礦井水患調(diào)查治理方案一、礦井概況1、地理位置 山西成家莊煤礦有限公司位于柳林縣成家莊鎮(zhèn)成家莊村西2Km處，距縣城15Km。行政區(qū)劃屬柳林縣成家莊鎮(zhèn)管轄，井田范圍大部分位于穆家坡村（孟門鎮(zhèn)），其地理坐標為：東經(jīng)11052211105342，北緯373234 373443，柳（縣）臨（縣）公路從井田東部經(jīng)過，從礦區(qū)經(jīng)北山運煤專線與307國道和柳林縣縣城相通，交通較為便利。據(jù)山西國土資源廳為該礦批復(fù)的采礦許可證批準該礦井井田范圍由下列6個坐標點依次連線圈定：X=4158000 Y=19488730 X=4158965 Y=19490732X=4156833 Y=19490732 X=4156833 Y=19489580X=4157420 Y=19489580 X=4157420 Y=19488730 井田面積4.0324km2,批采煤層為5#、8#、10#煤層。 2、開采情況我礦原采區(qū)位于井田東北部，采用長壁炮采工藝采煤，現(xiàn)已全部采完，開采面積約2.9km2，現(xiàn)采采區(qū)，位于井田南部，回采工作面采用走向長壁式綜采工藝開采，選用MG250/600-WD型號采煤機進行割煤、裝煤，SGZ763/630型刮板輸送機運煤，ZZ6000/17/35型支撐掩護式液壓支架支護，自然垮落法管理頂板。掘進工作面采用EBZ150P型綜掘機進行割煤、裝煤，膠帶輸送機和刮板機運煤，巷道采用錨網(wǎng)噴支護。3、礦井水文地質(zhì)情況 根據(jù)柳林縣河?xùn)|煤田精查地質(zhì)報告區(qū)域資料，本井田所處位置屬三川河流域和柳林泉域的徑流排泄帶，區(qū)域地勢總體是北面低，東南稍高之趨勢，屬中低山地形，處呂梁復(fù)背斜和鄂爾多斯臺坳兩構(gòu)造單元之間。區(qū)域內(nèi)主要含水系按含水介質(zhì)可分為： (一）松散巖類孔隙含水巖系主要由第三系、第四系松散沉積物組成，區(qū)域內(nèi)廣泛發(fā)育，大都是覆于地表的不透水或弱透水的黃土層，一般不含水，只有分布在地勢低洼的河谷，河谷的礫石層含水，其中主要是三川河河谷中的礫石層，礫石透水性強，厚約7.359.27米，表層多覆蓋沙質(zhì)粘土，礫石層易于接受大氣降水和河流的補給，其中蘊藏有豐富的潛水流。（二）主要以三疊系陸沉積的碎屑巖為主，夾大量的粘土層，含水層以風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙為主，屬弱含水層，各層位的含水層相對呈層狀，各具補給區(qū)，構(gòu)造若干小的含水系統(tǒng)。其間水力聯(lián)系較小。（三）碎屑巖類硅酸鹽類含水巖系有二疊系山西組、石盒子組砂巖、泥巖、煤和石炭系太原組四層石灰?guī)r、泥巖、煤組成，厚度為788.9863.2米，為區(qū)域主要含水層之一，含水層間裂隙巖溶水，富水性的強弱取決于裂隙巖發(fā)育程度以及埋深情況。山西組砂巖厚約20.0米與煤層聯(lián)系不甚密切，其間多為泥巖間隔，石盒子組有厚約80.0米的砂巖，露出泉水很多，但都較小。一般都在0.10升/秒以下。 （四）硅酸鹽巖類含水巖系 本類型含水層組主要為中寒武系至中奧陶統(tǒng)的一套石灰?guī)r、泥石巖、白云巖等可溶性巖石，主要露出于東南部山區(qū)，含巖溶裂隙水，為區(qū)域主要含水層。 寒武系、奧陶系地層總厚460-830米，為煤系地層的基盤，含水層組的富水程度主要受構(gòu)造和巖性控制，斷裂帶與褶皺軸部巖溶較發(fā)育，鉆孔單位涌水量1-30升/秒米，在構(gòu)造不發(fā)育與碳酸鹽深埋的情況下，巖溶不發(fā)育，鉆孔單位涌水量為0.001-0.61-30升/秒米。 井田內(nèi)8#煤層直接充水含水層為太原組灰?guī)r含水層及砂巖含水層。主要由頂板滲水及巷道兩側(cè)進水組成。