适用于多煤层开采单斜构造采区的采空区积水处理方法

摘要

本发明公开了一种适用于多煤层开采单斜构造采区的采空区积水处理方法，工作面沿煤层走向布置，相邻工作面的相邻巷道之间设置有相互连通的联巷；在标高最低的工作面下部巷道与采区保护煤柱之间沿采区保护煤柱施工一条泄水巷；工作面推采至联巷时，在联巷内施工防水密闭，安装泄水管并设置阀门；上一工作面回采完毕、回采下一工作面时，当工作面推采至于上一工作面的联巷时打开联巷阀门，将两工作面采空区导通；最后对泄水巷中的积水进行抽排。本发明能够避免采空区大量积水对上覆煤层底板（下一煤层顶板）长期渗泡，减少顶板安全事故的发生。

说明书

技术领域

本发明属于采矿工程技术领域，尤其涉及多煤层矿井开采过程中采空区积水的处理，具体为一种适用于多煤层开采单斜构造采区的采空区积水处理方法。

背景技术

对于多煤层开采的矿井，上覆煤层采空区积水对下一煤层回采的安全威胁巨大，上覆煤层采空区积水治理是保证下覆煤层安全顺利开采的关键。目前，多数矿井是在下覆煤层巷道掘进和工作面回采前通过物探方式探测出上覆采空区富水区域，然后采用钻探方式提前对采空区积水进行疏放，以保证安全回采。

该方法的缺点在于，所有工作都是在下覆煤层开采时进行，如果上覆煤层采空区积水较多，为保证排干积水、确保巷道安全掘进和工作面安全回采可能影响生产；采空区大量积水对上覆煤层底板（下一煤层顶板）长期渗泡，特别是当层间距较小时，不利于下一煤层顶板管理，容易引起顶板安全事故。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种适用于多煤层开采单斜构造采区的采空区积水处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于多煤层开采单斜构造采区的采空区积水处理方法，

每层采区的设置为：沿煤层走向设置工作面，由高到低依次设置排列多个工作面；相邻工作面的相邻巷道之间设置有相互连通的联巷；标高最低的工作面下部巷道距离采区保护煤柱边界20-30m，在标高最低的工作面下部巷道与采区保护煤柱之间沿采区保护煤柱施工一条泄水巷，泄水巷与标高最低的工作面下部巷道之间设置有相互连通的联巷；

开采过程中：工作面推采至联巷时，在联巷内施工防水密闭，并安装泄水管，泄水管设置阀门；上一工作面回采完毕、回采下一工作面时，当工作面推采至于上一工作面的联巷时打开联巷阀门，将两工作面采空区导通；每个工作面回采结束后，根据工作面测量数据，和各联巷导水情况，圈定出可能产生局部积水的区域及可能的积水量；对泄水巷中的积水进行抽排；

下覆煤层开采施工前：利用钻探有针对性地对上覆煤层采空区圈定出的积水区进行超前探放水施工。

进一步的优化，工作面巷道施工过程中，根据下部巷道底板标高，调整联巷位置，使联巷位于巷道各低洼点处。

进一步的，泄水管位于上一工作面侧为进水口，位于下一工作面侧安装阀门用于放水。

进一步的，泄水巷施工至最后一个工作面下部巷道的最低洼位置。

本发明的几个关键点：

（1）将上覆煤层采空区积水治理的绝大部分工作提前到上覆煤层开采设计及施工过程中，超前谋划、提前预防，消除了下覆煤层开采突水和顶板安全隐患，提高了下覆煤层巷道施工和回采效率；

（2）充分利用煤层底板自然流水坡度，通过联巷泄水管将采空区连成一片；

（3）在采（盘）区下部（标高最低）边缘施工泄水巷，集中排出大部分采空区涌水；

（4）通过回采过程中测量数据，圈画出可能产生采空区涌水局部积聚的区域，以便于后期有针对性进行处理。

本发明相比现有技术的有益效果为：

该发明将事后处理改为提前预防、超前设计施工，利用联巷泄水管将上覆煤层各工作面采空区连成一片，通过煤层底板自然流水坡度将采空区大部分涌水汇聚到标高最低处工作面的采空区，最后通过各联巷泄水管与泄水巷连通、进而排出。当下覆煤层巷道掘进和回采时利用钻探对小区域积水进行排放即可。保证排干积水、避免采空区大量积水对上覆煤层底板（下一煤层顶板）长期渗泡，利于下一煤层顶板管理，避免引起顶板安全事故。

附图说明

图1为本发明实施例同一层的采区整体布置示意图。

附图标记：

1145~1110为不同高度的等高线；2S201~2S205为不同的工作面；L1~L5为联巷；X1为泄水巷。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种适用于多煤层开采单斜构造采区的采空区积水处理方法，

每层采区的设置为：沿煤层走向设置工作面，采区等高线1145~1110由高到低，由高到低依次设置排列多个工作面2S201~2S205；相邻工作面的相邻巷道之间设置有相互连通的联巷L1~L5；标高最低的工作面下部巷道距离采区保护煤柱边界20-30m，在标高最低的工作面下部巷道与采区保护煤柱之间沿采区保护煤柱方向设置一条泄水巷X1，泄水巷X1与标高最低的工作面下部巷道之间设置有相互连通的联巷L9；

本实施例开采施工过程中：

（1）工作面巷道施工过程中，根据下部巷道底板标高，适当调整联巷位置，保证联巷位于巷道各低洼点处；

（2）工作面回采过程中，每回采一定距离进行一次工作面底板标高测量；

（3）工作面推采至联巷时，在联巷内施工防水密闭，在密闭靠下部根据预计水量安设适当直径的泄水管：泄水管位于上一工作面侧为进水口（采取措施进行挡矸和保护，防止压埋或堵塞），位于下一工作面侧用安装阀门用于放水；泄水管直径根据该联巷附近汇水量确定，长3300mm；

（4）上一工作面回采完毕、回采下一工作面时，当工作面推采至于上一工作面的联巷时打开联巷阀门，将两工作面采空区导通；

（5）每个工作面回采结束后，根据工作面测量数据，和各联巷导水情况，圈定出可能产生局部积水的区域及可能的积水量。对泄水巷中的积水进行抽排。

下覆煤层开采施工前：利用钻探有针对性地对上覆煤层采空区圈定出的积水区进行超前探放水施工。

泄水巷长度延伸到盘区最低洼点处；宽度为矿井正常巷道宽度。

本实施例中相邻工作面的相邻巷道之间设置有多个相互连通的联巷，联巷处于巷道局部低洼点。

泄水巷与标高最低的工作面下部巷道之间可以设置有多个相互连通的联巷，联巷处于巷道局部低洼点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。