北翼运输石门探放水技术.docVIP

浅谈北翼运输石门掘进工作面探放水技术 -------赵善成 摘要：本文介绍了新兴煤业公司北翼运输石门掘进过程中，遇须家河第四段裂隙带突发涌水后，积极组织开展探放水工作，并取得较好效果，为碛头安全施工创造了良好基础。 关键词：探放水 钻孔 挡水墙 安全措施 一、矿井水文地质情况 井田内须家河组第六段（T3xj6）、第四段（T3xj4）、第二段（T3xj2）和嘉陵江组（T1j）的地层均有出露。砂岩和灰岩裂隙、溶蚀裂隙比较发育，利于地下水的补给、运移和排泄，为含水层。泥岩、砂质泥岩除浅部含弱风华裂隙水外，一般结构致密，裂隙不发育，为隔水层。含水层和隔水层常以互层形式出现，在天然条件下，各含水层间不发生水力联系。须家河组第六段（T3xj6）、第四段（T3xj4）、第二段（T3xj2）的砂岩和嘉陵江组（T1j）的灰岩对矿井有直接充水有影响 （一）含水层 井田内除嘉陵江灰岩岩溶裂隙较发育外，二、四、六段砂岩，特别是第四段砂岩，含水性较强，是矿区主要含水层。 1．须家河组第六段（T3xj6）砂岩裂隙含水层 为灰白色厚层状细至中粒砂岩，厚49.58m，出露泉水2个，富水性弱，此层为上含煤段直接顶板充水含水层。水质类型为重碳酸——钙型水。 2．须家河组第四段（T3xj4）砂岩裂隙含水层 岩性为灰白色厚层状中粒砂岩，厚99.0m，出露面积1.87 km2，浅部基岩裂隙发育，冲沟横切，受水条件较差，全层分布泉点6个，出露标高一般为400～500m。揭穿此层的钻孔有19个，ZK112号钻孔单位涌水量为0.0889×L/s.m。本层富水性弱至中等，是区内主要含水层之一，为中含煤段直接顶板、上含煤段直接底板充水含水层。水质类型为重碳酸——钠型水。 3．须家河组第二段（T3xj2）砂岩裂隙含水层 岩性为灰白色厚层状中粒砂岩，厚204m，出露面积4.07 km2，基岩裂隙较发育，砂岩坚硬，抗蚀力强。本层泉水出露较多，一般标高在600～800m，是区内沟流源头之一。此层富水性弱至中等，是区内主要含水层之一，为中含煤段直接底板充水含水层。水质类型为重碳酸、硫酸——钙、镁型水。 4．须家河组第一段（T3xj1）中上部砂岩裂隙含水层 厚约76m的细至中粒砂岩，与须二段含水层有水力联系，是矿井主要含水层之一，为K12煤层顶板充水含水层。 5．嘉陵江组（T1j）灰岩岩溶、裂隙含水层 本层出露于背斜轴部，面积为0.28km2，钻孔仅揭露顶部地层，参阅有关资料，嘉陵江组灰岩厚度为314～578m。岩溶裂隙较发育，但不均匀，此层含承压水，ZK33号钻孔，在标高±0m揭穿灰岩，静止水位高出孔口11.80m，单位涌水量为0.3711×L/s.m，属于含水中等的含水层，上距K13煤层1～31m。水质为硫酸、重碳酸——钙、镁型水。从开采实践证明，嘉陵江组（T1j）灰岩水对K12、K13煤层开采有充水影响，曾发生过伤亡事故。 （二）隔水层 1．须家河组第五段（T3xj5）砂泥岩隔水层 岩性以泥岩为主，含煤4～9层，厚58.6m，地表无泉水出露；矿坑井多以 干燥、潮湿为主，为隔水层。 2．须家河组第三段（T3xj3）砂泥岩隔水层 岩性以泥岩为主，含煤2～3层，厚18.6m，地表、矿坑均无地下水出露，为一隔水层。 3．须家河组第一段（T3xj1）下部泥岩隔水层 本层总厚155.62m，出露面积2.09km2，下部有厚1～31m的泥岩夹薄层粉砂岩及细砂岩。地表无泉水出露，是一相对隔水层，对抑制三叠系下统嘉陵江组（T1j）灰岩水与上部的水力联系有一定的作用。 （四）矿井充水条件 矿井充水因素有二个，一是地表水；二是含水层。 1．地表水：由于矿区地势陡峭，地形高差大，地表水易于排泄。但本井田为倾斜煤层，煤层距离地表较近，少量地表水可通过采动裂隙砂岩含水层和岩溶裂隙渗入地下，成为矿井主要充水水源。 2．含水层：井田内除嘉陵江灰岩岩溶裂隙较发育外，二、四、六段砂岩，特别是第四段砂岩，含水性较强，是矿区主要含水层。 （五）采空区情况 矿井北翼采区+160m水平～+340m水平为原富盛煤矿（现已关闭），主要开采的是外、中煤组的k4、k8煤层，矿井外煤组被水淹没。 二、巷道基本情况 北翼运输石门开口位于须家河组第二段，分别穿越须家河组第三段、第四段，最后揭露须家河第五段K4煤层，巷道上部+160m水平～+340m水平为富盛老窑。巷道设计长度300米，采用半圆拱形锚喷支护方式，主要用于北翼采区运输和进风。 2010年1月29日矿井北翼运输石门掘进至须家河四段中下部时，碛头左侧底板和帮壁突发涌水，水量约300m3/h，水压2.94Mpa，导致巷道停止施工。待自然泄水2个月后，水量和压力逐渐减小，开始探放水工作。 三、探放水目的 减小碛头涌水量和降低水压，保证碛头安全施工。 四、探放水