招贤矿业抓好离层水害治理 推动煤矿安全高质量发展

7月26日~27日，由陕西省应急管理厅主办，榆林市政府、陕煤化集团协办，陕西煤业股份有限公司承办的全省煤矿安全高质量发展现场会在陕煤集团曹家滩矿业公司召开。来自陕西省榆林、延安、铜川、宝鸡、、咸阳、渭南、汉中六个市的80家煤炭企业代表参加了现场会。会议落实省委省政府“三个年”活动部署要求，全面总结近年来煤矿安全生产先进经验，推广煤炭先进技术工艺，以点带面提升全省煤矿本质安全水平，推动煤矿安全高质量发展。招贤矿业公司党委委员、总经理纵峰受邀参加大会，并对招贤矿业离层水害治理经验进行了汇报。
在煤矿智能化科技创新展区，招贤矿业展示了矿井概况及水害治理措施、效果等。纵峰介绍了招贤矿业水灾治理在如下几个方面的创新和实践：
为了超前治理矿井离层水害，2020年7月24日皖北煤电集团公司邀请武强院士等6位国内知名防治水及矿压防治专家就招贤煤矿离层水害问题进行讨论，提出离层水防治技术，确定了“抽、排、裂、支、控”的复合灾害综合防治技术措施，在1305工作面、1302工作面和1303工作面进行了工程实践，并与科研院校合作开展多项科研项目，进行离层水害防控关键技术体系研究。
一、“抽”——地面抽排离层水钻孔
因为招贤煤矿致灾离层水位置在宜君组砾岩与安定组泥岩交界面形成的离层空间，在地面设计施工抽排离层水钻孔时，钻孔施工至宜君组含水层底部，安定组上部离层空间，安装大功率深井潜水泵，对工作面采动后煤层上覆岩层离层空间积水进行提前疏放。随着抽排水钻孔的持续抽水，工作面周边长观孔观测到宜君组水位持续下降，宜君组含水层向离层空间补给减弱，减少离层水量，降低离层水水压，降低了在工作面回采期间发生突水的危险性。
钻孔施工期间，安排技术人员定期到现场研判层位，根据施工情况进行指导。钻孔施工结束后，根据抽排水要求，钻孔抽水深度小于385m、抽排水量62-100m3/h，故委托泵厂家特制深井潜水泵，型号为：250QJ100-480井用潜水泵，配套电机功率220kW，扬程480m，额定抽排水量100m3/h，抽排水管路选用直径133mm无缝钢管。待水量稳定后，视水量大小调整潜水泵的功率型号。
二、“排”——工作面建立完善的排水系统
在工作面两巷根据需求建立水仓、水沟以及沉淀池，水仓内安装潜水排沙泵进行排水，排水系统中泵流量和管路符合排水要求，排水系统的布置满足预计的工作面涌水量的疏排要求。在地面调度指挥中心安装水泵远距离控制系统，实现工作面水泵无人值守，远距离控制水泵开停。
三、“裂”——超前施工顶板预裂爆破孔
分别在工作面两巷施工深孔预裂爆破孔和走向切顶爆破孔，利用深孔预裂爆破措施提前弱化顶板，减小基本顶滑落、回转强度；其中深孔预裂爆破孔为降低工作面回采时裂隙发育高度及初次来压、周期来压步距和强度，减小工作面回采后顶板大面积断裂造成的冲击；走向方向切顶爆破孔旨在破坏工作面上方“T”型覆岩空间结构，切断与大煤柱上方高位厚硬顶板的联系，减弱其对机巷煤柱侧应力集中效应。同时对相邻工作面的风巷掘进提供一个应力相对降低的围岩环境。目前招贤煤矿备采工作面2306工作面采取地面水平井分段高压水致裂厚层顶板防冲技术替代顶板预裂爆破孔的施工。
四、“支”——加强工作面支架管理
加强工作面管理，尤其是对支架初撑力、架形、设备使用与维护、顶板等的管理，采取精细化管理思路，注重细节、小隐患等；强化工作面风、机巷两巷支护，防止巷道受工作面超前压力影响两帮及顶底板移近量过大，阻碍工作面匀速推进，特采用锚索对两巷超前加固、采用单元垛式支架超前支护沿空风巷。进入工作面液压系统净化水必须经多级过滤，保证支架初撑力。
五、“控”——控制回采强度
工作面回采期间控制回采强度，在采用综采放顶煤采煤工艺条件下，通过落实措施实现均衡放煤。在向斜轴部、构造发育等位置，坚持限高开采或只采不放，快速推进，在顶煤较厚区段，控制采高均衡放煤。加强工作面放煤的精细化管理，实现工作面匀速推采，避免停采滞采。
六、“用”——变害为宝综合利用
抽排的水经过化验，符合引用水标准，可以用于生产生活用水。目前，将抽排出的离层水作为招贤矿业、招贤镇居民生产及生活用水进行了再利用，有效的解决了招贤镇居民用水困难的难题。
七、工作面离层突水预警机制
招贤煤矿在工作面回采过程中，每天将地面长观孔水位观测数据、微震频次及总能量值数据、瓦斯涌出量数据、工作面内工作阻力数据进行统计分析，建立矿山水害多因素综合监测预警平台。通过对日分析，周研判，月总结的分析方式，总结出适用于招贤煤矿的部分离层水突水规律，并以此研究出较实用的突水预警条件。
八、科研项目研究
招贤矿业2022年与中国矿业大学等院校合作，开展了“一采区侏罗系煤层采动后矿井覆岩赋水性变化及离层水防控技术研究”、“招贤煤矿宜君组含水层采后群孔抽水试验及地下水水文地质参数研究”等科研项目。通过“抽、排、裂、支、控”的复合灾害综合防治技术措施实施，目前招贤矿业已实现了一采区东翼1305工作面、1303工作面和西翼1302工作面的安全回采，产生的经济效益超过35亿元；同时矿区将抽排出的离层水作为招贤镇居民生产及生活用水进行了再利用，避免了水资源的浪费，有效的解决了招贤镇居民用水困难的难题。2022年7月，由国家矿山安监局陕西局、宝鸡市应急管理局、麟游县人民政府联合举办的宝鸡咸阳区域煤矿水害治理经验现场交流会在招贤矿业召开。
在该技术项目的研究过程中，获得了皖北煤电集团公司2021年度安全技术经济一体化课题推广成果奖；获得皖北煤电集团公司第十一届科学技术奖科技进步特等奖；荣获中国煤炭工业科学技术奖一等奖。该矿申报了5项专利，分别是3项实用新型专利《一种煤矿地质井下防治水预警装置》、《一种煤矿地质工程防治水用钻探装置》、《一种煤矿地质防治水监测用取样装置》；2项发明专利（已受理），分别为《地面抽排覆岩离层水防突水方法、装置、终端及存储介质》《抽排覆岩离层水结构及施工方法》。《高位离层突水诱导工作面切顶压架灾害预警研究》、《采动覆岩高位离层水害防治地面抽排关键技术研究》、《离层积水量估算方法及离层突水预测研究》4篇论文在国家级媒体发表。（吴琼）

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