陜西80家煤炭企業(yè)代表聽取招賢礦業(yè)離層水害治理經(jīng)驗介紹
7月26日、27日，由陜西省應(yīng)急管理廳主辦，榆林市政府、陜煤化集團協(xié)辦，陜西煤業(yè)股份有限公司承辦的全省煤礦安全高質(zhì)量發(fā)展現(xiàn)場會在陜煤集團曹家灘礦業(yè)公司召開。來自陜西省榆林、延安、銅川、寶雞、、咸陽、渭南、漢中六個市的80家煤炭企業(yè)代表參加了現(xiàn)場會。會議落實省委省政府“三個年”活動部署要求，全面總結(jié)近年來煤礦安全生產(chǎn)先進經(jīng)驗，推廣煤炭先進技術(shù)工藝，以點帶面提升全省煤礦本質(zhì)安全水平，推動煤礦安全高質(zhì)量發(fā)展。招賢礦業(yè)公司黨委委員、總經(jīng)理縱峰受邀參加大會，并對招賢礦業(yè)離層水害治理經(jīng)驗進行了匯報。 在煤礦智能化科技創(chuàng)新展區(qū)，招賢礦業(yè)展示了礦井概況及水害治理措施、效果等。縱峰介紹了招賢礦業(yè)水災(zāi)治理在如下幾個方面的創(chuàng)新和實踐：
為了超前治理礦井離層水害，2020年7月24日皖北煤電集團公司邀請武強院士等6位國內(nèi)知名防治水及礦壓防治專家就招賢煤礦離層水害問題進行討論，提出離層水防治技術(shù)，確定了“抽、排、裂、支、控”的復合災(zāi)害綜合防治技術(shù)措施，在1305工作面、1302工作面和1303工作面進行了工程實踐，并與科研院校合作開展多項科研項目，進行離層水害防控關(guān)鍵技術(shù)體系研究。 一、“抽”——地面抽排離層水鉆孔
因為招賢煤礦致災(zāi)離層水位置在宜君組礫巖與安定組泥巖交界面形成的離層空間，在地面設(shè)計施工抽排離層水鉆孔時，鉆孔施工至宜君組含水層底部，安定組上部離層空間，安裝大功率深井潛水泵，對工作面采動后煤層上覆巖層離層空間積水進行提前疏放。隨著抽排水鉆孔的持續(xù)抽水，工作面周邊長觀孔觀測到宜君組水位持續(xù)下降，宜君組含水層向離層空間補給減弱，減少離層水量，降低離層水水壓，降低了在工作面回采期間發(fā)生突水的危險性。
鉆孔施工期間，安排技術(shù)人員定期到現(xiàn)場研判層位，根據(jù)施工情況進行指導。鉆孔施工結(jié)束后，根據(jù)抽排水要求，鉆孔抽水深度小于385m、抽排水量62-100m3/h，故委托泵廠家特制深井潛水泵，型號為：250QJ100-480井用潛水泵，配套電機功率220kW，揚程480m，額定抽排水量100m3/h，抽排水管路選用直徑133mm無縫鋼管。待水量穩(wěn)定后，視水量大小調(diào)整潛水泵的功率型號。
二、“排”——工作面建立完善的排水系統(tǒng)
在工作面兩巷根據(jù)需求建立水倉、水溝以及沉淀池，水倉內(nèi)安裝潛水排沙泵進行排水，排水系統(tǒng)中泵流量和管路符合排水要求，排水系統(tǒng)的布置滿足預(yù)計的工作面涌水量的疏排要求。在地面調(diào)度指揮中心安裝水泵遠距離控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工作面水泵無人值守，遠距離控制水泵開停。
三、“裂”——超前施工頂板預(yù)裂爆破孔
分別在工作面兩巷施工深孔預(yù)裂爆破孔和走向切頂爆破孔，利用深孔預(yù)裂爆破措施提前弱化頂板，減小基本頂滑落、回轉(zhuǎn)強度;其中深孔預(yù)裂爆破孔為降低工作面回采時裂隙發(fā)育高度及初次來壓、周期來壓步距和強度，減小工作面回采后頂板大面積斷裂造成的沖擊;走向方向切頂爆破孔旨在破壞工作面上方“T”型覆巖空間結(jié)構(gòu)，切斷與大煤柱上方高位厚硬頂板的聯(lián)系，減弱其對機巷煤柱側(cè)應(yīng)力集中效應(yīng)。同時對相鄰工作面的風巷掘進提供一個應(yīng)力相對降低的圍巖環(huán)境。目前招賢煤礦備采工作面2306工作面采取地面水平井分段高壓水致裂厚層頂板防沖技術(shù)替代頂板預(yù)裂爆破孔的施工。
