河畔煤矿中长期防治水规划

1、河畔煤矿中长期防治水规划神木县孙家岔镇海湾村河畔煤矿二一五年目 录一、计划编制依据1二、防治水组织领导1三、职责及责任2四、矿区水文地质概况2五、矿井主要水害分析5六、防治水规划5河畔煤矿中长期防治水规划为认真贯彻执行煤矿安全规程、煤矿防治水规定及公司有关文件精神，防止重大水害事故发生，确保矿井安全生产，根据河畔煤矿生产衔接计划，编制河畔煤矿中长期防治水规划。一、计划编制依据1、2、3、河畔煤矿生产衔接计划4、陕西省（地测防治水部分）5、河畔煤矿矿井地质报告6、河畔煤矿矿井水文地质条件分类报告二、防治水组织领导1、领导小组。组 长：董方振（矿长）常务副组长：王德忠（总工程师）副组长：副矿长(生

2、产、机电)、副总工程师（采煤、机电、掘进）成员：各生产科室科长、各施工队队长2、领导小组下设办公室,办公室设在地测科，由地测科长兼任办公室主任，办公室成员：地测科地质、水文地质人员与相关科室人员。三、职责及责任1、矿长是防治水工作的第一责任人，负责全面工作。2、总工程师对防治水工作负技术责任，负责措施的审批、贯彻、落实。3、副矿长（生产、机电）负责防治水规划的组织实施工作。4、副总工程师负责防治水规划的编制。5、生产技术科、安全科负责防治规划监督落实、执行情况检查。6、调度室主任负责统一指挥安排，任何单位及个人不得擅自行动。7、地测科负责收集水文地质资料和编制防治水措施。8、机电科、机运队负责

3、排水设备、设施的正常运行。9、各工队负责防治水工作的具体操作和落实。四、矿区水文地质概况1、影响区域水文地质条件的因素气候条件：大气降水为矿井最主要的补给来源，也是形成矿床充水的主要因素，根据大范围的水文地质资料来看，地表河流皆具有随季节变化而变化的特征。本区为典型的北温带干旱、半干旱大陆性季风气候，冬季严寒，春季多风，夏季酷热，秋季凉爽，昼夜温差悬殊，四季冷热多变。常年干旱少雨，年蒸发量较大。全年无霜期较短，一般十月初上冻，次年四月初解冻。多年平均降水量435.7mm（19571991年），枯水年降水量108.6mm（65年），丰水年降水量918.1mm（67年）全年降水量分配很不均匀，多以

4、暴雨形式集中在79月份，约占降水量的68%，不同年份降水量变化明显。2、井田内地表水系本井田地处黄土高原北部，毛乌素沙漠南缘，地貌单元属黄土丘陵沟壑区，地表基本被第四系风积沙和黄土所覆盖。井田内无大的河流沟谷，除考考乌素沟从井田北部通过外，还有呈北西向的短小支流以及次级岔沟和小的冲沟，长数十米至数百米。沟流在井田内水量很小，多为季节性沟流，旱季期多干枯无水。3、含水层、隔水层情况1）、含水层及隔水层井田内第四系松散覆盖层大部为风积沙，局部为沙土层；沿大的梁峁两侧可见新近系上新统保德组（N2b），其典型的红土层为隔水层，结构致密均一，半固结，可塑性强，为井田内良好的不连续隔水层，其底部常见一层厚

5、35m的砂砾石层，含有孔隙裂隙潜水，泉的流量很小。由于井田内侏罗系中统延安组（J2y）中的砂岩层为裂隙承压水（潜水）含水层，沿砂岩裂隙常见有下降泉，流量0.53L/s，钻孔水位降深1.9318.27m；单位涌水量0.090.152L/s.m，渗透系数0.10.4m/d。井田内地下水的补给主要依靠大气降水形成的梁峁区潜水，多因下伏新近系红土层隔水而在两者界面处形成下降泉方式排泄，出露位置不受地形的高程控制。井田内基岩出露区仅沿沟谷分布，且沟谷狭窄陡立，降水不易聚集渗漏，故在本井田内各含水层对采煤无大的影响。据张家峁井田勘探抽水资料分析，延安组含水层段富水性很弱，和井田分布地层相同的J2y1J2y

