煤矿水害及治理评估报告(doc 46页).doc

1、普安县楼下镇开泰煤矿普安县楼下镇开泰煤矿 水害及防治风险评估报告水害及防治风险评估报告水害及防治风险评估报告 贵州丰联矿业有限公司贵州丰联矿业有限公司 二二一六年七月一六年七月 目目 录录 前前 言言 .1 第一章第一章 概概 述述.2 第一节第一节 水害及防治风险评估依据水害及防治风险评估依据.2 第二节第二节 风险评估对象、范围和目的风险评估对象、范围和目的.2 一、风险评估对象.2 二、风险评估范围.3 三、风险评估目的.3 第三节第三节 水害及防治风险评估工作程序水害及防治风险评估工作程序.3 第二章第二章 开泰煤矿基本情况开泰煤矿基本情况.5 第一节第一节 矿井概况矿井概况.5 一、

2、矿井位置.5 二、井田范围.5 三、矿井的建设与生产简况.5 第二节第二节 矿井自然条件矿井自然条件.6 一、地质构造.6 二、煤层特征.8 三、水文地质条件与类型.10 四、矿井开采情况.15 第三节第三节 矿井主要生产系统矿井主要生产系统.16 一、开拓与开采系统.16 二、通风与安全监控系统.16 三、防尘、防灭火系统.17 四、防治水系统.17 五、提升运输系统.18 六、压风系统.18 七、供电与通信系统.19 八、矿山救护系统.20 第三章第三章 矿井水害危险因素辨识与分析矿井水害危险因素辨识与分析.21 第一节第一节 矿井水害危险因素辨识与分析矿井水害危险因素辨识与分析.21 一

3、、矿井水灾危害的严重性.21 二、水灾事故发生的基本条件.21 三、矿井发生水灾的主要原因.22 四、矿井突水机理.23 五、容易发生矿井水灾事故的场所.23 六、开泰可能发生水灾事故的基本条件分析.23 第二节第二节 矿井防治水系统危险有害因素分析矿井防治水系统危险有害因素分析.24 2 一、防水工程危险有害因素辨识.24 二、井下探放水设备及设施危险有害因素辨识.26 三、开泰煤矿防治水系统情况分析.26 第三节第三节 人为失误危险有害因素分析人为失误危险有害因素分析.27 一、安全管理方面危险有害因素辨识.27 二、人员素质方面危险有害因素辨识.28 三、指挥操作方面危险有害因素辨识.2

4、8 四、开泰煤矿防治水管理情况分析.28 第四章第四章 开泰煤矿水害及防治风险评估开泰煤矿水害及防治风险评估.31 一、防治水技术管理风险评估.31 二、地表水防治风险评估.31 三、老空区充水防治风险评估.32 四、矿井排水系统风险评估.32 第五节第五节 开泰煤矿水害及防治风险评估结果开泰煤矿水害及防治风险评估结果.33 一、防治水技术管理风险评估结果.33 二、地表水防治风险评估结果.33 三、老空水防治风险评估结果.33 四、地下水防治风险评估结果.34 五、矿井排水系统风险评估结果.34 第五章第五章 安全对策措施安全对策措施.35 第一节第一节 针对水害隐患的整改措施针对水害隐患的

5、整改措施.35 第二节第二节 安全技术对策措施安全技术对策措施.35 第三节第三节 安全管理对策措施安全管理对策措施.39 第四节第四节 其它方面措施其它方面措施.41 第第六六章章 开开泰泰煤煤矿矿水水害害及及防防治治风风险险评评估估结结论论.43 1 前前 言言 普安县楼下镇开泰煤矿是贵州丰联矿业有限公司下属的一对生产矿井，该 矿井设计生产能力为 21 万 ta。 近期，贵州多地发生强对流天气，诱发洪水、山体滑坡等自然灾害，其中 兴义、盘县等地有矿井被淹，造成人员伤亡和财产损失。6 月 29 日和 7 月 4 日， 贵州省安监局召开安全生产紧急电视电话会议，要求各煤矿集团公司对下属生 产的

6、煤矿进行水害危险性及防治能力进行评估。2016 年 7 月 7 日，贵州丰联矿 业有限公司组织有关专业技术人员，对开泰煤矿进行水害及防治风险安全评估。 评估目的是查找矿井在水害及其防治方面存在的主要危险有害因素与风险，并 提出矿井水害防治的安全对策措施。 本水害及防治风险评估报告的评估主要依据是：安全生产法、 矿山安全法、安全生产许可证条例、煤矿安全规程、煤矿防治 水规定（国家安全生产监督管理总局第 28 号令）、煤炭工业小型矿井设计 规范、重大危险源辨识（GB18218-2000）、关于开展重大危险源监督 管理工作的指导意见（安监管协调字200456 号）、普安县开泰煤矿（整 合）开采方案设

7、计、普安县开泰煤矿（整合）安全设施设计等。评估范 围为开泰煤矿的水害防治管理体系、矿井的防治水系统和该矿提供的有关防治 水方面的图纸、资料等所涵盖的内容。 本水害及防治风险评估报告根据该矿井水害及防治状况，做出风险 评估结论，为煤矿企业进一步搞好矿井的防治水工作提供参考。 2 第一章第一章 概概 述述 第一节第一节 水害及防治风险评估依据水害及防治风险评估依据 1.中华人民共和国安全生产法（2002 年 11 月 1 日）； 2.中华人民共和国矿山安全法（1993 年 5 月 1 日）； 3.中华人民共和国煤炭法（1996 年 12 月 1 日）； 4.中华人民共和国矿产资源法（1986 年

