老空水防治研究与应用

1中国平煤神马集团科学技术进步奖申报书（2012年度）一、项目基本情况专业组别成果登记号档案分类项目名称老空水防治技术的研究与应用主要完成人别玉平薛青杰盛军政牛灿民徐社峰代志强宁延涛主要完成单位平煤集团梨园矿郭庄井主题词老空水防治研究应用任务来源中国平煤神马集团梨园矿计划名称和编号项目起止时间起始：2012年4月完成：2012年5月申报单位联系人姓名代志强电子邮件邮编地址郭庄井办公电话6719630移动电话注：专业组别、成果登记号、档案分类由集团科技管理部门负责统一填写。2二、项目简介立项背景和目的意义：（国内外同类或相关项目研究状况、水平及比较、主要技术经济指标以及存在问题，以及本项目研究目标）立项背景：郭庄井地表的梨园河贯穿整个井田，由于矿井采动影响及小煤矿滥采滥挖，汛期来临时，地表河水通过地表裂隙渗入矿井老空区内，老空水通过二水平挡水墙排水管排至二水平大巷，汛期来临时，老空水水位上升，导致矿井汛期涌水量居高不下，加上二水平一4煤挡水墙排水管路排水缓慢,造成汛期来临时大巷帮顶淋水严重，该老空水对矿井的安全生产已构成威胁。因此如何从治理老空水害，杜绝水害事故的发生是本项目的立项背景。目的意义：通过充填地表裂隙、疏通河床、疏通二水平一4煤挡水墙、井下探放水等措施，杜绝了地表水通过采空区下渗至二水平的目的，防止了水害事故的发生，保证了矿井的安全生产。项目研究主要内容：（总体思路、技术方案及创新成果、解决的主要问题，达到的主要技术经济指标）总体思路：从井上下两方面治理，地面主要是梨园河及地表裂隙的治理，通过疏通河床，加固河堤，充填地表裂隙，对河床及地表的煤层露头地段充填、辗压并进行水泥灌浆处理，杜绝地表河水的下渗，防止了老空水积聚的可能。井下方面：一是疏通二水平一4煤挡水墙内安装的排水管路，加大排水力度，彻底解决老空水对二水平运输大巷的威胁，实现对老3空水的可控可防。二是对大巷顶板淋水地段U型钢支架进行加固联锁，防止因压力增大而造成冒顶事故的发生。三是查清老空水积水范围，实施探放水作业，从根本上杜绝了水害事故的发生。技术方案：对梨园河的上中下游的淤积区域进行清挖、摊平，对损坏的河堤进行加宽加厚，特别着重地表裂隙、煤层露头的治理，采用黄土充填，水泥灌浆，铲车辗压的方式进行处理。井下方面：采用专用疏放水设备不定期的对二水平一4煤挡水墙安装的排水管路进行疏通排放，保证排水管路的正常排水，防止因排水管路堵塞而造成老空水积聚现象的发生。对二水平大巷淋水地段实施探放水作业。解决的关键问题和创新点:（在研究开发、推广及产业化中做出的创造性贡献和解决的关键技术）项目设计成功后，将彻底解除二水平大巷受老空水的威胁问题，为矿井的安全生产打下了牢固的基础。创新点：对河床进行充填、辗压、水泥灌浆，从源头上根治了河水下渗至老空水的可能，对井下的排水管路实施疏通作业，防止老空水位上升，大巷淋水地段实施探放水作业，三管齐下，彻底杜绝了矿井水害事故的发生。推广应用情况:（注明推广应用范围国内、省内、行业内或集团内、效果及经济社会效益）该项目多措半举的老空水防治方案为同类老空水防止技术起到了积极的借鉴作用，值得推荐。4三、项目详细科学技术内容（此项为申报书的核心内容，评审的主要依据，应将研究报告浓缩提炼后的所有关键技术内容编入，包括立项背景、项目主要内容、解决关键问题和创新点、经济效益及推广应用情况）1、立项背景：郭庄井地表的梨园河贯穿整个井田，由于矿井采动影响及小煤矿滥采滥挖，汛期来临时，地表河水通过地表裂隙渗入矿井老空区内，老空水通过二水平挡水墙排水管排至二水平大巷，汛期来临时，老空水水位上升，导致矿井汛期涌水量居高不下，加上二水平一4煤挡水墙排水管路排水缓慢,造成汛期来临时大巷帮顶淋水严重，该老空水对矿井的安全生产已构成威胁。因此如何从治理老空水害，杜绝水害事故的发生是本项目的立项背景。2、项目主要内容：从井上下两方面治理，地面主要是梨园河及地表裂隙的治理，通过疏通河床，对损坏的河堤进行加宽加厚，特别着重地表裂隙、煤层露头的治理，对河床及地表的煤层露头地段充填、辗压并进行水泥灌浆处理，杜绝地表河水下渗至老空水的可能。井下方面：一是采用专用疏放水设备定期对二水平一4煤挡水墙内安装的排水管路进行疏通，防止因排水管路堵塞而造成老空水积聚现象的发生，彻底解决老空水对二水平运输大巷的威胁，并实现对老空水的可控可防。二是对大巷顶板淋水地段U型钢支架进行加固联锁，防止因压力增大而造成冒顶事故的发生。三是查清老空水积水范围，5实施探放水作业，从源头上根治水害事故的发生。3、解决关键问题和创新点：项目设计成功后，将彻底解除二水平大巷受老空水的威胁问题，为矿井的安全生产打下了牢固的基础。创新点：对河床进行充填、辗压、水泥灌浆，从源头上根治了河水下渗至老空水的可能，对井下的排水管路实施疏通作业，防止老空水位上升，在二水平大巷实施探放水钻探作业，三管齐下，彻底杜绝了矿井水害事故的发生。