井下最大涌水量為7.8m3/h,最小為5.2m3/h,井下涌水量主要為大氣降水通過地表裂隙入滲形成基巖中砂巖含水層層間水，另外，本井田有古空區(qū)存在，其間一定賦存著大量積水亦是礦井主要充水因素之一。 二、水患調(diào)查治理領(lǐng)導(dǎo)組 1、組 長: 李 樸（礦長）2、副組長：車文生（安全副礦長） 張保衛(wèi)（機電副礦長） 董建國（技術(shù)副礦長） 王晶晶（礦長 助理） 3、組 員：高錘錘（技術(shù)科長） 王三旦（調(diào)度主任） 高乃春（機電科長） 賀新星（掘一隊長） 方永義（掘二隊長） 車忠義（安檢科長） 郝二興（綜采隊長） 王秀謙（辦公主任） 穆建珍（機電隊長） 王鎖柱（運輸隊長） 劉蘇平（通風(fēng)隊長) 高錦平 (機電隊長） 4、領(lǐng)導(dǎo)組分工情況 A李樸總體負責(zé)防治水工作，督促各組成員對礦區(qū)地面區(qū)域及井下采掘范圍內(nèi)存在水患的地點進行排查、治理。B本礦井下采空區(qū)、老窖積水和上覆含水層涌水情況的調(diào)查：由董建國負責(zé)，高錘錘、方永義、賀新星定期進行排查，對存在涌水較大和積水地點應(yīng)及時做出相應(yīng)的排放處理措施。C周邊礦井采空區(qū)和積水區(qū)的調(diào)查：由王晶晶負責(zé)，劉蘇平、郝二興、王秀謙配合對相鄰礦井采空區(qū)和積水區(qū)進行祥細調(diào)查，并作出分析。D地面采動范圍和塌陷區(qū)的調(diào)查：由車文生負責(zé)，王三旦、車忠義、王鎖柱帶領(lǐng)運輸隊和安檢科人員，分別對發(fā)現(xiàn)裂隙和積水地點做出回填與排放等具體措施。E防排水設(shè)備的供給、檢修和維護：由張保衛(wèi)負責(zé)，高乃春、穆建珍、高錦平對所有的防排水設(shè)備進行檢修、維護工作。5、 地面、井下水患調(diào)查組由技術(shù)礦長負責(zé)，安排生技科高錘錘帶領(lǐng)地測科成員王海江、高榮國、王曉明對井下采空積水和上覆巖層含水進行調(diào)查。由車文生負責(zé)，安排王三旦、車忠義、王鎖柱帶領(lǐng)運輸隊和安檢科人員對地面采空裂隙和塌陷區(qū)進行調(diào)查。 6、成立探放水小組， 組 長：李 樸 副組長：董建國（主要負責(zé)人） 張保衛(wèi) 車文生 隊 長：賀新星 方永義 成 員：白永兵 賀喜明 王生保 牛完斌 高愛生 牛玉海 成彩虹 張全斌 以上各探水成員都經(jīng)過了專業(yè)的培訓(xùn)并取得了探水作業(yè)資格證書，在探放水過程中由隊長監(jiān)督落實、副組長進行驗收復(fù)查，組長負責(zé)總體安排部署。 7、水患調(diào)查治理領(lǐng)導(dǎo)組工作制度、各小組負責(zé)人及成員必須有高度的責(zé)任感和使命感，必須認識到礦井水患引發(fā)事故而造成后果的嚴重性。、地面小組在雨季每周至少檢查一次，每次雨后必須進行一次全面檢查，井下采空區(qū)、古空積水每月進行一次全面檢查，周邊相鄰礦井每季度進行一次全面調(diào)查，對發(fā)現(xiàn)問題的地點應(yīng)及時匯報各自區(qū)域負責(zé)人并做出處理辦法。、各管轄區(qū)域負責(zé)人應(yīng)將小組值班人員落實到位，做到人人有責(zé)可追，如有失職而造成的后果，將嚴懲不怠。8、有關(guān)水患調(diào)查情況由技術(shù)科進行了建檔，并經(jīng)礦委防治水專項會議進行了分工治理安排工作。 三、相領(lǐng)礦井水患調(diào)查情況1、我礦井田面積4.0324km2,批采煤層為5#、8#、10#煤層,礦井四鄰關(guān)系為南臨山西呂梁昌盛煤業(yè)有限公司，西臨麻塔則煤礦有限公司，北與山西柳林興家溝煤業(yè)有限公司相鄰，西南部為山西柳林富安吉家塔耀龍煤業(yè)有限公司，因此對四鄰礦井的積水情況進行調(diào)查，調(diào)查情況如下： 、北部是山西柳林興家溝煤業(yè)有限公司，現(xiàn)開采5#煤層，8#煤層布置大巷，原興家溝煤礦開采底板等高線與我礦底板等高線在相同等高線上，經(jīng)實際查看，巷道低于我礦采掘巷道，且我礦現(xiàn)在對原興家溝井筒進行抽排水，因此不會對我礦造成隱患。