張亞南

摘 要：煤5頂板砂巖裂隙承壓含水層是錢家營(yíng)井田主要直接充水含水層，局部富水性強(qiáng)，對(duì)采掘影響較大，因此加強(qiáng)5煤層頂板含水層水害治理顯得尤為重要，本文通對(duì)2875東工作面5煤頂板含水層水害的綜合防治與研究的論述，為今后礦井深部區(qū)域的防治水工作提供了治理經(jīng)驗(yàn)，最大限度的降低防排水費(fèi)用，保證礦井安全高效生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：含水層；綜合治理經(jīng)驗(yàn)；費(fèi)用

1 2875東工作面水文地質(zhì)概況

錢家營(yíng)井田位于開平向斜東南翼的南段，井田構(gòu)造以褶曲為主，斷裂為輔。礦井共分7個(gè)含水層，目前對(duì)于第一個(gè)主要可采煤層7煤來(lái)講：主要受頂部5煤頂板至A層鋁士巖底板砂巖裂隙含水層（Ⅴ）即5煤層頂板上0-50m段含水層水威脅。

八采區(qū)位于開灤（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錢家營(yíng)礦業(yè)分公司礦井西部區(qū)域，采區(qū)水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，2875東工作面位于井田西翼八采區(qū)7煤層，為礦井主力生產(chǎn)工作面，工作面同煤層傾斜上方和下方均未設(shè)計(jì)工程，上覆及下伏各煤層暫無(wú)工程，西部有2873西泄水邊眼、2875東回風(fēng)邊眼，除此之外，暫無(wú)其它工程。工作面標(biāo)高-645.4～-763.7m。工作面平均走向長(zhǎng)546.6m，傾斜長(zhǎng)209.9m， 面積118509.5m2， 工作面煤層厚度在2.3～4.2m之間變化，平均煤厚3.1m，煤層厚度變化不大，煤層中含一層厚度0.05m～0.3m粉砂巖夾矸，平均0.15m，工作面局部煤層偽頂較為發(fā)育，厚度0～0.3m，平均0.2m。煤層傾角6°～20°，平均11°，煤層走向在45°左右變化。工作面最低標(biāo)高-835.4m，所承受的5煤層頂板含水層最大水壓為3.50Mpa。

八采區(qū)已回采的7煤層幾個(gè)工作面均出現(xiàn)了較大涌水量，其中2871西、2871東、2872西、2873西工作面最大涌水量分別達(dá)到了2.0m3/min、1.75m3/min、2.3m3/min、4.0m3/min。通過比擬法預(yù)計(jì)2875東工作面正常涌水量在2.73m3/min，工作面涌水量大對(duì)回采影響較大。據(jù)已回采的幾個(gè)工作面分析，7煤層工作面在開采過程中具有地溫高、工作面涌水量大等特點(diǎn)，為防治水工作帶來(lái)了較大難度。

2875東運(yùn)道走向長(zhǎng)630余米，高差約24.5米，通過對(duì)2875東現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)運(yùn)道中間有一較大洼點(diǎn)，將會(huì)給排水工作帶來(lái)極大困難（圖1-1）。

2 針對(duì)工作面本身特點(diǎn)制定合理的治理方案

2.1 超前施工區(qū)域疏水降壓工程。根據(jù)地面5煤頂板含水層觀測(cè)孔錢水28資料初步判定該區(qū)域裂隙發(fā)育，水位較高。在八采下部軌道平石門鉆窩內(nèi)施工疏水降壓鉆孔，疏水降壓孔從2012年1月1日終孔至2014年10月30日，八采區(qū)深部區(qū)域地面煤5頂板含水層水位由-341.73m下降至-478.6m，水位下降136.87m，共計(jì)放出動(dòng)水量約520000m3。對(duì)以八采下部疏水降壓孔為中心形成了疏降漏斗，疏水降壓效果非常明顯。2875東工作面位于疏水半徑區(qū)域內(nèi)，較好的降低了工作面頂板水壓。

2.2 對(duì)工作面超前施工音頻電透視物探。為了更清楚的了解工作面5煤層頂板含水層富水情況，決定對(duì)2875東工作面實(shí)施音頻電透視勘探， 2875東工作面音頻電透視采用120Hz和15Hz；其中120Hz實(shí)際測(cè)量深度30到60米的范圍，共發(fā)現(xiàn)3處富水區(qū)，分別為1號(hào)富水區(qū)、2號(hào)富水區(qū)和3號(hào)富水區(qū)；15Hz實(shí)際測(cè)量深度60到90米的范圍，共發(fā)現(xiàn)2處富水區(qū)，分別為4號(hào)富水區(qū)和5號(hào)富水區(qū)?；谏鲜稣J(rèn)識(shí)，建議本工作面生產(chǎn)期間以5個(gè)富水區(qū)段為防治水重點(diǎn)區(qū)段，如圖2-1。

2.3 根據(jù)物探結(jié)果施工工作面疏水降壓工程。為了使施工目的更有針對(duì)性，更好地達(dá)到疏水降壓效果，探清富水區(qū)的含富水情況，采取了根據(jù)物探結(jié)果施工疏水降壓工程（如圖2-2），2875東工作面煤5頂板含水層疏水降壓孔共施工鉆孔6個(gè)，截至2014年5月21日累計(jì)共放出水量28770m3，疏水效果不理想，根據(jù)周邊資料綜合分析，可能是受八采下部軌平2.3石門疏水降壓孔長(zhǎng)期以來(lái)的疏水及疏水半徑影響，導(dǎo)致2875東工作面西翼疏水降壓效果不明顯。

2.4 優(yōu)化防排水設(shè)計(jì)，降低防排水費(fèi)用。根據(jù)疏水降壓鉆孔施工效果可以判斷2875東工作面頂板裂隙不是很發(fā)育，涌水量基本不可能超過預(yù)計(jì)最大涌水量，可以根據(jù)預(yù)計(jì)最大涌水量施工防排水工程，極大的降低了防排水費(fèi)用，減少人力、物力的投入，縮短了工期。

根據(jù)預(yù)計(jì)涌水量，制定防排水設(shè)計(jì)。在2875E運(yùn)道最大積水段施工一沉水巷，將工作面出水引入沉水巷，到一定水量漫出至繞巷外面的排水溝，沿2875E運(yùn)道下幫布設(shè)預(yù)制400×400mm的預(yù)制鐵皮水溝一條；在運(yùn)道下幫布設(shè)8寸排水管。在運(yùn)道外口設(shè)計(jì)施工一沉淀池，并將水溝和一趟φ159mm的排水管相連，水溝和排水管直接通向-850西大巷。

2.5 綜合治理成果。通過對(duì)2875東工作面5煤層頂板含水層的綜合防治，工作面回采過程中并未出現(xiàn)頂板突水事故，工作面最大涌水量1.3m3/min，涌水均較好的排出，保證了工作面安全高效生產(chǎn)。

3 結(jié)論

本文以該礦八采區(qū)2875東大水工作面5煤層頂板水害綜合治理資料為依據(jù)，分析了5煤層頂板水害綜合防治的可行性及效果，結(jié)果表明通過多種有效防治水措施綜合利用，從根本上解決5煤頂板水害防治難題，極大的降低了防排水費(fèi)用，對(duì)今后深部區(qū)域煤5頂板水的防治有著一定的參考價(jià)值，有利于礦井安全生產(chǎn)。