煤矿防治水中长期规划(doc 44页).doc

铜川市耀州区白石崖矿业有限公司煤矿防治水中长期规划 二一三年目 录前 言1第一章 井田概况及开发现状2第一节 井田地理概况2第二节 井田开发现状4第二章 矿井水文地质的基本情况7第一节 矿井地质概况7第二节 矿井水文地质概况11第三节 矿井疏排水系统17第三章 矿井充水因素分析18第四章 矿井水防治的整体规划20第一节 矿井水防治整体思路20第二节 矿井水防治整体规划的确定22第三节 矿井各类水害治理方案24第四章 中、长期具体规划28第一节 矿井防治水现状28第二节 防治水中长期规划28第五章 水害治理实施计划及预期效果41第六章 建议42前 言白石崖煤矿位于陕西省铜川市耀州区西北35km处，行政区划属铜川市耀州区庙湾镇与照金镇管辖。井田面积13.4498 k，含煤面积6.8 k，可采面积6.34 k，井田内主采煤层为4-2煤。白石崖煤矿于1999年建成，近年来，原有煤矿的开拓系统、工业场地、以及井上下装备情况等不能满足生产和安全需要，白石崖技改项目就是在原有年产21万吨矿井的基础上实施的技改扩建项目。2007年9月白石崖煤矿变更为白石崖矿业有限公司，投资主体为山东新汶矿业集团公司，性质为国有控股公司。为进一步淘汰落后产能，促进煤炭产业优化升级，提升煤炭产业整体发展水平，根据根据国家安监总局等四部委关于推行小型煤矿机械化的指导意见和陕西省煤炭生产安全监督管理局关于在小型煤矿实施机械化改造工作的通知文件精神，白石崖煤矿申报在该矿技改项目完成的基础上进行本矿井的机械化改造，经陕西省、市、区煤炭局批复，矿井进行90万吨机械化改造，采用一对斜井、一回风立井开拓。现已进入机械化改造联合试运转阶段。本井田地质构造简单。本区位于低中山丘陵地带、森林茂密，地下水主要依靠大气补给。降雨多集中在七、八、九三个月内，由于降水集中，沟谷坡降比大，利于降水的排泄，而不利于地下水的补给。区内无大的地表水体，据邻区内钻孔抽水试验资料，煤层直接充水含水层延安组砂岩裂隙地下水与直罗组砂岩地下水，单位涌水量0.000141L/s.m，小于0.1L/s.m，补给条件不好，因此水文地质勘探类型为以裂隙充水为主的简单型，但矿区内有多处关闭的小窑存在老空积水，对照国家安全生产监督管理总局煤矿防治水规定遵循“就高不就低”原则，最终将白石崖煤矿水文地质类型确定为“中等”类型。现矿井主要水源为局部顶板轻微滴淋水，水量较小均渗入底板，根据矿井实际观测水量2m/h，多为矿井顶板淋水与防尘水经煤层裂隙从巷道底板渗出，前期对矿井无水害威胁。如果正常生产期间，大面积的采空区的出现，随着沉陷区的增大，局部出现顶板破碎带，而与地表水沟通时，会对矿井安全生产有一定的影响。并会随着矿井采掘工程的延伸，矿井水害问题不容忽视。因此，需要研究和评价矿井开采水文地质条件，分析开采受水害威胁程度，提出针对性的防治水工作内容，指导矿井防治水工作有序进行，确保矿井生产安全。为此，特制定近五年的防治水总体规划。第一章 井田概况及开发现状第一节 井田地理概况1、位置白石崖煤矿位于陕西省铜川市耀州区西北35km处，行政区划属铜川市耀州区庙湾镇与照金镇管辖。地理坐标：东经10839371084425，北纬350605350948，长约4km，宽约1.5km，井田含煤面积约6.8k。范围西以东川井田为界，北部、东部以煤层零点边界为界，东南部以煤层露头线为界。2、交通耀州区-柳林-照金县级公路从本区南部通过，与矿井相连接的为水泥路面公路。本区到梅家坪-七里镇铁路线的柳林火车站仅12km，公路铁路经县城可通往西安、咸阳等地，井田交通较为方便。3、自然地理本区地处陕北黄土高原南部，属中低山区，区内地形复杂，山峦起伏，沟谷发育。地势北高南低，西高东低，最高点1595.7m(东川煤矿北)，最低点1138.8m(瑶玉河)。相对高差456.9m。牛窑沟河、补沟河及香山川河为区内三条平行沟流，自西北向东南流过本区，河流水量均受季节性影响。本区属大陆性半干旱气候，据县区气象站近30年统计资料，年降水量最小347.7mm，最大为821.8mm，平均564.3mm，降水多集中在7-9月，相对湿度60%，平均气温12.3，最高39.7，最低-17.9，霜冻期为当年10月下旬至次年3月中旬，冻结深度约0.30m。本区处于地震裂度分区6度裂度带。第二节 井田开发现状一、主要开拓开采系统1、提升系统主斜井：铺设带宽B=1000mm带式输送机，井下布置一个直径为6m的缓冲煤仓（容量为700t），原煤经煤仓缓冲后，经给煤机均匀地给入主斜井带式输送机上提升至地面生产系统。副斜井：采用单钩串车提升，井口、底均为平车场，选用一台JK-2.52/315型单卷筒矿井提升机，配带YR5002-8型直流电动机一台。2、通风系统矿井通风方法为中央并列式，通风方式为抽出式。由主斜井、副斜井进风，回风立井回风。回风立井风量60m/s,矿井通风容易时期负压895.3Pa，通风困难时期负压1424.7Pa。回风立井通风设备选用2台FBCDZ24型矿用防爆轴流式通风机，一台工作，一台备用，通风机转速750r/min。