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文檔簡介
習(xí)水縣官渡河煤礦
防治水中長期規(guī)劃
總工:
礦長:
編制:
二。一二年二月
目錄
前言............................................................1
第一章井田概況及開發(fā)現(xiàn)狀.......................................2
第一節(jié)井田地理概況............................................2
第二節(jié)井田開發(fā)現(xiàn)狀........................................3
第二章礦井水文地質(zhì)的基本情況.................................6
第一節(jié)礦井水文地質(zhì)概況....................................6
第二節(jié)井下排水設(shè)施........................................9
第三章礦井充水因素分析.........................................9
第一節(jié)礦井充水因素..........................................9
第二節(jié)礦井主要水害類型........................................11
第三節(jié)同向坡水文地質(zhì)特征.......................................12
第四章礦井主要水害及治理方案..................................12
第一節(jié)礦井發(fā)生突水的原因分析..............................12
第二節(jié)礦井水防治的整體方案...............................12
第三節(jié)井下水害治理方案....................................16
第五章實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期效果......................................21
第一節(jié)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃.........................................21
第二節(jié)項(xiàng)目實(shí)施后的預(yù)期效果................................22
前言
礦井水災(zāi)是煤礦常見的一種災(zāi)害。隨著煤礦企業(yè)重組整合工作進(jìn)一步
深入,礦井水害成為繼瓦斯事故后影響煤礦安全生產(chǎn)的第二主要災(zāi)害。
為了貫徹落實(shí)好《煤礦安全規(guī)程》、《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全
生產(chǎn)工作的通知》、國家安監(jiān)總局的《煤礦防治水規(guī)定》和省政府的相關(guān)規(guī)
定,杜絕水害事故的發(fā)生,保障從業(yè)人員生命及財(cái)產(chǎn)的安全,結(jié)合我獷的水
文地質(zhì)情況實(shí)際,堅(jiān)持“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的方針,按照當(dāng)前與長遠(yuǎn)、
局部與整體、地面與井下、防治與利用相結(jié)合的原則,根據(jù)不同的水文地質(zhì)
條件,落實(shí)“探、防、堵、疏、排、截”等相應(yīng)的措施。因此編制防治水中
長期規(guī)劃是非常必要。
同時(shí)要在整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,根據(jù)輕重緩急,抓好防治水工作,要嚴(yán)格
檢查,堵塞漏洞,防患于未然,確保整個(gè)防治水工作按計(jì)劃有條不紊地進(jìn)行,
使防治水規(guī)劃落到實(shí)處,水害得到有效防治。
第一章井田概況及開發(fā)現(xiàn)狀
第一節(jié)井田地理概況
一、地理位置
該礦位于習(xí)水縣城東,行政區(qū)隸屬習(xí)水縣良村鎮(zhèn)。地理坐標(biāo):東經(jīng)
106°03'33〃-106°04'29",北緯26。53'30〃—26°54'10〃。
習(xí)水縣官渡河煤礦為私營企業(yè),行業(yè)管理隸屬于習(xí)水縣煤炭管理局。
二、地形地貌
習(xí)水縣官渡河煤礦礦區(qū)地勢(shì)為低中山地貌類型,北東地勢(shì)較高,南西
較低,海拔標(biāo)高+1322.5?+935m,最高點(diǎn)位于礦區(qū)火石坪北西山坡,海拔
+1322.5%最低點(diǎn)位于南西隅沖溝內(nèi),海拔+935%相對(duì)高差400m。準(zhǔn)采標(biāo)
高為+1200?+850m,礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高為+950m,準(zhǔn)采范圍內(nèi)大部
分煤炭在最低侵蝕基準(zhǔn)面以上。
三、交通條件
貴州省習(xí)水縣官渡河煤礦位于習(xí)水縣城東,距習(xí)水縣城約20公里,
S302縣道從礦區(qū)北部約1公里處經(jīng)過(現(xiàn)正將S302縣道改造成二級(jí)公路),
礦區(qū)有簡易公路與S302縣道相連,礦區(qū)距良村鎮(zhèn)約15公里,屬習(xí)水縣良
村鎮(zhèn)和東皇鎮(zhèn)所管轄。交通方便(詳見交通位置圖)。
四、河流水系
礦區(qū)內(nèi)無大的河流,僅礦區(qū)南西緣有一長年流水的小河,沖溝較發(fā)育,
且多呈樹技狀分布,切割較深,溝水流量變化較大,雨季常發(fā)生山洪,枯
季流量小至干涸,動(dòng)態(tài)變化顯著。該煤礦地處云貴高原北端向四川盆地過
渡的斜坡地帶,屬長江水系上游,區(qū)內(nèi)為第四系、煤系地層,巖性多為泥
巖、粉砂泥巖,泥砂巖,有一定的隔水性,大氣降水不易滲入地下,地表
水系不發(fā)育,礦區(qū)地表水大多為“V”型沖溝水。沖溝流程短,流量受季節(jié)
性控制明顯,大多在雨季時(shí)增大,旱季時(shí)減小甚至干涸。一般小于21/s。
礦井最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高+950m。
交通位置圖
五、氣象及地震
該區(qū)氣候溫和濕潤,雨量充沛,歷年平均溫度16.2℃,極端最高溫度
38.8PC,最低-6.2℃。年平均降雨量為1081.7mm,日最大降雨量為
149.4mmo
據(jù)《中國地震裂度區(qū)劃圖》(GB19306-2001),區(qū)內(nèi)地震基本裂度為VI
度,地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,該區(qū)及其鄰近區(qū)域近年來未發(fā)現(xiàn)有強(qiáng)地
震活動(dòng),礦區(qū)屬無震害區(qū),區(qū)域穩(wěn)定性良好。
六、環(huán)境狀況
3
由于地處玄貴高原山區(qū)農(nóng)村,礦井工業(yè)場(chǎng)地處于溝谷地帶,就近無環(huán)
境特殊敏感點(diǎn),煤層可采部分埋藏較深,礦井開采后地表會(huì)產(chǎn)生連續(xù)變形,
因此受開采影響的村寨和散居的民房必須采取留設(shè)保護(hù)煤柱或鑒定辦議進(jìn)
行搬遷處理。另外,工程投產(chǎn)后的主要廢水為井下污水及工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)廢水;
廢氣主要為燃煤鍋爐煙氣及生產(chǎn)性粉塵;固體廢棄物主要為礦井阡石;噪
聲主要為礦井通風(fēng)機(jī)房、絞車房、機(jī)修車間、鍋爐房、坑木加工房以及井
下采掘機(jī)械設(shè)備等的噪聲,這些污染屬一般性污染,在設(shè)計(jì)中均考慮采取
一定的治理措施加以防治,所以本工程建設(shè)及今后的生產(chǎn)不會(huì)給環(huán)境帶來
大的污染。
第二節(jié)礦區(qū)總體規(guī)劃及開發(fā)現(xiàn)狀
1.井田勘探程度
