平朔井工一礦某工作面陷落柱治理工程效果及回采前可性評價

1、    平朔井工一礦某工作面陷落柱治理工程效果及回采前可性評價    摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，煤礦行業(yè)的相關(guān)問題也漸漸引起了人們的重視。以中煤集團(tuán)為代表的煤礦企業(yè)在近幾年得到了快速的發(fā)展，但決定我國煤礦行業(yè)發(fā)展的并不是擺在眼前的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，而是對具有安全隱患的工程進(jìn)行治理的效果與效率。只有確保工程安全，在發(fā)現(xiàn)問題時及時治理，才能夠為煤礦行業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。據(jù)此，本文以平朔井工一礦為例，分析某工作面陷落柱的治理工程情況及回采前可行評價，希望能對現(xiàn)實有所裨益。關(guān)鍵詞：平朔井工;治理工程;效果西安研究院在實施物探探查工作的過程中，發(fā)現(xiàn)中煤集

2、團(tuán)平朔井工一礦的19109工作面存在著問題，據(jù)槽波物探顯示，在該礦的950米處疑似存在陷落柱，陷落柱的存在將直接影響工程安全，所以相關(guān)人士了立即進(jìn)行鉆探探查，并未發(fā)現(xiàn)異常。在一般情況下，鉆探探查結(jié)果無異常，就可以排除隱患，但為了確保安全回采，相關(guān)公司對這一問題進(jìn)行了高度重視，持續(xù)實施了鉆孔探查工作，并在原有范圍的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了擴(kuò)大處理。在疑似異常的范圍內(nèi)實施鉆探探查，在鉆進(jìn)119m時發(fā)現(xiàn)水量突然出現(xiàn)了增大的情況，巖石也出現(xiàn)破碎的情況，在進(jìn)行撤孔操作時，水量達(dá)到66.4m3/h，觀測動壓在0.72mpa左右，說明確實存在安全隱患。經(jīng)專業(yè)人士的推測，認(rèn)為涌水水源具備奧灰水的特征，之所以會涌水主要

3、就是因為導(dǎo)水陷落柱。針對這種情況，需要對該區(qū)域進(jìn)行治理，并在此基礎(chǔ)上持續(xù)探查，目的在于保證工作面的回采安全。本文對相關(guān)問題進(jìn)行分析，具備一定程度上的現(xiàn)實意義。1 平朔井工一礦19109工作面的基本情況1）工作面位置。平朔井工一礦19109工作面隸屬于平朔井工太西采區(qū)，是該采區(qū)9煤組的第四個工作面，該工作面的面積達(dá)到了780290m2，其中寬度為240米，地面標(biāo)高大概在1541.8米左右。從平朔井工一礦19109工作面的周圍環(huán)境來看，其上部為采空區(qū)，隸屬于14109工作面，北部為19108工作面，距離較近，南部為19110工作面，正處于設(shè)計階段。平朔井工一礦19109工作面的東部存在著保護(hù)煤柱的

4、結(jié)構(gòu)，西部則是地表物探小窯破壞區(qū)的所在地。2）地質(zhì)構(gòu)造情況。從平朔井工一礦19109工作面地質(zhì)構(gòu)造情況的角度來看，經(jīng)鉆探工程確定，平朔井工一礦19109工作面的每層底部除了存在細(xì)砂巖之外，還存在著一些砂質(zhì)泥巖及粉砂巖，其中細(xì)砂巖呈灰黑色，粉砂巖呈透鏡狀?？偟膩碚f平朔井工一礦19109工作面的底層序列發(fā)育具備著一定程度上的完整特性。3）水文地質(zhì)情況。平朔井工一礦19109工作面的水文地質(zhì)情況如下：平朔井工一礦19109工作面的主要隔水層具備著層位穩(wěn)定的特點，也就是指本溪組的泥巖隔水層，前文提到，平朔井工一礦19109工作面的 上部為14109工作面，該工作面為采空區(qū)，所以局部可能存在著積水的情況

5、，在此情況下，由于地應(yīng)力較為集中，巖石也出現(xiàn)了破碎的情況。從整體角度進(jìn)行評價，積水的存在在一定程度上影響了平朔井工一礦19109工作面回采，但影響不大。2 平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理的設(shè)計方案1）設(shè)計的主要目的。結(jié)合平朔井工一礦19109工作面的實際情況，實施陷落柱治理，在治理工程開展前需要對方案進(jìn)行合理設(shè)計，設(shè)計的主要目的是對邊界內(nèi)的構(gòu)造特征進(jìn)行明確，同時還需要針對陷落柱的范圍，結(jié)合實際情況實施注漿堵水治理，消除安全隱患。2）鉆孔設(shè)計方案。在平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理的設(shè)計方案當(dāng)中，從鉆孔設(shè)計方案角度來看，以往的設(shè)計方案共包括探查孔28個，在此基礎(chǔ)上新布置探查孔，在2

