真空抽放技术在超前疏放水中及研究与应用.pdfVIP

2009年全国煤矿水害防治工作座谈暨技术研讨会论文集 真空抽放技术在超前疏放水中的研究与应用 冯兆安孔祥逊 (山东肥城白庄煤矿有限公司) 摘要：下山掘进巷道前方的低位顶板砂岩水，只能采用“边探边掘”的措施，严重影响了掘进速度，制约了采场的布置， 影响着矿井效益。我们在充分研究真空泵抽水原理的基础上，认真分析白庄井田的水文地质特征，结合现场钻探工程，实 施低位砂岩水的超前真空抽放，实现了快速掘进，改善了现场的工作环境，确保了采场正常接续。 关键词：低位、砂岩水、超前、真空、抽放、研究 本含水层的主要补给来自第四系砂层水的微 1概况 弱渗透及通过边界断层的微弱导水补给，在煤田 白庄井田位于肥城煤田西部，井田走向长约 深部该含水层受浅部老空水倒灌补给后，含水层 4．0Km，倾斜宽约3．6Km，面积15．7Km2。主要 富水性明显增强，大量的砂岩水以“鼓水包”的 可采煤层为3I煤、7煤、8煤、9煤及102煤，形式赋存于砂岩裂隙及构造裂隙带内。该含水层 其中3l煤项板为中砂岩，是矿井的主要含水层之 以储存量为主，补给量少，初见水量大，易于疏 一，历史上曾多次发生砂岩水突(溃)出事故， 干，最大突水量342m3／h。见表1． 最大水量达到342rn3／h，造成淹面、淹掘进巷道 3真空抽水泵机理研究 多次，给生产造成很大影响。 实际研究中，我们采用SZ型水环式真空泵 2 3I煤顶板中砂岩水文地质特征及突水 及压缩机对3I煤顶板低位砂岩水进行超前真空 性分析 抽放。该型号泵共有4种规格即SZ-一1、Sz-_2、 3I煤顶板中砂岩厚1．02～31．24m，平均S二—3及Sz_—4，各型号泵所形成的最大真空度 14．71m，致密坚硬，主要成分为石英、长石，遭 分别在86％～95％之间，最大压力为1．0--一2．1公 受强烈风化，松软易碎。含水性、富水性极不均 斤／厘米2。 匀，补给量少，富水性在浅部较大，深部较小， 叶轮偏心的装在泵体内，起动时向泵内注入 构造裂隙发育地段即为该层砂岩的富水地段。在 一定高度的水，因此当叶轮旋转时，水受离心力 Us．m； 的作用而在泵体壁上形成一旋转水环，水环上部 断层带附近，单位涌水量q=O．134-1．122 在正常地段，富水性较差，单位涌水量 内表面与轮毂相切，沿箭头方向旋转，在前半转 19rrgd。 1／s．m，K=0．026～0．3 的过程中，水环内表面逐渐与轮毂脱离，因此在 q=0．00272～0．0136 矿化度为O．3～0．7829／1，水质类型：HC03一CI-～ Na+。 表1 3I煤顶板中砂岩历次突(溃)水情况统计 时问 地点 突(溃)水标高 影响情况 备注 79Nc(m3／h) l 1972．1．25风井 ．53．5 342 风井被淹 初次揭露 2 1980．4．223400皮带．155．5 78 巷道被淹 初次揭露 ．20