每台通风机选配2台YBF450S2-8型风机专用隔爆电动机，功率2185kW，电压10kV，效率91.5%。3、排水系统矿井采用接力排水系统，在副斜井井底附近设有中央水泵房和中央水仓，在一盘区大巷附近设有一盘区水泵房和水仓；一盘区涌水汇集于一盘区水仓，经一盘区水泵房排水设备排至副斜井井底附近的中央水仓内；矿井涌水再由中央水泵房内的水泵和敷设于管子道，副斜井井筒内的排水管路及地面管路，排至矿井工业场地井下水处理站进行处理后复用。中央水泵房排水设备：选用3台MD46-507型矿用耐磨多级离心泵，设置2趟1084无缝钢管排水管路。矿井正常涌水量和矿井最大涌水量时均1台工作，1台备用，1台检修，管路1趟工作，1趟备用。一盘区水泵房排水设备：选用3台MD25-505型矿用耐磨多级离心泵，设置2趟764无缝钢管排水管路。正常涌水量和最大涌水量时均1台工作，1台备用，1台检修，管路1趟工作，1趟备用。4、压缩空气系统在工业场地建空压机站向井下集中供风，并设置井下压风自救系统。选用2台ML200-2S型矿用空气压缩机，其中1工作，1台备用。每台排气量41.5m/min，排气压力0.8Mpa，可满足矿井设计所需的压缩空气需风量。空压机设备供气能力能够满足矿井最大下井班人员救灾时需气量的要求。5、矿井供电系统白石崖矿业有限公司地处铜川市耀州区照金镇兰干川村，处于丹霞地貌，周围全是高山峻岭，距离最近的110/35kV变电站是柳林降压站，其它降压站距离都在50km以上。根据矿井用电负荷及现有电源情况，经与铜川市供电局协商确定柳林110/35kV变电站作为本矿的供电电源。矿井的双回35kV电源线路分别引自该变电站35kV I段和II段母线上。考虑到线路压降的因素。双回电线均选用LGJ-95/20导线，架空敷设，路径长约15km。线路全线选用角钢塔架设。双回路供电线路运行方式为一回路运行，另一回路带电热备用，单回路运行线路压降为2.1%，满足电压损失小于5%的要求。二、相邻矿井1、东川煤矿为本区西南的小型生产矿井，年产6万吨，立井单水平下山开采4-2号煤层，煤厚2.40m，已关闭。2、后芋园煤矿位于东川煤矿的南部，为生产矿井，年产6万吨，立井开采4-2煤层，煤层厚度2.60m，煤层结构1.50(0.35)0.75，夹矸岩性为粉砂岩，已关闭。3、兰干川煤矿为本区南部的小型矿井，斜井开采4-2号煤层，煤层厚度8.40m，煤层结构3.50(0.60)1.90(0.70)1.70，夹矸岩性为粉砂岩、泥岩，开采范围长约280m，宽约50m，已关闭刘家山煤矿为本区南侧的小型矿井，现已停产，斜井开采4-2煤层，煤层厚度5.50m，结构0.30(0.25)1.00(0.10)0.65(0.20)3.00，夹矸岩性粉砂岩、泥岩，煤层浅部倾角达61，向深部变缓，开采范围长约250m，宽约100m，已关闭。贺家庄联办二矿位于本区南部，现已停产，斜井开采4-2煤层，煤层厚度5.50m，煤层结构0.30(0.25)1.00(0.10)0.65(0.20)3.00，夹矸岩性粉砂岩、泥岩。开采范围长约250m，宽约100m，已关闭。据调查，这些矿井开采时井下基本无水，小煤矿工作面每天排水618m/d不等；矿井井筒有第四系含水层涌水，井筒排水约2535m/d。第二章 矿井水文地质的基本情况第一节 矿井地质概况白石崖煤矿位于旬耀矿区的南部，据地表及钻孔揭露地层由老到新有：三叠系上统胡家村组(T3h)，侏罗系下统富县组(J1f)，侏罗系中统延安组(J2y)、直罗组(J2z)，白垩系下统宜君组(K1y)、洛河组(K1L)及第四系(Q)地层。现分述如下：1、三叠系上统胡家村组(T3h)为含煤地层基底，属湖泊相沉积，厚度不详。岩性主要为浅灰绿色、灰色泥岩、粉砂岩组成，水平层理发育，具贝壳状断口，性脆。2、侏罗系下统富县组(J1f)为残积相沉积，厚度2.9819.11m，平均厚7. 88m，岩性灰、灰绿、紫红、黄褐等杂色泥岩、砂质泥岩(俗称花斑泥岩)为主，团块状构造，易风化，易碎，遇水膨胀，滑面发育，含菱铁质鲕粒及杂色为显著特点，为区域性标志层K1。3、侏罗系中统延安组(J2y)为区内含煤地层，出露于兰杆川及后岭一带。属一套含煤的河沼相沉积。厚度31.72153.94m。平均厚78.77m。按岩性、岩相自下而上划分为三段五个旋回。自下而上分述如下：(1)第一段：即第一旋回，下部为灰色泥岩、根土岩、粉砂岩、炭质泥岩局部夹细粒砂岩；中上部由4-2和4-1煤层及泥岩组成；上部为泥岩、粉砂岩厚1.5732.90m，平均厚12.81m。 (2)第二段：即二、三、四旋回，各旋回下部均为细中粒砂岩，第二旋回下部的砂岩为K2标志层，俗称“小街砂岩”为灰白色中-粗粒砂岩，厚层状，成分以长石石英为主，分选性中等，泥质胶结，具波状层理，含黄铁矿结核，底部含砾。第二、第三旋回中上部均为灰黑灰色泥岩、粉砂岩及煤层，3号煤层位于第二旋回的中部。第三旋回上部泥岩中含2号煤层，第四旋回不含煤层。厚度26.63106.93m，平均厚度60.39m。(3)第三段：即第五旋回，下部为中粒砂岩，上部以泥岩或粉砂岩为主，厚度025.91m，平均厚度5.81m。与下伏富县组假整合接触。 