8、3 月 19 日）； 5.中华人民共和国劳动法（1995 年 1 月 1 日）； 6.安全生产许可证条例（2004 年 1 月 13 日）； 7.煤矿安全监察条例（2000 年 11 月 7 日）； 8煤矿安全生产基本条件规定（2003 年 8 月 1 日）； 9.重大危险源辨识（GB18218-2000）； 10国家煤矿安全监察局关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见 （安监管协调字200456 号）； 11煤矿企业安全生产管理制度规定（煤安监办字200442 号）。 12.煤炭工业小型矿井设计规范（GB50399-2006）； 13.煤矿安全规程（2009 年版，以下简称规程）； 14煤

9、矿防治水规定（国家安全生产监督管理总局第 28 号令）； 15.普安县开泰煤矿（整合）开采方案设计； 16.普安县开泰煤矿（整合）安全设施设计 17.贵州省普安县开泰煤矿资源储量核实报告； 18.普安县开泰煤矿水文地质补充勘探报告； 19开泰煤矿有关图纸、管理制度及技术资料。 第二节第二节 风险评估对象、范围和目的风险评估对象、范围和目的 一、风险评估对象一、风险评估对象 风险评估对象: 贵州丰联矿业有限公司普安县楼下镇开泰煤矿（以下简称 开泰煤矿）。 3 二、二、风险评估风险评估范围范围 风险评估的范围：目前开泰煤矿的水害防治管理体系、矿井的防治水系统和 该矿提供的有关防治水方面的图纸、资料

10、等所涵盖的内容。 三、三、风险评估风险评估目的目的 风险评估的目的：查找矿井在水害及防治方面存在的主要危险有害因素 与风险程度，并提出矿井水害防治的安全对策措施，为煤矿企业进一步搞好矿 井的防治水工作提供参考。 第三节第三节 水害及防治风险评估工作程序水害及防治风险评估工作程序 对该矿井的水害及防治风险评估按以下程序进行： 1前期准备。前期准备。明确评价对象、范围与目的，初步了解矿井状况，收集国内 相关法律法规、技术标准与评估对象相关的煤矿行业数据资料。 2现场安全调查。现场安全调查。针对该矿井的水文地质特点，对照安全生产法律法规和 技术标准的要求，对该矿井的安全管理体系、防治水系统等进行安全

11、调查，并 对类比工程进行调查，以获取有关技术资料。 3危险、有害因素辨识与分析。危险、有害因素辨识与分析。根据该矿的开拓工艺、开采方式、生产系 统和辅助系统、周边环境及水文地质与其它自然条件等特点，识别和分析生产 过程中的危险、有害因素。 4水害危险因素辨识与分析。水害危险因素辨识与分析。根据该矿井的安全管理体系、防治水系统及 水文地质条件等特点，进行矿井的水害危险因素辨识与分析。 5风险评估。风险评估。选择科学、合理、适用的评估方法，对可能引发事故的危险、 有害因素进行定性、定量评估，给出引起事故发生的致因因素、影响因素及其 危险度，为制定安全对策措施提供科学依据。 6提出安全对策措施。提出

12、安全对策措施。根据现场安全检查和评估的结果，对违反安全生产 法律法规和技术标准的行为、制度、安全管理机构设置和安全管理人员配置， 以及不符合安全生产法律法规和技术标准的工艺、场所、设施和设备等，提出 安全对策措施；对可能导致重大水灾事故发生或容易导致水灾事故发生的危险 因素提出安全技术措施、安全管理措施。 4 7作出风险评估结论。作出风险评估结论。列出该矿井水害及防治方面存在的主要危险有害因 素与风险程度，作出该矿井水害及防治风险评估评估结论。 8编制风险评估报告。编制风险评估报告。将风险评估对象、风险评估过程、采用的风险评估 方法、获得的风险评估结果、提出的安全对策措施等写入风险评估报告。

13、5 第二章第二章 开泰煤矿基本情况开泰煤矿基本情况 第一节第一节 矿井概况矿井概况 一、矿井一、矿井位置位置 开泰煤矿矿区地理坐标为：东经 10458211045849、北纬 252509252549。矿区位于贵州省普安县南部。普（安）兴 （义）公路从矿区中部穿过，距普安县城约 60km，距兴义市约 50km。距南昆铁 路清水河站约 15 km。交通方便。 二、二、井田范围井田范围 开泰煤矿由 8 个拐点坐标圈定，井田走向长约 1.10km，倾斜宽约 1.0km， 矿区面积 1.0383km2，开采深度+1530+1350m。拐点坐标见表 1。 表 1 开泰煤矿矿区范围拐点坐标表 拐点坐标（西

14、安 80） 拐点编号 XY 12813591.1535497712.41 22812566407 32812316407 428111891.1435497935.406 52811551403 62811779403 72812216403 82812481401 矿区面积：1.0383km2 开采深度+1530+1350m 三、三、矿井的建设与生产简况矿井的建设与生产简况 开泰煤矿属资源整合矿井，根据贵州省人民政府文件省人民政府关于黔

15、西南州兴义市等六县（市）煤矿整合和调整布局方案的批复（黔府函 2006201 号），开泰煤矿由水利水电开发煤矿、金星煤矿、原开泰煤矿三 个生产矿井整合而成，设计生产能力 21 万 t/a，于 2008 年开始进行整合建设， 2010 年 10 月验收投产。矿井采用平硐斜井联合开拓。主斜井安装胶带运输 机，担负矿井煤炭运输、行人、线缆敷设和进风任务；副平硐敷设铁轨，担负 矿井材料、设备、风管、水管铺设和进风任务；回风斜井担负矿井回风、排水 6 管和瓦斯抽放管敷设任务。矿井通风、供电、运输、通讯、监测监控、压风、 供水、排水等系统比较完善。矿区范围内主要可采煤层从上而下依次为 17 号、 18 号