2006年8月,貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0六地質(zhì)大隊(duì)受官渡河煤
礦和場(chǎng)上煤礦委托,對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)開采煤層進(jìn)行資源儲(chǔ)量核實(shí),分別提交
了《貴州省習(xí)水縣場(chǎng)上煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》和《貴州省習(xí)水縣官渡河
煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》。
貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)總公司2007年8月編制提交的《習(xí)水縣官渡
河煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告》,官渡河煤礦開采C5、C8、C12,3個(gè)煤層,該礦保
有煤炭資源儲(chǔ)量總計(jì)512.78萬噸,其中;消耗資源量(111b)24.07萬噸;
推斷的(333)內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量237萬噸;預(yù)測(cè)的(334)?內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源
量251.71萬噸(開采深度+850m以下81.96萬噸)。
中化地質(zhì)礦山總局貴州地質(zhì)勘查院2009年3月提交的《習(xí)水縣官渡河
煤礦補(bǔ)充勘查地質(zhì)報(bào)告》,礦區(qū)含可采煤層4層(C7、C8、C9、C12),該
礦保有煤炭資源儲(chǔ)量總計(jì)349.37萬噸,其中:控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(332)
53.13力噸,推斷內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)170.56力噸,預(yù)測(cè)的潛在資源量
(334)?為125.68萬噸。
2.對(duì)地質(zhì)報(bào)告的評(píng)述
根據(jù)中化地質(zhì)礦山總局貴州地質(zhì)勘查院2009年3月提交的《習(xí)水縣官
渡河煤礦補(bǔ)充勘查地質(zhì)報(bào)告》,礦區(qū)含可采煤層4層(C7、C8、C9、C12),
該礦保有煤炭資源儲(chǔ)量總計(jì)349.37萬噸,其中:控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量
(332)53.13萬噸,推斷內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)170.56萬噸,預(yù)測(cè)的潛
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在資源量(334)?為125.68力噸。
通過上述地質(zhì)勘探工作,設(shè)計(jì)認(rèn)為本井田資源較可靠。主采煤層賦存
較穩(wěn)定,構(gòu)造簡單,全區(qū)可采。設(shè)計(jì)開采煤層屬中灰、中硫、中熱道無煙
煤。水文地質(zhì)條件中等,頂板多為粉砂巖及泥巖,一般較穩(wěn)固,底板則多
為粘土巖,遇水后常易產(chǎn)生膨脹、底鼓現(xiàn)象。
存在問題及建議
a、地形地質(zhì)圖精度不夠;
b、井田勘探程度尚顯不足,煤層的變化和構(gòu)造形態(tài)還需進(jìn)一步探清。
c、對(duì)礦井充水因素分析不夠,特別是對(duì)富水性巖層茅口組灰?guī)r缺乏研
究,勘探程度不夠,建議在生產(chǎn)中加強(qiáng)水文地質(zhì)調(diào)查和老窯巷道及采空區(qū)
的調(diào)查工作,接近采空區(qū)布置巷道時(shí),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”的探放水原則,同時(shí)加強(qiáng)礦井通風(fēng)、安全管理,有
利于礦井安全生產(chǎn)。
3.礦區(qū)總體規(guī)劃及開發(fā)現(xiàn)狀
礦區(qū)位于桑木背斜北西翼中段,總體呈單一傾斜構(gòu)造,地層傾向300
—350°,傾角(35—45°),一般為39°。
根據(jù)貴州省煤炭資源開發(fā)總體規(guī)劃,官渡河煤礦屬規(guī)劃整合礦井,官
渡河煤礦與周圍規(guī)劃和保留生產(chǎn)礦井之間無礦界重疊。
區(qū)內(nèi)煤礦開采歷史悠久,老窯較多,但大部分老窯停采時(shí)間較長,已
跨塌封閉,無法調(diào)查。
根據(jù)貴州省煤炭管理局、貴州省發(fā)展和改革委員會(huì)、貴州省經(jīng)濟(jì)貿(mào)易
委員會(huì)、貴州省國土資源廳、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省環(huán)境保護(hù)局、
貴州省工商行政管理局聯(lián)合下發(fā)的黔煤辦字(2006)291號(hào)文件“關(guān)于印發(fā)
《貴州省煤礦整合指導(dǎo)意見》的通知”。習(xí)水縣官渡河煤礦(6萬t/a)和
場(chǎng)上煤礦(6萬t/a)整合為習(xí)水縣官渡河煤礦。整合后官渡河煤礦生產(chǎn)規(guī)
模為15萬t/a。
4.礦井開拓及井巷布置
礦井采用斜井開拓,工業(yè)場(chǎng)地選擇在礦區(qū)東北部田家寨村附近的平緩
山谷地帶,工業(yè)場(chǎng)地標(biāo)高為+1340.0m;井田劃分為一個(gè)水平兩個(gè)采區(qū)開采,
5
水平標(biāo)高為+1245m。移交生產(chǎn)時(shí)配備一個(gè)采區(qū)一個(gè)炮采工作面,二個(gè)掘進(jìn)
工作面,運(yùn)輸采用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸。
三條井筒均位于K3煤層頂板巖層中,井口標(biāo)高+1340.Onio礦井設(shè)計(jì)三
條斜井(主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井),回風(fēng)斜井距離煤層12m,主斜井距
離煤層15m,副斜井距離煤層17m;井筒傾角10°,井筒平行于煤層頂板布
置,間距30nl,直至+1245m標(biāo)高落平,三條井筒方位角均為311。。根據(jù)煤
層賦存情況,三條井筒初期均掘至+1245m標(biāo)高并貫通,并在該標(biāo)高設(shè)水泵
房、水倉等碉室及車場(chǎng)。構(gòu)成初期開拓系統(tǒng)。初期設(shè)計(jì)一采區(qū)以三條井筒
兼作采區(qū)下山。
2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)
目前礦井正在建設(shè)中未形成通風(fēng)系統(tǒng),三條井筒掘進(jìn)工作面采用2臺(tái)
(一備用)FBD-No6/llX2型局扇供風(fēng)。供風(fēng)量160~280m)風(fēng)壓
500-2800Pao
形成系統(tǒng)后為中央并列式通風(fēng),風(fēng)機(jī)功率為55X2KW
3.礦井運(yùn)輸系統(tǒng)
井筒建設(shè)期間三條井筒分別安裝0.8X0.6M礦用提升絞車運(yùn)輸。
礦井建成后主斜井鋪設(shè)800mni皮帶,擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭運(yùn)輸;副斜井
鋪設(shè)30kg/m鋼軌,軌距600mm;安裝1.6型提升絞車擔(dān)負(fù)全礦井的輔助提
升任務(wù)。
4.礦井排水系統(tǒng)
礦井建設(shè)中+124501水平建中央泵房的集中排水方式;排水管路經(jīng)主斜井將井下涌水量排
至地面井下水處理站。D155-67X3型水泵3臺(tái),一臺(tái)工作,一臺(tái)檢修,一臺(tái)備用。
井筒施工中在260米位置了一個(gè)截流水倉,并安裝了2臺(tái)排水泵,兩趟排水管,管徑3
寸。工作面采風(fēng)動(dòng)水泵排到臨時(shí)水倉,用4KW水泵排至截流水倉。
第二章礦井水文地質(zhì)的基本情況
第一節(jié)礦井水文地質(zhì)概況
