專利名稱：復(fù)雜水文條件下水、煤同采的排水方法
復(fù)雜水文條件下水、煤同采的排水方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國重點(diǎn)煤礦受水威脅的煤炭儲(chǔ)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(chǔ)量近100億t。僅就受河流影響來看，就有200多個(gè)礦井受100余條大小河流威脅，而華北、華東、東北地區(qū)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(duì)最好的淺部露頭區(qū)煤層開采困難。
煤礦頂板透水是一個(gè)受多種因素影響的非常復(fù)雜的問題，受到地質(zhì)條件和構(gòu)造、 水文地質(zhì)條件以及人工開采條件的影響，可以總結(jié)為受到水源、覆巖地層、地質(zhì)構(gòu)造和采掘活動(dòng)4種因素的共同控制。在復(fù)雜水文條件下，如何實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效開采是國內(nèi)采礦界需要解決的重大難題。
目前國內(nèi)外防治頂板水主要是頂板布置疏干鉆孔，將頂板水預(yù)先放出，由于沒有專門的排水通道，一般是從運(yùn)輸巷中直接排入井下水倉，所以預(yù)放水時(shí)不能與采煤同時(shí)進(jìn)行，而且頂板水預(yù)放是一個(gè)長期過程，有的需排放2-3年，影響采煤工作面的接續(xù)。
再就是由于頂板水不可能預(yù)先全部放出，工作面開采時(shí)隨著頂板垮落產(chǎn)生導(dǎo)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(yùn)輸巷中排入井下水倉。因此，頂板預(yù)先放出的水和工作面渾水一起進(jìn)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(jù)頂板的富水性，采取井下補(bǔ)充排水措施，是實(shí)現(xiàn)頂板水預(yù)放和采煤同時(shí)進(jìn)行以及安全開采的前提。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)復(fù)雜水文條件下采煤與頂板水預(yù)放不能同時(shí)進(jìn)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(fā)明的技術(shù)方案是
一種復(fù)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(jù)水文地質(zhì)探測(cè)情況，首先在煤層頂板富水區(qū)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(nèi)挖排水溝，并進(jìn)行必要的支護(hù)；排水巷道首端與工作面連接處設(shè)置濾網(wǎng)；
第二步再沿運(yùn)輸皮帶巷開拓一條泄水巷道，泄水巷道的標(biāo)高應(yīng)低于皮帶巷的標(biāo)高，且設(shè)計(jì)有一定的自流坡度；在運(yùn)輸皮帶巷中間隔設(shè)立貫通眼，通過貫通眼將運(yùn)輸皮帶巷與泄水巷道貫通；在泄水巷道的末端安裝振動(dòng)篩，振動(dòng)篩以后再開拓一條與運(yùn)輸皮帶巷相連接的運(yùn)煤巷道，運(yùn)煤巷道中布置運(yùn)輸設(shè)備；
第三步在專用排水巷道中向煤層頂板富水區(qū)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(dāng)一部分頂板水提前放出后，在繼續(xù)放出的同時(shí)進(jìn)行工作面開采，頂板水形成的一部分水煤體經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)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(dòng)篩時(shí)，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(yùn)輸設(shè)備，從運(yùn)煤巷道運(yùn)至運(yùn)輸皮帶巷， 再與工作面煤炭一起通過運(yùn)輸皮帶機(jī)運(yùn)至井下煤倉；篩下的煤泥水排入井下水倉。
本發(fā)明的積極效果是針對(duì)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(shí)進(jìn)行采煤，工作面的水煤體一部分經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入專用排水巷道，剩余部分分流到泄水巷道，經(jīng)振動(dòng)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(tǒng)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(wǎng)過濾和振動(dòng)篩分離，將煤過濾出來，防止排水巷道的擁堵，保持排水系統(tǒng)的暢通，實(shí)現(xiàn)了煤泥水進(jìn)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(jié)合

本發(fā)明的實(shí)施。
圖I是本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。
圖例說明，I-工作面，2-運(yùn)輸皮帶，3-貫通眼，4-振動(dòng)篩，5-泄水巷道，7_井底水倉， 8-排水巷道，9-運(yùn)輸皮帶巷，10運(yùn)煤巷道，11-運(yùn)輸設(shè)備，12-濾網(wǎng)，13-沉淀池，14-富水區(qū)。