4、侏罗系中统直罗组（J2Z）属半干旱气候条件下的冲积相沉积，厚35.9470.93m，平均厚度52.76m，下部为灰白色粗粒砂岩，夹薄层含砾粗砂岩。上部为紫红、灰绿、紫杂色泥岩，砂质泥岩和中粗粒、细粒砂岩组成，砂岩中以含肉红色长石砾为特征。 5、白垩系下统宜君组(K1y)为一套冲积扇相沉积，出露于后岭、兰干川一带。厚17.7547.35m，平均厚度36.59m，岩性为紫灰、棕红色砾岩。砾石成分以石灰岩为主，少量石英岩、变质岩、砾径5-10cm，大者可达2050cm。圆状，分选性差，基底式泥钙质胶结，砂质充填，坚硬。与下伏直罗组假整合接触。 6、白垩系下统洛河组(K1L) 为风成沙丘、冲积扇沉积，厚度70.26410.44m，平均厚度169.17m，下部地层以棕红色中粒砂岩为主，夹紫灰色砾岩薄层，砂岩成分以石英为主，长石次之，分选性中等、泥质胶结，疏松、发育大型交错层理。上部以紫灰色、棕红色砾岩为主，夹棕红色中粒砂岩，砾石成分以灰岩为主，次为石英岩，砾径2-7cm，分选差，圆度好，泥钙质胶结，地貌呈陡峭山崖 7、第四系上更新统马兰组(Q3m)浅黄色黄土，主要由亚粘土组成，柱状节理发育，夹有钙质结核层，厚度015.32m，平均厚度10. 53m，主要分布于梁峁一带，植被覆盖良好。与下伏地层不整合接触。 8、第四系全新统(Q4)主要为冲积、洪积、坡积物，由砂土、亚粘土和砾石组成。厚度010.83m，平均厚度5.42m，分布于河谷一带，与下伏地层不整合接触。见“井田地层层序、厚度一览表”井田地层层序、厚度一览表地层厚度（m)系统组最小最大平均第四系全新统 Q010.835.42第四系上更新统 Q马兰组 Q3m015.3210.53白垩系下统K1洛河组 K1L70.26410.44169.17宜君组 K1y17.7547.3536.59侏罗系中统 J2直罗组 J2y35.9470.9352.76延安组 J2y31.72153.9478.77侏罗系下统 J1富县组 J1f2.9819.117.88三叠系上统 T3胡家村组 T3h不祥 2、构造本区位于旬耀矿区南缘，大地构造位置处于鄂尔多斯盆地南部拗陷带内。区内广泛出露中、新生代地层。总体构造形态为一倾向北西的单斜构造，在此基础上发育波状起伏，本区延安组地层为一北东向延伸的波谷，向西南方向转为近东西向，长约8km，宽约3km，北部倾角2左右，南部倾角一般多为5-8。浅部露头一带倾角达5070，为急倾斜。据矿区资料其宽度为200m左右。陕西省地矿局第二综合物探大队在本区进行地震勘查，在栏杆川、安子沟布设了两条地震线，勘查区内有断点5个，落差分别为15、20、15、25、15m，其中可靠断点2个，较为可靠断点3个，因两条测线相距较远，无法将断点进行平面组合。根据本区构造特征推测，其断层方向为北东向，沿煤层露头延伸。无岩浆活动，构造属简单类型。第二节 矿井水文地质概况区域水文地质旬耀矿区位于黄陇煤田中部。矿区地貌特征：西部、中部为黄土塬，黄土残塬，黄土梁峁区；东部为低中山丘陵区，山梁为子午岭南延支脉，即老爷岭，牛石梁，石山子梁，是马栏河与沮水河的分水岭。香山风景区位于该区。一、地表水矿区地表水主要为西部，中部马栏河与东部沮水河。马栏河据旬邑水文站资料：一般流量9.44m/s，洪峰流量13m/s，枯水期最小流量0.19m/s，水质为HCO3-CaMg型淡水。据柳林水文站资料，沮水河一般流量3.23m/s。二、矿区主要含水层矿区地下水，据其赋水特征可分为两大类：1、松散层孔隙裂隙地下水；2、碎屑岩裂隙地下水。(一)松散层孔隙裂隙地下水该层地下水主要分布矿区的西部、中部的黄土塬区与主要河流的河谷地带，厚度0200m。岩性黄土塬区以黄土状土，亚沙土、亚粘土为主，河谷地带以冲洪积层为主。该层泉水较多，流量0.011.4t/s，水质为HCO3-CaMg到HCO3SO4-CaMg型淡水。该层是黄土塬区居民饮水的主要目的层，据A9、A11号钻孔抽水试验资料；水位埋深37.5759.26m，钻孔涌水量0.4210.59L/s。单位涌水量0.00940.0128L/s.m，矿化度0.2680.28g/l。属HCO3-CaMg型淡水。(二)碎屑岩裂隙地下水陆相碎屑岩，岩性粗、细相间，粗粒地层相对富水性强，细粒岩层富水性弱或无水，成为相对隔水层，据以往资料，富水性较强的含水层如下：1、白垩系下统洛河组砂岩裂隙含水层(K1L)该层矿区内广泛分布，厚度200430m，岩性以棕红色中粒砂岩为主，上部夹2-4层砾岩层，胶结松散，具大型斜层理，该层在沟谷泉水较多，流量0.013.4L/s，水质属HCO3-CaMg到HCO3SO4-CaMg型淡水，据以往资料：第界沟、西川一带，该层在钻孔施工中涌水，涌水水头+2.70+8.40自涌水量0.703.60L/s，据钻孔抽水试验资料：水位埋深10.7683.72m，钻孔涌水量1.03320.46L/s，单位涌水量0.01470.639L/s.m，矿化度0.609g/L，属HCO3SO4-NaMg型淡水。2、侏罗系中统直罗组下段砂岩裂隙含水层(J2Z1)该层广泛分布，厚度059.33m，岩性以灰白色中粗粒砂岩为主，底部砾度变粗，局部为含砾粗砂岩，该层在矿区露头较少，在露头区有泉水出露，流量0.110.78L/s，矿化度0.4460.892g/L，属HCO3-CaMg到HCO3SO4-NaMg型水。