6、4地层中，单位涌水量0.0001270.0056L/s.m，渗透系数0.00140.00059m/d，水质为HCO3Ca.Mg，或ClCa.Na型，矿化度0.280.73g/L，以上表明井田主要含水层段均处于侵蚀基准面以上，易于疏排。2）、构造导水性本井田内无断层及陷落柱，故在本井田内无构造导水现象。3）、充水因素本井田3-1煤层已开采完毕、4-2煤层亦开采大部分，井田内存在着采空区范围较大，今后在开采其它煤层时有充水的可能，因而矿井安全生产存在充水隐患，应引起高度重视。矿井开采采用垮落法管理顶板，对顶板跨落后的上覆含水层泄水，也不容忽视，同样也应引起高度重视。4、矿井水文地质类型井田内基岩出

7、露区仅沿沟谷分布，且沟谷狭窄陡立，降水不易聚集渗漏，故在本井田内各含水层对采煤无大的影响。矿井水文地质类型属以裂隙充水为主的水文地质条件简单型。又根据2009年12月1日起施行的煤矿防治水规定，本井田水文地质类型属于“简单型”。5、矿井涌水量本矿井开采的3-1号、4-2号煤层埋藏浅，且大部为采空区，开采时易与地表、上覆煤层采空区及主要含水层导通，设计认为资源储量检测说明书提供的矿井涌水量实测结果：正常涌水量10m3/d，最大涌水量15m3/d偏小，设计结合邻近的张家峁井田勘探报告中42煤层涌水量24.93m3/h, 52煤层涌水量45.03m3/h。同时考虑到矿井采用长壁综采，机械化程度高，对

8、煤层顶板及上覆岩层影响较大，为了确保矿井安全生产，设计采用的矿井涌水量为：正常涌水量45m3/h, 最大涌水量68m3/h。五、矿井主要水害分析1、井田范围内3-1煤已经全部采完，形成大面积采空区，造成的塌陷裂隙，已从地下延伸到地表。因此，在雨季，大气降水经塌陷裂隙渗入采空区，积水亦经裂隙流或渗入大井，对矿井构成水灾害隐患。2、矿井4-2煤大部已经回采，采空区及4-3煤破坏区积水。3、周边煤矿采空区积水。六、防治水规划矿井水害主要为大气降水、小煤矿积水，采空区及老巷裂隙水，钻孔封孔不良造成水害等。因此，本矿井的防治水规划主要从采取以下措施。一）、防治水总体规划：1、原矿区开采形成的采空区位于井

9、田东北部，设计对采空区边界留设有30m安全保护煤柱；2、根据地质水文资料，巷道施工前要做好探水工作，坚持做到“预测预报，有掘必探、先探后掘，先治后采”的原则；3、对巷道开拓及回采所可能遇到含水层时应提前进行探放水，查明水文地质要素，据此经技术经济比较采取留设防水煤柱、注浆堵水、疏放等措施；4、对未封闭好的钻孔根据具体情况采取重封、留设防水煤柱、探放钻孔水等措施；5、对于影响采掘的老空水采取探、放的措施；6、对主要含水层建立地下水动态观察系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施；7、对矿井采掘工程所影响到的各含水层，必须做出水文地质评价，进行提前预报，以

10、便采取相应的防治水措施；8、可进行群孔抽水试验，掌握各含水层之间、断层与含水层之间的水力联系；9、对容易积水地段应修沟渠疏水，特别低凹处疏水困难时应填平压实，防止积水渗入井下。10、矿井4-2煤层已形成大面积采，对4-2煤层辅助运输大巷、回风大改造及4202工作面回风顺槽施工威胁程度最大的为老巷道、采空区积水,在今后的施工过程中，接近采空区、老巷时，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，防止采空区积水及老硐积水的突然涌出。防治措施：必须作好水害分析预报，坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采，有疑必停”的探放水原则。煤巷掘进超前距不小于30m，靠近采空区一侧探水孔所控

