主要水害治理
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发布时间：2022-05-03 10:17
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时间：2022-06-18 22:57
5.5.4.132051工作面突水治理
32051工作面发生过多次出水:
2004年11月12日4∶05，综采工作面下切口机头以上2-3架，11架，16架多处底板裂隙出水，下副巷水量达230m3/h，水无色无味，用手触摸感觉不到压力，由于水量较大，影响了工作面的安全生产，致使工作面停产治水，经分析涌水水源为L7－8灰岩。
2005年1月1日5时，工作面下端出水，水量20m3/h左右，至6∶30，水量10m3/h，10∶00水量20m3/h，6架煤层底板出水，水量40m3/h，略带压力，刚开始出水时水色发灰黑，含泥。
2005年2月12日8∶30，工作面切巷41架、21架底板出水，总水量70m3/h，略带压力，刚开始出水时水色发灰黑，含泥。致使工作面停产5d治水。
2005年6月5日4∶00，工作面切巷80～86架出水，水量20m3/h;6月6日17∶00，15架出水水量15m3/h，20架出水水量2m3/h，33～34架出水水量40m3/h，60架出水水量5m3/h，65架出水水量30m3/h，80架出水水量3m3/h，84～85架出水水量25～40m3/h，工作面总出水量150m3/h，致使工作面停产6d治水。
2005年8月4日，工作面推进到第五钻巷时，采切巷22～24，18，10～15架及5架底板再次出水，且出水点位置不固定，采切巷内当班水量增大到50～200m3/h，到8月6日零点班，采切巷内水量减小到60m3/h以下，但出水集中到工作面下尾巷。
鉴于32051工作面多次出水，从出水特征看，煤层底板不完整，存在多处裂隙带，目前31051工作面还有约400×104t储量急需开发，因此需封堵现有突水点，并对工作面煤层底板进行注浆加固。井下底板注浆改造，受空间和运输条件所限，难以进行大流量连续注浆，需建立矿井注浆系统，对底板进行注浆加固改造。
5.5.4.221采区突水治理
1992年6月17日，21采区－110m水平东大巷向东掘进过程中发生滞后突水，最大突水量900m3/h，至6月26日水量稳定在780m3/h左右，使－110m水平总涌水量由420m3/h猛增到1200m3/h，超过了－110m水平原有装机的总排水能力1000m3/h。紧急增加一台大泵和一趟排水管路后才使－110m水平排水能力与涌水量基本持平。虽然保住了－110m水平未被淹没，但这次突水灾害不仅威胁了全矿井的安全生产，使每月排水电费净增20余万元，更使本已紧张的采区接替变得更为紧张。1992年10月29日，就在局矿对该突水点进行注浆封堵的过程中，－21采区－110m水平东大巷向西掘进头再次发生滞后突水，突水量756m3/h，21下山及－110m水平绕道、泵房、水仓及－110m水平东大巷全部淹没，使+50m水平的排水能力达到满负荷，存在全井被淹没的危险，*全矿井停产堵水。
裴沟矿21采区突水被淹后，郑煤集团地勘公司先后堵水12次，在地面对突水点进行注浆封堵，采用先堵塞突水巷道，创造静水注浆条件，然后再封堵突水点的方法成功堵水。堵水过程中采用了国内先进的射流造浆系统和旋喷固砂等工艺，对21采区堵水的成功起到了决定性的作用。于2004年3～4月份水量明显减小。最后，21采区水量基本稳定在30m3/h左右，基本上完全堵住了当时的中奥陶统突水。但21采区地质构造复杂，采空区已被积水充满，21采区700×104t储量重新开发必须提前考虑奥灰水的防治问题。21采区恢复开采过程中将受到老窑水、底板水的威胁，预计21采区正常涌水量500m3/h，最大涌水量800m3/h。首先应完善21采区排水系统，对突水点进行井下封堵，减少矿井涌水量，对老窑水进行探放。
5.5.4.3煤层底板高压灰岩水带压开采研究