6
一、礦井水文地質(zhì)類型
本礦區(qū)大部分礦床位于最低侵蝕基準(zhǔn)面以下,直接充水水源主要為大氣降水和老窯采空區(qū)積
水、地表沖溝水,煤層頂板灰?guī)r溶隙水,煤層下伏地段茅口組強(qiáng)巖溶水也可能會(huì)成為直接充水水源,
間接充水水源為玉龍山段強(qiáng)巖溶水,長興組巖溶裂隙水,故本礦區(qū)屬于以溶隙充水為主,水文地質(zhì)
條件復(fù)雜程度為中等復(fù)雜程度。
二、地層含、隔水層
1.第四系(Q)孔隙含水層
分布于礦區(qū)內(nèi)斜坡地段及低凹處,谷地,槽谷及沖溝的溝底及河谷地
段。巖性主要為粘土、亞粘土,局部地段混入數(shù)量不等的風(fēng)化塊石及碎石,
厚度極不均勻,一般厚度為0?10m??傮w看,本層具有一定的透水性和含
水性,但由于層薄,且厚度變化大,地形上有多分布于斜坡地段,不利于
補(bǔ)給,因此其富水性通常較弱,對(duì)礦床充水構(gòu)不成威肋
2.下三疊統(tǒng)九級(jí)灘段(Tly3)泥巖隔水帶
該帶呈條帶狀分布于礦區(qū)東部。厚250?350m,一般厚300m。巖性以
薄層及中厚層狀紫紅色,灰綠色泥巖為主,間夾薄層灰?guī)r多層。泥巖致密、
裂隙不發(fā)育,隔水性好。薄層灰?guī)r中有少量溶隙,故該帶是隔離其上下兩
含水帶的良好隔水層。
3.卜三疊統(tǒng)玉龍山段(Tly2)巖溶洞隙含水帶
頂部為淺灰色石灰?guī)r與深灰色、黑灰色色薄層狀鈣質(zhì)泥巖組成。中部
及中上部為灰色、深灰色薄層狀、中厚層狀、厚層狀灰?guī)r,微晶質(zhì)結(jié)構(gòu),普
遍發(fā)育縫合線構(gòu)造,方解石脈發(fā)育,局部呈網(wǎng)狀。下部為灰色、深灰色中
厚層狀灰?guī)r與深灰色、黑灰色薄層泥巖互層,以石灰?guī)r為主。厚130?150%
一般厚140m。
該帶分布于礦區(qū)東部,呈一寬窄不一的條帶。該帶巖溶發(fā)育強(qiáng)烈,在
地表以巖溶峰叢環(huán)抱的溶蝕洼地為主。
總之,該帶巖溶強(qiáng)烈發(fā)育,含巖溶水,以巖溶管道流為特征。貯水條
件差,含水并不豐富。地下水水化學(xué)類型屬重碳酸鈣型。據(jù)推測(cè)久長鎮(zhèn)金
橋礦井采空區(qū)地面塌陷的情況判斷,該含水帶受采空區(qū)地面塌陷裂隙影響
的地段,將是未來礦井間接充水的含水帶之一。
7
4.卜三疊統(tǒng)沙堡灣段(Tlyl)泥巖隔水帶
灰黃色、黃綠色、深灰色薄層狀鈣質(zhì)泥巖,間夾多層薄層狀泥灰?guī)r、
灰?guī)r。富含半鯉類動(dòng)物化石。厚18?23m,一般厚20m。
該帶為一向北突出的弧形條帶呈現(xiàn)在礦區(qū)東部,寬約30mo厚18.gO-
27.80m,一般厚約20m。巖性以灰綠色,黃綠色薄層狀鈣質(zhì)泥巖為主,間夾
泥灰?guī)r及石灰?guī)r多層。鈣質(zhì)泥巖致密裂隙不發(fā)育,隔水性好;泥灰?guī)r及石
灰?guī)r中見有細(xì)小溶隙,在地表也有風(fēng)化裂隙泉出露,流量很小。是一個(gè)較
好的隔水層。但在采空區(qū)地面塌陷裂隙影響范圍內(nèi)則失去了隔水作用。
5.上二疊統(tǒng)長興大隆組(P3c+d)巖溶洞裂隙含水帶
深灰、灰色中厚層含燧石生物屑灰?guī)r為主夾薄層炭泥質(zhì)灰?guī)r及頁巖,
厚28.0?31m,一般厚30.0m
該帶呈條帶狀出露于中部,多呈陡崖,峭壁。不利于接受降水的補(bǔ)給。
該帶巖溶發(fā)育,含巖溶水。礦井采空區(qū)地面塌陷裂隙影響的地段,將
是未來礦升的間接充水含水帶之一。地下水水化學(xué)類型屬重碳酸一鈣型。
6.上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P31)層間碎屑裂隙、灰?guī)r溶隙含水帶
巖性為硅質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r夾粘土巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖、泥巖硅質(zhì)巖
夾生物屑灰?guī)r為主,含煤層(線)5層,其中K3煤層可采,厚2.05~2.15叫
平均厚2.Imo
據(jù)簡易水文觀測(cè)資料:該帶為層間灰?guī)r溶隙含水,是未來礦井的直接
充水含水帶。
7、中二疊統(tǒng)茅口組(Pzm)巖溶洞隙含水帶
該帶分布于礦區(qū)北西部,出露地形較低。為淺灰色,灰白色石灰?guī)r,質(zhì)純,夾少量燧石結(jié)核,
厚度大于200m,巖溶發(fā)育強(qiáng)烈。地貌上多為洛丘一洼地,發(fā)育寬大溶隙、落水洞和溶洞,尤其落水
洞較多,深淺不一,深者可達(dá)百余米,形狀為豎井狀、錐狀、管狀及不規(guī)則狀。該組基巖裸露區(qū)面
積大,吸收大氣降水能力強(qiáng),為該層地下水的強(qiáng)補(bǔ)給區(qū),地下水豎向徑流強(qiáng)烈,徑流深度大,礦區(qū)
內(nèi)地表泉點(diǎn)少見,地下水在河谷地帶排泄。
三、地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄條件
礦區(qū)內(nèi)龍?zhí)督M上覆含水層(以下三疊統(tǒng)夜郎組中段(玉龍山段Tly2)
灰?guī)r為主,上二疊統(tǒng)長興組(P3c)灰?guī)r次之)的地下水主要由大氣降水直
8
接補(bǔ)給,大氣降水有一部分通過巖溶洼地、落水洞、巖層層理、節(jié)理、裂
隙、斷層破碎帶等補(bǔ)給地下水,另一部分則直接由地表溪溝逕流排泄,由
于下三疊統(tǒng)夜郎組下段(沙堡灣段Tly2)和龍?zhí)督M的隔水作用,地下水的
逕流主要為順層流動(dòng),在地形切割處又以下降泉的方式排泄于地表溪溝中
成為地表水;龍?zhí)督M的地下水主要由大氣降水和地表溪溝水通過巖層層理、
節(jié)理、裂隙、斷層破碎帶、煤層采空區(qū)等補(bǔ)給,其補(bǔ)給量較小,地下水的
逕流以順層流動(dòng)為主,礦井開采煤層后,以頂板裂隙淋水、滴水的方式排
泄于礦井中,再由礦井通過機(jī)械方式排出地表并由地表溪溝向礦井下游流
動(dòng);龍?zhí)督M下伏含水層(主要為中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)灰?guī)r)的地下水主
要由大氣降水和地表溪溝水通過巖溶洼地、落水洞、巖層層理、節(jié)理、裂
隙、斷層破碎帶等直接補(bǔ)給。
四、斷層含、導(dǎo)水特征
礦區(qū)雖無大落差導(dǎo)水?dāng)鄬?,但小落差斷層發(fā)育,其破玩了地層的完整性、連續(xù)性,降低了巖石
的力學(xué)強(qiáng)度,塑性巖石中斷層破碎帶含水性和導(dǎo)水性不強(qiáng),剛性巖石中斷層破碎帶有一定含水性和
導(dǎo)水性,可能連通含煤地層上、下部的中、強(qiáng)含水層或地表水,加之未來礦床開采中,人工采礦裂
隙大量出現(xiàn),改變了斷層帶附近應(yīng)力場(chǎng)和地下水的天然流場(chǎng),地表水、地下水更可能沿?cái)嗔褞нM(jìn)入
礦井。
五、礦井涌水量
(1)以往生產(chǎn)礦井涌水量
根據(jù)習(xí)水縣官渡河煤礦提供的以往老窯礦井涌水量數(shù)據(jù):正常涌水量
為5n13/h,最小涌水量為3m3/h,最大涌水量為10m3/h。
(2)礦坑涌水量預(yù)測(cè)方法的確定
礦井位于接受大氣降水的補(bǔ)給區(qū),礦井充水主要因素為龍?zhí)督M煤系地層及長興、玉龍山灰?guī)r地
層,礦井涌水量采用大氣降水入滲法計(jì)算,原則上是根據(jù)礦區(qū)地貌、巖性、構(gòu)造、巖溶發(fā)育程度等的
差異,來確定礦區(qū)的入滲系數(shù)、匯水面積等有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù),按公式進(jìn)行計(jì)算,大氣降水的滲入量
為礦井涌水量。
(3)水文地質(zhì)參數(shù)的確定及礦井涌水量計(jì)算結(jié)果
根據(jù)該礦提供的現(xiàn)狀開采條件涌水量實(shí)測(cè)資料,采用比擬法進(jìn)行估算未開
采區(qū)域的礦井涌水量:Q=Q1X
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式中:
Q一預(yù)測(cè)礦井涌水量(m3/d)
Qi一礦井現(xiàn)狀實(shí)測(cè)涌水量(nf7d)
F一礦區(qū)開采面積(kn?)
