疏放老塘水技术应用

济宁矿业集团运河煤矿 宋兆国 裴振江 张恒

摘要 采用施工泄水巷道，在泄水巷内用钻机进行探放老塘水技术，对1301老塘水进行疏放，此技术在运河矿是第一次使用。为达到疏放老塘水的目的，首先进行积水量、水头高度计算，然后按规程严格控制“三线”位置，合理设计施工钻孔。
关键词 老塘水 泄水巷 钻孔设计 水量观测 实施效果
    防治水是矿井安全生产中最重要的工作，老塘水防治对老矿区老矿井尤为重要，为积累疏放老塘水的实践经验，对运河煤矿1301老塘水疏放进行了技术研究。
1.总体思路
    1301老塘水是准备和开采1304、1302工作面的最大隐患之一，1304.1302顺槽均为沿空送巷，顺槽距1301老塘只有5m的保护煤柱，通过对1301老塘水的计算，老塘内水量为120960m³，老塘内水头高度为25.5m，直接威胁到矿井的安全生产。由于1301工作面处于向斜构造中，中间低、两边高，老塘积水面积很大，如顺槽采取边探边掘方案，很难实现快速掘进，甚至会由于排水不及时而难以掘进，故施工泄水巷对1301老塘水进行疏放（见图1）。

   采用施工泄水巷道，在泄水巷内用钻机进行探放老塘水技术，对1301老塘水进行疏放，此技术在运河矿是第一次使用。为达到疏放老塘水的目的，首先进行积水量、水头高度计算，然后按规程严格控制“三线”位置，合理设计施工钻孔。
2.技术方案
2.1“三线”位置的确定
    “三线”位置的确定，在疏放老塘水中是最基础也是最重要的工作，严格按《水文地质规程》，对积水量和水头高度进行计算，根据积水外缘标高、最低标高点和采空区体积的资料，圈定出积水线位置，积水边界确定后，由此平行外推移60m为探水线。为使其安全疏放，由探水线向外再平推6Om为警戒线，“三线”位置确定为泄水巷施工提供了安全保证。
2.2 泄水巷施工要求
    在1303轨道顺槽封闭墙外5m处施工泄水巷，泄水巷距离严格按“三线”要求进行施工，在施工至警戒线时，要用5m长的钎子超前探水，边探边掘。如出现有巷道渗水、挂红、冒汗、顶板淋水及其它透水征兆时，应停止掘进，提前进行探水，以保证警戒线内的安全施工，掘进至探水线后，要求掘进工区停止掘进，并平行1301皮带顺槽施工钻机硐室。
2.3 钻孔设计、施工
2.3．1 钻孔参数
    钻孔的设计原则为平面上呈扇形布置，开孔位置布置在易于施工的泄水巷道内，终孔位置布设在老空积水区的最低或较低处。
    钻孔共5个，钻孔的参数分别为：1^＃钻孔方位314度、仰角3度,终孔80m；2^＃钻孔方位310度，仰角2度、终孔90m；3^＃钻孔方位300度,仰角2度,终孔138m;4^＃钻孔方位302度,仰角2度,终孔120m;5^＃钻孔方位306度、仰角1度、终孔104m。其中三个钻孔为主放水孔，另外两个为备用孔，钻孔终孔设计施工至原1301皮带顺槽底板上lm处，主要是为了防止钻杆下垂造成钻孔报废及防止淤泥堵塞放水孔而影响正常放水。
2.3.2 孔口管
    根据水头高度、水压和《水文地质规程》来确定孔口管埋设长度，根据计算水头高度为25.5m，换算成水压为0.255MPa，选用5mΦ108mm的孔口管。孔口管施工先用Φ127mm岩芯管钻进6m，然后下5mΦD108mm孔口管，每个孔口管均用四棵锚杆固定，孔口管和煤岩壁用水泥加水玻璃封堵，钻孔施工时，孔口管需加设控水阀门，以确保钻孔的安全施工。
2.3.2 注浆
    用注浆泵经孔口管内压注水泥和速凝剂混合浆液，孔口管埋设处留有Φ25mm钢管作为出气孔，使水泥、速凝剂混合浆液充分返浆，让孔口管与煤壁形成一个整体。注完浆，凝固24h后，用注浆泵压注清水，孔口管承受压力在3MPa以上而不漏水，说明孔口管埋设合格。
2.4 水量观测
钻孔施工后，观测数据见表1。

    依据水量观测记录分析，1301老塘水量在1个月后明显减少，2个月后水量已基本疏放完，1304工作面掘进已不受1301老塘水的威胁。
3.实施效果
    1304、1302顺槽的掘进和1304工作面的回采没有受到老塘水的威胁，达到了疏放考塘水的目的，解决了水患威胁，使工作面达到了安全生产的目的。
    通过这次疏放老塘水的技术研究，提高了运河矿对防治水工作的认识，为以后解决老塘水疏放积累了经验。
作者简介：宋兆国，男，1975年出生，1996年毕业于北京煤校矿井地质专业；现任运河煤矿生产科现场技术员，助理工程师。