專利名稱:復雜水文條件下水、煤同采的排水方法
復雜水文條件下水、煤同采的排水方法技術領域
本發明屬于煤礦開采技術領域。
背景技術:
我國重點煤礦受水威脅的煤炭儲量大約250億t,其中受地表水體(江、河、湖、海等)、松散含水層、基巖含水層等水體威脅的煤炭儲量近100億t。僅就受河流影響來看,就有200多個礦井受100余條大小河流威脅,而華北、華東、東北地區的煤田普遍被第四系和第三系松散層含水層覆蓋,造成其開采效益相對最好的淺部露頭區煤層開采困難。
煤礦頂板透水是一個受多種因素影響的非常復雜的問題,受到地質條件和構造、 水文地質條件以及人工開采條件的影響,可以總結為受到水源、覆巖地層、地質構造和采掘活動4種因素的共同控制。在復雜水文條件下,如何實現高產高效開采是國內采礦界需要解決的重大難題。
目前國內外防治頂板水主要是頂板布置疏干鉆孔,將頂板水預先放出,由于沒有專門的排水通道,一般是從運輸巷中直接排入井下水倉,所以預放水時不能與采煤同時進行,而且頂板水預放是一個長期過程,有的需排放2-3年,影響采煤工作面的接續。
再就是由于頂板水不可能預先全部放出,工作面開采時隨著頂板垮落產生導水裂隙,仍有大量的頂板水從工作面排出,排出的水與開采的煤粉混雜在一起,從運輸巷中排入井下水倉。因此,頂板預先放出的水和工作面渾水一起進入井下水倉,造成煤倉淤積,影響蓄水,增加清挖工作量。為以后井下水倉的水煤分離增加了困難,排水難度加大。
因此根據頂板的富水性,采取井下補充排水措施,是實現頂板水預放和采煤同時進行以及安全開采的前提。發明內容
本發明的目的是針對復雜水文條件下采煤與頂板水預放不能同時進行的問題和有效排水的問題,提出一種水、煤同采的排水方法,從而確保大水煤層的安全開采。
本發明的技術方案是
一種復雜水文條件下水、煤同采的排水方法,其特征在于
第一步工作面開采前,根據水文地質探測情況,首先在煤層頂板富水區的煤層中施工專用排水巷道,排水巷道首端連接工作面,排水巷道末端施工沉淀池,沉淀池與井底水倉之間貫通;排水巷道內挖排水溝,并進行必要的支護;排水巷道首端與工作面連接處設置濾網;
第二步再沿運輸皮帶巷開拓一條泄水巷道,泄水巷道的標高應低于皮帶巷的標高,且設計有一定的自流坡度;在運輸皮帶巷中間隔設立貫通眼,通過貫通眼將運輸皮帶巷與泄水巷道貫通;在泄水巷道的末端安裝振動篩,振動篩以后再開拓一條與運輸皮帶巷相連接的運煤巷道,運煤巷道中布置運輸設備;
第三步在專用排水巷道中向煤層頂板富水區鉆放水孔,使一部分頂板水提前放出,放出后通過排水巷道排入沉淀池,沉淀后排入井底水倉;
第四步當一部分頂板水提前放出后,在繼續放出的同時進行工作面開采,頂板水形成的一部分水煤體經濾網過濾后進入排水巷道,從排水巷道排入沉淀池,沉淀后排入井底水倉;剩余的水煤體從最近的貫通眼中泄入泄水巷道,水煤體流至振動篩時,粒度大于篩縫間隙的固體顆粒得到過濾,篩上的過濾煤炭裝入運輸設備,從運煤巷道運至運輸皮帶巷, 再與工作面煤炭一起通過運輸皮帶機運至井下煤倉;篩下的煤泥水排入井下水倉。
本發明的積極效果是針對煤層的富水性,使頂板的水超前從專用排水巷道排出; 在放水的同時進行采煤,工作面的水煤體一部分經濾網過濾后進入專用排水巷道,剩余部分分流到泄水巷道,經振動篩分離后排出;從而減輕了超前放水和順槽排水的壓力,改變了工作面原來單一的排水模式,將工作面排水系統分成三部分排出,提高工作面的排水能力, 從而保持工作面排水的暢通以及水、煤同采,并保持安全開采。通過濾網過濾和振動篩分離,將煤過濾出來,防止排水巷道的擁堵,保持排水系統的暢通,實現了煤泥水進入井下水倉前的提前凈化,減少了井下水倉的淤泥量,保證了水倉的蓄水能力。
下面結合
本發明的實施。
圖I是本發明實施例的示意圖。
圖例說明,I-工作面,2-運輸皮帶,3-貫通眼,4-振動篩,5-泄水巷道,7_井底水倉, 8-排水巷道,9-運輸皮帶巷,10運煤巷道,11-運輸設備,12-濾網,13-沉淀池,14-富水區。