Fi一現(xiàn)狀礦井實(shí)際采區(qū)面積(kn?)
S一預(yù)測(cè)未來地下水位下降值(m)
Si一礦區(qū)現(xiàn)狀水位降深值(m)
計(jì)算結(jié)果,礦井正常涌水量為100m3/h,礦井最大涌水量為250m3/h。
第二節(jié)井下排水系統(tǒng)
一、井下排水
礦井建成后,在井底聯(lián)絡(luò)巷設(shè)置兩個(gè)水倉,一個(gè)主水倉,長度100m,
容量810m3;一個(gè)副水倉,長度58m,容量470nl3,以便一個(gè)水倉清理時(shí),
另一個(gè)水倉能正常使用。
在水泵房安裝D155-67X3型水泵3臺(tái),一臺(tái)工作,一臺(tái)檢修,一臺(tái)
備用。水泵參數(shù):流量Qm=183m3/h、揚(yáng)程Hm=179.4m、效率nm=0.73;采
用無底閥排水;選用配套電機(jī)功率為132kw.660v防爆電機(jī)3臺(tái)。
井底水泵采用內(nèi)徑200nmi的焊接鋼管作為排水管,采用兩趟排水管路,
正常涌水量時(shí)一趟工作,一趟備用。
井筒施工中在260米位置了一個(gè)截流水倉,并安裝了2臺(tái)排水泵,兩趟排水管,管徑3寸。工
作面采風(fēng)動(dòng)水泵排到臨時(shí)水倉,用4KW水泵排至截流水倉。
二、地面沉淀池排水
礦井水經(jīng)地面沉淀池沉淀,再進(jìn)入凈化處理系統(tǒng)后,礦井安設(shè)了兩趟
外排水管路,外排水能力可達(dá)100m3/h以上。外排水由專用管道排入工業(yè)
場(chǎng)地外小溪流中。
第三章礦井主要水害
10
第一節(jié)、礦井充水因素分析
(一)充水水源
一)充水水源
1.地表沖溝水
沖溝水沿途接受泉水及煤窯水補(bǔ)給,雨季還有較大面積大氣降水匯入,
水量較大,這些沖溝多位于含煤地層露頭地帶,沖溝附近的網(wǎng)狀、脈狀裂
隙密集,它們與煤層風(fēng)化、氧化帶直接接觸,沿溝溪一帶開采煤層時(shí),沖
溝水沿風(fēng)化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦井,為礦井淺部開采的直接充水
水源。
2.第四系孔隙水
礦區(qū)內(nèi)覆蓋的第四系,含水性弱,加之厚度不大,分布不廣,蓄水量有限,對(duì)煤
礦開采影響小。
3.下三疊統(tǒng)玉龍山段(Tly2)巖溶洞隙含水帶
該組為一強(qiáng)含水帶,但其下部有均厚20m的沙堡灣段地層隔水,當(dāng)無采礦冒落裂
隙帶擴(kuò)展到上部時(shí),它一般與下伏含煤地層水力聯(lián)系較弱。但根據(jù)習(xí)水縣官渡河煤礦將
來的采空區(qū)地面塌陷的情況分析,該含水帶受采空區(qū)地面塌陷裂隙影響的地段,將為
煤礦床的間接充水含水帶C
4.上二疊統(tǒng)長興大隆組(P3c+d)巖溶洞隙含水帶
該組在露頭區(qū)接受大氣降水補(bǔ)給,含一定的巖溶裂隙承壓水,為一中等含水層。
該組平均厚度30m,其底部距離K3煤層72nl左右。
該含水帶一般與下伏含煤地層水力聯(lián)系較弱,但根據(jù)習(xí)水縣官渡河煤礦采空區(qū)地
面塌陷的情況分析,該含水帶受采空區(qū)地面塌陷裂隙影響的地段,將為煤礦床的間接
充水含水帶。
5.上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P31)層間碎屑裂隙、灰?guī)r溶隙含水帶
該帶一般厚度為90m左右,巖性為巖性為硅質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r夾粘土巖、泥質(zhì)粉砂
巖、砂巖、泥巖硅質(zhì)巖夾生物屑灰?guī)r,含煤層(線)5層。從簡易水文地質(zhì)資料反映,淺
部巖芯破碎,孔內(nèi)消耗大,水位淺,地下水以風(fēng)化裂隙水為主,但隨著鉆孔的增深,
巖芯逐漸完整,水位及消耗量趨于較穩(wěn)定或變化不大。地下水以層間碎屑裂隙、灰?guī)r溶
隙含水為主,是未來礦井的直接充水含水帶。
6.中二疊統(tǒng)茅口組(P2m)巖溶洞隙含水帶
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該組為一強(qiáng)含水層,在最低侵蝕基準(zhǔn)面以卜地卜水豐富。該組含水帶
距離K3煤層底板距離17m左右。因此,煤層下覆含水層對(duì)將來煤層地開采
影響很大。
7.小煤礦、老窯采空區(qū)積水
本礦區(qū)范圍內(nèi)老窯較多,本次調(diào)查老窯6個(gè)。根據(jù)走訪,6個(gè)老窯中,有
5個(gè)都較淺,基本在風(fēng)氧化帶附近,對(duì)將來開采影響不大。有1個(gè)老窯開采
較深,但屬平碉開采,基本不存水,對(duì)將來礦井的開采有一定的影響。
二)充水通道
1.巖石天然節(jié)理裂隙
礦區(qū)內(nèi)的長興組、龍?zhí)督M含煤地層在接近地表附近,巖石風(fēng)化節(jié)理、
裂隙很發(fā)育,而深部則發(fā)育成巖或構(gòu)造節(jié)理、裂隙,尤其是內(nèi)部一些灰?guī)r、
燧石灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖等脆性巖石更為發(fā)育,它們是地下水活動(dòng)的
良好通道,并溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系。
2.人為采礦冒落裂隙
未來的采煤活動(dòng)將產(chǎn)生大量的采礦裂隙,這些人為裂隙也會(huì)溝通上覆
含水層與含煤地層的水力聯(lián)系,成為地下水活動(dòng)的良好通道。
3.斷層破碎帶
礦區(qū)雖無大落差導(dǎo)水?dāng)鄬樱÷洳顢鄬影l(fā)育,其破壞了地層的完
整性、連續(xù)性,降低了巖石的力學(xué)強(qiáng)度,塑性巖石中斷層破碎帶含水性和
導(dǎo)水性不強(qiáng),剛性巖石中斷層破碎帶有一定含水性和導(dǎo)水性,可能連通含
煤地層上、下部的中、強(qiáng)含水層或地表水,加之未來礦床開采中,人工采
礦裂隙大量出現(xiàn),改變了斷層帶附近應(yīng)力場(chǎng)和地下水的天然流場(chǎng),地表
水、地下水更可能沿?cái)嗔褞нM(jìn)入礦井。
4.小煤礦和老窯采空區(qū)
礦區(qū)外圍有大小不一的小煤礦和老窯,其廢棄采面或巷道會(huì)成為老窯
水、采空區(qū)積水、部分地表水進(jìn)入礦井的通道。
5.巖溶管道
礦區(qū)內(nèi)茅口組灰?guī)r、玉龍山段灰?guī)r及長興組燧石灰?guī)r含水層局部地段可能發(fā)育巖溶管道,當(dāng)
它們被斷層溝通與下伏煤層聯(lián)系時(shí),也會(huì)成為礦井充水通道。
三)充水方式
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由于礦井直接充水含水層露頭分布廣,接受大氣降水補(bǔ)給強(qiáng),為中等?強(qiáng)含水層,充水通道