3、三叠系上统胡家村组砂岩裂隙含水层(T3h)胡家村组为含煤地层的基底，岩性以灰绿色、灰色泥岩，粉砂岩细砂岩组成，该层在露头地带风化裂隙较为发育，泉水露头较多，流量0.012.05L/s，该层随埋深的增加富水性逐渐减弱。旬邑县留石村井田施工中，L2号钻孔涌水，涌水水头+10.77，自涌水量0.12L/s，矿化度0.514g/L，属HCO3SO4-CaMg型水。以上为矿区的主要含水层，其它地层富水性弱，甚至无水，可作为相对隔水层。二、矿区地下水的补给、迳流、排泄条件矿区各层地下水主要依靠大气降水补给为主，各含水层在露头地带接受大气降水直接补给，顺层向深部运移，被沟谷切割后，便以泉的形式泄出地表，补给地表水。在河谷地带，第四系潜水接受河流的补给。部分地下水向深层远移，变成高矿化的承压水。本区属大陆性半干旱性气候，多年平均降雨量586mm，多年平均蒸发量1492mm，降雨多集中大7、8、9三个月，降雨后多形成山洪排出区外，基岩裂隙不发育，不利于大气降水补给，各含水层富水性弱，水文地质勘探类型属以裂隙充水为主的简单型。井田水文地质白石崖煤矿位于旬耀矿区中部，为低中山丘陵区地貌特征，地形西北高，东南低。最高处西南山梁区，高程1595. 70m，最低点瑶玉河河谷1128.80m，相对高差466.90m，沟谷切割深度100200m。一、地表水本区位于山梁区，区内沟谷主要有兰干川，安子沟，瑶玉河均为沮水河支流，属季节性流水。兰干川据长期观测资料：流量0.686.16L/s，一般流量3.5L/s。安子沟据临时观测站资料0.325L/s，枯水期无水。瑶玉河在填图与施工期内无水，地表水渗入地下变成暗流。二、含、隔水层划分勘查区属掩盖到半掩盖区、除沟谷内有基岩出露外，山梁、坡地、河谷均被第四系松散层复盖，据水文地质测绘与钻孔资料，本区含、隔水层划分如下(由上而下)。1、第四系松散层孔隙、裂隙含水层(Q)第四系松散层不整合覆盖于基岩之上，厚度041.65m。河谷地带为冲洪积层，厚度1.55-10.83m，岩性由再生黄土、沙、沙砾石组成，山梁地带由黄土状土、亚沙土，亚粘土组成。水文地质测绘中，该层泉水甚多，流量0.0140.24L/s，矿化度0.4290.474g/L，属HCO3-CaMg型淡水。该层富水性弱。2、白垩系下统洛河组砂岩裂隙含水层(K1L)区内该层广泛分布，厚度70.26410.44m，上部以砾岩为主，灰紫色，砾石成分以石灰岩，石英岩为主，中夹薄层状棕红色粉砂岩。下部棕红色中粒砂岩为主，松散，具大型斜层理。据水文地质测绘资料，该层泉点甚多，泉水流量0.0141.046L/s，矿化度0.695g/L，属HCO3SO4-CaMg型淡水，据旬东普查，第界沟S2号钻孔抽水试验资料：水位埋深1.27m，涌水量1.033m，单位涌水量0.0147L/s.m，矿化度0.609g/L，属HCO3SO4-K+NaMg型水。该层富水性弱中等。3、白垩系下统宜君组砾岩相对隔水层(K1y)该层区内分布普遍，厚度17.7559.65m，岩性紫灰色砾岩，砾岩成分由石灰岩，燧石、石英岩、砂岩组成，基底式钙质胶结，致密坚硬，裂隙不发育，可作为上、下含水层的相对隔水层。4、侏罗系中统直罗组砂岩裂隙含水层(J2Z)该层全区分布，总厚度35.9488.37m，岩性分为上、下两段。上段岩性以紫红色、灰绿色、浅黄色、粉砂岩、泥岩为主，中夹薄层细砂岩及中砂岩。厚度20.6236.87m，该段富水性十分微弱，可作为上、下含水层的相对隔水层，下段厚度14.0666.02m，岩性以灰白色，灰色中粗砂岩为主，底部粒度变粗，成为含砾粗砂岩。在矿区有泉水出露，最大泉流量0.78L/s，矿化度0.892g/L，属SO4HCO3K+NaMg型淡水。照金扩大精查施工ZK6号钻孔对该层进行了单层抽水试验：水位埋深72.26m，涌水量0.00873L/s，单位涌水量0.000166L/s.m，渗透系数0.00011045m/d，矿化度1.528g/L，属HCO3-K+Na型，微咸水，该层富水性弱。5、侏罗系中统延安组砂岩及煤层裂隙含水层(J2y)延安组为本区的煤系地层、厚度36.74123.20m，岩性由灰色深灰色、黑色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩，4-2煤与灰白色细砂岩，中砂岩组成。该层以砂岩与煤层裂隙较发育，而以泥岩，粉砂岩裂隙不发育。据秀房沟井田XF10号钻孔抽水试验资料：水位埋深33.45m，涌水量0.0122L/s，单位涌水量0.000141L/s.m，渗透系数0.0001758m/d，水质矿化度9.04g/L，属CL-K+Na型咸水。该层富水性弱。6、侏罗系下统富县组相对隔水层(J1f)分布普遍，厚度2.5819.11m，岩性紫杂色、黄绿色，灰色泥岩，粉砂岩为主，富水性极弱，可作为上、下含水层的相对隔水层。7、三叠系上统胡家村组砂岩裂隙含水层(T3h)该层为含煤地层的基底，岩性以灰绿色、灰色、泥岩，粉砂岩与细砂岩呈互层状。