玉山煤矿水害隐患排查分析材料2014年度

水害隐患排查分析材料水害隐患排查分析材料 章丘矿业有限公司玉山煤矿章丘矿业有限公司玉山煤矿 二二 0 0 一四年六月一四年六月 1 玉山煤矿水害隐患排查分析材料玉山煤矿水害隐患排查分析材料 一、矿井概况一、矿井概况 玉山煤矿位于章丘市西南部曹范镇境内。2004 年由乡镇集体煤 矿改制为市属国有煤矿,隶属章丘矿业有限公司，现隶属于章丘东风 集团，矿井田面积 3.548km2，批准开采 9、10-1煤层，现开采 10-1煤 层，截止 2013 年底地质储量 625.8 万 t，可采储量 110.6 万 t。立 井开拓，走向长壁式炮采方法采煤，分区式通风，现生产水平为- 220m，矿井设计生产能力 18 万 t/a。 二二、矿矿井井水水文文地地质质条条件件 分分析析 地表水地表水 曹范矿区位于济东煤田东南部，为丘陵地带，矿区地势西高东 低。矿区内无河流，主要发育一条山洪冲沟，在雨季降雨集中时形 成洪流，流经矿区下渗补给采空区和各含水层，对矿井构成威胁。 为防止南部山区地表水下渗，2000 年矿修建了尧舜渠和拦水坝 工程，解决了汛期地表洪水下渗对矿井的影响。自尧舜渠建成后， 南部山区积水经尧舜渠排至亭山水库，地表水对矿井的威胁彻底得 到根治。 亭山水库位于矿区的北部，现矿井距离水库 200m 以内无采掘工 程，20142015 年间也无采掘部署，汛期对矿井基本无影响。 含水层与隔水层含水层与隔水层 1.含水层 2 顶板含水层 一灰 为 9 煤直接顶板，在本区厚 3.004.5m，一般在 3.5m 左右，椐 邻区抽水资料，单位涌水量在 0.0026.49L/sm，渗透系数 1.5618.31m/d，水质类型为 SO4CI-CaMg 型水。富水性极不均匀。 二灰 位于一灰之上，下距 9 煤 12m 左右，灰岩厚 1.303.6m，一般 在 2.50m 左右，目前矿开采水平达到-220 水平，灰岩水已疏干。 底板含水层 底板砂岩水 根据钻探资料，该层砂岩以细砂岩为主，厚度 5.69.3m，平均 7.8m，上距 10-1煤 8.014.7m，平均 11.89m。下距徐灰 12.7m15.6m，平均 13.7m。该层砂岩在矿井田内普遍发育，富水性 不一。井下共施工 30 个钻孔，除 10122 工作面上出口 1012- 6、1012-7 两个钻孔无水外，其余钻孔砂岩层全部有水，单孔涌水量 在 145m3/h，其水位一般在-90m 左右，低于徐灰 100m 以上。其水 质与徐灰近似，亦有一定的区别，SO42-和总硬度及永久硬度，砂岩 水相对低于徐灰水。根据勘探资料分析，砂岩含水层总体富水性较 弱，与徐灰无直接的水力联系，且具疏放条件。 徐灰 厚 6.0010.26m。岩溶裂隙较为发育，富水性中等强。下距 奥灰 10m 左右，上距 9 煤 53m 左右，上距 10-1 煤 35m 左右。在构造 3 作用下与奥灰发生水力联系，接受奥灰水的补给，根据观测资料， 其水位低于奥灰水位 20-30m。是威胁下组煤开采的主要含水层。 奥灰 奥陶系灰岩为煤系基底。据区域资料，其厚度约 820m 左右，其 上部层段岩溶裂隙发育，富水性极强。奥灰上距徐灰 10m 左右，两 含水层水力联系密切，是徐灰的主要补给水源，根据近 10 年观测资 料，最高水位+95.17m。 隔水层 徐灰与奥灰间距 10 m 左右，主要为砂质页岩或粘土页岩，但抗 张强度较低，在承压水和构造的影响下易产生导水通道。 9 煤徐灰间距 53m 左右，上部为泥质页岩和砂质页岩，中部 为砂质页岩和细砂岩，下部以砂质页岩和页岩为主。