浅析煤矿一个采煤工作面透水原因探讨矿井防治水工作的有效途径

论文导读：透水性好。综合分析各种含水体对采掘工作面的影响。透水，浅析煤矿一个采煤工作面透水原因探讨矿井防治水工作的有效途径。
关键词：透水，分析，措施
 

1 矿井概况

羊场湾一矿于一九八九年开工建设，一九九五年十月建成投产。矿井设计为中央斜井开拓，设计能力为30万吨/年。

矿井北翼以13勘探线为界，南翼以14勘探线及园疙瘩向斜为界，浅部起于上组煤各煤层露头,深部以上组煤＋1050m等高线为界，走向长0.9~1.3km，倾斜宽1.2~1.5km。本井田开采侏罗系上组煤层，含煤共9层，其中3、7、8号煤为不可采煤层，可采与局部可采煤层为1、2、2下、5、6号煤共五层。煤层总厚17.6米,煤层倾角8o～25o,煤层赋存稳定，地质构造简单。现采煤层为2#煤，煤层平均厚度是8.6米，煤层倾角平均13ｏ。工业牌号为不粘结煤，煤层着火点温度为305～331OC，易自燃发火，发火期为1～3个月。相对瓦斯涌出量0.24m3/t，属低沼气矿井，有煤尘爆炸危险，爆炸指数为34.3%。井田基本构造形态为走向北东，向南东倾斜的单斜构造，次级褶曲较为发育。地形起伏不大，地貌属低山丘陵区，多为沙丘覆盖，属半干旱半沙漠气候，干旱少雨，无较大地表水,矿井地下水补给主要为大气降水。根据水文观测，建井以来矿井最小涌水量为17.5m3/h，最大涌水量为87.5m3/h，现正常涌水量为60m3/h。

2 透水案例介绍

在本矿井生产过程中，共发生过两次透水事故，现介绍其中一列如下：

2.1、Y112(1)工作面采空区透水事故

2.1.1、工作面概况

Y112(1)工作面是南翼Y11区段回采工作面,工作面南以14勘探线为界,北以副井筒保护煤柱为界,上部以火区保护煤柱为界,下部以Y11皮带巷为界。工作面走向长540~560米，倾向长130~156米长，由北向南仰斜开采。地表是低山丘陵地貌，地势低洼，四号火区位于工作面上部。由于四号火区水的存在，在开采前期准备Y11区段时，先掘进施工+1295南翼探巷（即Y11集中回风巷），用来探测南翼地质构造和火区边界。在该巷道施工时巷道内只有少量的滴水，并无其它异常现象直至巷道施工完毕。论文检测，透水。在掘进Y11边界配风巷、Y112（1)工作面机巷和风巷时也无异常情况发生。根据施工情况来看，火区煤柱留设宽度均大于100米。

该工作面于九八年八月二十四日早班开始回采，截至九月十六日回采进度四十米。工作面初次来压后，在当天夜班，工作面机头开始出现涌水，并且逐渐增大，九月二十七日实测工作面涌水量为34m3/h，二十八日最大涌水量达55m3/h，使矿井正常生产受到影响。

1998年9月16日夜班工作面机头出现采空区涌水11m3/h,28日最大涌水量达到55m3/h,总涌水量为约5000m3,由于排水不及时，淹没机巷溜子及开关造成工作面停产7天。

2.1.2、Y112(1)工作面透水原因分析

采空区充水因素分析如下:

a.围岩介质充水,当煤层开采后,由于冒落带的影响，围岩介质含水体将沿裂隙进入采空区。

由二煤顶板岩层特征可以看出，二煤顶板直罗组底部砂岩段至一煤顶板砂岩含水层组，本含水层组在羊场湾井田平均厚度是44.6米,其中以直罗组底部厚层粗砂岩为主,与一煤直接接触,其间没有厚而稳定的的隔水层,为煤层的直接充水含水层。论文检测，透水。在工作面初采来压前，空顶面积小，顶板较稳定。工作面推进30~40米左右，工作面初次来压，顶板大面积冒落，上覆岩层层理遭到破坏，顶板岩层缓慢下沉与直罗组底部厚层粗砂岩含水层沟通，砂岩含水层组围岩介质充水沿导水裂隙带渗入工作面采空区。