具體實(shí)施方式
一種復(fù)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(jù)水文地質(zhì)探測(cè)情況，首先在煤層頂板富水區(qū)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(nèi)挖排水溝，并進(jìn)行必要的支護(hù)；排水巷道8首端與工作面I 連接處設(shè)置濾網(wǎng)12 ；
2、再沿運(yùn)輸皮帶巷9開拓一條泄水巷道5，泄水巷道5的標(biāo)高應(yīng)低于皮帶巷9的標(biāo)高，且設(shè)計(jì)有一定的自流坡度；在運(yùn)輸皮帶巷9中每隔一定距離設(shè)立貫通眼3，通過貫通眼 3將運(yùn)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(dòng)篩4，振動(dòng)篩4以后再開拓一條與運(yùn)輸皮帶巷9相連接的運(yùn)煤巷道10，運(yùn)煤巷道10中布置運(yùn)輸設(shè)備11 ;運(yùn)輸設(shè)備 11與運(yùn)輸皮帶巷9中的運(yùn)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(qū)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(dāng)一部分頂板水提前放出后，在繼續(xù)放出的同時(shí)進(jìn)行工作面I的開采，頂板水形成的一部分水煤體經(jīng)濾網(wǎng)12過濾后進(jìn)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(dòng)篩4時(shí)，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(yùn)輸設(shè)備11，從運(yùn)煤巷道10運(yùn)至運(yùn)輸皮帶巷9，再與工作面煤炭一起通過運(yùn)輸皮帶機(jī)2運(yùn)至井下煤倉6 ;篩下的煤泥水排入井下水倉7。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)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(jù)水文地質(zhì)探測(cè)情況，首先在煤層頂板富水區(qū)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(nèi)挖排水溝，并進(jìn)行支護(hù)；排水巷道首端與工作面連接處設(shè)置濾網(wǎng)；第二步再沿運(yùn)輸皮帶巷開拓一條泄水巷道，泄水巷道的標(biāo)高應(yīng)低于皮帶巷的標(biāo)高，且設(shè)計(jì)有自流坡度；在運(yùn)輸皮帶巷中間隔設(shè)立貫通眼，通過貫通眼將運(yùn)輸皮帶巷與泄水巷道貫通；在泄水巷道的末端安裝振動(dòng)篩，振動(dòng)篩以后再開拓一條與運(yùn)輸皮帶巷相連接的運(yùn)煤巷道，運(yùn)煤巷道中布置運(yùn)輸設(shè)備；第三步在專用排水巷道中向煤層頂板富水區(qū)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(dāng)一部分頂板水提前放出后，在繼續(xù)放出的同時(shí)進(jìn)行工作面開采，頂板水形成的一部分水煤體經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)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(dòng)篩時(shí)，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(yùn)輸設(shè)備，從運(yùn)煤巷道運(yùn)至運(yùn)輸皮帶巷，再與工作面煤炭一起通過運(yùn)輸皮帶機(jī)運(yùn)至井下煤倉；篩下的煤泥水排入井下水倉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)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(qū)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(yùn)輸皮帶巷開拓一條泄水巷道；在運(yùn)輸皮帶巷中間隔設(shè)立貫通運(yùn)輸皮帶巷與泄水巷道的貫通眼，在泄水巷道末端安裝振動(dòng)篩，振動(dòng)篩以后再開拓運(yùn)煤巷道；在排水巷道中向煤層頂板富水區(qū)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(dāng)一部分頂板水提前放出后，在繼續(xù)放出的同時(shí)進(jìn)行工作面開采即可。本發(fā)明針對(duì)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(shí)進(jìn)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(hào)E21F16/00GK102926803SQ20121042601
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者孟凡剛, 靖曉穎, 李樹興, 張顯峰, 曹守新 申請(qǐng)人:開灤(集團(tuán))有限責(zé)任公司東歡坨礦業(yè)分公司