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天河煤礦采面涌水原因分析及防治措施

文檔作者：顏小明，黃香發(fā)，劉曉剛，鄧宜松，劉光福文檔來源：江西天河煤礦		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月29日
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江西煤炭科技
JIANGXI COAL SCIENCE ＆ TECHNOLOGY
2010年第l期
NO．1 2OlO
天河煤礦采面涌水原因分析及B方治措胞
中圖分類號：TD745
顏小明，黃香發(fā)，劉曉剛，鄧宜松，劉光福
(江西天河煤礦，江西吉安343l15)
文獻標識碼：C 文章編號：1006—2572(2010)01—0015—02
Causal Analysis of W ater inrush and its Prevention M easure at W orking face in Tianhe Colliery
Yan Xiaoming，Huang Xiangfa，Liu Xiaogang，Deng Yisong，Liu Guangfu
(Jiangxi Tianhe Colliery，．Ji'an Jiangxi 343115)
天河煤礦設計年生產(chǎn)能力為45萬t，煤層為急傾斜、
特厚煤層，煤層水平厚度平均10 m～2O ITI，采面采用單體
液壓支柱、 型鋼梁配套支護，采煤方法為水平分層煤皮假
頂下行陷落法。
天河煤礦的水文地質條件比較簡單，在井田范圍內僅
東部抽風井附近有一存水量極少的小型水庫，再無其它溶
洞水和地表河流，但長期以來，采面涌水一直危脅著天河煤
礦的安全生產(chǎn)，在1996年1O月、2005年7月分別在A3Ol
采區(qū)8一l采面、A303采區(qū)7一。采面發(fā)生兩次透水及煤泥
石流事故，導致死亡4人。每年的4月至8月份雨季期間，
采面涌水增大，導致采面作業(yè)環(huán)境非常惡劣，嚴重影響正常
的安全生產(chǎn)，采區(qū)的生產(chǎn)能力也下降達30％ 以上，2008、
2009年A305采區(qū)還因難于確保安全而被迫停產(chǎn)。
l 采面涌水的原因分析
隨著天河煤礦開采深度的不斷加深，采區(qū)上覆巖層受
采動影響不斷加大，水害的威脅也越來越嚴重，這種狀況
在采煤工作面顯得尤為突出，主要表現(xiàn)形式為采面頂板淋
水或采空區(qū)積水從老塘涌出。為解決這一棘手問題，通過
廣泛的分析論證，確認天河煤礦井下采面的水源主要來自
大氣降水通過滲透所致，且含水的程度受季節(jié)的影響以及
人為因素的影響。
1)在天河煤礦井田范圍內，早年，特別是2O世紀8O、
90年代開采的小煤窯分布密集，且毫無規(guī)則，均采用巷柱
6 “五項危險預知”管理法實施的效果
(1)危險預知活動，在作業(yè)前起到了量化崗位安全檢
查表的作用，在相鄰或交叉作業(yè)中起互保和確認作用，在
單機(單人)作業(yè)中起自我警告和自保作用，在程序性很強
的作業(yè)中起標準化、規(guī)范化的作用。危險預知活動突出了
“以人為本”的安全管理思想，把“不安全不生產(chǎn)，隱患未排
除不生產(chǎn)，防范措施未落實不生產(chǎn)”的規(guī)定落實到了具體
崗位，起到了“我要安全，我會安全”的作用。
(2)危險預知增強了員工對危險源的識別和預知能
力，提高了干部職工確認隱患的安全意識，大幅度降低了