主要以巖石地表風(fēng)化裂隙和采礦節(jié)理、裂隙為主,規(guī)模一般不大,少量為斷層、老窯巷道、巖溶管
道導(dǎo)水,因此未來礦井充水方式主要以滲水、滴水、淋水為主,局部可能發(fā)生突水。
四)地表水、地下水動(dòng)態(tài)變化
本區(qū)地表水、地下水受大氣降水影響,其流量、水質(zhì)變化均與降水的季
節(jié)和強(qiáng)度相對(duì)應(yīng),雨季流量增大,礦化度減少,枯季則相反。地下水乂泉或
分散流形式補(bǔ)給溪溝,各含水層無直接的水力聯(lián)系,且地下水動(dòng)態(tài)變化顯
著,周期性較明顯,并具滯后現(xiàn)象。
第二節(jié)、礦井主要水害類型
根據(jù)充水因素分析,該礦礦井主要水害類型為地表水水害、裂隙水水
害構(gòu)成,其采空區(qū)為其提供蓄水空間,是該礦防治水的重點(diǎn)。礦井采終時(shí)
的涌水量雖不大,但在開采下一層煤時(shí),上一層采空積水會(huì)潰入下一層煤,
影響礦井正常生產(chǎn),甚至發(fā)生人身傷亡事故,會(huì)給礦井防治水工作帶來一
定難度。建議礦井在今后生產(chǎn)建設(shè)中采取以下防治水措施:
加強(qiáng)礦井地測(cè)防治水的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,建立和完善水害防治規(guī)章制度,
編制完善防治水設(shè)計(jì):建立水害防治的長效機(jī)制,建立合理完善的礦井防
排水系統(tǒng),按照“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”的方針,堅(jiān)持水害防
治”預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采(掘)”的十六字原則,加
強(qiáng)地測(cè)防治水技術(shù)基礎(chǔ)資料的收集和管理,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)涌水量測(cè)量及水害預(yù)
測(cè)預(yù)報(bào),加強(qiáng)職工教育培訓(xùn),了解掌握突(透)水預(yù)兆知識(shí)。在今后生產(chǎn)和
建設(shè)過程中,應(yīng)采取“防、堵、疏、排、截、探、攔”七項(xiàng)水害綜合治理
措施,提前對(duì)存在采空積水區(qū)域進(jìn)行探放和疏導(dǎo),加強(qiáng)對(duì)茅口灰?guī)r含水層
的防范,杜絕礦井透水事故發(fā)生,實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)。
第三節(jié)、同向坡水文地質(zhì)特征
金橋煤礦主、副斜井、回風(fēng)斜井從井口到+850m標(biāo)高處為斜井開拓,坡度為
10°,從1340nl到礦區(qū)西部邊界為上山開采,當(dāng)開采同向坡煤層時(shí);所以在開采
西北部煤層時(shí),當(dāng)采空區(qū)增大匯水面積隨之增大,同時(shí)掘進(jìn)工作面溝通西邊淺部
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老窯和生產(chǎn)小窯采空區(qū)積水的可能性大,在開采過程中加強(qiáng)探采結(jié)合,防止礦井
突水。
第四章礦井主要水害治理方案
第一節(jié)礦井發(fā)生突水的原因分析
礦區(qū)充水水源,正常情況下為頂板的孔隙裂隙含水層,并受地表水、大氣
降水影響,但因該含水層富水性極弱而水量較小,不會(huì)對(duì)礦井生產(chǎn)造成威脅。
根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件可能會(huì)發(fā)生的水害有:
1.掘進(jìn)時(shí)可能遇到小的地質(zhì)構(gòu)造,產(chǎn)生裂隙水;
2.上部老窯采空區(qū)區(qū)積水,在采掘過程中可能滲入采掘空間或生產(chǎn)
施工過程中管理不善可能造成潰入采掘空間造成透水事故;
3.鉆孔封孔不徹底,回采或掘進(jìn)時(shí)遇未封孔鉆孔,導(dǎo)致礦井突水。
4.主井井口標(biāo)高相對(duì)工業(yè)廣場(chǎng)較低;下瀑雨時(shí)可能導(dǎo)致部分水流入井
下造成事故。
第二節(jié)礦井水防治的整體規(guī)劃
一、礦井水防治整體思路
礦井水的防治是為了防止水害事故的發(fā)生,確保礦井建設(shè)和生產(chǎn)的安
全,減少礦井正常涌水及降低生產(chǎn)成本,使煤炭資源得到充分合理的回
收。為此,就必須做大量的防治水工作。
根據(jù)礦區(qū)的主要水害類型,應(yīng)采取相應(yīng)的“探、防、堵、截、排、疏”
等綜合防治措施。
1.探:必須配備相應(yīng)的探、防水設(shè)備,編制探防水設(shè)計(jì),對(duì)采空區(qū)積
水等情況不明的地段,堅(jiān)持采取“有疑必探、探防結(jié)合”、“先探后掘、長
探短掘”的原則。通常在下述情況下需要超前探水:①巷道掘進(jìn)接近采空
區(qū);②巷道掘進(jìn)接近斷層;③巷道接近或需要穿過強(qiáng)含水層;④采掘工作
而接近各類防水煤柱忙:⑤采掘工作而有明顯出水征兆時(shí)c
14
2.防:巷道或工作面接近被淹井巷、積水老窯、隱伏導(dǎo)水?dāng)鄬訒r(shí),應(yīng)
根據(jù)實(shí)際情況,應(yīng)預(yù)留足夠的防水煤柱、隔水煤柱的措施,以防治透水事
故的發(fā)生,以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。
3.堵?:在地表主要徑流地帶修建排水溝、防洪溝,將地表水引出礦區(qū)
排泄,從源頭上減少地表水的入滲。
4、截:根據(jù)礦井涌水量、突水量及透水量的大小,在礦井下修建水倉,
截?cái)嗉熬彌_礦井涌水、透水對(duì)工作場(chǎng)所的危害。
5、排:井下應(yīng)修建排水溝等設(shè)施,每次下大到暴雨時(shí)和降雨后,應(yīng)及
時(shí)觀測(cè)水情,查看井下涌水情況,應(yīng)根據(jù)涌水量的大小,配足相應(yīng)的抽排
水設(shè)備及檢修和備用的抽排水設(shè)備,排水能力必須根據(jù)礦井涌水量的大小
滿足《防治水規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》要求。
6、探明地下水源后,根據(jù)水量大小,有計(jì)劃的進(jìn)行防治,將其疏干,
消除水害對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的威脅。
以上所述防治措施都有一定的使用條件和局限性,在采掘過程進(jìn)一步
加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)工作,觀測(cè)礦井內(nèi)含水巖層出水性質(zhì),儲(chǔ)水?dāng)鄬拥膶?dǎo)水
