2101工作面運(yùn)巷布置在11#煤層中，自11#煤帶式輸送機(jī)大巷開(kāi)口由南向北施工掘進(jìn)。其對(duì)應(yīng)地表位于202號(hào)鉆孔西側(cè)110m由南向北穿過(guò)自西向東方向持續(xù)下山的半山腰中部，距辦公樓東西方向約450m。對(duì)應(yīng)地表整體呈西高東低，南部較陡，北部較平緩。地表無(wú)建、構(gòu)筑物，無(wú)電線線路通過(guò)。井下位于11#煤輔助運(yùn)輸大巷、11#煤帶式輸送機(jī)大巷北部，東、西、北均為實(shí)體煤。
2013年7月份，2101工作面運(yùn)巷掘進(jìn)至運(yùn)2前33m處出現(xiàn)頂板灰?guī)r裂隙水，初期涌水量20m³/h左右，后隨裂隙逐步增多工作面涌水量最高增至70m³/h，后工作面停掘，涌水量逐步穩(wěn)定在35m³/h左右。2014年6月份該巷準(zhǔn)備復(fù)工掘進(jìn)，為了有效預(yù)防水害事故發(fā)生，防患于未然，確保礦井安全生產(chǎn)，特制定以下防突水專項(xiàng)安全措施。
一、 地質(zhì)水文條件
2101工作面運(yùn)巷沿11#煤層底板布置，11#煤層位于太原組下段頂部，厚度為5.26－7.88m，平均6.78m。含3-5層夾矸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，頂板為K2石灰?guī)r，底板為鋁質(zhì)泥巖，為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。綜合井田三維地質(zhì)勘探成果及2#煤層巷道揭露情況，未顯示現(xiàn)巷前方存在斷層等地質(zhì)構(gòu)造。
11#煤層頂板為太原組石灰?guī)r（K4、K3、K2）巖溶裂隙含水層主要由K4、K3、K2三層石灰?guī)r組成，K2灰?guī)r平均厚度7.62m，巖石致密堅(jiān)硬，K3灰?guī)r平均厚度2.30m，K2、K3灰?guī)r裂隙多由方解石脈充填，裂隙不發(fā)育，鉆孔沖洗液消耗量較大,在施工過(guò)程中，K2灰?guī)r大部分鉆孔出現(xiàn)掉鉆漏水現(xiàn)象，水質(zhì)類型為HCO3.CO3·Na型水，屬富水性弱的溶隙含水層。井田地表及井下瞬變電磁勘探成果未顯示巷道前方存在頂?shù)装甯凰畢^(qū)、采空富水區(qū)，但不排除存在隱伏地質(zhì)構(gòu)造及水害。
二、突水因素分析
采掘過(guò)程中，造成巷道突水的因素是多方面的，是多種因素綜合作用的結(jié)果。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)及有關(guān)理論分析，認(rèn)為影響突水的因素主要有以下幾個(gè)方面。
礦壓
巷道采掘活動(dòng)過(guò)程中受礦山壓力影響，對(duì)工作面頂、底具有嚴(yán)重的破壞作用，產(chǎn)生新裂隙，并“活化”原有斷裂，導(dǎo)致底板突水。
隨著工作面的推進(jìn)，頂板任一斷面總是經(jīng)歷超前支撐壓力壓縮破壞、采后懸頂卸壓膨脹破壞、采空區(qū)周邊剪切破壞、最后頂板冒落壓實(shí)的再受壓過(guò)程。其中采空區(qū)卸壓膨脹及其周邊剪切對(duì)頂板破壞最嚴(yán)重，產(chǎn)生的裂隙最多。工作面初壓及周期來(lái)壓時(shí)頂板懸頂面積最大，工作面周圍煤體的支撐壓力及煤壁處的剪切力達(dá)到最大值，煤層最易造成破壞，頂、底板最易突水。
斷層
斷裂構(gòu)造是突水的主要因素之一，綜合分析其作用主要有：
(1)斷裂構(gòu)造的存在破壞了底板完整性，降低了巷道頂、底板的支護(hù)強(qiáng)度。
(2)斷層上下兩盤錯(cuò)動(dòng)的結(jié)果，縮短了煤層與含水層的距離，甚至使煤層與含水層直接對(duì)口。
(3)斷裂帶破碎、軟弱，易形成導(dǎo)水通道。
斷層帶充水成為充水帶，更使水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。
一般情況下，在斷層交叉復(fù)合部位、尖滅端、拐彎處、向斜軸部、轉(zhuǎn)折端及隱伏裂隙存在的工作面因應(yīng)力集中，易造成底板破壞突水，是預(yù)防的重點(diǎn)。