16、、19 号、26 号煤层。目前井下无回采工作面，为确保机械化改造顺利进 行，正在对矿井运输、回风和行人系统进行优化布置，目前仅在运输石门布置 一个掘进工作面。 第二节第二节 矿井自然条件矿井自然条件 一、地质构造一、地质构造 （一）地层（一）地层 矿区内出露最老地层为二叠系上统龙潭组（P3l），最新地层为第四系 （Q）。区内二叠系地层出露不全，仅在矿区南部出露有二叠系上统龙潭组 （P3l）、长兴组（P3c）。 1、龙潭组（P3l） 深灰、灰黑色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩及煤为矿区主 要含煤地层，为一套海陆交互相含煤沉积岩系。岩性由灰层、灰岩组成。具水 平层理、波状层理、交错层理，

17、含腕足类、瓣鳃类、介形虫等动物化石，含大 羽羊齿、鳞木等植物化石及植物化石碎类、介形虫等动物化石，含大羽羊齿、 鳞木等植物化石及植物化石碎片、煤核等。组内连续沉积，含煤 1329 层，一 般 20 层左右，可采煤层为 17、18、19、26 号 4 层。本组平均厚 205248m，平 均 222 m。根据岩性及其组合、沉积特征分为上、下二段： 下段（P3l1）：B7 顶界至铝土岩底界。中上部以粉砂岩、泥质粉砂岩为主， 多含植物化石；中部为 26 号全区可采煤层；下部夹 14 层灰岩，含动物化石， 含零星可采的 29 号煤层。厚度 5096m，平均 80m。 上段（P3l2）：B7 顶界至 12

18、 号煤顶界。岩性以粉砂岩、粉砂质泥岩、泥 质粉砂岩为主，局部夹细砂岩、灰岩。主要含动物化石，中上部含煤数层，有 17、18、19 号三层全区可采煤层，其它为零星可采煤层，中下部夹多条煤线， 不可采，含植物化石碎片，一般厚度 131157m，平均厚度 142m。 2、长兴组（P3c） 7 含煤地层顶界至 12 号煤层顶界。岩性以灰色灰岩、浅灰色粉砂质泥岩、泥 质粉砂岩为主，夹钙质泥岩及泥岩，具水平层理、微波状层理，富含腕足类及 瓣鳃类等动物化石，含植物化石碎片。含煤 15 层，均不可采。本组地层在地 表上常呈一小陡坎，顶部呈一小平台。一般厚度 105148m，平均厚度 116m。与 下伏地层呈整

19、合接触。 3、三叠系下统(T1) 区内出露不全，仅在矿区北部有三叠系下统飞仙关组(T1f )分布。岩性主 要为灰绿色、灰色、紫灰色、灰紫色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、灰岩 等，具波状层理、交错层理，含瓣鳃类及腕足类动物化石。组内连续沉积，与 下伏地层呈假整合接触。一般厚度 525630m，平均厚度 580m。根据岩性分为五 段： 第一、二段(T1f 1+2 )：分布于矿区南中部，主要为灰绿色泥质粉砂岩、 粉砂质泥岩及粉砂岩，夹细砂岩、鲕状灰岩及泥质灰岩，含瓣鳃类、舌形贝等 动物化石。底部具水平层理及植物化石碎片。一般厚度 169221 m，平均厚度 为 198m。 第三段(T1f 3 )：

20、分布于矿区北部大片地区，岩性主要为灰紫色、紫灰色 泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩，夹细砂岩、泥岩。一般厚度 137184 m， 平均厚度为 155m。 第四段(T1f 4 )：分布于矿区西部小片地区，岩性主要为绿色、灰绿色泥 质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩，夹灰色中厚层状灰岩、泥质灰岩，顶底均为 一层灰岩。此外，尚夹少量钙质砂岩、粉砂质泥岩及细砂岩。含瓣鳃类动物化 石。一般厚度 106160 m，平均厚度为 128m。 第五段(T1f 5 )：岩性主要为紫色、灰紫色、灰绿色粉砂质泥岩、泥质粉 砂岩夹粉砂岩、细砂岩，含瓣鳃类动物化石。一般厚度 82110 m，平均厚度为 99m。该段未出露。 4、

21、第四系（Q） 零星分布于区内地层地层之上及河沟、低洼处，含煤地层之上较厚。岩性 为灰、褐灰、黄灰色粉质土、砂质土、砾石等，一般厚度约 020m。与下伏地 层呈不整合接触。矿区地层情况见表 2。 8 表 2 矿区地层表 地 层代号厚 度 （ m ）主 要 岩 性 第 四 系Q020松散砂质土、粉质土、粘土、砾石等。 第四段T1f4106160 灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩中夹泥质灰岩。 第三段T1f3137184 灰紫色薄层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩及细砂 岩。 上 三 叠 统 飞仙 关组 第一、二段 T1f1+2169221 灰绿色薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩中夹灰 岩。

22、 长兴组P3c105148灰色灰岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂中夹钙质泥岩。 上 二 叠 统 龙潭组P3l205248 黄灰色、深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩夹煤层及薄层灰岩。 （二）构造（二）构造 矿区属兴义煤田，位于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷“普安山字型”弧 形构造反射西翼的鱼龙向斜与泥堡背斜之间，属鱼龙向斜的南东翼。总体构造 形态为一走向北东，倾向北西的单斜构造。 开泰煤矿区位于泥堡勘探区中段南部（10 线）附近，地层走向北东，倾向 北西，倾角 830。地层倾角沿走向变化不大，顺倾向浅部为 15左右，深部 为 8左右。区内地表未发现次一级褶曲及较大断层，只在井下遇见少量小断 层。区内总体构造复杂程