裴沟矿主要受煤层中奥陶统灰岩含水层水和太原组薄层灰岩水的威胁。其中L7－8灰岩含水层上距二1煤底10m左右，岩溶裂隙发育不均匀，富水性相对较弱，连通性较差，但在局部区域富水性较强，对矿井的安全生产构成威胁;中奥陶统灰岩平均厚度80.47m，上距二1煤底80m左右，岩溶裂隙发育含水丰富，连通性较好，该含水层与下伏寒武系灰岩为连续沉积，目前奥灰水位98m。由于中奥陶统灰岩富水性强，连通性好，难以疏干，对矿井的安全生产构成严重威胁。随着生产逐步向深部延伸，矿井采掘生产受底板L7－8，L5－6、L1－3、中奥陶统灰岩承压含水层地下水的威胁日趋严重。因此需进行二1煤带压开采研究。
(1)进行二1煤带压开采水文地质分区
在井下布置两个水位中间指示层孔，进行水文地质钻探，并利用钻孔取芯进行煤层底板阻水性能试验，测定煤层底板带压系数，指导矿井生产。
(2)煤层底板注浆加固改造
根据物探及钻探探测结果，分析煤层底板的实际情况，对煤层底板存在垂向越导通道的区段，进行注浆加固，以防堵为主，确定注浆层位。注浆层位可以是奥灰顶部含水层、薄层灰岩含水层和隔水层中的可注层位及构造薄弱带。目前，焦作和肥城等大水矿区已成功地在九里山、韩王等多个矿区实施底板注浆加固改造，取得了巨大经济效益。应对准备注浆加固的工作区编制专门设计方案，其中包括注浆层位、注浆孔布置、注浆方法、注浆系统和注浆工艺等。
(3)疏水降压
疏水降压一般在主要充水含水层(薄层灰岩含水层)中进行。可以采用疏干钻孔、疏干巷道等。对于裴沟矿，由于煤层下部的L7、L8灰岩处于煤层底板采动破坏带内，由于采动裂隙的存在，L7、L8灰岩水势必通过采动裂隙进入回采空间，增大工作面的涌水量，该层水量占矿井总水量的80%左右，在个别富水区段还可能引起涌水量过大而影响生产，因此，应对L7、L8灰岩进行超前疏水降压，减少其对工作面回采的影响。准备实施疏水降压的矿井，应进行数值模拟计算，以确定疏干漏斗和疏干水量的变化。做煤层底板疏水巷，对L7、L8灰岩水疏干降压，减少工作面涌水量。确保工作面安全生产。在樊寨井田西翼42采区及杨河井田东翼31采区在L7灰岩中做疏水巷，让L7灰岩水从疏水巷流出，减少对工作面的影响。疏水巷应尽量和采掘工程结合起来，将某些巷道在L7灰岩中施工，达到一巷多用的目的，减少专门防治水费用。
5.5.4.442采区下山过浮山寨断层防O2灰岩水
浮山寨断层为一组断层，总断距约200m，该断层与油房沟断层在李堂北呈入字形相交。4701孔于中奥陶统马家沟组灰岩见该断层，在标高－371.63m处漏水，漏失量12.50m3/h。1992年穿油房沟断层带时，突水初始水量达892m3/h，稳定水量780m3/h。根据裴沟采掘计划，42采区下山将穿越浮山寨断层，为防止奥灰突水，需防止断层裂隙带与中奥陶统灰岩含水层导通。因此42采区下山接近浮山寨断层掘进时，应制定严密的防治水措施，进行超前探测，边探边掘，对断层破碎裂隙带进行井下预注浆，超前加固断层破碎带，同时掘进过程中要采取打钻验证及注浆。
5.5.4.5磨洞王水库水体下采煤
31采区地表有磨洞王水库，水库南北带状分布，库容30万m3，水体下压煤1200万t。水库下采煤的主要危险，在于开采覆岩的导水裂缝带达到或触及上水体时，水就会通过这些裂缝透入矿井，裂缝越发育，单位时间内透入矿井的水量就越大。特别是采后的覆岩冒落带直接达到或触及水体时，矿井就会发生溃水等大事故。因此31采区开采磨洞王水库下压煤时，开采前必须进行论证，开采时井下防水设施及措施必须到位，进行地面钻探，测试岩层力学参数，并进行岩移观测，测试顶板三带发育高度，并评价对地表建筑物的损伤，防止由于开采引起坝体破裂溃水引发恶性事故。
5.5.4.6不良钻孔封闭工程
根据裴沟煤矿未封孔及封孔不良的钻孔台账得知，井田内有记载的不良钻孔共24个。其中11-9、12-42、13-17对未来生产影响较大，需进行封闭。因这些钻孔施工年代距今较长，导致钻孔资料缺失，建议对不良钻孔的资料进行重新调查和核实。处理步骤为:
1)查阅钻孔施工现场记录，确定废弃钻孔准确位置、钻孔斜度与结构。资料清楚之后，利用钻机启封钻孔，并注浆封堵。
2)如无法获取废弃钻孔记录，则在井下接近钻孔时，利用井下短距钻探探明废弃钻孔在煤层中的位置，此时还可以参考顺槽充水反映来指明探孔位置。煤层弃孔段一旦探明，首先井下注浆封堵此段，然后在地面启封钻孔，将钻孔注浆封闭。