3、隔水層
隔水層對(duì)突水起阻擋作用，其阻水能力是由其厚度、巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度決定的。厚度越大，越不易出水。其巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度是控制頂、底板巖層受采動(dòng)影響的重要因素。當(dāng)煤層頂、底板巖層軟硬相間時(shí)，不易形成裂隙；當(dāng)頂、底板巖層自近(煤層)而遠(yuǎn)，強(qiáng)度由弱到強(qiáng)時(shí)，巖層間易形成采動(dòng)裂隙。起阻水作用的主要是有效隔水層厚度。如果礦壓對(duì)底板破壞深度大，導(dǎo)高又大，則有效隔水層厚度相對(duì)減小，工作面底板就容易出水。因而我們只有采取防治水措施，減少礦壓對(duì)頂、底板的破壞深度，減小導(dǎo)高，才能增加有效隔水層厚度，預(yù)防出水。
4、含水層
含水層的富水性及水壓對(duì)工作面頂、底板突水具有重要作用。含水層的富水性是突水大小的物質(zhì)基礎(chǔ)，它決定著突水后水害的規(guī)模及對(duì)礦井的威脅程度。富水性與其巖溶裂隙發(fā)育程度、逕流條件、構(gòu)造發(fā)育情況及埋藏深度等因素有關(guān)。
含水層的水壓是工作面頂、底板突水的動(dòng)力，表現(xiàn)為靜水壓力及動(dòng)水壓力兩種形式。未突水前表現(xiàn)為靜水壓力，靜水壓力對(duì)隔水層裂隙具有頂劈擴(kuò)大作用，水壓愈高，作用愈顯著；出水后承壓水頭降低，含水層的水位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這是以動(dòng)水壓力為主。其作用主要表現(xiàn)在出水后，裂隙被沖刷擴(kuò)大，充填物質(zhì)不斷被帶走，通道越來(lái)越暢通，出水量越來(lái)越大。
綜上所述，造成巷道突水的因素很多，但概括起來(lái)主要有礦壓、斷裂、隔水層、含水層4個(gè)方面。針對(duì)以上突水因素，因地制宜，采取相應(yīng)的防治水措施，就能有效地預(yù)防出水。
三、工作面突水防治
根據(jù)以上分析，結(jié)合工隊(duì)施工實(shí)際，我們認(rèn)為搞好巷道突水防治主要從以下幾個(gè)方面入手。
采用11#礦用工字鋼棚支護(hù)，減少礦壓對(duì)巷道的破壞作用。
我隊(duì)施工的2101工作面運(yùn)巷原設(shè)計(jì)采用錨網(wǎng)支護(hù)，因巷道壓力大，現(xiàn)調(diào)整為工剎網(wǎng)支護(hù)，支護(hù)棚距為800mm，有效增加巷道支護(hù)強(qiáng)度，在施工時(shí)必須堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，施工過(guò)程中每班堅(jiān)持檢查礦工鋼變形情況，堅(jiān)持礦壓監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向生產(chǎn)部匯報(bào)，制定相應(yīng)的支護(hù)措施。
預(yù)防斷裂出水是礦井防治水工作的主要內(nèi)容之一．具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
(1)全面分析區(qū)域構(gòu)造特征，研究斷裂展布規(guī)律．根據(jù)每個(gè)面的巷道揭露情況及鉆探資料，查明工作面斷裂分布情況，為預(yù)防斷裂出水提供依據(jù)．
(2)對(duì)斷層交叉點(diǎn)、尖滅端、褶曲軸部等構(gòu)造發(fā)育地段要重點(diǎn)縮小巷道支護(hù)棚距。
(3)巷道穿過(guò)斷層帶時(shí)，要加強(qiáng)支護(hù)，以防滯后出水．
(4)認(rèn)真研究滑動(dòng)構(gòu)造特點(diǎn)，滑動(dòng)構(gòu)造易形成“層狀”充水帶，對(duì)底板威脅面大．要及時(shí)分析資料，對(duì)構(gòu)造明顯的地段要重點(diǎn)防治．
3、疏水降壓