23、度类型属简单。 二、煤层二、煤层特征特征 区内主要含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l），岩性为灰、浅灰、灰黑色 薄中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩，灰岩及 煤层等，含煤 1329 层，可采煤层 4 层，其它为零星可采或不可采煤层。 1、17 煤层 9 位于龙潭组上段顶部，煤层采用厚度变化不大，是本区主要可采煤层。 煤层厚 2.654.99m，平均 3.20m。该煤层含夹石 01 层，煤层上部的一层 夹石较稳定，单层厚度 0.050.57m，为炭质泥岩；下部夹石不稳定，单层厚度 0.050.21m，主要为泥岩。煤层厚度变化主要与基底起伏有关。较厚的煤层出 现在原先地势的低

24、处，较薄的煤层则出现在高处。由于植物遗体都首先在低洼 处堆积，随着泥炭层的不断堆积加厚而逐渐连成一片。 2、18 煤层 位于龙潭组上段上部。煤层采用厚度有一定变化，为全区可采煤层，煤层 厚 0.802.25m，平均 1.30m。该煤层一般含一层夹石，单层厚度 0.090.30m， 主要为泥岩。 3、19 煤层 位于龙潭组上段上部，煤层厚度变化不大。为全区可采煤层，煤层厚 1.503.06m，平均 2.00m。 该煤层一般含夹石 01 层，单层厚度 0.060.76m， 主要为炭质泥岩。顶部 0.100.40m 为含根泥岩。 4、26 煤层 位于龙潭组下段中部。煤层厚度有一定变化。为大部可采煤层

25、，煤层厚 0.625.63m，平均 2.38m。该煤层一般 01 层夹石，不稳定，单层厚度 0.100.42m，为炭质泥岩、含炭泥岩。埋藏较深。 综上所述，由于矿区内主要可采煤层均为较稳定型煤层，所以区内煤层稳 定类型属较稳定型。可采煤层特征见表 3。 表 3 可采煤层特征表 煤层厚度 (m) 煤层倾角 () 夹 石 层 数 煤层间距 (m) 煤 层 编 号 极 值 均 值 极 值 均 值 极 值 一 般 对比 可靠 程度 可采 程度 稳 定 程 度 极 值 均 值 17 2.654.99 3.20 825 12 03 01 可靠全区稳定 8.4014.79 12.88 18 0.802.25

26、 1.30 825 12 02 01 可靠全区较稳定 19 1.503.06 2.00 825 12 03 01 可靠全区稳定 9.4732.08 18.40 10 26 0.625.63 2.38 825 12 05 03 可靠大部较稳定 114.10142.6 0 124.35 三、水文地质条件与类型三、水文地质条件与类型 本区属云贵高原与广西丘陵盆地过渡带的中高山地形，地势总体为西北部 高，东南部低，山体多与构造线一致。北东向延伸的主要山脊属珠江水系支流 北盘江与南盘江之分水岭。在碳酸盐岩区发育岩溶地貌，非可溶岩区发育河谷 地貌。枯水期为 12 月至次年 3 月，洪水期为 610 月，最

27、高洪水位高于平常河 水面 17m 左右。河水流量变化与降雨量变化一致。本区主要河流为南盘江水 系的楼下河与北盘江水系的南冲河，其流量分别为 15660l/s(1996.7.10，热水塘)、 497.71 l/s (1988.7.15，潘家庄附近)。 该区由可溶性碳酸盐岩组成的关岭组、永宁镇组、茅口组及飞仙关组部分 层段一般有暗河或特大岩溶泉出露。各地层中水质主要为 HCO3Ca2型，部分 地带 SO42含量略高。煤矿一般属以大气降雨为主要补给水源的裂隙含水层直 接充水矿床，矿井涌水量变化与降雨量变化初步一致。 本区处于鱼龙向斜南东翼，属地下水、地表水补给区。山势总体为东北部 高，西南部低。地层

28、中灰岩有越靠近向斜轴，岩溶越发育现象。 1、地层富水性 （1）二叠系中统茅口组(P2m)强含水层。 矿区内未有出露，根据区域水文地质资料该组厚度约 340m-870 m。地貌上 多为溶丘洼地，发育宽大溶隙、落水洞和溶洞，尤其落水洞较多，深浅不一， 深者可达百余米，形状为竖井状、锥状、管状及不规则状。该组基岩裸露区面 积大，吸收大气降水能力强，为该层地下水的强补给区，地下水竖向径流强烈， 径流深度大，矿区内地表泉点少见，地下水在河谷地带排泄。据区域水文地质 资料，该组地下水一般为 PH 值中性、低矿化度的 HCO3Ca 或 HCO3.SO4Ca 型 水。 从区域看, 在老鬼山背斜的楼下河，该组有

29、流量为 2.95-18.5l/s 的温泉出 露, 标高约为 1125m，水温高达 44.50，一般为 21-38，水质为 HCO3Ca 型, 有时为 SO4HCO3Ca 型，矿化度为 0.185-0.282 g/l。该组富水性为强至极强， 11 含水不均匀。 （2）峨嵋山玄武岩组 (P3)弱含水层 矿区内未有出露，根据区域水文地质资料该组厚度约 200m740m。岩性主 要为灰绿色玄武岩、拉斑玄武岩、火山角砾岩。 该组出露地段地形较陡接受降雨补给条件差。根据泥堡勘探区内揭穿该段 的钻孔资料显示，区内该组地层的钻孔未发现有涌漏水现象。该组含水性弱。 （3）二叠系上统龙潭组(P3l)弱含水层。 该

30、组地层呈条带状出露于矿区及外围，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂 岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主，夹数层煤及灰岩，地层平均厚度 223m。 该组地层由于以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能 力弱，露头区有较厚的强中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙 潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基 岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。水质为 SO4CaMg 型有时 为 HCO3SO4Ca 型，矿化度为 0.0951.608 g/l，PH 值为 3.3, 具腐蚀性。 （4）二叠系上统长兴组(P3c)中等含水层 该组呈条带状出露于矿区，岩性以燧石