其中细砂岩发 育 23 层，占总厚度的 2030%，与砂页岩和泥岩相互间隔，具有 较好的阻隔水能力，是良好的隔水层。 威胁程度评价 1、顶板水（一、二灰岩水） 目前矿井已开采至-220 水平，一、二灰水已基本疏干，对开采 无影响 2、底板含水层 矿井主要开采 10-1煤层，受承压水威胁，根据 2014 年采掘计划 安排，10139 采面、10116 上出口为本年度及今后开采标高最低的采 面和掘进地点，今后开采的其它采掘地点标高均在 2 个地点以上， 4 不再计算。 10139 采面运输巷标高为-203.75m，距徐灰垂距为 31.3m（根据 1013-10 号钻孔资料） ，10116 上出口掘进最低标高-198.7m，近十年 徐灰最高水位为75.2 米左右，奥灰最高水位+95.2m。 10139 采面 徐灰突水系数的计算： TS= M P 式中：TS突水系数 Mpa/m P隔水层承受的水压为 3.04Mpa. M底板隔水层厚度 31.3m 通过计算，突水系数为 0.097 Mpa/m。 奥灰突水系数 TS= M P 式中：TS突水系数 Mpa/m P隔水层承受的水压为 3.51Mpa. MM-根据采区 1013-15 钻孔资料 58.8m 通过计算，突水系数为 0.057 Mpa/m 根据以上计算，10139 采面开采受徐灰承压水威胁，不受奥灰水 威胁。 掘进（10116 上出口） 安全隔水层厚度的计算： 5 根据公式 kp rkpPLrL t L 4 8 22 式中：t 安全底板隔水层厚度，m； r 隔水层底板岩石平均重度 0.0245MN/m3； L 掘进巷道最大宽度 4m； Kp 底板隔水层岩石的抗拉强度取，0.045Mpa； p 隔水层底板承受的水头压力，2.68Mpa。近 10 年最高水位 +75.2m,掘进巷道标高-198.7m m kp rkpPLrL t 75.19 045 . 0 4 40245. 068. 2045 . 0 840245 . 0 4 4 )8( 22 22 通过对安全隔水层厚度的计算：安全隔水层厚度为 19.75m 小于实 际隔水层厚度 31m，因此在正常块段能实现巷道掘进安全。 各含水层的补给条件及水力联系 煤系地层中，由于各含水层及各煤层之间均有砂质页岩及粘土 岩所隔，因此，正常情况下各含水层间无水力联系；煤系地层以上 为第四系砂砾层含水层，富水性一般，主要接受降水补给，其与下 覆各含水层露头均有接触，为煤系各含水层的补给水源之一。 本井田地质构造复杂，奥灰与徐灰含水层相互间具有密切的水 力联系，根据长期的徐、奥灰水位和水质观测资料，两含水层之间 有 1530m 的水位差，水质也有一定的差别。 井田范围内及周边已关闭煤井开采、水力联系情况 目前，矿井周边无生产的相邻矿井，主要有二片采空区积水区： 6 1.矿区东部采区与相邻的原埠村一号煤矿及原村、镇办煤井浅 部相通，根据 2004 年观测资料，当水位达到+85m 左右时，通过浅部 采空区相透点向玉山煤矿过水，流入中央水仓，最大涌水量达 100 m3/h 左右，通过近几年的观测，未向我矿过水。 2.原宋家埠煤井水，该片采空区水已于 2011 年 3 月份，由 1013 采区的 10131 运输巷进行了巷道揭露，现正常疏放，涌水量 30 m3/h 左右。 3.采空区积水 目前矿井有 2 片采空积水区。 矿井东翼采空区水：该片 9、10 煤采空区积水约 66000m3，积 水标高-59.6-82.5m，该片积水与矿井中央水仓相连，能正常排放。 原宋家埠煤井采空区积水：采空区积水现已通过巷道揭露正 常疏放。 4.矿井井田范围内及周边不存在粘土矿，因此不存在水力联系 及隐患。 