该层在露头地带埋藏浅部，有泉水出露，流量0.012.05L/s，矿化度0.514g/L，属HCO3SO4-CaMg型淡水，随着埋深增加，富水性递减。三、地下水、迳流、排泄条件本区地下水主要依靠大气降水补给，顺层向低洼处移动，被沟谷切割后便以泉的形式，泄出地表补给地表水，部分地下水继续向深部运移，形成高矿化的承压水。河谷地带第四系潜水除接受大气降水补给外，还接受河流的渗透补给，区内主要沟谷是地下水排泄的主要通道。四、水文地质勘探类型确定本区位于低中山丘陵地带、森林茂密，地下水主要依靠大气补给。降雨多集中在七、八、九三个月内，由于降水集中，沟谷坡降比大，利于降水的排泄，而不利于地下水的补给。区内无大的地表水体，据邻区内钻孔抽水试验资料，煤层直接充水含水层延安组砂岩裂隙地下水与直罗组砂岩地下水，单位涌水量0.000141L/s.m，小于0.1L/s.m，补给条件不好，因此水文地质勘探类型为以裂隙充水为主的简单型，但矿区内有多处关闭的小窑存在老空积水，对照国家安全生产监督管理总局煤矿防治水规定遵循“就高不就低”原则，最终将白石崖煤矿水文地质类型确定为“中等”类型。第三节 矿井疏排水系统矿井采用接力排水系统，在副斜井井底附近设有中央水泵房和中央水仓，在一盘区大巷附近设有一盘区水泵房和水仓；一盘区涌水汇集于一盘区水仓，经一盘区水泵房排水设备排至副斜井井底附近的中央水仓内；矿井涌水再由中央水泵房内的水泵和敷设于管子道，副斜井井筒内的排水管路及地面管路，排至矿井工业场地井下水处理站进行处理后复用。中央水泵房排水设备：选用3台MD46-507型矿用耐磨多级离心泵，设置2趟1084无缝钢管排水管路。矿井正常涌水量和矿井最大涌水量时均1台工作，1台备用，1台检修，管路1趟工作，1趟备用。一盘区水泵房排水设备：选用3台MD25-505型矿用耐磨多级离心泵，设置2趟764无缝钢管排水管路。正常涌水量和最大涌水量时均1台工作，1台备用，1台检修，管路1趟工作，1趟备用。第三章 矿井充水因素分析（1）大气降水大气降水为地表水、地下水的补给源，雨季增大、旱季减小。本区属大陆性半干旱气候，据县区气象站近30年统计资料，年降水量最小347.7mm，最大为821.8mm，平均564.3mm，降水多集中在7-9月。井田内各泉点流量随着大气降水的增加而增加，当采空区塌陷影响到地表时，则大气降水将通过新产生的地裂缝、地面塌陷经裂缝带渗入矿井。本井田内各含水层地下水主要补给源为大气降水。（2）地表水本区位于山梁区，区内沟谷主要有兰干川，安子沟，瑶玉河均为沮水河支流，属季节性流水。兰干川据长期观测资料：流量0.686.16L/s，一般流量3.5L/s。安子沟据临时观测站资料0.325L/s，枯水期无水。因此对矿井开采无影响。（3）老窑积水地质勘探工作对邻近小煤矿进行了调查。共调查了六个小煤矿：白石崖煤矿，东川煤矿，后芋园煤矿，贺家庄联办二矿，刘家山煤矿，兰干川煤矿，矿井均已关闭。小煤矿年产量多在39万吨，立井或斜井开拓，主采煤层为4-2煤，煤层顶板为粗砂岩，或细砂岩，顶板稳定，底板为泥岩，易发生底鼓，各煤矿井下水都非常小，属水文地质条件简单的矿井。原白石崖煤矿井下开采过程中，地下水渗出量很小。勘探地质报告对东川煤矿井下进行了长期观测。该矿属立井开拓，主采4-2煤，煤层厚度2.40m，年产量5万吨，煤层顶板岩性为中砂岩，稳定。井下排水设备两个水仓，井筒部位一个，工作面一个。井筒部位每天排水2535m/d，工作面每天排水618m/d，井下出水状态为渗出状，地下水量不大，属出水小的煤矿。（4）地下水煤层直接充水含水层即煤矿开采以后，通过导水裂隙带直接进入矿井的地下水为煤层直接充水含水层。根据导水裂隙带计算公式，采用中等坚硬顶板、煤层缓倾斜计算公式。计算结果见表。表 导水裂隙带计算结果孔号煤层厚度导水裂隙带高度煤层上J2y厚度到直罗组距离S70.9518.4883.0164.53S96.4395.6654.29-41.37S103.2550.8774.6323.76S120.9518.48128.16109.68X241.1321.0255.4334.41X261.2522.7186.5563.84通过上表计算可以看出，本区煤层厚度0.956.43m，导水裂隙带高度18.4895.66m，煤层直接充水含水层主要为延安组砂岩煤层裂隙地下水，部分地段厚煤区，导水裂隙带已经到达直罗组含水层，因此部分地段直罗组砂岩地下水成为煤层的直接充水含水层。（4）钻孔封闭不良钻孔也是勾通各含水层向矿井充水的通道。区内有勘查有若干个钻孔封孔质量不详，未来生产中应引起注意。（5）未来矿井充水因素分析未来矿井地下水主要来源煤层顶板以上延安组砂岩裂隙水，厚煤层沉积区，直罗组砂岩也可能进入矿井，另外本区浅部小煤矿开采多，因此未来矿井开采时应注意老窑采空区积水对矿井的危害。第四章 矿井水防治的整体规划第一节 矿井水防治整体思路矿井水的防治是为了防止水害事故的发生，确保矿井建设和生产的安全，减少矿井正常涌水及降低生产成本，使国家煤矿资源得到充分合理的回收。为此，就必须做大量的防治水工作。 根据矿区的主要水害类型，应采取相应的“防、堵、疏、截、排”等综合防治措施。 