b.井田内由于褶曲较发育，地形较平缓低洼，大气降水不易流失，有利于汇集向下渗透，补给这些地段的第四系潜水是本采空区充水来源之一。

本区第四系地层覆盖较薄，在岩层露头处多出被剥蚀，岩石风化疏松易碎，透水性好，且层位稳定，大气降水易补给。该工作面布置在五疙瘩背斜轴部与园疙瘩向斜轴部之间，工作面开切眼布置于向斜轴部该轴部两翼岩层均向轴部倾斜，采空区冒落以后地下水沿着岩层层面及裂隙都向向斜轴部渗透汇集。第四系潜水水量较小，且在该含水层与工作面之间的泥岩和粘土层有减税膨胀的特点，在工作面顶板垮落稳定后，裂隙在上覆岩层的压力作用和自身见水膨胀作用下，逐渐减小并趋于闭合，所以随着时间的增加该含水层对工作面透水的补给量逐渐减少。

c.四号火区烧变岩含水体，含水空间发育富水性强，是工作面充水的补充水源。论文检测，透水。

Y112（1）工作面上部的四号火区，分布面积0.58（km）2含水面积0.315（km）2,静储量约为２９万ｍ3,裂隙发育沿走向连通性好，地形低洼，接受大气降水补给条件好，以静储量为主。

3工作面透水与矿井涌水量的关系

本矿井在九五年开始生产到九五年每年正常涌水量与非正常时期的涌水量见表：

由此表可以看出矿井涌水量增大的主要原因是工作面透水造成的。

4透水事故原因分析及生产过程中防治水重点工作

4.1 前面两个工作面透水事故原因分析

透水事故的主要水源有以下几个:

a.矿井排至采空塌陷区的地表蓄积水;

b.黄泥灌浆在采空区岩层裂隙中的蓄积水;

c.围岩介质充水,当煤层开采后,由于冒落带的影响，围岩介质含水体将沿裂隙进入采空区。

d.井田内由于褶曲较发育，地形较平缓低洼，大气降水不易流失，第四系潜水有利于汇集向下渗透补给;

e.四号火区烧变岩含水体，含水空间发育富水性强，通过含水岩层渗透补给。

5矿井防治水工作应采用的技术措施

5.1 解放思想、加大资金投入

在矿区不论是领导干部还是技术人员必须树正确的安全生产意识，才能防绝透水事故发生，更好地为矿安全高效服务。从矿务局到各个矿投入部分资金，统筹安排，购置排水设备，以备急用，避免因排水设备不到位而影响矿井的安全生产。

5.2 地测部门做好地面水源的调查及地面防洪疏排水工程

地测部门技术人员应及时掌握地面水域分布情况，掌握地面水的分布位置面积水量以及去向，及时填图，为矿井水的防治提供可靠的技术数据。在矿区雨季到来的时候，检查地面防洪工程是否完善，根据制定的防洪预案，设定抗洪救灾机构，组织队伍，做到有备而战。矿上投资部分资金，疏排采空区上部的地面积水，修建排水沟，把井下排水和地面工业污水排到井田范围至外。论文检测，透水。

5.3及时清理水仓做好井下排水设施检修工作

定期清理水仓，核定水仓容量，检修好运转水泵、备用水泵和排水管线，清理水沟,使设备处于完好备用状态，防治淹巷、淹井事故发生。论文检测，透水。

5.4 地测部门做好地质预测预报

通过Y112(1)工作面透水事故,我们吸取了深刻的教训,加强水文地质预测预报,按年季月定时做出水文地质预报，并针对不同情况及时下发通知单。论文检测，透水。及时编制地质预报说明书，先预报后探，避免火区水对矿井造成威胁。在水文预报上，根据水文观测，综合分析各种含水体对采掘工作面的影响，为采掘生产的防治水提供技术依据。

总之，只要坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，本着'从井下着眼,井上动手,远近结合,以防为主,防治结合,综合治理'的方针,才能把矿井的防治水工作做得更好。

参考文献
[1]彭华寿.做好防治水工作预防透水事故[J]煤炭技术,2004,(08)