性質(zhì),及附近老窯積水的位置,預(yù)測(cè)老窯采空區(qū)水量,總結(jié)活動(dòng)規(guī)律。
井下探水,在井下掘進(jìn)工作面,接近含水層斷裂帶、陷落柱、老空區(qū)
等可能積水地點(diǎn),必須進(jìn)行探水工作,堅(jiān)持“有疑必探、先探后掘、先治
后采”的探放水原則。
探明地下水源后,根據(jù)水量大小,有計(jì)劃的進(jìn)行防水,將其疏干,消
除水害對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的威脅。
排水時(shí)嚴(yán)格控制排水速度和排水量,以免引起地面的塌陷速度漕快和
地面建筑物的變形、傾斜、墻體開裂和井泉水位急劇下降。
15
建立可靠的排水系統(tǒng)和排水設(shè)施,加強(qiáng)維護(hù),必須具備應(yīng)急備用水泵,
保證正常排水不淹井。
水倉的淤積每半年至少清挖一次,雨季前必須清挖一次,保證正常儲(chǔ)
水量,水溝的淤積要經(jīng)常清挖,保證流水暢通。
保證水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn),備用泵保持良好狀態(tài)。水泵、水管、閘門、排水
的電線路,必須經(jīng)常檢查和維護(hù),在雨季前,必須全面檢查一次,并對(duì)全
部工作水泵、備用水泵和檢修水泵進(jìn)行一次聯(lián)合排水試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題即時(shí)
處理。
水倉水位要經(jīng)常保持在最低限度,水泵工要嚴(yán)守工作崗位,當(dāng)出現(xiàn)停
電或發(fā)生其它意外停泵時(shí)要即時(shí)向值班人員匯報(bào)水位上升情況。
在巷道布置上盡量不揭露富含水層及落差較大的斷面,保證巷道圍巖
有足夠的承受水壓能力,當(dāng)必須揭露富含水層時(shí),必須制定防水措施。
巷道的排水溝保證暢通,在采掘過程中對(duì)一些涌水點(diǎn)采取疏堵結(jié)合的
原則進(jìn)行防治,有水害威脅的區(qū)域要留設(shè)足夠的防水煤柱,保證安全。
二、礦井水防治整體規(guī)劃的確定
根據(jù)搜集、整理到的我礦水文地質(zhì)資料可以看出,我礦的防治水工作
重點(diǎn)和難點(diǎn)在于地層裂隙水及巖溶水底板茅口組含水的防治上,從源頭上
掐住或減少對(duì)地層破壞,加強(qiáng)的探放水管理,就可以從根本上減少和降低
水害的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)再箱以各項(xiàng)地面水防治措施,基本上就可以解決我礦的
水害防治工作。
由于我礦地表為山地地帶,地表有沖溝發(fā)育,地形較為崎嶇。經(jīng)過實(shí)
地踏勘,發(fā)現(xiàn)其對(duì)煤礦安全生產(chǎn)存在一定威脅。隨著礦井建成生產(chǎn)進(jìn)一步
形成采空區(qū)都市。在采空區(qū)上部、斷裂構(gòu)造帶附近及厚度適宜的地段上,局
部可能形成了地面裂隙和塌陷。經(jīng)查明,在井田周邊現(xiàn)無其它非法小窯進(jìn)
行開采。
針對(duì)上述情況,特提出水害整體防治規(guī)劃如下:
(一)、防治突水規(guī)劃
16
1.因井田勘探工程較少,要進(jìn)行補(bǔ)充勘探,完善水文補(bǔ)勘,分析地層
水的賦存規(guī)律,明確老空水的靜水位標(biāo)高及水力聯(lián)系,對(duì)隔水層的厚度承
壓進(jìn)行專門的驗(yàn)算,進(jìn)一步查清老空水對(duì)3號(hào)煤層開采中的影響及能否造
成大的水患,不斷完善3號(hào)煤層的防治水方案。
2.對(duì)有突水危險(xiǎn)的鉆孔必須留設(shè)合理的保護(hù)煤柱或進(jìn)行探放水,對(duì)已
知未封和封孔質(zhì)量差的鉆孔要視具體情況重新加封,以防鉆孔突水。
3、在已探明或推測(cè)有斷層、陷落柱的地方、向斜柚部附近進(jìn)行采掘作
業(yè)時(shí),要用物探、鉆探相接合的地質(zhì)分析法,堅(jiān)持按規(guī)程要求做好超前防
治水工作,對(duì)井巷工程需要通過的導(dǎo)水?dāng)鄬訋?,必須進(jìn)行超前預(yù)注漿堵水
或疏干,并加強(qiáng)井巷支護(hù),對(duì)可能存在隱伏導(dǎo)水構(gòu)造的回采工作面等,必
須經(jīng)物探,普查鉆探重點(diǎn)驗(yàn)證。
4、進(jìn)行開拓延伸井巷工程時(shí),嚴(yán)格按照“有掘必探,先探后掘”的原
則,特別是接近揭露或接近主要含水層,必須采取有力措施,配備可靠的
排水設(shè)施,嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程、探放水設(shè)計(jì)、探放水措施進(jìn)行探放水。禁
止在沒有設(shè)立可靠的排水設(shè)施前,揭露和接近主要含水層。
(二)、防地表水入井規(guī)劃
1.對(duì)采空區(qū)上部形成了地面裂隙和塌陷,采用注漿充填的辦法,堵死
或減少采空區(qū)內(nèi)補(bǔ)給源頭,對(duì)發(fā)現(xiàn)的漏水溝渠和河床要及時(shí)堵漏,地面裂
隙和塌陷地點(diǎn)必須及時(shí)填塞;
2、在11301、11302系統(tǒng)巷道及工作面的布置中,由于該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)
造較復(fù)雜,采掘工作開工前要編制防治水措施和開采方案,確定安全煤
(巖)柱的留設(shè)參數(shù)。在巷道掘進(jìn)時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行探放水措施,并對(duì)頂板巖性
及涌水情況進(jìn)行定期觀測(cè)、分析,回采過程中要嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求
控制開采范圍、開采高度和防隔水煤(巖?)柱尺寸,以防地表水通過裂隙
滲入井下巷道。
3、在雨季時(shí)防治水部門要派專人定期對(duì)井田范圍內(nèi)地表裂隙、陷落及
積水情況進(jìn)行摸底排查。對(duì)容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠,排泄積水;對(duì)范
圍大的無法填平的低洼地帶,應(yīng)用水泵抽水,防止水滲入井下;在各井筒
17
附近應(yīng)修筑防洪堤,并每年汛期前必須將井筒周圍的導(dǎo)水渠挖好疏通,并
由專人負(fù)責(zé)。
㈢、防治采空區(qū)水規(guī)劃
1.建立地面水文觀測(cè)系統(tǒng),定期觀測(cè)各個(gè)水文孔情況,分析研究地下
水活動(dòng)規(guī)律,保證正常生產(chǎn)。
2.健全采空區(qū)探放水體制
對(duì)采空區(qū)要按照規(guī)程的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行密閉,留設(shè)導(dǎo)水孔,加強(qiáng)觀測(cè),及