1、探：必须配备相应的探、防水设备，编制探防水设计，对采空区积水等情况不明的地段，坚持采取“有掘必探、探防结合”、“先探后掘、长探短掘”的原则。通常在下述情况下需要超前探水：巷道掘进接近采空区；巷道掘进接近断层；巷道接近或需要穿过强含水层；采掘工作面接近各类防水煤柱时；采掘工作面有明显出水征兆时。 2、防：巷道或工作面接近被淹井巷、积水老窑、隐伏导水断层时，应根据实际情况，应预留足够的防水煤柱、隔水煤柱的措施，以防治透水事故的发生，以达到安全生产的目的。 3、堵：在地表主要径流地带修建排水沟、防洪沟，将地表水引出矿区排泄，从源头上减少地表水的入渗。 4、截：根据矿井涌水量、突水量及透水量的大小，在矿井下修建水仓，截断及缓冲矿井涌水、透水对工作场所的危害。 5、排：井下应修建排水沟等设施，每次下大到暴雨时和降雨后，应及时观测水情，查看井下涌水情况，应根据涌水量的大小，配足相应的抽排水设备及检修和备用的抽排水设备，排水能力必须根椐矿井涌水量的大小满足煤矿安全规程要求。 以上所述防治措施都有一定的使用条件和局限性，在采掘过程进一步加强矿井水文地质工作，观测矿井内含水岩层出水性质，储水断层的导水性质，及附近老窑积水的位置，预测老窑采空区水量，总结活动规律。井下探水，掘进巷道坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原则。探明地下水源后，根据水量大小，有计划的进行防水，将其疏干，消除水害对生命财产的威胁。 排水时严格控制排水速度和排水量，以免引起地面的塌陷速度增快和地面建筑物的变形、倾斜、墙体开裂和井泉水位急剧下降。 建立可靠的排水系统和排水设施，加强维护，必须具备应急备用水泵，保证正常排水不淹井。 水仓的淤积每半年至少清挖两次，雨季前必须清挖一次，保证正常储水量，水沟的淤积要经常清挖，保证流水畅通。 保证水泵正常运转，备用泵保持良好状态。水泵、水管、闸门、排水的电线路，必须经常检查和维护，在雨季前，必须全面检查一次，并对全部工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验，发现问题即时处理。水仓水位要经常保持在最低限度，排水泵工人要严守工作岗位，当出现停电或发生其它意外停泵时，要即时向值班人员汇报水位上升情况。巷道的排水沟保证畅通，在采掘过程中对一些涌水点采取疏堵结合的原则进行防治，有水害威胁的区域要留设足够的防水煤柱，保证安全。第二节 矿井水防治整体规划的确定根据搜集、整理到的我矿水文地质资料可以看出，我矿的防治水工作重点和难点在于井田周边小窖老空积水及矿井采空区积水的防治上，从源头上掐住或减少采空水的来源，加强采空区积水的探放，就可以从根本上减少和降低水害的风险，同时再辅以各项地面水防治措施，基本上就可以解决我矿的水害防治工作。经查明，在井田周边无其它非法小窑进行开采。 针对上述情况，特提出水害整体防治规划如下：一、防治突水规划 1、根据井田勘探及二维地震勘探结果，综合分析老空水的赋存规律，明确老空水的静水位标高及水力联系，进一步查清周边小窖老空水对矿井后期开采中的影响及能否造成大的水患，不断完善防治水方案。 2、对有突水危险的钻孔必须留设合理的保护煤柱或进行探放水，对已知未封和封孔质量差的钻孔要视具体情况重新加封，以防钻孔突水。 3、进行开拓延伸井巷工程时，“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原则。特别是接近揭露或主要含水层，必须采取有力措施，配备可靠的排水设施，严格按照作业规程、探放水设计、探放水措施进行探放水。禁止在没有设立可靠的排水设施前，揭露和接近主要含水层。二、防地表水入井规划 1、对采空区上部形成了地面裂隙和塌陷，采用注浆充填的办法，堵死或减少采空区内补给源头，对发现的漏水沟渠和河床要及时堵漏,地面裂隙和塌陷地点必须及时填塞。 2、在巷道掘进时严格执行探放水措施，并对顶板岩性及涌水情况进行定期观测、分析，回采过程中要严格按照批准的设计要求控制开采范围、开采高度和防隔水煤（岩）柱尺寸，以防地表水通过裂隙渗入井下巷道。 3、在雨季时专业领导及技术部要派专人定期对井田范围内地表裂隙、陷落及积水情况进行摸底排查。对容易积水的地点应修筑沟渠，排泄积水；对范围大的无法填平的低洼地带，应用水泵抽水，防止水渗入井下；在各井筒附近应修筑防洪坝，并每年汛期前必须将井筒周围的导水渠挖好疏通，并由专人负责。 三、防治采空区水规划健全采空区探放水体制，对采空区要按照规程的有关规定密闭，留设导水孔，加强观测，及时将采空水排出；建立井田及相邻矿井采空区动态管理机制，掌握其采空范围、涌（积）水情况，防止采空区积水涌入矿井，造成涌（突）水事故的发生。第三节 矿井各类水害治理方案目前，根据初步设计，我矿采用的防治水害措施主要有留设防水煤岩柱、井下探放水等措施。一、留设防水煤岩柱采用留设防水煤岩柱的方法把采空区水、地表河流隔离，保证煤层工作面的安全生产。1、井田边界煤柱：按20m留设，本井田边界无煤层赋存，无需留设边界煤层。2、采空区边界煤柱：按20m留设。