关键词：采空区；探放积水；预计；参数
潘二矿潘四东井施工的11311上顺槽掘进期间受11211工作面采空区积水威胁，11311上顺槽与11211工作面下顺槽留设阶段煤柱平距为6.05m、平均斜距6.2m，为确保11311上顺槽安全掘进及回采，需要对11211工作面进行探放水工作。
1概述
11311上顺槽西起11211下顺槽进料联巷，东至八线以东64m。南侧11211工作面及上覆11313工作面已收作，北边有-490m放水大巷。预计标高为-441.0m～-464.7m。11211工作面平均采高3.5m，平均倾角13°，工作面上限标高-396m，下限标高-461.5m，回采走向长650m，工作面于2017年4月11日开始回采，2018年3月8日收作。
2 11211工作面采空区积水水量预计
2.1 积水范围预计
11211工作面上覆11213、11313工作面及下部11413工作面均已回采（上覆3煤层均已回采），11211工作面下顺槽与准备掘进的11311上顺槽之间留有6.2m的1煤层阶段煤柱，根据附近工作面探煤厚情况，此段1煤层平均厚度为3.9m，根据采动关系，11211工作面采空区积水大部分沿采空区下流或从11211工作面下顺槽封闭墙放水孔排出，受留设的阶段煤柱影响，预计在11211工作面低洼段可能有积水，根据巷道底板标高分析，11211工作面有一处积水区域：为LA22点东25.8m至LA25点东10.6m范围。
2.2 积水区域积水量预计
积水段积水标高为-455.64m，最低点标高为-459.54m，水头高度3.9m，积水走向长为171m，积水区水平投影面积为1608m2，采用公式计算采空区积水量为:
Q=K·M·F/cosα=0.15×3.5×1608/cos13≈867m3；
式中：Q——采空区积水量（m3）；
M——采厚（m）M=3.5m；
F——采空积水区水平投影面积（m2）；
K——采空区充水系数取0.15；
α——煤层倾角(α=13°)；
经计算，预计11211工作面采空区积水区域积水量为867m3，预计水压为0～0.06Mpa。
2.3 钻孔设计设计依据
由于11211工作面采空区预计积水区域对应的11311上顺槽计划掘进段为沿空小角度（约-3°）下山掘进，且11311上顺槽与11211工作面下顺槽间平距仅为6m，无法采用常规循环前探方式布置钻孔对11211工作面采空区积水进行超前探放。
11211工作面采空区预计积水区域水头高度为3.9m，11311上顺槽设计巷道与11211工作面积水水平线最大高差为5.33m，同时11211工作面与11311上顺槽之间留设煤柱平距斜距为6.2，根据诸多因素综合考虑，设定限压值为0.06Mpa。
2.4 设计参数
如上所述，结合巷道实际空间位置关系，现设计从11311上顺槽
施工钻孔循环对11211工作面采空区积水进行探放，预计需施工3轮6个钻孔。其中：
首轮（I组）探水线位于FC19点前252m(平距),警戒线位于FC19点前202m(平距)。具体施工参数如表1；II组探孔预计施工位置为FC19点前326.5m(平距),警戒线位于FC19点前276.5m(平距)。参数如表2；III组探孔预计施工位置为FC19点前407.5m(平距),警戒线位于FC19点前357.5m(平距)。参数如表3.
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注：施工参数可根据现场实际打钻情况进行调整，同时，根据实际钻孔施工情况确定下一轮（II组、III组）钻孔具体施工位置、警戒线及参数，具体以专门的探放水联系单为准。
2.5 实行限压循环放水
后续钻孔严格执行限压值0.06Mpa循环放水，以11311上顺槽巷道实际掘进情况为依据，根据巷道实际标高，计算巷道承压值，并确定最终的循环放水钻孔施工位置、组数、孔数及参数，严禁超压探放。
3 主要技术要求
施工单位必须按本设计编制专项钻孔施工安全技术措施（包含防治瓦斯或者其他有害气体溢出伤人及向采空区漏风的防范措施），经总工程师组织审批后贯彻执行；施工单位必须按给定的位置停头，同时地测二科根据实际打钻情况，确定下一轮钻孔施工位置及参数，具体钻孔施工位置、孔数及参数以地测科专门的探放水联系单为准；放水钻孔设计为一路套管，套管深度不小于5m，套管采用Φ108mm铁管，管口带控制阀丝扣。
施工放水孔前，孔口止水套管要固结牢靠，固管工艺为：在孔口0-2米处套一囊袋，先向囊袋注久米纳，待囊袋膨胀后固定住108mm套管，然后通过囊袋的另一个注浆软管，向套管与岩石壁间注水泥浆，将套管进行全管固结。待水泥凝固后(时间不得少于12小时)，向孔内注水进行耐压试验，试验压力不小于1MPa，稳定时间不少于30分钟，孔口及孔口周围无跑漏水现象，孔口管固结合格，否则必须重新注浆加固，再进行耐压试验，直至孔口管固结合格。孔口管固结合格后，在孔口安装一个焊有压力表接头的盘头一个，盘头上安装压力表及控制闸阀各一个。
按预计钻透老空深度为准，距离老空3m时只允许用清水钻进，且探放水钻孔未探透老空区前，孔径不得大于Φ73mm；探透老空区且水压降低后，根据现场具体情况，在保证安全的前提下，可适当增大孔径，但最大孔径不得超过Φ91mm；所有钻孔施工到位后，需及时进行测斜，测斜深度不少于孔深的80%。
钻孔施工完后，如老空有积水，测量钻孔终孔水量、水压，并加装“U”型密闭装置。正常放水时，每班安排专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录。放水期间钻孔交由生产队管理，探放水孔不得随意开启或关闭。如钻孔不出水，经地测科鉴定后，由施工队及时将钻孔封闭；钻孔施工完后，进行放水效果评价。
4 安全技术措施
采用ZDY-3200S型钻机及其配套设备1套，配Φ50mm钻杆、Φ73mm、Φ91mm等型号复合片钻头；确保排水路线畅通，所有水泵运转正常，将水泵、管路接齐，具备随时排水的条件；加强迎头支护，杜绝片帮掉顶的发生。钻机必须安设牢固可靠，钻孔在钻进过程中，发生煤岩松软、片帮，钻孔中水压、水量突然增大和顶钻等透水征兆时，不得拔出钻杆，应及时汇报，并派专人监测水情。
5 结束语
综采工作面采空区积水是影响相邻工作面安全施工的一个重要因素，因此必须加强采空区积水的设计，加强探放水工作，这样才能确保安全施工。
参考文献：
[1]段文军.?房式采空区下中厚煤层开采防治水研究[J].?能源与环保,2018,（5）
论文作者:吴正勇
论文发表刊物:《城镇建设》2020年3期
论文发表时间:2020/4/3
标签：工作面论文; 积水论文; 采空区论文; 钻孔论文; 标高论文; 巷道论文; 套管论文; 《城镇建设》2020年3期论文;