時(shí)將采空水排出;建立井田及老窯采空區(qū)動(dòng)態(tài)管理機(jī)制,掌握其采空范圍、涌
(積)水情況,防止采空區(qū)積水涌入礦井,造成涌(突)水事故的發(fā)生。
第三節(jié)井下水害治理方案
目前國內(nèi)采用的防治水害措施主要有留設(shè)防水煤巖柱、井下探放水、
疏干降壓、注漿堵水等措施。
一、留設(shè)防水煤巖柱
采用留設(shè)防水煤巖柱的方法把導(dǎo)水裂隙、老窯采空區(qū)水、地表河流隔
離,保證采掘工作面的安全生產(chǎn)。
二、井下探放水
采掘工作必須執(zhí)行“有疑必探,先探后掘、先治后采”的原則,在遇
到下列情況之一時(shí),必須探水:
(1)接近水淹或情況不明的井巷、老空、老窯或小煤礦時(shí);
(2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、含水裂隙密集帶、溶洞或陷落柱時(shí);
(3)接近或需要穿過強(qiáng)含水層時(shí);
(4)接近未封閉或封閉不良的導(dǎo)水鉆孔時(shí);
(5)接近各類防水煤柱或打開隔離煤柱放水時(shí);
(6)接近水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地段,采掘工作有突(出)水征兆時(shí);
(7)接近有水或有稀泥的灌漿區(qū)時(shí);
(8)采掘地點(diǎn)受頂?shù)装宄袎汉畬拥耐{,其巖柱厚度小于計(jì)算的安
全值時(shí)。
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生產(chǎn)中要加強(qiáng)頂板圍巖裂隙探測(cè)工作,防止發(fā)生透水事故,每個(gè)掘進(jìn)
工作面配備1臺(tái)ZLY-500或ZDY-500型液壓鉆機(jī),掘進(jìn)過程中要邊掘邊探、
先探后掘。
三、疏干降壓
疏干降壓是指借助于各種不同的排水工程(井筒、巷道、石門、鉆孔、
溝渠等)和相應(yīng)的排水設(shè)備,疏干煤層頂板或煤層含水層水,迫使煤層底
板含水層水降低到一定水平,使采掘工作得以在水量盡可能小甚至完全疏
干的條件下進(jìn)行。
(1)疏干降壓方法的選擇:
礦井疏干降壓主要有三個(gè)方法:
方法一:地表疏干
地表疏干主要用在預(yù)先疏干階段,是在地表鉆孔中用潛水泵預(yù)先降低
含水層的水位或水壓的疏干方式,常用于煤層賦存淺的露天礦。隨著高揚(yáng)
程、大流量潛水泵的出現(xiàn),井工礦也可采取此種方式。
地表潛水泵預(yù)先疏干較之井下并行疏干方式,具有施工方便、速度快、
投資和管理費(fèi)用較低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),且排出的地下水水質(zhì)未受煤層污
染,便于綜合利用。
方法二:地下疏干
地下疏干主要用在并行疏干階段,通常采用巷道疏干和井下鉆孑僦干方式。
方法三:聯(lián)合疏干
聯(lián)合疏干常用于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井,或水文地質(zhì)條件趨向惡化
的老礦井。由于經(jīng)濟(jì)上和安全上的考慮,單純疏干或單一礦井的井下疏干
不能滿足礦井生產(chǎn)要求時(shí),應(yīng)考慮采用井上下配合或多井的聯(lián)合疏干方
式。
四、安全技術(shù)措施
(一)探放水安全技術(shù)措施
1.在接近采空區(qū)、含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬印⒖赡芘c河流等水體相通的斷層
破碎帶時(shí),應(yīng)加強(qiáng)探水工作。
19
2.打開水體隔離煤柱前要作好探水工作。
3.接近斷層、陷落柱、未封閉又可能突水的鉆孔時(shí)應(yīng)加強(qiáng)探水。
4.在采動(dòng)影響范圍內(nèi)有承壓水等又存在隔水巖柱厚度不清,在接近水
文復(fù)雜地段又情況不明時(shí),要加強(qiáng)探水。
5.在采、掘工程接近其它可能突水段時(shí)要加強(qiáng)探水。
6.堅(jiān)持做到“接近構(gòu)造前及時(shí)探水”、“先探后掘二
7.在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中,要高度重視小斷層導(dǎo)水性的探查工作,
必要時(shí)應(yīng)及時(shí)注漿預(yù)防突水。
8.在具體地點(diǎn)探水之前,要認(rèn)真編制探放設(shè)計(jì)和安全技術(shù)措施,并嚴(yán)
格落實(shí)。
9.探放水期間防止有害氣體溢出的措施
(1)在進(jìn)行打眼前,對(duì)鉆孔附近的有害氣體進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)氣體超限時(shí)
停止作業(yè),采取措施處理完畢后方可施工。
(2)鉆孔接近積水區(qū)5m的位置,鉆孔速度減慢,并專人檢查有害氣
體。
(3)在鉆孔貫通積水區(qū)時(shí):不要急于拔出鉆桿,觀察是否有有害氣體
涌出現(xiàn)象,如果有有害氣體超限,要及時(shí)切斷電源,撤出人員,并采取有
效的通風(fēng)方式進(jìn)行處理,只到有害氣體正常后方可進(jìn)行其它作業(yè)。
10.必須及時(shí)排查分析本礦井區(qū)域內(nèi)的老空積水情況,定期收集、調(diào)
查、核對(duì)相鄰礦井和廢棄老窯情況,并建立臺(tái)帳。本礦井積水區(qū)和礦井界
外100m范圍內(nèi)的相鄰礦井采掘工程積水區(qū)必須標(biāo)繪在采掘工程平面圖等有
關(guān)圖紙上;每半年至少核實(shí)一次積水區(qū)的積水量、積水上下限標(biāo)高,修訂
積水線、探水線和警戒線。
20
11.對(duì)礦井新開拓的采區(qū)、采掘工作血要進(jìn)行水文地質(zhì)條件分析,地質(zhì)
“三書”要闡明新開拓的采區(qū)、采掘工作面受水害威脅程度,并制定相應(yīng)
的防治水措施,確保生產(chǎn)安全。
12.礦井接近水淹或可能積水的井巷、老空、老窯或相鄰礦井時(shí),不得
直接使用巷探;情況不清或存在的可疑地點(diǎn),應(yīng)采用物探、化探或鉆探的
方法,探查施工區(qū)域四周、上下方是否存在積水區(qū)。凡受井巷、老空、老
窯或相鄰礦井積水威脅的作業(yè)地點(diǎn),未進(jìn)行探放水的,不得進(jìn)行采掘作
業(yè)。
13.掘進(jìn)工作面接近探水線時(shí),必須編制探放水設(shè)計(jì),超前探放水,
并制定和落實(shí)防治瓦斯及其他有害氣體危害等安全措施。采煤工作面受老
空區(qū)積水威脅時(shí),必須編制專門的探放水設(shè)計(jì),嚴(yán)格按批準(zhǔn)的措施執(zhí)行。
14.礦井探放水時(shí),必須撤出受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有無關(guān)人員:有
