复杂水文地质类型矿井回采工作面排水系统优化与应用论文_莫田中,刘志耀

江苏省矿业工程集团有限公司 江苏徐州 221130

摘要:对于涌水量达到300m3/h的回采工作面,随着工作面不断的推进,为避免拉水煤,排水系统需要不断调整与优化,方能保证安全稳产与高产;本文就工作面处于上山、下山等不同条件情况下的回采进行研究与实践。

关键词:条件;涌水量;措施

1、前言

综采放顶煤工作面在不断回采过程中,顶板垮落产生的导水裂隙带与局部富水性异常中等、丰富的含水层联通,采空区滞后涌水量达到300m3/h,且长期保持稳定的趋势;

综采工作面处于井田走向向斜、斜向背斜的交岔区域,反复出现仰采、俯采且由于工作面两道底板标高变化,两道隅角交替出水,给支护、安全生产带来较为复杂的管理难度,本文结合实际,对排水系统进行优化。

2、综放工作面概述

1115综放工作面位于采区西翼,巷道及工作面布置在延安组4-2煤层中,煤层平均倾角为3°;工作面标高为:+925m~+948m,对应地表为山体;开采煤层为侏罗系延安组4号煤层,该工作面直接顶为粉砂岩,老顶为粉砂岩,直接底为碳质泥岩,该面走向为一向斜构造,倾向为一背斜构造。

1115综放工作面回采4号煤层,最小防水煤柱为20m,充水方式为煤层顶板裂隙导通上部洛河砂岩含水层,洛河组砂岩裂隙含水层为补给水源或间接充水水源。正常涌水量为240m³/h,最大涌水量300m³/h。

3、排水方案优化说明

工作面排水系统布设需利用工作面巷道起伏及两道顺槽的相对高低的特点,在工作面低洼处或采空区涌水集中处挖设水仓并敷设管路,达到排出涌水的目的。

工作面及两道水泵均要达到双回路电源供电且必须有备用水泵及管路防止淹面;备用水泵同等型号排量不小于200m³/h,管路直径不低于6寸,一用一备。

3.1工作面坡度小,水量大时;

工作面背斜构造,两头平缓、中间稍高,自工作面涌水量稳定在240m³/h时,涌水通过整个工作面流出,进入前部溜子,影响皮带运输安全、生产、煤质,巷道底鼓加快。

解决方案:用煤机滚筒在靠近安全出口之处人为施工凹窝处,增加两台BQS200系列水泵,进行排水,专人管理水泵、水窝,减少水煤进行运输系统。

3.2工作面俯采、仰采时

采用在采空区较高处交替埋设6寸管路引水的方式,由于采空区顶板垮落,进行填充,水位在不断的提升,将采空区积聚的清水通过管路引出,在两道顺槽提前施工水仓中,人为控制涌水减少进行工作面量,从而达到减少水煤影响安全生产的时间,还可以有效减少因水沟淤堵增加的清挖维护工作量及降低排水设备损坏几率。

3.3工作面涌水从后部溜子涌出时;

由于工作面平缓大量涌水通过后部溜子进行工作面,造成顶煤回收率,必须把水人为控制从底部穿过后部溜子进到架前。

解决方案:在后部溜子连续三台支架处,溜槽底部增加固定250mm高的导水槽,人为制造疏水通道,进行疏水。

3.4工作面涌水中带有大量煤渣时

工作面排水点的污水先排至专用沉淀池内,专人管理、清理煤泥后再排至采区水仓内;

把工作面污水直接排至邻近采空区内,经过沉淀后,从排水管内流出,达到净化水质且对采空区防灭火的目的。

3.5工作面涌水从两端头流出时

在运顺、回顺隅角连续施工水仓,安置两台水泵进行同时排水,避免水流进转载机内,影响皮带运输安全。

4、其它注意事项

4.1工作水泵、备用水泵必须完好、可靠,排水管路完好,可靠。备用水泵每周遥测一次绝缘,绝缘值低于规定要求的及时进行更换。

4.2水泵、闸阀、排水管路、供电设备、供电线路,每班必须指派有经验、责任心强的维修电钳工进行检查和维护,发现问题及时处理。

4.3在排水前,必须要对水泵进行试验,检查水泵是否反转,如反转则应立即断电进行处理。排水过程中要时刻检查水泵温度,如温度过高则应停止抽水,并对水泵进行检查、处理,防止将水泵烧坏。在排水过程中,每班专职排水人员要随时观察排水泵的工作情况,并及时将水泵吸水口处的杂物(浮煤、木屑、棉纱等)掏出,防止杂物阻塞水泵影响排水。

4.4每班必须清挖水沟、临时水仓,确保水流畅通和水仓的有效容量。

4.5每班必须有跟班干部,并密切观察工作面涌水情况,若工作面涌水出现异常现象,必须及时汇报矿调度室。

4.6全部职工熟悉水灾避灾路线

5、总结

当工作面涌水量较大时,需结合现场,采用综合排水方案,把大量涌水排出工作面,本文根据现场实际进行罗列分析达到良好效果,其它矿井可以借鉴使用。

参考文献

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论文作者:莫田中,刘志耀

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/16

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