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复采区内回采工作面积水分析与探放
作者：佘云丰
来源：《科学与财富》2016年第13期
摘 要：本文介绍了南山煤矿地采井南风井区回采工作面，在复采区内采前应用瞬变电磁仪进行采空区赋水探测，科学开展水文地质分析和评价工作。文中对采动\三带\、周期来压等技术关键点进行了分析和验算，对回采工作面超前探放距离和安全回采距离进行了划分，确保回采工作面安全生产。
关键词：复采区 回采工作面 探放水 防治水 1 概况 1.1 位置
南山煤矿是一座露天与井工联合生产矿井。本次回采工作面位于21层煤内，处于该层 的南部最后一段，工作面回风道标高+143～+149，机道标高+112～+134。上部地表为露天电铲作业区，标高+210，距工作面顶板最小间距57.8米。 1.2 构造
作业区域紧临地质构造，东部为F1断层，南部为F4断层。在以往的掘进过程中，F1断层揭露过，断层有明显的岩性变化，伴随花岗岩和细砂岩互层，裂隙发育，围岩并不完整，断裂发育带一般在20米左右，煤层受断层影响多有伴生断层发育，煤层倾角变小。F4断层我矿没有实际巷道揭露，其产状地质记述为以往资料收集，走向为北10°～35°东，一般向东南方向或地层深部落差逐渐增大。 1.3 煤层
上覆煤层为18层。21层和18层平均间距30米。下部相邻煤层22层平均间距38米，各层情况如下：
18层南厚北薄，南部厚为14.6米，北部10～12.6米，煤层结构较复杂，小夹石层多，一般在上部夹一层0.2～0.4米的夹石，顶板为粉砂岩，底板为细砂岩。
21层全区可采的厚煤层，全煤厚3.7-8.96米，平均5.96米，煤厚由西向东逐渐变薄，从南向北由薄变厚再变薄，顶板下1米处为煤和炭质页岩互层，上部煤质松软，顶板为细砂岩或中砂岩，底板为细砂岩或粉砂岩。
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22层全区可采的厚煤层，煤厚1.68～7.2米，平均为5米，从南向北逐渐增厚，煤层中部有一层0.2～0.4米的浅褐色凝灰质泥岩夹石标志层，顶板为细砂岩或粉砂岩，底板为炭质页岩或粉砂岩。
2 赋水探测及水文地质评价 2.1 四邻水力性质
东部临近F1断层，受断层影响，煤系基底上升，形成相对隔水边界，南部临近F4断层，断层受开采破坏，有侧向补给，西部为21层南二段采空区，位于本区上段，对本区有侧向补给，北部临近21层北三段采空区，位于煤层倾斜上方，对本区有侧向补给，上覆18层煤内含采空区，距离露天开采仅20米，大气降水补给充沛。 2.2 赋水探测
为了分析工作面及周围含水情况，我们应用瞬变电磁仪在该区分别于回风道面向煤体方向、切眼面向F4方向、机道向F1方向和顶板18层方向做了专门水文物探。探测布置和解析结果如下：
2.3 结果分析及评价
瞬变探查结果显示距离工作面探查方向40～60米范围内，均呈现大面积低阻值区。工作面采掘破坏主要影响砂岩孔隙、裂隙含水层；旧区复采，工作面上部有采空区和旧巷，下部图纸未见旧巷，工作面内部和周边老空区分布条件复杂；涌水量情况复杂；采掘工程破坏上覆含水煤层受水害威胁，防治水工程有一定难度；水文地质条件和开采水害影响程度复杂。 3 探放水方案确定 3.1 初采前的超前区域探放
采前探查重点对初采范围内周边旧区和物探异常区进行钻探探查，钻探覆盖范围根据采煤月推进量，不小于1个月。确认开采影响范围内的积水区域，对查明的积水区域进行针对性探放，消除积水隐患后，再进行工作面初采。 3.2 开采中的超前探放方案 18层探放水方案
从各孔出水情况分析，18层煤厚14.6米，探放水钻孔个别孔出水，说明原旧区采动不能使煤层完全预裂，形成联通，所以18层呈现局部积水状态。因此放水重点主要集中于裂隙发
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育充分的旧巷集中区或构造影响区。探放水终孔布置倾斜方向单孔间距以旧巷间隔为准，走向方向钻孔排距以老顶周期来压步距为准。 3.3 其他措施与要求
3.3.1 开采作业，必须认真执行探放方案，工作面推进临近已打设完成的成排钻孔前5米，要组织透孔，保证放水的持续性。必须坚持超前预报制度，编制工作面地质预报和物探预报，对新增可能的水情水害及时发出预报，并编制补充探放孔，确认隐患消除后，方可生产通过。
3.3.2 建立和完善汛期地面巡查制度，每班一次，确保工作面上方地表无积水，沟渠畅通，发现问题，及时汇报，采取抽排措施处理。
3.3.3 建立和完善暴雨、洪水、可能引发淹井等事故灾害紧急情况下，及时撤出井下人员的制度。掌握可能危机煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息，密切关注灾害性天气的预报预警信息，及时掌握汛情水情。
3.3.4 建立井上下对照制度。每月对工作面前方预施工段开展井上下综合对照，对发现的隐患要及时预报，并形成安全措施。
3.3.5 建立雨季水文观测制度，雨季期间加强井下工作面涌水量观测工作，及时掌握涌水量变化情况，涌水量突然增大时，必须停止作业，撤出受水害威胁区域所有人员。而后分析增大原因，制定针对性探查、探放措施，只有确认水患消除后，方可恢复生产。
3.3.6 要求认真记录工作面老顶来压情况和步距，进行来压预报，工作面采空区侧于每次周期来压前进行一次积水探查，确保积水及时排出。同时，对于采空区悬顶段，要采取有效的强制放顶措施。防止由采空区老顶来压，引发的冲击突水、突矸。
3.3.7 要求对区域内所有作业人员，进行避灾路线贯彻，形成专项贯彻记录，并进行避灾演练，形成演练记录。 4结语
复采区回采工作面在大气降水补给充沛条件下，上覆煤层的褶曲盆底，就会形成一个缓慢渗透的积水区，形成“水体”压煤，本文运用井下探放水技术和煤矿开采技术，对回采工作面超前探放距离和安全回采距离进行了合理划分，确保回采工作面安全生产，在水体下开采和回采工作面探放水等技术应用方面，具有创新意义。 参考文献：
《煤矿安全规程》 国家安全生产监督管理局 2012