11、制的范围与巷道帮的距离不小于30m。11、4-2、4-3、4-4、5-2煤层开采后导水裂隙带高度均大于煤层间距，故开采下煤层时，上部积水将会集中在下部煤层，增大下部煤巷道的涌水量。根据煤层底板等高线分析，各煤层均南高北低，采空区积水会集中在各煤层北部，因此，开采各煤层北部时均应注意导水裂隙带的形成情况，应先探后掘，及时采取探放水措施，严防生产矿井突水淹井事故的发生。二）、地表防治水措施依据煤炭工业矿井设计规范规定：矿井工业场地防洪设计标准按百年一遇设计；矿井井口高程按百年一遇设计，三百年一遇洪水位校核。工业场地位于井田北部考考乌素沟附近，工业场地沿沟布置，为保证工业场地及矿井井口不受洪水威胁，

12、设计根据东部支沟在场地中部设置直径为2m的钢筋砼圆拱涵，将工业场地东侧支沟洪水引至圆管涵内，沟流通过涵管流入沟内。圆管涵要定期清理避免淤泥杂物堵塞管道影响排洪效果。为了防止洪水对工业场地及井口造成威胁，设计在场地东侧原有防洪墙的基础上增建高不低于2m的防洪墙，对原有防洪墙进行加固，以保证井口安全。三）、防水煤（岩）柱留设1、工业场地保安煤柱按50m留设。2、井田境界煤柱按20m留设；3、大巷间距4-2煤层20m，两侧各按20m留设；其余煤层大巷间距均为30m，两侧各按30m留设；4、采空区边界煤柱按30m留设；5、火烧边界煤柱按30m留设；四）、井下探放水措施1、探放水原则必须做好矿井水灾分析

13、预报，本矿井防治水工作的重点是预防采空区积水以及地质构造导水充入井下。探放水工作在防治突水方面起着至关重要的作用，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。遇到下面任何一种情况时，必须打超前探水钻孔：（1）接近水淹区或情况不明井巷、老空时；（2）打开水体隔离煤柱放水时；（3）接近未封闭又可能突水的钻孔时；（4）在采掘工作面发现出水征兆时；（5）接近水文复杂地段又情况不明时；（6）采、掘工程接近其它可能突水段时。2、探水起点的确定将矿井采空区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上，经分析划出“三线”（积水线、探水线及警戒线），根据探水线距积水区的要求布置探放水钻孔，

14、警戒线是沿探水线外推50150m。3、超前钻孔的布设（1）当老空、老巷、废弃硐室等积水区的位置准确且水压又不超过10kpa时，探水起点至积水区的最小距离：煤层中不得小于30m，岩层不得小于20m。（2）对矿井的积水区，不能确定其边界位置时，探水起点至推断的积水区边界的最小距离不得少于60m。（3）揭开含水层前，探水起点至含水层的最小距离不得小于20m。（4）探水钻孔的直径大小由钻机的规格确定，一般采用75mm；孔数通常不少于3个。钻孔布置成扇形，其方向应在工作面向前的中心和上下左右都能起到探水作用。探水钻孔至少有一个中心孔。其它孔与中心孔成一定角度。4、防止孔口被水冲破为了防止孔口被水冲坏，用

15、水泥和套管加固孔口，其长度不应小于1.52.0m。当水压较小（294kPa392KPa）时，可随时用木楔封闭钻孔；如水压较大（981KPa1962kPa）时，可加设防喷装置，防止钻进时喷水，由于探水钻眼布置方法可分为垂直、倾斜和水平的，则防喷装置的结构也有所不同。垂直钻眼用防喷帽和防喷接头；水平和倾斜钻眼，采用盘根密封器。在水压过大时，为了安全钻眼，还可以设反压装置和防压控制装置。5、探水时应采取的安全措施（1）加强巷道钻孔附近巷道支护，背好顶帮并在工作面迎头打好坚固的立柱和护板；（2）清理浮煤，挖好排水沟，保证水流畅通，同时应备存相当容量的水仓和排水设备；（3）探水地点与其相邻地区的工作地点

