某矿水灾防治安全技术措施

1、 专业技术文件 / Technical documentation 编号： 某矿水灾防治安全技术措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.编制：_日期：_某矿水灾防治安全技术措施温馨提示：该文件为本公司员工进行生产和各项管理工作共同的技术依据，通过对具体的工作环节进行规范、约束，以确保生产、管理活动的正常、有序、优质进

2、行。本文档可根据实际情况进行修改和使用。 水灾防治方针:以防为主 防治结合水灾防治原则:当前与长远 局部与整体 地面与井下 防治与利用相结合综合治水措施: 防、疏、堵、截、排一. 地面防治水1. 合理确定井口位置2. 整治河流3. 堵塞地面导水通道4. 修筑截水沟5. 防止地表积水6. 加强地面防治水工程的检查有关规程规定见第141页 第254、255、256条二. 井下防治水(一) 水文观测和矿井地质工作1. 水文观测工作收集地面气象、降水量和河流等水文资料;通过探水孔和水文观测孔, 观测各类水源的水压, 水位和水量变化规律, 分析水质, 查明各水源之间的关系;观测矿井涌水量的季节变化规律等

3、。2. 矿井地质工作冲积层的厚度、组成、富水性、透水性;断层和裂隙的位置、断距、破碎带范围、导水性等;含水层和隔水层的数量、位置、厚度、厚度变化和隔水层三带的划分情况;老空水情况及老空的上、下三带情况;开采过程中围岩的破坏情况;陷落柱的赋存情况;勘探钻孔的封孔情况等。(二) 井下防治水技术1. 井下探放水2. 疏(放)水降压(1) 疏放老空水直接放水;先堵后放;先放后堵;先隔后放。(2) 疏放含水层地面疏放水;巷道疏干顶板水;钻孔疏放顶板水;钻孔疏放底板水;泄水巷疏放底板水;隔水层中存在弱含水层时注浆提升安全水头值;截源堵截水。(3) 疏放水注意事项放水前, 根据预计的积水量、水位标高、水仓容

4、量和排水能力等, 作出放水设计并报上级批准;探到水源后, 水量不大时, 一般可用探水孔放水;水量很大时, 需另打放水钻孔。放水钻孔直径一般为50-75mm,孔深不大于70m;正式放水前, 应进行放水量、水压试验, 以便拟定放水顺序和控制放水量, 做到安全放水;放水过程中要随时注意水量变化、出水的清浊和杂质情况, 设专人检查硫化氢、二氧化碳和瓦斯等有害气体涌出情况, 注意有无特殊响声, 如发现异常状况应及时采取措施处理并报告调度室;在放水设计中应规定好人员撤退路线, 并保证路线畅通, 沿途应有良好照明。3.防水隔离煤柱留设原则:既能抵抗水压, 又尽量减少煤炭损失附录三 防隔水煤(岩)柱的尺寸要求

5、一、煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设, 按下列公式计算:1.煤层露头无覆盖或被黏土类微透水松散层覆盖时:Hf= Hk+Hb (3-1)2.煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时(图3-1):Hf=HL+Hb (3-2)式中 Hf-防隔水煤(岩)柱高度, m;Hk-采后垮落带高度, m;HL-导水裂缝带最大高度, m;Hb-保护层厚度, m;-煤层倾角, ()。根据式(3-1)、式(3-2)计算的值, 不得小于20 m。式中Hk、HL的计算, 参照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程的相关规定。图3-1 煤层露头被松散富水性强含水层覆盖时防隔水煤(岩)柱留

6、设图二、含水或导水断层防隔水煤(岩)柱的留设含水或导水断层防隔水煤(岩)柱的留设(图3-2)可参照下列经验公式计算:20 m式中 L-煤柱留设的宽度, m;K-安全系数, 一般取2-5;M-煤层厚度或采高, m;p-水头压力, MPa;Kp-煤的抗拉强度, MPa。图3-2 含水或导水断层防隔水煤(岩)柱留设图三、煤层与强含水层或导水断层接触防隔水煤(岩)柱的留设煤层与强含水层或导水断层接触, 并局部被覆盖时(图3-3), 防隔水煤(岩)柱的留设要求如下:图3-3煤层与富水性强的含水层或导水断层接触时防隔水煤(岩)柱留设图1.当含水层顶面高于最高导水裂缝带上限时, 防隔水煤(岩)柱可按图3-3

