、灰岩与其他含水层之间未发现明显的水力联系。

太原组灰岩距上覆1煤层间距较小，平均距离约18m，巷道掘进存在遇构造等而发生底板灰岩出水的可能。

1 煤煤层综合柱状图

图1

2 巷道布置及安全技术措施

2.1 巷道布置

根据矿井精查地质勘探报告，为区内其他工作面安全开采，确定首采面位于-650m辅助水平，标高-647m～-616m，共布置5条巷道，分别为工作面风、机巷，工作面切眼，瓦斯高位抽排巷及底板截水巷。其中底板截水巷沿1煤底板与灰岩交接位置布置。为防止掘进及回采期间，底板灰岩水的威胁，在-650m辅助水平布置新增水仓。

图2 1煤首采面巷道布置图

2.2 安全技术措施

（1）坚持预测预报、有疑必探、先探后掘的防治水原则，落实“防、堵、疏、排、截”综合治理措施。

（2）采取物探、钻探相结合的方法超前探测前方岩层顶、底板富水性及构造等。采用瞬变电磁、高密度电法对施工前方是否存在富水异常区域、构造发育带进行探测，每掘进100m探测一次，保留25m超前距，根据巷道掘进实际情况，可适当进行加密探测。如物探超前探测掘进前方存在富水异常区域时，在迎头巷道帮部施工钻场打钻探放物探富水异常区钻孔，钻孔与掘进迎头超前距保持不小于25m。

（3）掘进期间采取强排水方法，在巷道内各铺设2路8寸排水管紧跟迎头，安装3台30KW潜水泵（流量120m3/h、扬程50m）。巷道低洼处挖临时水泱，并设泵排水。

（4）工作面掘进期间加强水情监测，发现顶板淋水较大、底板渗水较大及底板鼓起严重等特殊情况及时汇报并采取有效防范措施。

（5）采取岩巷掩护煤巷掘进，以截水巷的布置探明前方地质构造，同时防止底板灰岩透水，损坏煤层巷道。一旦底板灰岩出水，能够沿截水巷及时排至大巷水沟直至水仓。施工过程中，对巷道底板采取注浆加固措施，增强巷道底板抗压。

3 结语

实践证明，通过合理的巷道布置以及有效的安全技术措施和施工组织，在首采面两巷掘进过程中未出现底板灰岩水的危害，保障掘进过程中人员和机械设备的安全。1煤开采过程中底板灰岩水的治理将会成为两淮地区所有矿井面临的难题，新集二矿在1煤掘进过程中的成功经验告诉我们，通过合理的方案设计，有效的技术措施，1煤在开采掘进中底板灰岩水是可以有效防治的。同时新集二矿对1煤掘进中控制底板灰岩水危害的经验是值得推广和借鉴的，也为以后其他矿井开采1煤掘进中底板灰岩水危害控制提供了实践经验。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.027

崔猛（1985.9.19— ），男，本科，辽西丰，国投新集二矿，采矿工。