、西南為山西富安吉家塔耀龍煤業(yè)有限公司，兼并重組后根據(jù)井田重新劃分后，我礦西部礦界向西平移50m，據(jù)調(diào)查和圖紙資料顯示，山西富安吉家塔耀龍煤業(yè)有限公司與我礦相鄰地段為采空區(qū)，我礦南部底板等高線高于采空區(qū)底板等高線，積水區(qū)靠近耀頭村南部，預(yù)計積水量在12610.98m3以上,并圈定了積水范圍劃定了三線（附采掘工程平面圖），但因未調(diào)查清具體其采掘范圍是否越界，因此我礦在開拓掘進過程時嚴格按探水方案執(zhí)行探放水工作。、我礦南部為山西呂梁昌盛煤業(yè)有限公司，煤層底板等高線高于我礦現(xiàn)開采區(qū)域，經(jīng)實際查看，兩礦實體煤最近點相距20余米，其現(xiàn)采工作面涌水量不大，在我礦開采下一工作面時，預(yù)留隔水保安煤柱，對我礦開采不會造成水患威脅。 、我礦現(xiàn)開采8#煤層，應(yīng)采取的措施：在開采8#煤層時，巷道掘進必須進行探放水工作和觀察頂板動態(tài)，嚴格執(zhí)行“有掘必探，先探后掘”的原則，確保掘進安全，嚴防水害事故發(fā)生。2.本礦采空、古空積水調(diào)查如下: 經(jīng)調(diào)查我礦現(xiàn)開采范圍內(nèi)存在原穆家坡煤礦5#古空積水（已整合在我礦井田范圍內(nèi)）、采區(qū)采空區(qū)積水以及東部原成家莊煤礦老窯古空積水。原穆家坡煤礦所采5#煤層位于井田西南部，預(yù)計積水量在6000m3以上，現(xiàn)未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)通通道，在開采西部煤層的過程中必須進行探放水或抽排水工作，采區(qū)采空區(qū)位于井田東北部，存在采空區(qū)積水且煤層底板等高線高于現(xiàn)開采煤層底板等高線，水流方向由東向西，預(yù)計積水量在10000m3以上，在回收大巷后留設(shè)了50m的隔水煤柱（根據(jù)水壓大小及煤層硬度L=AM3p/k計算所得）現(xiàn)井下所布置的開采范圍不會受到采空積水的影響，但采下層煤時必須對采空區(qū)積水進行排放。 3、為切實做好我礦預(yù)防地表水進入井下，保證安全生產(chǎn)。由車文生負責(zé)，調(diào)配鏟車和運輸隊人力對穆家坡路段和地面、張家塔溝壩及斜坡地段進行了回填整平工作。 、根據(jù)調(diào)查結(jié)果確定地表塌陷范圍為480，塌陷區(qū)內(nèi)全部為第四、三紀黃土覆蓋層，均為荒山農(nóng)田，現(xiàn)有鄉(xiāng)村小路、張家塔村居民小院和穆家坡村居民住房一座，建筑面積為220平方米，混凝土結(jié)構(gòu)。根據(jù)實際情況，裂隙由東向西，對此裂隙進行了充填。 、據(jù)調(diào)查我礦所采地表范圍內(nèi)無積水，溝內(nèi)無裂隙。 、引發(fā)地表塌陷的回采工作面有：8202工作面、8203工作面、8204工作面。當(dāng)時我礦使用炮采工藝采煤、爆破落煤、人工裝煤、金屬液壓支柱支護，平均采高為2.7米。8202工作面為2007年11月至2008年1月全部采完；8203工作面為2008年3月開始至2008年7月份采完；8204工作面為2008年8月份開始至11月采完；8104工作面為2008年12月份開始至2009年4月份采完；8205工作面從2009年5月份開始至2009年6月份共采78.6米，因工作面風(fēng)氧化帶影響嚴重，故停止對8205工作面的開采。、根據(jù)地測人員勘測及現(xiàn)場觀察，8202、8203、8204工作面地表塌陷下沉1040，裂縫寬度在1030左右。