水壓是造成工作面出水的重要因素，通過(guò)探放水疏水降壓可以降低水頭壓力，減少水壓對(duì)巷道的“頂劈”作用，預(yù)防出水。井下應(yīng)加強(qiáng)超前物探，綜合物探成果編制專項(xiàng)探放水設(shè)計(jì)，適時(shí)組織進(jìn)行探放水，有效預(yù)防突水事故發(fā)生。
4、完善排水系統(tǒng)
工作面連接4寸雙排水管路距離工作面距離不超出50m，并連接工作泵，排水管路連接至車場(chǎng)聯(lián)巷水溝上方。工作面水泵配備要求，揚(yáng)程不小于70m（隨巷道下山掘進(jìn)，適當(dāng)增加揚(yáng)程配備），排水量不小于50m³/h水泵3臺(tái)。施工隊(duì)組機(jī)電工負(fù)責(zé)日常維護(hù)，確保水泵工作時(shí)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。工作面發(fā)生突水時(shí)，應(yīng)采取緊急排水措施，將靜壓水管、壓風(fēng)管路改造為排水管路，工作面增加水泵配置，積極組織進(jìn)行抽排水工作。排水管路吊掛在巷道非行人側(cè)，每500m安設(shè)一個(gè)總閥門便于拆接水管，排水管顏色為黑色，檢修工每天必須對(duì)本隊(duì)排水管路進(jìn)行一次全面的檢查，發(fā)現(xiàn)跑水、滴漏及時(shí)處理。
5、掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有透水預(yù)兆（掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來(lái)壓、底板鼓起、或產(chǎn)生裂隙、出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾等）時(shí)，必須立即停止作業(yè)，撤出人員，向調(diào)度室匯報(bào)，采取相應(yīng)措施。
6、鉆進(jìn)、打探眼時(shí)，發(fā)現(xiàn)巖壁松軟、片幫、來(lái)壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以即有頂鉆等異狀時(shí)，必須停止工作，但不得拔出鉆桿。現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向調(diào)度室匯報(bào)，并派人監(jiān)測(cè)水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施進(jìn)行處理。
7、巷道內(nèi)有積水時(shí)要及時(shí)將水排出，減少水與巖石的接觸，防止巖石遇水膨脹，巷道發(fā)生底鼓。
8、巷道掘進(jìn)中必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則進(jìn)行超前鉆探。
9、加強(qiáng)頂板管理，隨時(shí)觀察頂板動(dòng)態(tài)變化情況，如果出現(xiàn)下列征兆時(shí)，立即停止作業(yè)，將所有人員撤至安全地點(diǎn)，并向值班領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，采取安全技術(shù)措施后方可繼續(xù)施工：
(1）頂板壓力急劇增大，出現(xiàn)頂板破裂聲。
(2）圍巖松軟，片幫嚴(yán)重。
(3）頂板掉渣增多，漏頂，片幫頻繁，局部冒頂增加。
(4）敲幫問(wèn)頂時(shí)，聲音不清，發(fā)出“硿硿”響聲。
(5）頂板裂隙增大，頂板出現(xiàn)淋水加大。
四、避災(zāi)路線
1、火、瓦斯、煤塵：
掘進(jìn)工作面→2101工作面運(yùn)巷→2101運(yùn)巷車場(chǎng)→11#煤輔助運(yùn)輸大巷→井底車場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷→井底車場(chǎng)→副斜井→地面。
2、水、頂板：
掘進(jìn)工作面→2101工作面運(yùn)巷→2101運(yùn)巷車場(chǎng)→11#煤輔助運(yùn)輸大巷→井底車場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷→井底車場(chǎng)→副斜井→地面