違章和不安全行為所造成的事故頻率，極大地提高了安全
管理的效果，對礦井安全持續(xù)發(fā)展將有很大的促進作用。
(3)危險預知可以明確安全培訓的目的，是安全培訓
的有效補充，逐步消除了職工無知者無畏的行為與僥幸心
理，促使職工做到自主保安。
(4)作業(yè)前進行危險預知，可以明確作業(yè)崗位上存在
的危險、危害因素，規(guī)范作業(yè)行為，避免事故發(fā)生。
(5)危險預知使得作業(yè)人員自覺主動發(fā)現(xiàn)整改隱患
通過礦領導、科室管理人員對危險預知的督察，促進班組
成員進行隱患排查，強化班組控制危險的能力，加快隱患
檢查整改頻率，提高班組整體安全素質。
(6)通過“五項危險預知”安全管理法的實施，車集煤
礦取得了良好的安全效果。截至11月份全礦杜絕了輕傷
及以上事故，與去年同期相比，“三違”人數(shù)下降了33．2 ，
不規(guī)范行為人數(shù)下降了15．4％，嚴重隱患減少了46．6 ，
事故率下降了4O 。
作者簡介：李丙炎(1972一)，男，河南滎陽人。1994年畢業(yè)于安
徽淮南礦業(yè)學院通風與安全專業(yè)，本科學歷，工程師，現(xiàn)為河南煤
業(yè)化工集團永煤公司安監(jiān)局主任安全工程師。
收稿日期：2009—12—14 編輯：葉忠群
· 15 ·
式采煤法，在亂挖亂采下，使井田地表千瘡百孑L，造成地表
下陷、產(chǎn)生裂隙，多年來又受大氣降水不斷沖刷侵蝕，降低
了巖石的強度，增強了巖石的透水性，在汛期內雨水沿裂
隙、塌陷區(qū)大量涌入井下。
2)我礦的煤層頂、底板含有大量的炭質泥巖，遇水不
但易松散軟化，而且粘性好。垮落破碎時，在干燥的情況
下易產(chǎn)生較多的粉末狀煤矸，在有水的情況下則容易形成
粘性泥漿，泥漿沉積后膠結成不易透水的致密層。
受采動的影響，采面上覆巖層產(chǎn)生移動，煤層底板也
相應地產(chǎn)生滑動，隨著上一水平分層采區(qū)的結束，下一水
平分層采面上覆巖層垮動空間不斷加大，逐層向下累積就
形成了一個巨大的載體。目前我礦采區(qū)工作面開采深度
300多米，采區(qū)走向長度150 m，其水平寬度受采動的影響
平均在50 IT1左右，那么，這個載體的體積相當于300 m×
150 m×50 m=2250000 m。。就是說在每一個采區(qū)上方平
均覆蓋著200萬rn3以上的碎脹巖石，它們之間存在裂隙
和空隙，構成充水通道，其吸附水的能力按照1：2O來計
算，那么，這個載體至少可以吸附10萬m。以上的水，這就
好像在采面上方頂著一個巨大的含水“海綿體”，在煤層采
出后，采空區(qū)周圍巖體發(fā)生了較為復雜的移動和變形，垮
落帶具有不規(guī)則性、碎脹性以及密度發(fā)生變化的特點，于
是在采面上方形成了兩邊高中間低的形狀，在重力的作用
下“海綿體”的水不斷地向采面及未垮實的老塘、老巷滲
透，甚至涌出；在老塘通透性好時，涌水通過采面滲出，導
致采面淋水成線如澆水一般，作業(yè)環(huán)境非常惡劣；當老塘
煤矸在水流、垮落及下滑時的滾動、摩擦作用下形成的泥
漿在老塘膠結成不易透水的致密層、老塘通透性差、補充
水量大于滲出水量時，滲透到老塘的水積聚形成老塘積
水，如遇放頂垮通或者裂隙大的導水通道就會夾雜著泥漿
流體及煤矸石涌入采面形成“煤泥石流”，嚴重威脅生產(chǎn)安
全。
2 預防措施
1)采取積極主動有效的措施，防止大氣降水和地表水
滲入井下。對礦區(qū)范圍內容易積水的地點及塌陷區(qū)兩側
修筑泄水溝排泄積水和降水，低洼地點不能修筑泄水溝時
應填平壓實，防止?jié)B入井下。在礦區(qū)井田范圍內進一步查