7、a、图3-3b留设。其计算公式为:L=L1+L2+L3=Hacsc+HLcot+HLcot (3-3)2.最高导水裂缝带上限高于断层上盘含水层时, 防隔水煤(岩)柱按图3-3c留设。其计算公式为:L=L1+L2+L3=Ha(sin-coscot)+(Hacos+M)(cot+cot) 20 m (3-4)式中 L-防隔水煤(岩)柱宽度, m;L1, L2, L3-防隔水煤(岩)柱各分段宽度, m;HL-最大导水裂缝带高度, m;-断层倾角, ();-岩层塌陷角, ();M-断层上盘含水层层面高出下盘煤层底板的高度, m;Ha-断层安全防隔水煤(岩)柱的宽度, m。Ha值应当根据矿井实际观测资料

8、来确定, 即通过总结本矿区在断层附近开采时发生突水和 安全开采的地质、水文地质资料, 计算其水压(p)与防隔水煤(岩)柱厚度(M)的比值(Ts=p/M),并将各点之值标到以Ts=p/M为横轴, 以埋藏深度H0为纵轴的坐标纸上, 找出Ts值的安全临界线(图3-4)。Ha值也可以按下列公式计算:式中 p-防隔水煤(岩)柱所承受的静水压力, MPa;Ts-临界突水系数, MPa/m;10-保护带厚度, 一般取10 m。图3-4 Ts和H0关系曲线图本矿区如无实际突水系数, 可参考其他矿区资料, 但选用时应当综合考虑隔水层的岩性、物理力学性质、巷道跨度或工作面的空顶距、采煤方法和顶板控制方法等一系列因

9、素。四、煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱的留设在煤层位于含水层上方且断层导水的情况下(图3-5), 防隔水煤(岩)柱的留设应当考虑2个方向上的压力:一是煤层底部隔水层能否承受下部含水层水的压力;二是断层水在顺煤层方向上的压力。图3-5煤层位于含水层上方且断层导水时防隔水煤(岩)柱留设图当考虑底部压力时, 应当使煤层底板到断层面之间的最小距离(垂距), 大于安全煤柱的高度(Ha)的计算值, 并不得小于20 m。其计算公式为20 m式中 -断层倾角, ();其余参数同前。当考虑断层水在顺煤层方向上的压力时, 按附录三之二计算煤柱宽度。根据以上两种方法计算的结果, 取用较大的数字, 但

10、仍不得小于20 m。如果断层不导水(图3-6), 防隔水煤(岩)柱的留设尺寸, 应当保证含水层顶面与断层面交点至煤层底板间的最小距离, 在垂直于断层走向的剖面上大于安全煤柱的高度(Ha)时即可,但不得小于20 m。图3-6煤层位于含水层上方且断层不导水时防隔水煤(岩)柱留设图五、水淹区或老窑积水区下采掘时防隔水煤(岩)柱的留设1.巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时, 巷道与水体之间的最小距离, 不得小于巷道高度的10倍。2.在水淹区下或老窑积水区下同一煤层中进行开采时, 若水淹区或老窑积水区的界线已基本查明, 防隔水煤(岩)柱的尺寸应当按附录三之二的规定留设。3.在水淹区下或老窑积水区下的煤层

11、中进行回采时, 防隔水煤(岩)柱的尺寸, 不得小于导水裂缝带最大高度与保护带高度之和。六、保护地表水体防隔水煤(岩)柱的留设保护地表水体防隔水煤(岩)柱的留设, 可参照建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程执行。七、保护通水钻孔防隔水煤(岩)柱的留设根据钻孔测斜资料换算钻孔见煤点坐标, 按附录三之二的办法留设防隔水煤(岩)柱, 如无测斜资料, 应当考虑钻孔可能偏斜的误差。八、相邻矿(井)人为边界防隔水煤(岩)柱的留设1.水文地质简单型到中等型的矿井, 可采用垂直法留设, 但总宽度不得小于40 m。2.水文地质复杂型到极复杂型的矿井, 应当根据煤层赋存条件、地质构造、静水压力、开采上