6、5m實施鉆孔，共5個探查孔;在35m水平實施鉆孔，方案確定鉆探查孔18個;在45m水平實施鉆孔，方案確定鉆探查孔5個。整體鉆孔設(shè)計方案的工作量大概在2765m左右，鉆孔的工程量預(yù)計在500米左右，工程量合計大概在3765m左右。3）注漿設(shè)計方案。在整體治理工程當(dāng)中注漿步驟十分重要，注漿設(shè)計十分必要，只有提升注漿效果才能夠更好的保證治理工作的質(zhì)量，達(dá)到治理目的。想要在現(xiàn)實情況中真正的做到這一點，就不能采取單一的單液漿，而是應(yīng)該將其與雙液漿進(jìn)行結(jié)合，真杜伊陷落柱出水量較大的區(qū)域合理分層注漿。在鉆孔時，需要采取多種注漿方式相結(jié)合的模式，對陷落柱的縫隙進(jìn)行逐層封堵，最大程度的將地下水封堵在底板35m以

7、下，只有達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，才算完成治理任務(wù)。在鉆孔施工的過程中一旦出水量過大，也就可能出現(xiàn)安全隱患，不利于整體工程的進(jìn)行，所以工作人員如果發(fā)現(xiàn)出水量超過了5m?/h，就必須要立即實施注漿堵水。在注漿的過程中，如果工作人員發(fā)現(xiàn)注漿壓力持續(xù)增大的情況，就必須要停止注漿，因為就算不停止注漿，水泥漿也很難注入進(jìn)去，所以應(yīng)在水泥漿凝固后再繼續(xù)鉆孔，凝固時間應(yīng)在兩天以下。繼續(xù)鉆孔后，如果出水量仍然較大，就必須要再次停止鉆孔，進(jìn)行注漿，如果并未發(fā)現(xiàn)再次出水的情況，就可以持續(xù)鉆進(jìn)，在下一個出水點進(jìn)行注漿，按照分層施工的原則，到達(dá)終孔位置，可完成治理工程。最后需要注意一點，注漿過程中勢必會運用到注漿系統(tǒng)，對于注漿系

8、統(tǒng)來說，壓力表是其最為基礎(chǔ)設(shè)施，工程管理者應(yīng)派專業(yè)人士對壓力表進(jìn)行觀察，在注漿過程中實時觀測壓力表，直到達(dá)到注漿結(jié)束標(biāo)志后，再將注漿系統(tǒng)拆除，用清水對注漿管道進(jìn)行沖洗。這樣做的目的是避免發(fā)生意外及不必要的麻煩，防止注漿管路出現(xiàn)固結(jié)的情況。3 平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理工程效果及采前可行性評價整體治理方案以探查為基礎(chǔ)，以封堵為核心，以鉆探為手段，與注漿為方法，平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理整體鉆探方案的工作量達(dá)到了5098m，注漿量大概為1375.3m3左右。平朔井工一礦19109工作面陷落柱治理工程明確了陷落柱的具體范圍，在此基礎(chǔ)上，明確了具體的出水點與出水量，這也為治理工

9、程的實施打下了堅實的基礎(chǔ)。依據(jù)實際情況，采取注漿施工，漿液的擴(kuò)散質(zhì)量達(dá)到了應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，同時形成了陷落柱堵水設(shè)置，實踐結(jié)果證明，止水效果較為明顯。在實際情況中，已經(jīng)采取不同的方式對平朔井工一礦19109工作面陷落柱的治理效果進(jìn)行檢驗，無論是水量觀測法還是水質(zhì)對比法，亦或是觀察檢查孔的方式，都需要包括在其中，其中，注漿的實施形成了“止水塞”，基本可以對奧灰水的導(dǎo)水通道進(jìn)行阻斷。4 相關(guān)建議從陷落柱發(fā)育的角度來看，其具備復(fù)雜的特性，所以想要對其進(jìn)行治理，具備較大的難度，本次治理工程通過注漿方式形成了“止水塞”，對奧灰水的導(dǎo)水通道進(jìn)行了阻斷，取得了良好的治理效果，但是，為了百分百確保安全，消除安全隱患，建議相關(guān)人員應(yīng)在井下準(zhǔn)備好相關(guān)的排水設(shè)備，在結(jié)合實際情況對安全措施進(jìn)行制定后，就可以嘗試對其進(jìn)行應(yīng)用。5 結(jié)論綜上所述，平朔井工一礦19109工作面隸屬于平朔井工太西采區(qū)，是該采區(qū)9煤組的第四個工作面，西安研究院在實施物探探查工作的過程中，發(fā)現(xiàn)中煤集團(tuán)平朔井工一礦的19109工作面疑似存在陷落柱，在此基礎(chǔ)上，整體治理方案以探查為基礎(chǔ)，以封堵為核心，以鉆探為手段，與注漿為方法進(jìn)行了治理，治理工程具備良好效果。參考文獻(xiàn)1黃輔強，孫國忠.平朔井工一礦導(dǎo)水陷落柱注漿加固治理技術(shù)j.煤炭工程，2018，50（04）：5