3、大巷煤柱：大巷之间巷道中心线间距为35m，大巷两侧各留50m的保护煤柱。4、河流保护煤柱：分布在井田内兰干川和安子沟，河流留保护煤柱，以调查的兰干川和安子沟水位线，按移动角采用垂直剖面法计算保护煤柱。5、水平或采区边界防水煤柱：设计本矿井为单水平开拓，因此不存在留设水平防水煤（岩）柱的问题。采区划分以河流保护煤柱为界，无需单独留设采区边界防水煤柱。二、井下探放水采掘工作必须执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字探放水原则。在遇到下列情况之一时，必须立即停止施工，确定探水线，由专业人员和专职队伍使用专用钻机进行探放水，经确认无水害威胁后，方可施工：（1）接近水淹或情况不明的井巷、老空、老窑或小煤矿时；（2）接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞或陷落柱时；（3）打开隔离煤柱防水时；（4）接近可能与河流、湖泊、水库、溶洞和导水陷落柱时；（5）接近由出水可能的钻孔时；（6）接近水文地质条件不清的区域时；（7）接近有积水的灌浆区时；（8）接近其他可能突水的地区时；三、安全技术措施（一）探放水安全技术措施1在接近采空区、含水层、导水断层、可能与河流等水体相通的断层破碎带时，应加强探水工作。2打开水体隔离煤柱前要作好探水工作。3接近断层、陷落柱、未封闭又可能突水的钻孔时应加强探水。4在采动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清，在接近水文复杂地段又情况不明时，要加强探水。5在采、掘工程接近其它可能突水段时要加强探水。6坚持做到“接近构造前及时探水”、“先探后掘”。7在矿井建设和生产过程中，要高度重视小断层导水性的探查工作，必要时应及时注浆预防突水。8在具体地点探水之前，要认真编制探放设计和安全技术措施，并严格落实。9探放水期间防止有害气体溢出的措施（1）在进行打眼前，对钻孔附近的有害气体进行检测，当气体超限时停止作业，采取措施处理完毕后方可施工。（2）钻孔接近积水区5m的位置，钻孔速度减慢，并专人检查有害气体。（3）在钻孔贯通积水区时，不要急于拔出钻杆，观察是否有有害气体涌出现象，如果有有害气体超限，要及时切断电源，撤出人员，并采取有效的通风方式进行处理，只到有害气体正常后方可进行其它作业。10必须及时排查分析本矿井区域内的老空积水情况，定期收集、调查、核对相邻矿井和废弃老窑情况，并建立台帐。本矿井积水区和矿井界外100m范围内的相邻矿井采掘工程积水区必须标绘在采掘工程平面图等有关图纸上；每半年至少核实一次积水区的积水量、积水上下限标高，修订积水线、探水线和警戒线。11矿井接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或相邻矿井时，不得直接使用巷探；情况不清或存在的可疑地点，应采用物探、化探或钻探的方法，探查施工区域四周、上下方是否存在积水区。凡受井巷、老空、老窑或相邻矿井积水威胁的作业地点，未进行探放的，不得进行采掘作业。12掘进工作面接近探水线时，必须编制探放水设计，超前探放水，并制定和落实防治瓦斯及其他有害气体危害等安全措施。采煤工作面受老空区积水威胁时，必须编制专门的探放水设计，严格按批准的措施执行。13矿井探放水时，必须撤出受水害威胁区域内的所有无关人员：有突水预兆时，必须立即撤出井下受水害威胁区域内的所有人员。14矿井探、放水工程必须由矿井总工程师组织地测、技术、安监、施工单位等有关人员，对工程质量进行验收、评价。15矿井修建水闸墙封堵老空区积水时，必须委托有资质的单位设计和监理。对已建成的水闸墙，要安装自动监测监控系统，采取有效的防突水措施并纳入水害应急预案。16矿井在难以排除的水淹区积水面以下的煤岩层中进行采掘活动时，必须按有关规定编制开采设计，经上级主管部门批准后方可施工。17相邻采空区与本矿井相透，无法留设防水安全隔离煤(岩)柱的，应采取有效措施，确保安全。（二）合理确定探水线，探水与掘进合理配合探水线，即开始探水的边界线。煤矿防治水实施细则规定，积水老空区探水线（警戒线）是采掘工程平面图上标注的积水区及其最洼点的具体位置和积水外缘标高，向外推60 m所划定的积水老空区的警戒线。工作面进入积水警戒线后，必须超前探放水，并在距积水实际边界30m处停止采掘作业，进行打钻放水，在确认积水已被基本放净后，方可继续进行采掘作业。第四章 中、长期具体规划第一节 矿井防治水现状白石崖煤矿水文地质条件中等，现矿井主要水源为局部顶板轻微滴淋水，水量较小均渗入底板，根据矿井实际观测涌水量2m/h，水量多为矿井防尘水经煤层裂隙及底板渗出，对矿井无水害威胁。老空水：4103工作面相邻4101工作面已回采完毕，老空涌水量较小均通过底板裂隙渗入4103回风巷低洼处临时水仓内排出，根据4101工作面预留返水管观测分析，4101工作面无老空积水，对4103工作面的正常回采无威胁。第二节 防治水中长期规划一、2014年规划：（一）年度工作重点（1）根据上邻回采工作面预留返水管观测及开采期间工作面涌水量综合分析是否存在老空积水，存在老空积水时，及时探放确保下邻工作面的安全开采。