大水矿井顶板水排出方法

摘要

本发明公开了一种大水矿井顶板水排出方法，首先在工作面开采前，在轨道巷和皮带巷中施工排水沟和间隔设立蓄水钻窝；在皮带巷下方开拓一条与皮带巷平行的疏水通道，疏水通道末端设立水煤体分离设施，在皮带巷中间隔设立贯通眼，通过贯通眼将皮带巷与疏水通道贯通，并在贯通处设挡水结构，然后在上部轨道巷和下部皮带巷中向煤层顶板布置疏干钻孔，将顶板水预先放出；在预放顶板水的同时，进行工作面开采，工作面产生的浑水从贯通眼中进入疏水通道，直至流入水煤体分离设施。本发明针对顶板水的富水性，设计了超前放水与工作面水煤体两个疏水净化通道，排水时互不影响，实现工作面采煤与排水同步进行。

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

在煤矿开采技术领域，日涌水量大于1万吨或超过正常日涌水量2倍以上 的矿井称为大水矿井。

我国重点煤矿受水威胁的煤炭储量大约250亿t，其中受地表水体（江、河、 湖、海等）、松散含水层、基岩含水层等水体威胁的煤炭储量近100亿t。仅就 受河流影响来看，就有200多个矿井受100余条大小河流威胁，而华北、华东、 东北地区的煤田普遍被第四系和第三系松散层含水层覆盖，造成其开采效益相 对最好的浅部露头区煤层开采困难。

煤矿顶板透水是一个受多种因素影响的非常复杂的问题，受到地质条件和 构造、水文地质条件以及人工开采条件的影响，可以总结为受到水源、覆岩地 层、地质构造和采掘活动4种因素的共同控制。在大水条件下，如何实现高产 高效开采是国内采矿界需要解决的重大难题。

目前国内外防治顶板水主要是顶板布置泄水钻孔，将顶板水预先放出，由 于没有专门的排水通道，一般是从运输巷中直接排入井下水仓，所以预放水时 不能与采煤同时进行，而且顶板水预放是一个长期过程，有的需排放2-3年，影 响采煤工作面的接续。

再就是由于顶板水不可能预先全部放出，工作面开采时随着顶板垮落，仍 有大量的顶板水从工作面排出，排出的水与开采的煤粉混杂在一起，从运输巷 中排入井下水仓。因此，顶板预先放出的水和工作面浑水一起进入井下水仓， 为以后井下水仓的水煤分离增加了困难，排水难度加大。

发明内容

本发明的目的是针对复杂大水煤矿条件下的顶板预放水与工作面浑水不分 带来的排水难度，提出一种多疏水通道系统的顶板水排出方法。

为达到上述目的，本发明大水矿井顶板水排出方法的技术方案是：

第一步：在工作面开采前，首先在上部的轨道巷和下部的皮带巷中施工排 水沟，并且每隔一定距离设立蓄水钻窝；沿皮带巷开拓一条疏水通道，疏水通 道的标高应低于皮带巷的标高，疏水通道末端设立水煤体分离设施，在皮带巷 中每隔一定距离设立贯通眼，通过贯通眼将皮带巷与疏水通道贯通，并在贯通 处设挡水结构；

上述的水煤体分离设施可以是沉淀池，亦可以是振动筛。

第二步、在上部轨道巷和下部皮带巷中向煤层顶板布置泄水钻孔，将顶板 水预先放出，放出的水从排水沟逐个进入蓄水钻窝，固体物在蓄水钻窝逐步得 到沉淀，沉淀后的清水排至井下水仓，蓄水钻窝的固体物定期清除；

第三步、在预放顶板水的同时，进行工作面开采，工作面产生的浑水从贯 通眼中进入疏水通道，直至流入水煤体分离设施，浑水中的煤和水得到分离， 分离水排入井下水仓，分离煤运至井下煤仓。

本发明的积极效果是：

针对顶板水的富水性，设计了超前放水与工作面水煤体两个疏水净化通道， 排水时互不影响，实现工作面采煤与排水同步进行；而且进入水仓前进行了净 化和煤水分离，大大减少了水仓的固体物淤积，减少了清淤工作量，排水方便。

附图说明

下面结合附图说明本发明的实施。

图1是本发明实施例的示意图。

图例说明，1轨道巷，2-皮带巷，3-工作面，4-贯通眼，5-蓄水钻窝，6- 挡水结构，7-疏水通道，8-排水沟，9-水煤体分离设施，10-井下水仓，11-井 下煤仓。

具体实施方式

如图1所示，本发明大水矿井顶板水排出方法的技术方案是：

1、在工作面3开采前，首先在上部轨道巷1和下部皮带巷2中施工排水沟 8，并且每隔一定距离设立蓄水钻窝5；在皮带巷2下方开拓一条与皮带巷2平 行的疏水通道7，疏水通道7末端设立水煤体分离设施9，在皮带巷2中每隔一 定距离设立贯通眼4，通过贯通眼4将皮带巷2与疏水通道7贯通，并在贯通处 设挡水结构6；

上述的水煤体分离设施9可以是沉淀池，亦可以是振动筛。

2、然后按照传统方法在上部轨道巷1和下部皮带巷2中向煤层顶板布置泄 水钻孔，将顶板水预先放出，放出的水从排水沟8逐个进入蓄水钻窝5，固体物 在蓄水钻窝5逐步得到沉淀，沉淀后的清水排至井下水仓10，蓄水钻窝5的固 体物定期清除；

3、在工作面开采时，工作面3产生的浑水从贯通眼4中进入疏水通道7， 直至流入水煤体分离设施9，浑水中的煤和水得到分离，分离水排入井下水仓 10，分离煤运至井下煤仓11。