井下采空区积水量分析7月21日,地表强降雨部分灌入井下,致使井下涌水量急剧增大。
从井下各密闭墙出水情况来看,主要积水区域在1203、1202、1201、1401采空区,截止7月26日8点,井下向地面共排出水76487m³。
其中中央水泵房排水62717m³,二采区水泵房排水13770m³。
一、基本情况(一)降雨情况7月21日02:30分至7:45分,天降中到大雨,经测定,该时段降雨量38.5mm;7:45-10:05分,降雨量28.4mm;10:05 -11:55分,降雨量32mm;11:55-13:12分,降雨量16.5mm;13:12-14:40分,降雨量18mm;14:40-15:55分,降雨量1mm。
7月21日总降雨量134.4mm,是历年最大日降雨,山洪泛滥,河水暴涨。
(二)井下排水情况(21-25日)7月21日:1、二采区水泵房开泵3.17h共排水776.09m³2、一采区各密闭墙排水量统计:①1203回顺闭墙排水量约140m³/h×15h=2100m³②1401运顺密闭排水量约60m³/h×15h=900m³③1402运顺600m处,1201采空区探放水钻孔排水量约120m³/h×7h=840m³④1402工作面涌水量约150m³/h×16h=2400m³3、矿井主泵房排水量统计约为1568m³矿井7月21日总排水量约为2344.09m³(776.09m³+1568m³=2344.09m³)7月22日:1、二采区水泵房开泵2.17h共排水486.77m³2、一采区各密闭墙排水量统计:①1402工作面600m处,1201采空区探放水钻孔排水量约70m³/h×10.75h=752.5m³(00:00—10:45)②1402工作面安设两台泵,排水量约为1496m³⑴100m³/h×12h×85%=1020m³⑵70m³/h×8h×85%=476m³③1401运顺闭墙排水量60m³/h×24h=1440m³④1203回顺闭墙排水量约140m³/h×24h=3360m³⑤1201回顺闭墙排水量约60m³/h×24h=1440m³⑥1202回顺闭墙排水量约60m³/h×24h=1440m³3、一采区水泵房排水量统计约为14965m³①矿井主泵房排水量统计约为11033m³②三台应急水泵排水量统计约为3932m³(150m³/h×1.42h×85%=181m³、100m³/h×14.83h×85%=1258m³、200m ³/h×14.66h×85%=2493m³)矿井7月22日总排水量约为15451.77m³(486.77m³+14965m³=15451.77m³)7月23日:1、二采区水泵房24h共排水4424m³2、一采区各密闭墙排水量统计:①2煤辅运下山密闭墙、2煤回风下山密闭墙涌水量约45m³/h×24h=1080m³②1203运顺闭墙涌水量约35m³/h×24h=840m³③1203回顺闭墙涌水量约4920m³⑴140m³/h×24h=3360m³⑵60m³/h×24h=1440m³⑶5m³/h×24h=120m³④1201回顺闭墙涌水量约4320m³⑴130m³/h×24h=3120m³⑵50m³/h×24h=1200m³⑤1202回顺闭墙涌水量约70m³/h×24h=1680m³⑥1401运顺闭墙涌水量约6664m³⑴140m³/h×23.6h=3304m³⑵140m³/h×24h=3360m³⑦1402回顺口排水量约70m³/h×24h×85%=1428m³3、一采区水泵房排水量统计约为17372m³①矿井主泵房排水量统计约为13185m³②三台应急水泵排水量统计约为4187m³(150m³/h×7.5h×85%=957m³、100m³/h×11h×85%=935m ³、200m³/h ×13.5h×85%=2295m³)矿井7月23日总排水量约为21796m³(4424m³+17372m ³=21796m³)7月24日1、二采区水泵房24h共排水4338m³2、一采区各密闭墙排水量统计:①2煤辅运下山密闭墙、2煤回风下山密闭墙涌水量约18m³/h×24h=432m³②1203运顺闭墙涌水量约10m³/h×24h=240m³③1203回顺闭墙涌水量约为4440m³⑴130m³/h×24h=3120m³⑵50m³/h×24h=1200m³⑶5m³/h×24h=120m³④1201回顺闭墙涌水量约4320m³⑴130m³/h×24h=3120m³⑵50m³/h×24h=1200m³⑤1202回顺闭墙涌水量约70m³/h×24h=1680m³⑥1401运顺闭墙涌水量约6524m³⑴140m³/h×22.6h=3164m³⑵140m³/h×24h=3360m³⑦1402回顺口排水量约70m³/h×24h×85%=1428m³3、一采区水泵房排水量统计约为15001m³①矿井主泵房排水量统计约为9901m³②三台应急水泵排水量统计约为51m³(150m³/h×20h ×85%=2550m³、100m³/h×15h×85%=1275m³、200m³/h×7.5h×85%=1275m³)矿井7月24日总排水量约为19339m³(4338m³+15001m³=19339m³)7月25日1、二采区水泵房17.9h共排水3227m³2、一采区各密闭墙排水量统计:①2煤辅运下山密闭墙、2煤回风下山密闭墙涌水量约18m³/h×24h=432m³②1203回顺闭墙涌水量约为50m³/h×24h=1200m³③1202回顺闭墙涌水量约30m³/h×24h=720m³④1401运顺闭墙涌水量约100m³/h×24h=2400m³3、一采区水泵房排水量统计约为14531m³①矿井主泵房排水量统计约为12393m³②两台应急水泵排水量统计约为2138m³(150m³/h×5.7h×85%=727m³、200m³/h×8.3h×85%=1411m³)矿井7月25日总排水量约为17758m³(3227m³+14531m³=17758m³)二、水害分析这次降雨,形成山洪沿主沟(西沟)道通过地表裂缝、塌陷区汇入井下地段可大致划分为三段:第一段:赵寨人造拦洪坝至2201工作面运顺地表段;第二段:地表沟道从2201工作面至1203工作面地表段;第三段:地表沟道从1203工作面至1401工作面地表段。
其中二、三段是雨季大气降水汇入矿井采空区的主要区域。
(一)2201采空区积水:二采区地表沟道赵寨人造拦洪坝至2201工作面,此段雨季地表水主要汇入2201采空区。
其区域主沟道长度约1400m,汇水宽度3392.85m,汇水面积约为4.75km2。
2201工作面地表沟道平均标高940.3m,2201工作面密闭墙标高为829.7m,高差为110.6m。
降雨量为134.4mm时,2201采空区地表汇水面积按4.75km2计算,采空区积水系数取35%,此时采空区容水量约89300m3。
若采空区被地表水灌满时,密闭墙所承受的水压约为1.08MPa。
(二)1203工作面采空区积水:第二段地表沟道从2201工作面运顺外侧至1203工作面,此段地表水主要汇入1203采空区,对1203采空区涌水量影响较大。
由于1203工作面采完后未及时对此区域地表沟道进行治理,导致此次暴雨从地表通过裂隙、沟道和塌陷区大面积渗入井下。
1203采空区地表主沟道长度约为1600m,汇水宽度3393.75m,汇水面积约为 5.43km2。
1203工作面地表标高910m,密闭墙标高为839.57m,高差70.43m。
降雨量为134.4mm时,汇水面积按5.43km2计算,采空区积水系数取35%,1203采空区容水能力约为114497m³。
当1203采空区被地表水灌满,密闭墙将承受水压约为0.69MPa。
根据二采区目前排水能力,将1203采空区积水约114497m3排至二采区水仓,需要8天排完。
从1203工作面标高来看,1203密闭墙处标高最低,如果密闭墙处积水排完,1203工作面采空区积水基本全部排完。
(三)第三段地表沟道从1203工作面至1202、1201、1401工作面,此段地表水主要汇入1202、1201、1401采空区,对1202、1201、1401采空区影响较大。