（2）年初完成一盘区泵房水仓的设备、管路安装并投入使用。（3）观测矿井涌水量、建立其与各因素的关系，规范矿井日常水文地质工作。（4）建立和完善防治水管理体系、矿井水害事故应急预案。（5）实施员工防治水培训与演练。（二）年度水害分析根据规划2014年生产的工作面有+992水平一采区4103工作面、4104工作面、4105工作面，各工作面水害分析如下。（1）老空水：4103工作面上邻4101工作面已回采完毕，老空涌水量较小均通过底板裂隙渗入4103回风巷低洼处临时水仓内排出，根据4101工作面预留返水管观测分析，4101工作面无老空积水，对4103工作面的正常回采无水害威胁。4104工作面上邻4102工作面已回采完毕，4102工作面为俯采工作面，回采期间局部有轻微滴淋水，无其他水源，工作面密闭后均建有返水管，均无水，根据矿井实际揭露及4101工作面实际揭露综合分析，4102工作面无老空积水，对4104工作面的正常回采无水害威胁。4105工作面上邻4103工作面，根据已采回采工作面实际揭露水文地质资料分析，4103工作面不会存在老空积水，工作面涌水将会以渗水的形式从工作面底板裂隙渗出，但应结合工作面预留返水管实测综合分析是否存在老空积水，如存在老空积水并且水量威胁4105工作面时应按规定及时探放。（2）顶底板水：延安组为本区的煤系地层、厚度36.74123.20m，岩性由灰色深灰色、黑色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩，4-2煤与灰白色细砂岩，中砂岩组成。该层以砂岩与煤层裂隙较发育，而以泥岩，粉砂岩裂隙不发育。据井筒检查孔水位标高1207.561236.91m，钻孔涌水量为0.0270.033L/s，单位涌水量为0.0005780.000842L/sm，渗透系数为0.0001950.000247m/d。该层水量较小，富水性极弱。三叠系上统胡家村组砂岩裂隙含水层(T3h)为含煤地层的基底，岩性以灰绿色、灰色、泥岩，粉砂岩与细砂岩呈互层状。该层在露头地带埋藏浅部，有泉水出露，流量0.012.05L/s，矿化度0.514g/L，属HCO3SO4-CaMg型淡水，随着埋深增加，富水性递减。该区导水裂隙带高度18.4895.66m，煤层直接充水含水层主要为延安组砂岩煤层裂隙地下水。总之，延安组砂岩煤层裂隙地下水为矿井开采时，煤层顶板的主要充水水源，对矿井采掘活动无水害威胁。（3）钻孔水：4103工作面内S9勘探钻孔，无钻孔封孔资料，因此视为封孔不合格钻孔，回采至S9勘探钻孔前制定专门预过钻孔安全技术措施，保证钻孔的安全预过。（4）相邻小窖老空积水相邻小窖范围内无采掘活动，对矿井生产无水害威胁。（三）年度防治水规划 （1）当巷道施工掘进接近老空水体时，井下超前探测工作严格执行“有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的原则。本项工作的实施应根据巷道施工掘进情况常年执行。（2）规范矿井日常水文地质工作日常水文地质工作包括水文地质超前预报、采掘工程中的水文地质工作、雨季地表水巡察与防范工作。（3）探放水工作4103工作面内S9勘探钻孔，无钻孔封孔资料，因此视为封孔不合格钻孔，回采至S9勘探钻孔前制定专门预过钻孔安全技术措施，保证钻孔的安全预过。（4）培训与演练员工防治水培训与演练工作要满足煤矿防治水规定（国家安全生产监督管理局第28号令）和煤矿安全规程的要求。二、2015年规划：（一）年度工作重点（1）根据上邻回采工作面预留返水管观测及开采期间工作面涌水量综合分析是否存在老空积水，存在老空积水时，及时探放确保下邻工作面的安全开采。（2）开拓完成一盘上山区轨道上山、回风下山并完善排水实施。（3）观测矿井涌水量，规范矿井日常水文地质工作。（4）建立和完善防治水管理体系、矿井水害事故应急预案。（5）实施员工防治水培训与演练。（二）年度水害分析根据规划2015年生产的工作面有+992水平一采区4105工作面、4106工作面，各工作面水害分析如下。（1）老空水：4105工作面上邻4103工作面，根据已采回采工作面实际揭露水文地质资料分析，4103工作面不会存在老空积水，工作面涌水将会以渗水的形式从工作面底板裂隙渗出，但应结合工作面预留返水管实测综合分析是否存在老空积水，如存在老空积水并且水量威胁4105工作面安全开采时，应按规定及时探放老空水。4106工作面上邻4104工作面，4104工作面为俯采工作面，根据4102工作面回采期间实际揭露情况，对比分析，4104工作面回采期间局部有轻微滴淋水，无其他水源，4104工作面无老空积水，对4106工作面的正常回采无水害威胁。（2）顶底板水：延安组为本区的煤系地层、厚度36.74123.20m，岩性由灰色深灰色、黑色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩，4-2煤与灰白色细砂岩，中砂岩组成。该层以砂岩与煤层裂隙较发育，而以泥岩，粉砂岩裂隙不发育。据井筒检查孔水位标高1207.561236.91m，钻孔涌水量为0.0