我礦對此進行了相對應(yīng)的處理措施，立即組織勘察小組對塌陷區(qū)所涉及的范圍進行了全面的排查而后對發(fā)現(xiàn)的裂隙用黃土進行了充填。8104、8205和采區(qū)大巷回收工作面從目前觀察，地表無塌陷區(qū)，故本礦不會存在洪水灌井的威脅，由技術(shù)科高錘錘負責(zé)在2010年春季進行對張家塔溝壩進行調(diào)查，每月三次，如出現(xiàn)裂縫及時匯報礦委，并進行回填處理。、于今年7月份，我礦對張家塔溝底大壩所發(fā)現(xiàn)的裂隙以及穆家坡山頂上的裂縫組織人員及時進行了回填、整實。4、 根據(jù)我礦最新地質(zhì)報告，現(xiàn)開采煤層底板標高低于奧灰水水位標高（803m）,8#煤層最低底板標高700m,井田西部部分區(qū)域存在帶壓開采，經(jīng)突水系數(shù)Ts=P/(M-Cp)公式計算突水系數(shù)Ts=(803.0-700+64.52)/（64.52-16）=0.034（MPa/m)得知,8#煤層最低點突水系數(shù)遠小于正常塊段突水系數(shù)經(jīng)驗值0.15MPa/m，奧灰水不會對8#煤層的開采造成影響。5、 現(xiàn)開采8#煤層上覆有奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，正常涌水量為5.2m3/h,最大涌水量為7.8m3/h,開采范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層和陷落柱，開采下組10#煤層時排除隱伏斷層的情況下，無導(dǎo)水構(gòu)造存在，因而奧灰水不會對井田內(nèi)的開采造成影響，但在開采下組煤層時要堅持“預(yù)測預(yù)報，有掘必探，先探后掘”的原則。 四、礦井水患調(diào)查治理 1、地表塌陷區(qū)的治理在上述地表水調(diào)查情況中已說明。 2、三線的確定及探水組織落實情況。 根據(jù)圖紙分析調(diào)查所得，我礦靠西南面分布有山西柳林富安吉家塔耀龍煤業(yè)有限公司的采空區(qū)，經(jīng)物探及鉆探核定后，劃定采空區(qū)積水范圍，沿邊界圈定了積水邊界線。沿積水線水平向西外推70m劃定了探水線。由探水線再平行外推70m即定為警戒線，西下山巷道開拓已完，向南掘進到此線時，安排了專職人員觀察掘進工作面水情變化，并在巷道掘進時堅持進行探水作業(yè)。3、我礦根據(jù)相關(guān)資料圖紙對采空區(qū)范圍的隔水煤柱（根據(jù)水壓大小及煤層硬度L=AM3p/k計算所得）進行了合理留設(shè)，并符合設(shè)計規(guī)范要求。4、在每次開拓巷道前，由生技科根據(jù)實際情況進行了探放水方案的編寫，經(jīng)技術(shù)礦長再次復(fù)審后交與開拓隊組織學(xué)習(xí)，并在掘進過程中嚴格按方案執(zhí)行，探水人員根據(jù)日循環(huán)進度進行探放（一般兩天一次）并當(dāng)班填寫探放水記錄，探水鉆孔深度為60m,允許掘進距離為30m，鉆孔數(shù)為7個，在掘進過程中由掘進隊長方永義和賀新星監(jiān)督實行，堅持“有掘必探”的原則并由專業(yè)探水人牛玉海進行技術(shù)指導(dǎo)。 5、我礦回風(fēng)斜井井筒標高最低，然而高于排水渠20m,且高于歷年洪水最高水位10米，并配備足夠的防洪設(shè)施，排水渠的設(shè)計滿足洪水排水量，但因在地面工程建設(shè)中將涵洞破壞現(xiàn)正在重新維修加固，防止類似今年雨季期間的洪水威脅。6、我礦水倉、水泵房由機電隊穆建珍負責(zé)，管路組人員每月定時清理。 7、水泵房安裝D46-304型號的三臺主水泵，全部檢驗合格，由機電隊長穆建珍負責(zé)日常檢修，敷設(shè)有兩趟管徑為800mm的排水管路。 8、由于我礦井下水文地質(zhì)條件簡單，主水倉有效容積為304m3，副水倉有效容積為240m3，水倉與其配備的水泵及管路足夠滿足目前的水患要求。 