突水預(yù)兆時(shí),必須立即撤出井下受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。
15.礦井探、放水工程必須由礦井總工程師組織地測(cè)、技術(shù)、安監(jiān)、生
產(chǎn)、施工單位等有關(guān)人員,對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收、評(píng)價(jià)。
16.礦井修建水閘墻封堵老空區(qū)積水時(shí),必須委托有資質(zhì)的單,立設(shè)計(jì)
和監(jiān)理。對(duì)已建成的水閘墻,要安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),采取有效的防突
水措施并納入水害應(yīng)急預(yù)案。
17.礦井在難以排除的水淹區(qū)積水面以下的煤巖層中進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí),
必須按有關(guān)規(guī)定編制開采設(shè)計(jì),經(jīng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)后方可施工。
18.相鄰采空區(qū)與本礦井相透,無法留設(shè)防水安全隔離煤(巖)柱的,
應(yīng)采取有效措施,確保安全。
(二)疏水降壓安全技術(shù)措施
1.回采工作面回采結(jié)束時(shí),應(yīng)在封閉采空區(qū)的密閉上設(shè)出水孔,防止
采空區(qū)積水。
21
2.放水前應(yīng)對(duì)水量、水壓及煤層透水性進(jìn)行分析并預(yù)測(cè),根據(jù)排水設(shè)
備能力及水倉容量,制定放水的步驟并控制放水量,避免盲目性。
3.放水過程中要注意水量的變化、出水清濁、有無雜質(zhì)以及有無有害
氣體等情況,發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取措施。
4.疏放水前應(yīng)成立疏放水領(lǐng)導(dǎo)小組,制定出疏放水措施,疏放水由經(jīng)
驗(yàn)豐富的人員來操作,作'Ik人員應(yīng)熟知避災(zāi)路線,在疏放水期間領(lǐng)導(dǎo)小組
成員要現(xiàn)場(chǎng)跟班指揮。
5.疏放水地點(diǎn)撤退路線上要有良好的照明,保證撤退路線暢通。
6.為防止高壓水和碎石噴射或?qū)@具壓出傷人,在水壓過大時(shí),應(yīng)采
用反壓和防噴裝置,并用檔板背緊工作面以防止套管和煤壁突然鼓出,檔
板后要安設(shè)頂柱或木垛,然后再進(jìn)行放水。
7.情況緊急時(shí)工作人員應(yīng)立即撤出工作面。
8.事先應(yīng)制定好安全措施,并嚴(yán)格貫徹落實(shí)。
(三)合理確定探水線,探水與掘進(jìn)合理配合
探水線,即開始探水的邊界線?!兜V井水文地質(zhì)規(guī)程》規(guī)定,積水老空區(qū)
探水線(警戒線)是采掘工程平面圖上標(biāo)注的積水區(qū)及其最洼點(diǎn)的具體位置和
積水外緣標(biāo)高,向外推60m所劃定的積水老空區(qū)的警戒線。工作面進(jìn)入積水
警戒線后,必須超前探放水,并在距積水實(shí)際邊界20m處停止采掘作業(yè),進(jìn)行
打鉆放水,在確認(rèn)積水已被基本放凈后,方可繼續(xù)進(jìn)行采掘作業(yè)。但在生產(chǎn)過
程中,有的煤礦根據(jù)“在老空積水區(qū)邊界位置準(zhǔn)確,水壓不超過IMPa的情況
下,探水線至積水區(qū)的最小距離,煤層中不小于30%巖層中不小于20m?!?/p>
確定探水線,且取下限值,這是不很可靠的。因?yàn)樵诂F(xiàn)有手段下,對(duì)冒落帶和
導(dǎo)水裂隙帶最大高度的計(jì)算,因受地質(zhì)條件變化等影響,得出的數(shù)據(jù)是不很
精確的;對(duì)采空區(qū)的測(cè)量、填圖等由于受時(shí)空變化和計(jì)算時(shí)比例尺換算等因素
影響,其采空區(qū)的邊界位置,尤其是最洼地是很難準(zhǔn)確描述的。對(duì)此,必須心
中有數(shù),并根據(jù)實(shí)際情;見合理調(diào)整確定探水線c
22
1.平巷與上山配合探水:在同一煤層內(nèi),上部掘進(jìn)上山,此時(shí)應(yīng)先探
水掘進(jìn)平巷,然后再掘進(jìn)上山,這樣可避免二山掘進(jìn)的危險(xiǎn)性,又可減少
上山掘進(jìn)的探水工作量。
2.隔離式探水。在水量大、水壓強(qiáng)、煤層松軟和節(jié)理發(fā)育的情況下,直
接探水很不安全,需要采取隔離方式進(jìn)行探水,如掘石門時(shí),在石門中預(yù)
先探放積水;或在巷道掘進(jìn)迎頭砌隔水墻,在墻外探水;此外,當(dāng)相鄰的
煤層間距大于20m時(shí),還可采用隔離層打孔的方法,探放另一煤層的老空
積水。
第五章實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期效果
第一節(jié)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃
一、項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)
修文縣金橋煤礦成立由礦長任組長、技術(shù)為副組長、各部門負(fù)責(zé)人為
成員的領(lǐng)導(dǎo)小組,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)礦井水害綜合防治工作。同時(shí),成立礦
防治水工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,具體負(fù)責(zé)防治水的各項(xiàng)工作。對(duì)水害綜合防
治工作強(qiáng)化管理功能,實(shí)行全過程監(jiān)督,確保水害綜合防治工作的順利完
成。
二、項(xiàng)目資金管理
制定資金管理辦法,確保水害綜合防治工作資金足額到位;設(shè)立專門
帳戶,專款專用;資金要統(tǒng)一管理,統(tǒng)一調(diào)動(dòng),確保資金全部用于水害綜
合防治工程之中;總經(jīng)理要定期對(duì)水害綜合防治資金的運(yùn)作進(jìn)行監(jiān)督。
三、項(xiàng)目實(shí)施保障措施
1.建立健全各項(xiàng)制度,抓好項(xiàng)目的實(shí)施和管理;
2.做好設(shè)備購置、到貨驗(yàn)收、安裝、調(diào)試到投入使用全過程的管理工
作,確保項(xiàng)目投入的設(shè)備充分發(fā)揮效能;
3.制定施工安全技術(shù)措施。
四、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃
具體安排如下:
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