31、灰岩、泥质粉砂岩为主，厚度 105- 148m，平均 116m。露头区灰岩遭受风化作用和岩溶作用较强烈，岩溶裂隙发育， 含较丰富的岩溶裂隙水，为区内中等含水层。水质为 HCO3Ca 型, 矿化度为 0.052-0.27 g/l。 （5）三叠系下统飞仙关组第一、二段(T1f1+2)弱含水层（隔水层） 由灰绿色、灰黄色薄层状粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩组成。厚度 169221 m，平均为 198m。 根据泥堡勘探区内揭穿该段的钻孔资料显示，钻孔均未发现有异常涌、漏 现象。总体上该组地层仅含少量风化、构造裂隙水，其透水性、含水性微弱， 可视为一弱含水层（隔水层）。水质为HCO3Ca 型，矿化度为0

32、.0670.102 g/l。 （6）三叠系下统飞仙关组第三段(T1f3)弱含水层（隔水层） 岩性主要为灰紫色、紫灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩，夹细砂岩、 泥岩。厚度 137184 m，平均为 155m。 根据泥堡勘探区内揭穿该段的钻孔资料显示，钻孔均未发现有异常涌、漏 12 现象。该段浅部含风化裂隙水。可视为一弱含水层（隔水层）。水质为 HCO3CaK+Na 型，矿化度为 0.062 g/l。 根据泥堡勘探区内揭穿该段的钻孔资料显示，该段中夹的灰岩层大部分有 溶隙水。水质为 HCO3Ca 型, 矿化度为 0.068-0.18 g/l。富水性中等。 （7）三叠系统飞仙关组第四段(T1f4)

33、中等含水层 岩性主要为绿色、灰绿色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩，夹灰色中厚 层状灰岩、泥质灰岩，顶底均为一层灰岩。厚度 106160 m，平均为 128m。 根据泥普勘探区内揭穿该段的钻孔资料显示，该段中夹的灰岩层大部分有 溶隙水。水质为 HCO3Ca 型, 矿化度为 0.0680.18 g/l。富水性中等。 （8）第四系(Q) )弱含水层 出露于矿区南部，面积小。主要由松散的崩塌物、坡积物、沟谷冲积物、 粘土等组成，厚度 020m。 调查中发现泉点很少，流量也小，总体上该层为一弱含水层。水质为 HCO3Ca 型，局部 SO42含量增高，矿化度为 0.073-0.351 g/l。 2、断层带

34、水文地质特征 矿区地表未发现较大断层。根据泥堡勘探区地质资料及实地调查，内区及 外围断层或破碎带在碎屑岩地层中含水性弱，导水性差。 由于矿区内无大落差断层，一般不会造成强含水层与煤层拉近或对接而造 成矿井突水，发育于以塑性岩石为主的含煤地层中的多数小断层仅具有微弱的 含水、导水性能，对矿井充水影响小。但是当井巷穿越地下浅部发育的小断层 时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的入渗，井巷可能 发生渗水、淋水和涌水现象。 3、矿井涌水通道 根据涌水途径的类型和地下水的水力学特征，本矿有如下几种涌水通道： （1）岩层的孔隙：这种通道多存在于疏松未胶结成岩的岩石中。其透水 性能取决于孔隙

35、的大小和连通情况，而不取决于孔隙度。岩层的孔隙度大，连 通程度好，则巷道穿过时，涌水量大，否则涌水量就小。 （2）岩层的裂隙：岩层的风化裂隙或成岩裂隙、构造裂隙都能构成矿井 涌水通道。对矿井涌水量有普遍而严重威胁的是构造裂隙（断裂），其中包括 各种节理、断层和巨大的破碎带。在开采过程中，当采掘工作面和它们相遇或 13 接近时，与它有关的水源则会通过它们导入井下，造成突水。 （3）岩层的溶隙：岩溶可以从细小的溶孔直到巨大的溶洞，可以是彼此 连通也可以形成单独的管道或似格架状岩溶体。其中可赋存大量的水或沟通其 它水源，当巷道接近或揭露它们时易造灾害性冲溃。矿井总涌水量随主要巷道 的增长和开拓面积的

36、增大而有规律的增大。 （4）人工作用对矿井涌水条件的影响：矿井采空区内积水的静水压力与 矿区压力综合作用，使煤岩层局部产生裂隙，形成涌水通道。采煤层采空后， 矿区压力对采空区上部岩层造成破坏，从而打破井下岩层的原始平衡，局部产 生裂隙，形成涌水通道。 4、充水因素分析 （1）充水水源 地表冲沟水 冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水 量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集， 它们与煤层风化、氧化带直接接触，将来沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能 沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。 第四系孔隙水 矿区内覆盖的

37、第四系，含水性弱，加之厚度不大，分布不广，蓄水量有限， 对煤矿开采影响小。 茅口组强含水层 主要岩性为灰岩、燧石灰岩，灰色、深灰色，泥晶粉屑结构，中厚层状， 波状层理，富水性总体强，含水量相对会较大。 小煤矿、老窑采空区积水 小煤矿、老窑内存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在 开采浅部煤层时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。 （2）充水通道 岩石天然节理裂隙 矿区内的吴家坪组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育， 而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部菱铁质细砂岩等脆性岩石更 为发育，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力 14

38、 联系。 人为采矿冒落裂隙 未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水 层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。 断层破碎带 矿区虽无大落差断层，但也发育小落差断层，这些断层破坏了地层的完整 性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性 不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部 的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变 了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进 入矿井。 小煤矿和老窑采空区 矿区内小煤矿和老窑，其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部