12、覆岩层移动角、导水裂缝带高度等因素确定。1)多煤层开采, 当上、下两层煤的层间距小于下层煤开采后的导水裂缝带高度时, 下层煤的边界防隔水煤(岩)柱, 应当根据最上一层煤的岩层移动角和煤层间距向下推算(见图3-7a)。2)当上、下两层煤之间的垂距大于下煤层开采后的导水裂缝带高度时, 上、下煤层的防隔水煤(岩)柱, 可分别留设(见图3-7b)。HL导水裂缝带上限;H1、H2、H3各煤层底板以上的静水位高度;上山岩层移动角;下山岩层移动角;Ly、L1y、L2y导水裂缝带上限岩柱宽度;L1上层煤防水煤柱宽度;L2,L3下层煤防水煤柱宽度图3-7多煤层地区边界防隔水煤(岩)柱留设图导水裂缝带上限岩柱宽度

13、Ly的计算, 可采用下列公式:20 m式中 Ly-导水裂缝带上限岩柱宽度,m;H -煤层底板以上的静水位高度, m;HL-导水裂缝带最大值, m;Ts-水压与岩柱宽度的比值, 可取1。九、以断层为界的井田防隔水煤(岩)柱的留设以断层为界的井田, 其边界防隔水煤(岩)柱可参照断层煤柱留设, 但应当考虑井田另一侧煤层的情况, 以不破坏另一侧所留煤(岩)柱为原则(除参照断层煤柱的留设外, 尚可参考图3-8所示的例图)。L-煤柱宽度;Ls,Lx-上、下煤层的煤柱宽度;Ly-导水裂缝带上限岩柱宽度;Ha、Has、Hax-安全防水岩柱厚度;HL-导水裂缝带上限;p底板隔水层承受的水头压力图3-8以断层分界

14、的井田防隔水煤(岩)柱留设图4.帷幕注浆和注浆堵水应用的几种情况井筒掘进前遇有多层近距离的含水层, 每层Q10m3/h时, 则地面预注浆;井筒掘进前遇有多层间距较大的含水层, 且单层Q10m3/h时, 应短探、短注、短掘;井筒掘进前遇有一层含水层, 且Q10m3/h时, 则通过后注浆堵水;堵 大突水点恢复被淹矿井;截源堵水减小矿井涌水量;井巷过含水层或导水断层时。(2)地质调查内容与工程有关的断裂构造的确切位置、产状等;各含水层因断裂产生的位移和对接情况;工程地段含水层的分布、埋深、层数厚度及它们之间的水力联系情况;地下水流速、流向;含水层的裂隙及发育部位或区段;隔水层或隔水边界的确切位置,

15、以便圈定工程范围和选定注浆层位和深度。(3)开展堵水前、注浆过程中、堵水后三个阶段的水文动态观测(5)连通实验(6)利用钻孔和被淹矿井作抽(排)水试验, 通过工程前后排水资料对比, 判定堵水效果(7)进行不同目的的压水试验冲洗裂隙通道, 扩大注浆半径, 提高注浆效果;测定岩层单位吸水量, 具体了解岩层渗透性, 为选择浆液材料、浓度和注浆压力提供依据;帷幕注浆或井筒注浆时, 编制出帷幕渗透剖面图为设计注浆孔提供依据。5.防水墙(1)适用范围:隔绝积水老空、有透水可能的断层、溶洞造成的泥沙石块泄出等。(2)建防水墙需满足的要求:围岩坚固;防水墙有足够的强度和耐腐蚀性;墙基与围岩结合紧密, 不透水、

16、不变形、不位移;装放水管和水压表。(3)水闸墙的种类及使用平面型:木质、临时性、用于掩护永久性闸墙的施工;圆柱形:永久性、用于高而窄的巷道楔型:永久性6.水闸门(防水闸门、密闭门、控制闸门)(1)用于以下情况井底车场;泵房、变电所;突水危险区域;探水时设临时水闸门。(2)水闸门的形状:矩形和圆形(3)日常维护和管理有专用技术管理制度、专责单位、专人管理、定期检查维护半年一次关闭试验, 其中雨季前一次关闭闸门的工具和配件, 有专人专门地点存放, 不得挪用或丢失。(2)水闸门的关闭先内后外、先深后浅(3)防水闸门的开启先外后内、先浅后深4帷幕注浆和注浆堵水(1)应用的几种情况(2)地质调查内容(3)开展堵水前、注浆过程中、堵水后三个阶段的水文动态观