三、矿井排水能力、涌水量三、矿井排水能力、涌水量 矿矿 井井 排排 水水 能能 力力 表表 水 泵管 路水 仓涌水量 正常 最 大 泵 房 名 称型 号 流量 （m3/h ） 扬程 （m） 台 数 外直径 壁厚 趟 数 容 量 （m3） （m3/h） -50 中央泵 200D4362882401402824200300410 7 房 D4506044502584 200D4362882403273 62 -220 泵房 D450604450258237791 5000190230 副井+35 泵 房 DA1150616214631596280060130 副井-70 泵 房 DA11506162146315062800315 根据近 5 年涌水量观测，矿井正常涌水量为 400m3/h，最大涌水 量 551 m3/h；根据地质报告：矿井正常涌水量为 500m3/h，最大涌水 量 742m3/h。排水能力和水仓容量均符合煤矿安全规程的要求， 满足安全生产需要。 四、矿井水害防治四、矿井水害防治 地表水防治地表水防治 提前做好雨季三防工作，制定雨季三防实施方案及工程计划， 重点做好以下工作： 检查修补挡水坝及尧舜渠，保持入水口、渠道畅通，保证大 气降水及时排出矿外。同时汛期由专人定期加强对东翼过水情况观 测。 雨季时加强井下涌水量观测，发现水量明显加大威胁矿井安 全生产时，要果断撤人。 汛期加强矿区内地面的巡查力度，特别是要加强雨前、雨中、 雨后的巡查力度，发现危险要及时处理，确保雨季水不会溃入井下， 实现安全渡汛。 雨季期间，在井口、地面配电室、主通风机房以及井下各上 8 下山各门口前准备防洪土和编织袋备用，一旦大雨时，及时用粘土 袋对各主要场所门口加高加固，确保汛期积水不溃入井下。 汛期前前进行 1 次避灾演习，使每个井下人员都熟悉避灾路 线，各工作地点都已安装好通讯电话，保证井上、下，矿内、外电 话畅通,加强对矿井回风巷及梯子间的检查维修，保障安全出口畅通。 井下各涌水地点安设测水堰，专人定期观测、分析。 加强与当地气象部门的沟通与协作，时刻关注天气预报，大 雨、暴雨期间，严格执行井下停产撤人，杜绝违规生产。 7.汛期加强调度人员 24 小时值班制度，调度员有遇灾害性天 气下达停产撤人权利，以及 3 分钟必须通知到井下，确保汛期安全。 采空区水防治采空区水防治 加强矿井原宋家埠煤矿采空区积水、东翼采空区积水的观测， 特别是加强雨季时采空区出水点涌水观测，加大排水力度，确保安 全生产。 底板徐奥灰水防治底板徐奥灰水防治 坚持 “预测预报，有疑 必探， 先探后 掘、 先治后 采” 的原则。一是加强掘进工作面超前探查，坚持逢掘必探，查明 构造分布情况和含导水情况。二是加强底板的水文地质的探查， 工作面上下出口形成后，先采用直流电法进行物探，根据物探结果， 施工底板探查孔进行验证，主要探查底板的隔水层厚度，各岩层的 富水性及之间的水利联系情况。根据探查成果来确定合理的开采方 9 法，确保实现安全开采。三是组织专家进行开采可行性论证，开采 时严格按照专家论证意见进行开采。四是加强回采期间的水文观测， 发现出水征兆，停止回采，采取措施后再回采。 留足各类断层保护煤柱和防水煤柱。 建立健全矿区水文动态观测系统，监测水动态变化情况，掌握 水动态变化规律。 4.坚持采取“物探先行钻探验证专家论证措施落实”的 防治水路子，确保采掘安全。 五、发生水灾时应采取的措施五、发生水灾时应采取的措施 当井下采掘工作面发生透水时，现场人员应立即停止作业，首 先要立即撤离受威胁人员，并迅速汇报调度室。 积极开展自救。在水害事故开始阶段，突水量不大，在保证人 员安全的前提下，尽可能利用现有的设备和工具材料进行抢救和自 救。如立即