四、“支”——加強工作面支架管理
加強工作面管理，尤其是對支架初撐力、架形、設(shè)備使用與維護、頂板等的管理，采取精細化管理思路，注重細節(jié)、小隱患等;強化工作面風、機巷兩巷支護，防止巷道受工作面超前壓力影響兩幫及頂?shù)装逡平窟^大，阻礙工作面勻速推進，特采用錨索對兩巷超前加固、采用單元垛式支架超前支護沿空風巷。進入工作面液壓系統(tǒng)凈化水必須經(jīng)多級過濾，保證支架初撐力。
五、“控”——控制回采強度
工作面回采期間控制回采強度，在采用綜采放頂煤采煤工藝條件下，通過落實措施實現(xiàn)均衡放煤。在向斜軸部、構(gòu)造發(fā)育等位置，堅持限高開采或只采不放，快速推進，在頂煤較厚區(qū)段，控制采高均衡放煤。加強工作面放煤的精細化管理，實現(xiàn)工作面勻速推采，避免停采滯采。
六、“用”——變害為寶綜合利用
抽排的水經(jīng)過化驗，符合引用水標準，可以用于生產(chǎn)生活用水。目前，將抽排出的離層水作為招賢礦業(yè)、招賢鎮(zhèn)居民生產(chǎn)及生活用水進行了再利用，有效的解決了招賢鎮(zhèn)居民用水困難的難題。
七、工作面離層突水預(yù)警機制
招賢煤礦在工作面回采過程中，每天將地面長觀孔水位觀測數(shù)據(jù)、微震頻次及總能量值數(shù)據(jù)、瓦斯涌出量數(shù)據(jù)、工作面內(nèi)工作阻力數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，建立礦山水害多因素綜合監(jiān)測預(yù)警平臺。通過對日分析，周研判，月總結(jié)的分析方式，總結(jié)出適用于招賢煤礦的部分離層水突水規(guī)律，并以此研究出較實用的突水預(yù)警條件。
八、科研項目研究
招賢礦業(yè)2022年與中國礦業(yè)大學等院校合作，開展了“一采區(qū)侏羅系煤層采動后礦井覆巖賦水性變化及離層水防控技術(shù)研究”、“招賢煤礦宜君組含水層采后群孔抽水試驗及地下水水文地質(zhì)參數(shù)研究”等科研項目。通過“抽、排、裂、支、控”的復合災(zāi)害綜合防治技術(shù)措施實施，目前招賢礦業(yè)已實現(xiàn)了一采區(qū)東翼1305工作面、1303工作面和西翼1302工作面的安全回采，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益超過35億元;同時礦區(qū)將抽排出的離層水作為招賢鎮(zhèn)居民生產(chǎn)及生活用水進行了再利用，避免了水資源的浪費，有效的解決了招賢鎮(zhèn)居民用水困難的難題。2022年7月，由國家礦山安監(jiān)局陜西局、寶雞市應(yīng)急管理局、麟游縣人民政府聯(lián)合舉辦的寶雞咸陽區(qū)域煤礦水害治理經(jīng)驗現(xiàn)場交流會在招賢礦業(yè)召開。
在該技術(shù)項目的研究過程中，獲得了皖北煤電集團公司2021年度安全技術(shù)經(jīng)濟一體化課題推廣成果獎;獲得皖北煤電集團公司第十一屆科學技術(shù)獎科技進步特等獎;榮獲中國煤炭工業(yè)科學技術(shù)獎一等獎。該礦申報了5項專利，分別是3項實用新型專利《一種煤礦地質(zhì)井下防治水預(yù)警裝置》、《一種煤礦地質(zhì)工程防治水用鉆探裝置》、《一種煤礦地質(zhì)防治水監(jiān)測用取樣裝置》;2項發(fā)明專利(已受理)，分別為《地面抽排覆巖離層水防突水方法、裝置、終端及存儲介質(zhì)》《抽排覆巖離層水結(jié)構(gòu)及施工方法》?！陡呶浑x層突水誘導工作面切頂壓架災(zāi)害預(yù)警研究》、《采動覆巖高位離層水害防治地面抽排關(guān)鍵技術(shù)研究》、《離層積水量估算方法及離層突水預(yù)測研究》4篇論文在國家級媒體發(fā)表。