4、经济效益及推广应用郭庄井正常涌水量为260m3/h，汛期涌水量可达到1100m3/h，水害来源主要由地表及河床水通过地表裂隙下渗至采空区，涌至二水平大巷，造成二水平排水量急剧增大。通过以上防治方案的实施，2012年汛期矿井涌水量一直稳定在280m3/h左右，说明地表及河床水下渗情况得到了彻底根治.根据往年汛期（7、8、9月份）平均涌水量1100m3/h计算，2012年汛期累计减少排水量177万m3，可节约排水用电费开支204.533万元，经济效益显著。该项目独特新颖的老空水防治方案为同类老空水防治起到了积极的借鉴作用，值得推广应用。附：井上、下老空水防治示意图651.49152.35477.62384.199110.68976.94462.78389.443老空区4m3/h挡水墙河床治理区域二水平大巷梨园河河堤加固地段预测小煤矿老空区钻场钻孔钻孔钻孔7疏通河床、充填辗压地表裂隙，水泥灌浆作业。河堤加固地段河堤加固地段河床治理示意图83#排水管挡水墙排水管疏通示意图220023002#排水管1#排水管4#排水管5#排水管6#排水管9至翻笼至井底二水平大巷顶板淋水处巷道加固示意图18192021222324252627282930313233343536373839滴水拨道硐U型钢支架联锁加固地段U型钢支架联锁加固地段淋水10四、发明点和创新点（发明点应以发明专利证书和查新报告为依据，两者必须同时具备。创新点是指在研究开发、推广及产业化中做出的创造性贡献和解决的关键技术。各条要相互独立，文字简练，并按重要程度排序）多措并举的老空防治水设计，从源头上根治了多年来地表河水下渗至矿井老空区的可能，既解决了矿井长年受老空水威胁的现状，又加大了对老空水的排放能力。项目设计成功后，为矿井的安全生产打下了牢固的基础。五、申请、获得专利情况表国别申请号专利号项目名称11六、保密要点（在《项目详细科学技术内容》中阐述过的、需要保密的技术内容）12七、经济效益情况表经济效益单位：万元(人民币)项目总投资额38栏目年份新增利润新增税收创收外汇(美元)节支总额2012年204.533累计各栏目的计算依据：2012年汛期矿井涌水量一直稳定在280m3/h左右，较往年汛期1100m3/h的涌水量减少了820m3/h，累计汛期减少排水量1770000m3。按矿井配置的MD450—60*7功率800KW水泵排水能力计算，每小时排水能力450m3/h，每小时耗电量520kw/h,每度电按0.65元计算，汛期矿井累计节约排水费用为：1770000÷450×800×0.65＝204.533万元。该防治水方案成功实施后，每年可为矿井节约数目可观的排水费用，同时又解除了矿井受老空水害的影响，其在安全方面发挥的效益将无法估计。应用单位总会计师（签字）：应用单位财务部门（盖章）：年月日13八、社会效益情况表(成果在推动公司与行业科学技术进步、安全生产等方面所起的作用)本项目于2012年5月完工，全部工程完工后，彻底解除了老空水对二水平大巷的水害威胁，确保了矿井的安全生产，社会效益显著。九、申报单位意见表申年月日申报单位意见（注明申报等级）一等矿（处）长签字：申报单位（盖章）：年月日14十、主要完成人员情况汇总表序号姓名性别年龄文化程度职务职称工作单位对本项成果做出的主要贡献内容1别玉平男46本科高级工程师梨园矿项目总设计2薛青杰男42本科工程师梨园矿项目设计3、盛军政男37本科工程师郭庄井项目负责人4牛灿民男42本科助工郭庄井项目设计5代志强男38大专助工郭庄井技术指导6宁延涛男37大专助工郭庄井技术指导78910111213项目负责人（签字）年月日15十一、主要完成人员情况表第1完成人姓名盛军政性别男民族汉工作单位梨园矿办公电话6719160职务、职称工程师参加本项目的起止时间自2012年2月至2012年5月创造性贡献(指与申奖项目中发明点或创新点相对应的贡献。不能笼统的写“项目负责人”、“项目主持人”等)针对梨园河水下渗至老空区内，造成汛期老空水位上升，威胁矿井安全安全生产的局面。负责组织相关技术人员，根据现场情况，精心设计施工，对损坏的河堤进行加宽加厚，特别着重地表裂隙、煤层露头的治理，对河床及地表的煤层露头地段充填黄土、辗压并进行水泥灌浆处理，杜绝地表河水下渗至老空水的可能，并采用专用设备对井下挡水墙内的排水管路进行定期疏通作业，以确保排水畅通，对有疑问的区域实施探放水工程。多措并举，保证了矿井的安全生产。本人签名：年月日16十二、成果应用证明项目名称老空水防治技术的研究与应用应用单位中国平煤神马集团梨园矿郭庄井通讯地址中国平煤神马集团梨园矿郭庄井应用起止时间2012年5月至今经济效益（万元）年度2012年年年年新增产量新增产值新增利税（纯收入）年增收节支总额204.533应用情况及社会效益：本项目于2012年5月完工，目前地表河水的下渗现象已得到彻底控制，井下挡水墙排水管路排水畅通无阻，汛期矿井涌水量创历年最低，效果良好。每年可为矿井节约204.533万元的排水费用，同时又解除了矿井受老空水害的影响其在安全方面发挥的效益将无法估计。应用单位负责人签名：（公章）年月日