39、分地表水进入矿井的通道。 （3）充水方式 由于矿井直接充水含水层露头分布不广，接受大气降水补给不强，为中 等弱含水层，充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不 大，少量为断层、老窑巷道、岩溶管道导水，因此未来矿井充水方式主要以渗 水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。 煤层赋存于较厚的隔水层中。强含水层如永宁镇组、茅口组等对煤矿开采 可能不会产生重大影响。未发现断层或破碎带形成强含水带或构成矿床充水通 道。 5、水文地质类型 据小煤矿调查资料，小煤矿充水部位在浅部风化带，水量为数天一次以 1540m3/h 的排水量抽排数小时到十多小时。据现有资料分析，本矿床充水水 源主要为大气降

40、水、覆盖在煤层之上的第四系松散物或滑坡中的裂隙水、孔隙 水、含煤地层的风化裂隙水及其间夹的灰岩层溶隙水、小煤矿积水及部分河、 沟水。 本矿床应属裂隙充水矿床，本区水文地质条件应属中等。 6、矿井涌水量 15 根据开泰煤矿目前开采情况，掘进巷道煤层顶板局部有少量滴水现象，17 煤层采掘回风平巷煤层顶板有滴水现象，雨季增大，用水泵间隙排出。老窑采 空区有积水，因老窑及采空区无通风等原因无法进入，收集到资料为正常涌水 量30m3/d，最大涌水量正常50m3/d。 根据该矿提供的现状开采条件涌水量实测资料，采用比拟法进行估算未开 采区域的矿井涌水量： Q=FKF 式中： Q预测矿井涌水量（m3/d）

41、F矿区开采面积（m2） KF单位面积含水率（m3/m2） 本矿已开采采空区面积181000m2，由此得 KF正常为0.0001657m3/m2 KF最大为0.0002762m3/m2 根据上述公式预测矿井开采最低标高时的矿井涌水量如下： Q 正常= FKF 正常=10489000.0001657=173.8 m3/d=7.24 m3/h Q 最大= FKF 最大=10489000.0002762=289.7 m3/d=12.07 m3/h 本次设计考虑到矿井生产规模扩大及对上部采空区的放水工作，故设计取 正常涌水量 40m3/h,最大涌水量正常 90m3/h 进行水泵选型计算。 矿井在建设生产

42、中注意收集有关水文地质资料，对矿井的充水因素，补给 条件、涌水量进行分析和测定，以便为矿井的生产提供指导，达到安全生产的 目的。矿井在生产过程中必须加强探放水的措施，坚持“预测预报、有掘必探、 先探后掘、先探后采”的原则。 7、供水水源 矿区水流平常清澈，水质较好。 四、矿井开采情况四、矿井开采情况 1、矿井开采范围 因 17、18 号煤层基本采空，目前主要在 19 号煤层布置采掘工作面。 2、与临近矿井关系 16 矿井东部有安利来煤矿、西部有福安煤矿、北部为未开采的泥堡井田、南 部为煤层露头，无矿井。 3、老窑及采空区情况 老窑多沿煤层露头开采，开采深度 50100m 不等。 现矿区范围内

43、17 号煤层已只剩下下部两个区段，18 号煤层+1460m 标高往 上基本已采空，19 号煤层+1388m 标高往上基本已采空。 4、井巷维修及报废情况 每月根据生产计划相应编排井巷维修计划，重点对底鼓比较严重的运输石 门和暗斜井进行维修，确保满足通风、行人和提升运输安全。对已经回采结束 的工作面按规定进行密闭。 第三节第三节 矿井主要生产系统矿井主要生产系统 一、开拓与开采系统一、开拓与开采系统 开泰煤矿采用平硐-斜井综合开拓方式，布置有主斜井、回风斜井及副平硐 三条井筒，全矿井划分为一个水平二个采区开采，上煤组 17 号、18 号、19 号 煤层划分为一采区，下煤组 26 号煤层划分为二采

44、区。 主斜井布置在 19 号煤层底板岩石中，井口标高+1485m，井底标高 +1388m，方位角 162，坡度 12，全长约 464m，井筒掘进断面为 9.5m2， 净断面为 8.7m2；主斜井在+1388m 标高，通过运输石门至 18 号煤层，然后沿 18 号煤层布置 18 煤运输下山，至+1352m 标高后落平，通过运输石门到达 17 号煤层。 副平硐从 19 号煤层底板岩石中，硐口标高+1485m，方位角 140，坡度 3，长约 178m，井筒掘进断面为 6.2m2，净断面为 5.6m2；在副平硐 178m 位置沿 18 号煤层底板岩石中布置暗斜井上部车场、绞车房及上平台，变坡后沿 18

45、 号煤层底板岩层，按 12布置暗斜井至+1390m 标高后落平，通过轨道石门 至 17 号煤后沿 17 号煤往下布置 17 号煤材料下山至+1352.3m 标高，布置采区 下部车场与 17 号煤运输石门及 17 号煤运输下山沟通，在 17 号煤材料下山与运 输石门之间布置采区下部水仓及泵房，形成系统。 17 回风斜井在 19 号煤层岩石中，井口标高+1485m，井底标高+1389m，方位 角 165，12倾角，斜长约 466m，井筒掘进断面为 8.2m2，净断面为 7.5m2。回风斜井在+1389m 标高后，通过回风石门至 17 号煤层，然后沿 17 号 煤层布置 17 煤回风下山；在主斜井和

46、回风斜井下部布置水仓，在运输石门与回 风石门之间布置机电硐室和消防材料库。 二、通风与安全监控系统二、通风与安全监控系统 矿井采用中央并列抽出式通风，主斜井和副平硐进风，回风斜井回风。回 风井安装有 2 台主要通风机，其中：1 台型号为 FBCDZ-6-16 型（电机功率 275kW，风量为 13203960 m3/min，风压为 6002100 Pa）；另 1 台型号为 BDK65-6-19 型（电机功率 290 kW，风量为 19806840 m3/min，风压为 8502200Pa）。 该矿井安装了一套 KJ90N 煤矿安全监控系统。地面中心站配备 2 台主机、 1 台 UPS 电源、1