找地表塌陷區(qū)及裂隙帶，及時對礦區(qū)地表的裂隙、洞穴及
陷坑等漏水地帶用粘土堵塞，夯實并稍高于地表。每次降
大雨及暴雨以后，派出專人檢查礦區(qū)及其附近地面有無裂
隙，老窯陷落、水溝堵塞等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
2)切實做好采面探放水工作。加強礦井水文地質觀
測工作，注意收集整理資料，準確將積水巷、積水老窯繪在
圖上，以便采取有針對性的探放水措施。在采面順槽內每
隔20 m左右布置一個下水眼貫通上分層采空區(qū)，超前將
吸附在采空區(qū)內的水放出來，減少采面淋水、涌水。完善
· 】6 ·
采區(qū)下水系統(tǒng)，在下煤眼兩邊、順槽內布置專門用于下水
的小眼；同時在運輸順槽一側挖一條低于溜子道的排水
溝，通過排水溝將水引入下水眼，防止水進入運輸機溜槽
流入下煤眼。
3)加強采面單體液壓支柱支護質量管理，提高采面支
架強度和穩(wěn)定性，增加抗煤泥石流沖擊的能力；縮小“煤泥
石流”涌出口的斷面，最大限度降低“煤泥石流”涌出的速
度和涌出量。加密有煤泥石流危脅工作面支柱的密度，將
支柱間距控制在0．2 m 以內，支架要保持平、直、高大，在
采面雙邊榴木并在采空區(qū)一側加打戧柱，采面頂、大墻、老
塘三面采用板皮、竹簾網(wǎng)背幫，護頂和控制老塘。在采杠
子時嚴禁同時放頂煤；必須逐架移架，移架時先套備用單
體，c型鋼梁并加固好后，再撤出原單體液壓支架，兩道采
過后應將老塘及時放實，并用老木、板皮、竹簾網(wǎng)將老巷側
背實，以縮小空頂面積，防止因空頂面積大而出現(xiàn)沖煤、水
等現(xiàn)象發(fā)生。頂煤應當在采面采通后回收，并加固好放煤
口，中間必須以放煤口為中心加設5根中頂加固，在5根
中頂處用板皮老木做好I臨時擋煤墻，人員應站在中頂及大
墻間作業(yè)，用回煤槍回收頂煤；放煤口回收完頂煤后應當
立即用老木、板皮、竹簾網(wǎng)背實，才能拿開另一個放煤口回
收頂煤；嚴禁同時拿開兩個以上放煤口同時回收頂煤；回
收頂煤應依次從里到外，先從溜子機尾處開始回收，逐步
向機頭結束，嚴禁超前回收頂煤。
4)確保安全出口暢通無阻，保證作業(yè)人員在遇到險情
時能順利撤出。采面范圍內20 m嚴禁堆放設備和材料，
積煤、矸必須清理干凈，巷高不低于1．6 m；采面?zhèn)溆脝误w、
型梁應整齊地碼放，必須留有暢通的行人位置，嚴禁亂丟
亂放；采面作業(yè)工具應整齊地擺放在大墻位置，不能擋住
作業(yè)人員的退路，保證采面及兩道出口暢通無阻。非作業(yè)
人員嚴禁在采區(qū)逗留，以防出現(xiàn)險情時人員擁擠，撤出不
便。應當及時將放煤口溢在大墻處的積煤清理干凈，在沒
有清理干凈前一個放煤口處的積煤時，嚴禁在下一個放煤
口放頂煤，以保證采面大墻人行道高大、暢通?；厥绽咸?
側單體柱時，應當用回柱器，嚴禁人員用手直接回收。
5)當安全措施無法確保安全生產(chǎn)時，必須停止生產(chǎn)，
做到安全第一，不安全不生產(chǎn)。
采取上述措施后，雖然仍發(fā)生過煤泥石流現(xiàn)象，但其
強度減小，危害減輕，未出現(xiàn)摧垮支架的現(xiàn)象。未因煤泥
石流而發(fā)生人員傷亡事故，確保了安全生產(chǎn)，取得了很好
的效果。
作者簡介：顏小明(1967一)，男，大學學歷，助理工程師，現(xiàn)任江西
省天河煤礦雙山三井技術井長。
收稿日期：2oO9一O9一l1 編輯：葉忠群

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