专利名称：回采工作面顶板水预疏放施工方法
技术领域：
本发明涉及煤矿地下水治理技术，具体为一种回采工作面顶板水预疏放施工方法。
背景技术：
煤矿开采过程中，某些区域回采工作面煤层上经常会遇到含水层，大工作面回采过程中，老顶跨落后，涌水量会达到最大，而且来势突然，使工作面正常生产造成严重威胁， 给工作面排水系统形成大的冲击，特别是下山回采时，涌水易紧跟工作面，危害更严重，制约生产。另外该地质条件下，回采工作面老顶跨落后，水色呈灰白色。经分析砂岩下部有一层铝质泥岩，又称桃花泥岩，其铝质泥岩呈灰白色和灰色，松软，细腻，具滑感，以高岭石为主，含大量菱铁质鮞粒及黄铁矿团块。水质异常是因为砂岩水在间接顶板垮落过程中流经铝质岩层造成的。该水与清水相比，处理难度加大，主要体现在用药量增多，污泥沉淀量增大；处理后的水，虽然水质清澈，但水表面漂浮有一层泡沫状杂质；斜板池药水混合区上层漂浮大量的泡沫状杂质，不易消除。发明内容
本发明为了解决回采工作面煤层上的含水层的处理的技术问题，提供了一种回采工作面顶板水预疏放施工方法。
本发明是由以下技术方案实现的，一种回采工作面顶板水预疏放施工方法，工作面为先下山后上山回采，在工作面回采之前，在工作工作面侧的顺槽巷道对工作面顶板进行提前放水处理，巷道每掘进250-500米，在巷道的最低处施工一个钻场硐室和一个水仓， 水仓处安装两台水泵，一台正常工作，一台备用；然后在巷道铺设两趟排水管路，排水系统为独立的排水系统，在钻场硐室内向工作面顶板方向施工排水钻孔，钻孔水利用软管直接导入水仓，再利用巷道排水系统排水，排水时间不低于3个月，直到单孔出水量不大于IOm3/ h。
钻孔向工作面侧呈扇形布置，钻孔仰角为30-60°，钻孔深度超过砂岩层20 — 50 米。
可见本发明通过采用提前疏放顶板水，有效减少了回采过程中的涌水量，摆脱了顶板水对矿井生产的困扰，解除了水患对生产的影响，为回采作业提供了安全舒适的工作环境，为回采工作面的稳产高产创造了条件。
同时提前放水，水流洁净，无需对水体进行复杂的净化处理，能够更好的、有针对性地安排防治水费用，节省不必要的工程投入。
图1为本发明所述方法巷道布置示意2为钻场硐室钻孔布置图。
具体实施方式
我集团公司长平矿水文地质条件综合分析，欲开采三号煤层上覆编号为K8、KlO 砂岩含水层含水较大。在工作面初采后老顶垮落时，出水量大，来势突然，易给工作面正常生产造成严重威胁，同时给工作面排水系统形成大的冲击。
而通过地面电法勘探资料中圈定的富水异常区含水较丰富，若不提前疏放，回采时易造成局部地段涌水量突然增大，特别是在下山向上山地形回采时，危害更大。
三号煤回采工作面初采老顶跨落后，流出的水色呈灰白色。经分析KlO砂岩下部有一层铝质泥岩，又称桃花泥岩，其铝质泥岩呈灰白色和灰色，松软，细腻，具滑感，以高岭石为主，含大量菱铁质鮞粒及黄铁矿团块。水质异常是因为KlO砂岩水在间接下渗过程中流经铝质岩层造成的。该水与清水相比，处理难度加大，主要体现在用药量增多，污泥沉淀量增大；处理后的水，虽然水质清澈，但水表面漂浮有一层泡沫状杂质；斜板池药水混合区上层漂浮大量的泡沫状杂质，不易消除。
为了消除这种危害，我们采取以下措施长平矿III 4303工作面2采用一次采全高方法回采。工作面顺槽巷情况4205巷3供进风、运煤、供水、排水用；4206巷1供进风、供电、供液、供水、运料、排水用。
(一)、工作面概况III 4303工作面2走向长599米，倾斜宽225米，整体为南高北低，东高西低，局部低洼。
III 4303工作面2开采的3 #煤层，位于顶板5下部，上距K8砂岩平均40m ；距KlO 砂岩平均96m ；层位稳定、全区可采。煤层厚4. 60-6. 35m,平均厚5. 86m ；煤层顶板岩性基本稳定。
(二 )、疏放顶板水设计1、选择III4205巷3和III4206巷1疏放III4303工作面2的顶板水。III4205巷、III4206 巷每掘进300米左右在低洼侧施工一钻场硐室4和容量为30m3水仓，进水管和排水管安设三通。30m3水仓处安设两台37KW水泵，一台工作，一台备用。
2, III 4205巷铺设两趟dlOOmm的管路，钻场进行疏放水；III 4206巷铺设两趟 dlOOmm管路，钻场进行疏放水。钻孔水利用接水箱、导水管导入水仓，再利用巷道排水系统排走。
3、钻探设备钻探设备采用ZDY—4000型钻机和相配套的钻杆钻头。设计单孔最大放水量为50 m3/ h，一般为20-30 m3/h，放水总量控制在100 m3/h以内。
4、钻孔设计每个钻场4预计施工三个钻孔6，钻孔总进尺699米，设计钻孔参数及施工参数如下钻孔施工参数
权利要求
1.一种回采工作面顶板水预疏放施工方法，其特征在于工作面为先下山后上山回采，在工作面回采之前，在工作工作面侧的顺槽巷道对工作面顶板进行提前放水处理，巷道每掘进250-500米，在巷道的最低处施工一个钻场硐室和一个水仓，水仓处安装两台水泵， 一台正常工作，一台备用；然后在巷道铺设两趟排水管路，排水系统为独立的排水系统，在钻场硐室内向工作面顶板方向施工排水钻孔，钻孔水利用软管直接导入水仓，再利用巷道排水系统排水。
2.根据权利要求1所述的回采工作面顶板水预疏放施工方法，其特征在于排水时间不低于3个月，直到单孔出水量不大于10m3/h。
3.根据权利要求1所述的回采工作面顶板水预疏放施工方法，其特征在于钻孔向工作面侧呈扇形布置，钻孔仰角为30-60°，钻孔深度超过砂岩层20—50米。
全文摘要
本发明涉及煤矿地下水治理技术，具体为一种回采工作面顶板水预疏放施工方法。解决回采工作面煤层上的含水层的处理的技术问题，作面为先下山后上山回采，在工作面回采之前，在工作工作面侧的顺槽巷道对工作面顶板进行提前放水处理，在巷道的最低处施工一个钻场硐室和一个水仓，然后在巷道铺设两趟排水管路，排水系统为独立的排水系统，在钻场硐室内向工作面顶板方向施工排水钻孔，钻孔水利用软管直接导入水仓，再利用巷道排水系统排水。本发明通过采用提前疏放顶板水，有效减少了回采过程中的涌水量，摆脱了顶板水对矿井生产的困扰，解除了水患对生产的影响，为回采作业提供了安全舒适的工作环境，为回采工作面的稳产高产创造了条件。
文档编号E21F16/00GK102505963SQ20111035592
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者何健, 刘红军, 张育恒, 王家学, 薛晓星, 赵方亮 申请人:山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司