47、 台交流稳压器、1 台打印机、1 台电话交换机。井上下共设 9 个监控分站。该安全监控系统安装有甲烷、温度、负压、风速、水位、设备开 停、风筒风量开关、风门开关等传感器，对井下各地点进行实时监测监控。 三、防尘、防灭火系统三、防尘、防灭火系统 该矿井建立有较完善的防尘、消防供水管网，地面建有一座防尘、消防水 池，容量为 200m3。地面工业场地的防尘、消防供水管路为 DN100 钢管，各重 要场所均安设消防栓，地面煤场安设喷雾装置。井下的防尘、消防供水主管路 为 DN100 钢管，从副斜井敷设，采区巷道内敷设的防尘、消防供水支管为 DN50 钢管。 四、防治水系统四、防治水系统 （一）矿井涌水

48、情况（一）矿井涌水情况 矿井设计正常涌水量为 40m3/h，最大涌水量为 90m3/h。 （二）矿井排水系统（二）矿井排水系统 1中央泵房及其系统 18 该矿井在+1388m 水平设置中央泵房，安装 150D-305 型多级离心水泵 2 台，DF280-433 型多级离心泵 2 台，其中 1 台工作，2 台备用，1 台检修；沿 回风斜井井筒敷设 3 趟互相联通的排水管路直通地面，其中一趟为 209mm， 另两趟为 159mm，长度均为 476m，排水高度为 97m。主要水仓设主、副水 仓，水仓总容量为 448m。主泵房形成独立的通风系统，有两个安全出口，其 中 1 个通往运输大巷，另一个连通总

49、回风巷，高差约 7m。主泵房地面标高高出 +1388m 运输石门 0.5m。通往运输大巷的两个安全出口通道内均安设有既能防 火又能防水的密闭门。 2其它排水点其排水系统 在采区最低处设有下部水仓，安装 DF155-674 型多级离心水泵 4 台，其 中 1 台工作，3 台备用，1 台检修；沿总回风巷敷设 2 趟直径排水管路直通地面 排。 采掘工作面涌水通过排水沟或建临时水仓蓄水由潜水泵向下部水仓或中央 水仓排水。 （三）隔水煤柱（三）隔水煤柱 为安全开采，该矿井对井田范围内与邻近矿井的各主要积水区留设了防水 煤柱，各种煤柱尺寸见表 4。 表 4 各种煤（岩）柱尺寸表（单位：m） 名 称数 量（

50、m） 井田边界煤柱20 导水钻孔防水煤柱20 水淹区或老窑积水区掘进隔离煤柱30 水淹区或老窑积水区下采煤隔离煤柱20 煤层露头防水煤柱30 井筒及大巷而留设的煤柱（m）20 （四）探放水（四）探放水 该矿井配备有 2 台 ZDY-750 型探水钻机，并坚持“预测预报、有疑必探、 先探后掘、先治后采”的探放水方针，采取“探、防、堵、疏、排、截”等综 合防治措施，认真开展矿井的探放水工作。 五、提升运输系统五、提升运输系统 1.副平硐采用蓄电池电机车运输，暗斜井采用 JTKB-10.8 绞车，完成全 19 矿的设备、材料等提升和下放任务。 2.主斜井安装 DTL80/40/275 型带式输送机，

51、带宽为 800mm，带速 2.0m/s，配套电机功率 275KW。 六、压风系统六、压风系统 1.供气方式 该矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计，为保证安全，采用在地面建空压机站 集中向井下供风的供风方式，同时还可实现压风自救。本矿设立地面压风系统， 在采煤工作面、巷道施工过程中一方面作为风动工具的动力用，另一方面作为 发生灾害时向井下输送新鲜空气用。 2.空气压缩机设备型号、数量、主要技术参数、设置地点 该矿在地面副井口附近 50m 处建有两台螺杆式空气压缩机房，主机型号 VLG185M-8、功率 185KW、容积流量为 32.5m3/min、压力 0.7/0.8MPa;备机型 号 LG110G-

52、8、功率 110KW、容积流量为 20m3/min、压力 0.7/0.8MPa。 七、供电与通信系统七、供电与通信系统 （一）地面供配电（一）地面供配电 矿井采用来自不同母线两回路 10kV 电源直接供电，I 回路为泥堡变电站开 泰煤矿专线，II 回路为楼泥 II 回线路。地面设备供电变压器设 5 台，每台变压 器的容量为：315KVA,两台作为主要通风机专变，负荷为 275KW；两台为空 压机、瓦斯抽放专用变压器；一台 S9-315/10 变压器提供地面照明及其它工业 用电。 （二）井下供电（二）井下供电 由地面变电所向井下机电硐室提供 10KV 供电，机电硐室设有 2 台 KBSG- R-

53、630/10 矿用隔爆型干式变压器、主要向井下动力和排水泵提供电源；另两台 为井下局部通风机提供电源。井下局部通风机采用双风机双电源运行方式，两 台变压器互为双风机的备用电源、两台供电变压器同时运行。 （三）保护接地、漏电保护与防雷（三）保护接地、漏电保护与防雷 该矿井在中央泵房设主要接地极，各采区变电所、配电点等设局部接地， 所有电气设备的金属外壳均接地，接地极通过高、低外皮及低压橡套电缆第四 20 芯线连成井下接地网。 低压系统各安装有 2 台 JY823 型检漏断电器，实现漏电保护。井下低压 供电系统过流、漏电、接地三大保护基本齐全。 地面变电所安装有避雷针，地面高压线路安装有 Hrsw

