邱集煤矿在山东省齐河县境内，是山东省黄河北第一对投产的矿井，矿井为立井单水平开拓，水平标高-395米。中心河位于矿区西部，自南向北由旦镇进入矿区，流经长度约3.4km，属徙骇河水系。已经过治理，防洪水位为 29.1m，堤顶标高 30.39m。不同的水文地质条件对工作面防排水技术的采用实施有重要影响。排水系统设计的可靠性直接决定着采煤安全，矿井开采的7煤层，由于河流的存在，对工作面防治水工作也提出更高的要求。因此开采7煤必须对排水进行专门设计[1-5]。
1 工程概况
7830工作面位于邱集煤矿7800采区轨道下山东翼，北邻7800轨道上山，南邻7828工作面，走向长577m倾斜长122m。巷道走向和倾斜向的地质素描图如图1所示。
7800工作面煤层走向为南西向北东，平均煤厚1.40m，倾角2～9°。7煤为块状粉末状，以亮煤为主，有小方解石脉顺外生裂隙穿切，煤层局部有炭质泥岩夹矸，煤层硬度f=1～3。直接顶为泥岩，厚度2.19m，老顶为粉砂岩，厚度4.7m。直接底为粘土质粉砂岩，遇水膨胀，容许比压为5mpa。
2 含水层简介
2.1 风氧化带含水层
风氧化带含水层平均厚度约17m，岩性主要为泥岩、粉砂岩和中砂岩，风化极为严重，抽水时单位涌水量0.0327l/s.m，岩层富水性弱，为煤层开采间接充水含水层，对7830工作面开采基本无影响。
2.2 一灰含水层
一灰厚度1.50～3.60m，平均2.00m，浅灰～灰色，顶部含泥质，中下部质较纯，下距7煤平均17.18m。q=0.0645～0.3069l/s.m，富水性弱到中等，揭露断层一般不会导水。一灰处于7煤顶板冒落裂隙带影响范围内，以顶板淋水的形式出现，正常出水量为1.0m3/h。正常时巷道底板砂岩水出水，水量为3m3/h。回采过程中要时刻关注顶板变化，及时观察顶板淋水，发现出水增大及时处理。
2.3 二灰含水层
二灰厚度1.2m～3.28m，平均2.06m，灰至深灰色，上部含泥质，岩性致密坚硬，初始水位高出地面3.72m，是裂隙承压含水层，单位涌水量0.0004l/s.m，富水性弱。上距7煤层14m～37.74m，平均28.25m，下距10煤层7m～18m，含裂隙水。二灰含水层均已揭露，-395m水平及以上基本疏干，对7830工作面开采基本无影响。
2.4 四五灰含水层
四五灰上距7煤平均距离90m，岩性为灰～深灰色石灰岩，含岩溶裂隙水，q=0.027～0.733l/s.m，富水性中等。-395m水平四、五灰水压正常为1.5mpa，7830工作面四五灰临界安全突水系數计算如下：
3 排水系统设计
3.1 设备选型
由于一灰含水层距离7煤层较近，且对7830工作面有影响，根据《回采地质说明书》提供的水文地质情况，工作面正常涌水量为4m3/h，最大涌水量为10m3/h。7830工作面顺槽斜长为577m，垂高为35m，涌水量10m3/h。为保证施工安全，安装两套排水系统，一套系统正常工作，一套系统应急备用，并依据最大涌水量设计排水系统。
3.1.1 水泵排水能力计算
水泵排水能力应在20个小时以内排出24小时涌水量：
qb=24×qh/20=24×10/20=12m3/h
式中：qh—工作面涌水量，10m3/h。
选用水泵排水能力应不小于12m3/h。
3.1.2 水泵扬程的计算
根据工作面赋存实际，计算巷道平均倾角α：
sinα=35/577=0.061
α=arcsin（0.061）=3.4°
根据上式求得平均倾角为3.4°。
hg=k（hp hx）=1.15×（35 1）=41.4m
式中：hp—排水高度，取35m;hx—水窝深度为1m;k—管路损失系数因下山倾角α<20°，所以k为1.15～1.35，取1.15。
选用水泵扬程应不小于41.4m。根据设计原则和现场实际，巷道内敷设两路φ108mm的pe管，一路pe管正常工作，一路pe管应急备用。
3.1.3 水泵型号确定
根据施工要求，选用两台潜水泵，安装在巷道低洼水窝处，型号为bqs15/45-5.5，额定参数如下：
3.2 排水路线
7830工作面的排水线路根据工作面的实际，将工作面胶带顺槽、轨道顺槽由潜水泵排至7800轨道下山水沟内流至东八采区底部泵房，然后由主排水泵排至地面，排水路线设计如图2所示。
3.3 防治水措施
3.3.1 抓好防治水重点区域
回采过程中应作好排水准备，正常生产期间在轨道顺槽巷道低洼处准备排水能力不小于10m3/h排水设备。工作面轨巷标高比机巷高10m，工作面胶带顺槽安设一台排水能力不小于10m3/h的潜水泵，且有一台备用，采用专用回路供电。认真观察涌水情况，水量增加要及时采取有效措施，保证有积水随时排出。
3.3.2 制定防治水应急措施
工作面或其他地点出现有煤层挂汗、水叫、片帮、淋水加大，底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、涌水、煤壁溃水、水色发浑等突水预兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员，现场管理人员积极妥善地组织抢救工作。
回采过程若发现出水征兆，或遇落差超过5m的断层，应坚持“超前预测预报，发现有疑必探，探测掘进结合，先治理后采煤”的原则，落实“防、堵、疏、排、截”综合治理措施。当涌水量大，现场危险无法急救时，人员应迅速组织撤退至安全地段，带班领导及时清查人数并向上级汇报。
根据工作面实际，工作面排出的水，经7800轨道下山通过底部泵房排水泵经7800皮带下山排至大巷水沟至井底水仓，最后排至地面，其平面布置如图3所示。
4 结语
通过分析7煤层水文地质特性，结合7830工作面实际，选取最大涌水量为排水系统设计依据，并通过计算获取排水设备主要参数，并制定详实的排水路线。设置备用应急排水系统和应急处理措施，通过工作面回采可见，设计的排水系统满足生产需要，没有发生工作面积水及突水情况，保障了工作面人员和设备安全，可为临近工作面排水系统设计提供借鉴。