9、井下水溝及排水管路等排水設(shè)施由機電隊長穆建珍負責(zé)檢查、維修和治理。 10、井下水泵房防水柵欄門、防水門已到位，由張保衛(wèi)負責(zé)進行安裝。11、根據(jù)兼并重組要求采區(qū)水倉設(shè)計在西下山軌道巷尾，預(yù)計在2010年5月可完善，由技術(shù)副礦長董建國負責(zé)實施。12、目前在我礦開采范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)任何透水點，在南大巷掘進過程中因?qū)σ埫旱V采空區(qū)調(diào)查未祥盡的情況下，我礦在軌道大巷中修筑一擋水墻。 五、發(fā)生水災(zāi)時避災(zāi)線路的確定 掘進工作面：軌道大巷掘進工作面 集中軌道下山 主運輸大巷 聯(lián)絡(luò)風(fēng)門 回風(fēng)斜井 地面回風(fēng)大巷掘進工作面 集中回下山 軌道回風(fēng)巷 回風(fēng)斜井 地面回采工作面：82201工作面切眼 軌道順槽 采區(qū)東回風(fēng)巷 軌道回風(fēng)巷 回風(fēng)斜井 地面 82201工作面切眼 運輸順槽 采區(qū)東運輸巷 主運輸大巷 聯(lián)絡(luò)風(fēng)門 回風(fēng)斜井 地面 六、安全技術(shù)措施 1、探放水安全技術(shù)措施 、探水前應(yīng)加固探水點10m范圍內(nèi)的支護，背好頂幫，并在工作面迎頭打好堅固的立柱和欄板，清理巷道，挖好排水溝，并在打鉆地點安設(shè)專用電話，并與受水災(zāi)威脅的相鄰地點有信號聯(lián)系，一旦透水立即通知有關(guān)人員撤離危險區(qū)。、在預(yù)計水壓較大地點探水時，必須先安設(shè)好孔口管和控制閘閥，孔口管與孔壁間，必須澆注水泥砂漿固定，并進行耐壓試驗，達到能承受設(shè)計壓力后，方準繼續(xù)鉆進。、鉆孔防水前必須估計積水量根據(jù)礦井排水能力和水倉容量，控制排水量并做好水壓觀察工作。、井下應(yīng)配備足夠的探水及抽放水器材，以防透水等事故的應(yīng)急備用。、探水巷必須在探水鉆孔有效范圍內(nèi)掘進，探水孔的超前距、幫距及孔距應(yīng)符合設(shè)計要求。每次探水后，掘進前，應(yīng)在起始點處設(shè)置標志，并建立掛牌制度。、加強工作面支護管理，鉆機固定牢固。、鉆進時，應(yīng)注意鉆孔情況，如發(fā)現(xiàn)煤巖松散片幫，來壓或鉆孔中的水壓，水量突然增大，以及頂鉆等異狀時必須停止鉆進，進行檢查，監(jiān)視水情并報告調(diào)度室，嚴禁將鉆桿拔出，發(fā)現(xiàn)危險時，應(yīng)立即撤出所有受水害威脅地區(qū)人員，然后采取措施，進行處理。井下應(yīng)配備足夠的探水及抽放水器材，以防透水等事故的應(yīng)急備用。2、 水患治理安全技術(shù)措施 、各調(diào)查小組應(yīng)把工作落實到位，對出現(xiàn)問題應(yīng)及時向礦級領(lǐng)導(dǎo)匯報，盡快做出相應(yīng)的處理措施，井下探放水鉆孔數(shù)量、深度、控制范圍嚴格與批準方案一致并隨時保證排水系統(tǒng)的暢通。、井下探水人員應(yīng)根據(jù)探水情況完善各種資料、記錄，建立防治水臺賬，做好探水記錄隨時了解井下水情的變化，如發(fā)現(xiàn)異常立即調(diào)查做出處理。、地面水患治理小組對因采動影響造成的塌陷及裂隙每月進行一次全面檢查，出現(xiàn)裂隙和積水地點要切實做到填平、整實和疏通、排放。、地面、井下應(yīng)配備足夠的排放水設(shè)備、礦井所用的工作和備用水泵、水管能力應(yīng)滿足20小時內(nèi)排出礦井24小時的最大涌水量。3、地表水治理辦法： 、成立了地表水檢查領(lǐng)導(dǎo)小組 組 長: 李 樸副 長：車文生 張保衛(wèi) 董建