超长工作面综合治水技术研究与应用

摘要：煤矿水害事故频发的主要原因是由复杂的煤矿水文地质条件造成的，煤矿企业的水文地质工作相对比较薄弱，缺乏先进的防治水技术手段，地质测量缺少先进的技术人才和专业的地质队伍，以及一些煤矿企业不重视合理的规划和布局，超强度开采普遍存在等相关因素造成煤矿水害时有发生。煤矿水害在煤矿的五大灾害中排名第二，也是影响矿井安全生产的重要因素。只有对其进行有效的防治，具有十分重要的现实意义和长远的战略意义。

关键字：超长工作面；综合治水

【分类号】：X832

随着开采强度和范围的增大，2703超长工作面采空区涌水对正常回采的不利影响越来越大。工作面架间淋水及采空区涌水导致采煤期间水上溜子，产生大量水煤，引起刮板输送机推不动，皮带跑偏，皮带起伏大段水煤流撒、煤仓卸煤口水煤无法控制等一系列问题，给兄弟区队管理带来了难度，给整个生产系统的正常运行带来了不利影响。同时工作面下段F703-3断层处、下巷120m泵坑处地势低凹，一旦排水设施出现故障，将造成工作面或巷道封顶，风流短路，有害气体浓度增加等一系列影响安全生产因素。

研究超长工作面治水技术可以将工作面涌水及时外排，消除水患，避免水灾事故的发生。

1 超长工作面涌水综合治理技术

（1）调斜开采

工作面上下巷之间最大落差近60m，开采初期采取调斜开采技术使工作面伪斜布置。生产中下巷超前中间巷，中间巷超前上巷，使之工作面上下段倾斜2～5°，减缓工作面底板水量动能，减少被冲走的末煤量。

（2）改造排水系统

生产过程中根据涌水变化情况，及时优化排水系统。在上段机尾围坝搭堰构筑水泵，从中截水。在中间巷开挖水沟，埋设排水管路。

优化前工作面涌水主要从下巷排出，排水路径为：上段下段下巷；

优化后工作面涌水分别从中间巷和下巷外排，排水路径为：上段中间巷、下段下巷。

通过排水系统的改造达到了超长工作面涌水从中截流分段外排。同时在下巷120m泵坑处填埋一个泵坑，拆除两台MD155-30×2多级泵和一台BQS-50/30潜水泵，仅保留一台潜水泵和一个泵坑。在工作面中间巷、下巷及断层处设置潜水泵排水。

（3）采空区埋泵

在下巷640m煤柱侧泵坑处搭设木垛，埋设一台BQS-50/30潜水泵，安设好排水管路，持续排出老塘积水。

在中间巷开挖水沟，埋设8寸排水管路，水沟断面0.4×0.4m2，有效拦截了上段老塘出水，缓解了下段断层上盘处及机尾处的排水压力。

（4）多级沉淀

工作面低洼处及机尾处构筑一级沉淀池；超前棚外构筑二级沉淀池；车场口泵坑附近设置三级沉淀池。

生产上段时安排1～2人，生产下段时安排2～3人，对三级沉淀池进行清淤。保证低洼处不积水、水泵不淤积，不空转。

（5）采煤机开挖水沟

利用采煤机在工作面底板开挖水沟，构筑采空区积水水流路径，确保积水不上溜子。割煤时根据工作面起伏情况调整滚筒高度，采用“落一刀，抬一刀”或“落四刀，抬二刀”的方法，使底板呈锯齿形向前推进，锯齿之间低凹部分便形成一道水沟，将水引至各顺槽端头临时泵坑或工作面低凹处。

2 结论

（1）2703超长工作面综合治水工作的关键是回采期间确保工作面和老空水不进入系统，机电设备正常运转，工作面及巷道低洼处排水设备完好及排水设备能力可靠。

（2）2703超长工作面俯采过程中水害防治技术，为受顶、底板水影响较大的综采工作面回采积累了经验，为今后类似条件下的工作面正常回采提供了一定的技术保障。

作者简介：

陈超，2011年毕业于河南理工大学采矿工程系，现任河南能源化工集团永煤公司城郊煤矿综采一队技术员。