具體實施方式
一種復雜水文條件下工作面排水方法,如下
I、工作面I開采前,根據水文地質探測情況,首先在煤層頂板富水區14的煤層中施工專用排水巷道8,排水巷道8首端連接工作面1,末端施工沉淀池13,沉淀池13與井底水倉7之間貫通;排水巷道8內挖排水溝,并進行必要的支護;排水巷道8首端與工作面I 連接處設置濾網12 ;
2、再沿運輸皮帶巷9開拓一條泄水巷道5,泄水巷道5的標高應低于皮帶巷9的標高,且設計有一定的自流坡度;在運輸皮帶巷9中每隔一定距離設立貫通眼3,通過貫通眼 3將運輸皮帶巷9與泄水巷道5貫通;在泄水巷道5的末端安裝振動篩4,振動篩4以后再開拓一條與運輸皮帶巷9相連接的運煤巷道10,運煤巷道10中布置運輸設備11 ;運輸設備 11與運輸皮帶巷9中的運輸皮帶2銜接;
3、之后,在專用排水巷道8中向煤層頂板富水區14鉆放水孔,使一部分頂板水提前放出,放出后通過排水巷道8排入沉淀池13,沉淀后排入井底水倉7 ;
4、當一部分頂板水提前放出后,在繼續放出的同時進行工作面I的開采,頂板水形成的一部分水煤體經濾網12過濾后進入排水巷道8,從排水巷道8排入沉淀池13,沉淀后排入井底水倉7 ;剩余的水煤體從最近的貫通眼3中泄入泄水巷道5,水煤體流至振動篩4時,粒度大于篩縫間隙的固體顆粒得到過濾,篩上的過濾煤炭裝入運輸設備11,從運煤巷道10運至運輸皮帶巷9,再與工作面煤炭一起通過運輸皮帶機2運至井下煤倉6 ;篩下的煤泥水排入井下水倉7。
權利要求
1.一種復雜水文條件下水、煤同采的排水方法,其特征在于第一步工作面開采前,根據水文地質探測情況,首先在煤層頂板富水區的煤層中施工專用排水巷道,排水巷道首端連接工作面,排水巷道末端施工沉淀池,沉淀池與井底水倉之間貫通;排水巷道內挖排水溝,并進行支護;排水巷道首端與工作面連接處設置濾網;第二步再沿運輸皮帶巷開拓一條泄水巷道,泄水巷道的標高應低于皮帶巷的標高,且設計有自流坡度;在運輸皮帶巷中間隔設立貫通眼,通過貫通眼將運輸皮帶巷與泄水巷道貫通;在泄水巷道的末端安裝振動篩,振動篩以后再開拓一條與運輸皮帶巷相連接的運煤巷道,運煤巷道中布置運輸設備;第三步在專用排水巷道中向煤層頂板富水區鉆放水孔,使一部分頂板水提前放出,放出后通過排水巷道排入沉淀池,沉淀后排入井底水倉;第四步當一部分頂板水提前放出后,在繼續放出的同時進行工作面開采,頂板水形成的一部分水煤體經濾網過濾后進入排水巷道,從排水巷道排入沉淀池,沉淀后排入井底水倉;剩余的水煤體從最近的貫通眼中泄入泄水巷道,水煤體流至振動篩時,粒度大于篩縫間隙的固體顆粒得到過濾,篩上的過濾煤炭裝入運輸設備,從運煤巷道運至運輸皮帶巷,再與工作面煤炭一起通過運輸皮帶機運至井下煤倉;篩下的煤泥水排入井下水倉。
全文摘要
本發明公開了一種復雜水文條件下水、煤同采的排水方法,首先在煤層頂板富水區的煤層中施工連接工作面的專用排水巷道,排水巷道末端施工沉淀池;再沿運輸皮帶巷開拓一條泄水巷道;在運輸皮帶巷中間隔設立貫通運輸皮帶巷與泄水巷道的貫通眼,在泄水巷道末端安裝振動篩,振動篩以后再開拓運煤巷道;在排水巷道中向煤層頂板富水區鉆放水孔,使一部分頂板水提前放出,放出后通過排水巷道排入沉淀池,沉淀后排入井底水倉;當一部分頂板水提前放出后,在繼續放出的同時進行工作面開采即可。本發明針對煤層富水性,使頂板水超前從專用排水巷道排出;在放水的同時進行采煤,從而減輕了超前放水和順槽排水的壓力,改變了工作面原來單一的排水模式。
文檔編號E21F16/00GK102926803SQ20121042601
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月30日 優先權日2012年10月30日
發明者孟凡剛, 靖曉穎, 李樹興, 張顯峰, 曹守新 申請人:開灤(集團)有限責任公司東歡坨礦業分公司