54、s-10/30 型和 FS-6 型 避雷器。入井的管路、铁轨均在入井处安装有两处接地极。通信电缆、安全监 控系统传输线缆在入井处安装有避雷器。 （四）通信（四）通信 该矿井地面安装一台 HJ262L-24 型程控交换机（24 门），配备不间断电源。 通过 HUVV-20 型煤矿用通信电缆入井，井下爆破材料库、主排水泵房、采区 变电所、采区泵房、采区绞车房、井底车场、采掘工作面等处共安装有 12 门 HBZK 矿用本质安全型电话机。地面变电所、主要通风机房、绞车房、调度室、 主斜井井口等处共安装有 12 门 HCD2968/TSDL 型电话机。地面各办公场所和 要害地点均安装有程控电话机与外界联

55、系，同时，调度员和矿井安全生产管理 人员均配备有移动电话。矿井的通信系统能保证井上与井下、井上与外界的通 信需要。 八、矿山救护系统八、矿山救护系统 该矿与普安县救护队签订救护协议。 21 第三章第三章 矿井水害危险因素矿井水害危险因素辨识与辨识与分析分析 第一节第一节 矿井水害危险因素矿井水害危险因素辨识与辨识与分析分析 一、矿井水灾危害的严重性一、矿井水灾危害的严重性 矿井水灾一旦发生，轻则增加排水设施和费用，造成原煤成本上升，生产 环境恶劣或造成局部停产；重则造成多人伤亡或淹井、淹采区事故，给职工生 命安全和财产带来巨大的损失。 二、水灾事故发生的基本条件二、水灾事故发生的基本条件 发生

56、矿井水灾事故，必须同时具备以下三个基本条件： （一）矿井充水的来源（一）矿井充水的来源 1地表水。大气降水渗入或流入井下；地面河流、湖泊、水库、池塘水等 渗入或流入井下。 2地下水。有矿井含水层、流砂层和砾石层的孔隙水与石灰岩含水层中的 溶洞水等，井下巷道或采煤工作面一旦揭露这些水源，水便会涌入矿井，其危 害性较大。 22 3老空水。已采过的老空区、小煤窑以及废弃的巷道常常有很多积水，当 采掘工作面揭露采空区或隔水抵抗线磞溃时，会有大量的积水涌入矿井，造成 透水事故，其危害性很大。 （二）透水通道（二）透水通道 导致水灾的透水通道主要有：井口、井筒、开采深陷裂隙、断层裂隙、采 后塌陷坑、老井、

57、老采空区、废旧钻孔等。一旦这些透水通道与水源相通，就 构成了矿井充水。 （三）失控（三）失控 对矿井充水水源和充水通道的管理达不到预定的要求，导致淹井停产甚至 人员伤亡等事故发生。 三、矿井发生水灾的主要原因三、矿井发生水灾的主要原因 ( (一一) )工程技术方面的原因工程技术方面的原因 1地面防洪、防水措施不当。防洪设施在设计、施工方面有缺陷，达不到 防洪要求标准，或防洪设施失效，以及在面塌陷、裂隙未处理，使地面洪水由 井巷、塌陷、裂隙等通道进入井下造成矿井水灾； 2水文地质不清。井巷或采掘工作面接近充水断层、强含水层、岩溶陷落 柱、含水溶洞、老空积水等充水水源和通道时，未采取任何防范措施，

58、而造成 透水事故； 3井巷位置不合理。设计中将井巷置于水文地质条件复杂或离强含水层太 近，导致顶、底板透水； 4工程质量低劣致使井巷塌落冒顶、跑沙、透水。封闭不良的各种钻孔有 时也可导致透水； 5乱挖滥采破坏防水煤柱造成矿井透水； 6测量误差导致巷道进入采空区积水而造成矿井透水； 7排水设备能力不足，机电设备事故而造成矿井透水； 8防水闸门未按要求设计修建；或质量低劣不能起到防水作用；或由于不 注意日常维护和试验，当井下出现灾情时无法发挥作用而淹井； 9排水设施平时缺少维护，如水仓、水管、水沟不按时清理，突水时失效 23 而导致淹井。 （二）管理方面的原因（二）管理方面的原因 1认识不足。各级

59、管理人员对水害的认识不足，思想麻痹，往往会导致发 生不该发生的透水事故； 2由于人力物力的不足，致使许多水文地质情况不清，相应的防范措施跟 不上而发生透水事故； 3对各种防水工程质量验收把关不严，未按规程规定定期检查，及早 发现隐患、及时整改； 4对以水为介质的泥浆、泥石流，以及以水为载体的有毒有害气体的危害 认识不足，没有采取相应的防范措施； 5不能严格执行“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的基本原 则，心存侥幸。员工安全技术素质低，没有通过各种形式的培训，职工没有掌 握透水预兆、避灾路线、避灾自救方法等基本知识，致使发生水害引起人员伤 亡和财产损失。 四、矿井突水机理四、矿井突水机

60、理 矿井水害主要来自突然涌水。矿井突水是指开采煤层顶底板含水层的水， 在水压、矿压等因素作用下，克服煤层和含水层间相对隔水层的岩体强度及断 层、节理等结构面的阻力，以突然方式涌入井内的现象。矿井突水存在以下机 理： 1地质构造为突水通道创造基础条件：最容易突水的部位是断层交叉点 或端点、帚状构造的收敛处、褶曲轴部、应力集中岩性破碎的断裂密集带等； 2老窑和采空区积水是引起突水事故的主要水源； 3不当的采掘活动对突水起诱导或触发作用； 4水压是突水的前提条件。 4隔水层强度是突水的抑制因素 五、容易发生矿井水灾事故的场所五、容易发生矿井水灾事故的场所 矿井容易发生水灾事故的场所主要有以下几方面：