16、保持信号联系。安设专用电话，一旦出水要通知受水害威胁地区的工作人员撤离危险地点。（4）打钻时，要注意观察钻孔情况，如发现岩壁松动或沿杆向外流水超过正常打钻供水量以及放出有害或易燃气体等现象，要立刻停止钻进（不得移动或拔出钻），切断电源，撤出人员，报告矿调度室。（5）在水压较大的地点探水时要设套管，钻杆通过套管打深水孔，套管上安设有水压表和阀门。6、放水当探到水源后即可放水，为保证安全必须注意：（1）放水前，应估计积水量、水位标高、矿井排水能力和水仓容量等。并研究放水顺序和控制放水孔的流量，作出放水设计报上级批准。（2）探到水源后，水量不大时可利用探水孔放水，水量很大时需要另打放水钻孔。（3)正

17、式放水前，应进行水量、水压和煤层透水性试验，如发现管壁漏水和放水效果不好等情况，应及时处理。（4)应事先规定人员撤退路线。保证路线畅通，沿途应有良好照明。7、探放水设备探水设备选用一台超声波围岩裂隙探测仪，每个采掘工作面配备MYZ-150B型探水钻机台，功率15kW，钻孔深度150m。采用平巷钻孔布置，探水线至积水的最小距离在本煤层中不得小于30m，钻孔超前距离不得小于8m，探水钻孔直径42mm，钻孔个数1个。五）、钻孔封孔不良造成水害的措施区内探钻孔封孔质量较差，未进行封孔质量检查，封孔质量无法评价，因此业主应与地质部门进行钻孔封孔检验,落实钻孔封孔质量，同时在矿井生产过程中应制定有效措施防

18、止钻孔水害。当出现下述征兆时，应考虑钻孔水害的可能性：（1）开采工程中遇煤层变潮湿、松软；煤帮出现滴水、淋水，且淋水由小变大，有时煤帮出现铁锈色水迹；（2）工作面气温降低，或出现雾化及硫化氢气味；（3）矿压增大，发生片帮冒顶。当出现上述征兆时，应及时停止作业，用探水钻进行验证，若确实是由于钻孔沟通含水层涌水量增大，应尽快预测涌水量大小，采取堵、排等措施，待确定安全后，方可继续作业。六）、井下排水设备及设施1、主要水仓布置及容量本矿井采用两个水平开拓方式，在各水平独自设排水泵房。在矿井达产时，排水泵房设在一水平，井下涌水汇集于主水仓内，经由主排水泵房内的管子道、主斜井井筒内的排水管路及地面管路，

19、排至矿井工业场地井下水处理站进行处理后复用。考虑到矿井生产能力扩大，预计矿井正常涌水量为45m3/h，最大涌水量为68m3/h。矿井主要水仓有效容量按照能容纳8h的正常涌水量计算，充满系数按0.9计算，布置主、副水仓。主、副水仓净断面为8.33m2，主、副水仓有效长度为50m，副水仓有效长度为40m，主水仓有效容量为416.5m3，主水仓有效容量为374.9m3。水仓采用防渗混凝土砌碹，水仓清理采用绞车机械清理。2、水泵及排水管路选型（1）工作泵的排水能力应满足：Q1.2Q正=1.245=54m3/h；Qmax1.2Q最大=1.268=81.6m3/h。（2）水泵选型为较好地适应矿井井下水杂质

20、含量较高，有效延长水泵寿命，主排水泵选用MD型矿用耐磨多级离心水泵，该型水泵是在原D型泵基础上改进而成，对原泵的首级叶轮、进水段及主要过流部件采用耐磨材质，泵的抗汽蚀性能和耐磨性能得到了较大的提高，从而保证泵在较长的一段时期内保持高效运行，并有效地延长了泵的使用寿命。根据设计计算所需工作水泵排水能力、排水高度和排水长度等条件，在矿井开采一水平时（达产时），主排水泵选用MD85-452型矿用耐磨多级离心泵3台，设置2趟1255的无缝钢管作为排水管路；在矿井开采二水平时主排水泵选MD85-453型矿用耐磨多级离心泵3台，设置2趟1255的无缝钢管作为排水管路。矿井正常涌水量时，水泵1台工作，1台备

21、用，1台检修；矿井最大涌水量时，2台水泵2趟管路同时工作。 MD85-452型水泵主要技术参数如下：额定流量 55-100m3/h； 额定扬程 78-102m；额定转速 2950r/min。 电机功率 37kW水泵工况按照每台水泵对应一趟排水管路运行进行确定。排水系统特性曲线方程：排水管路运行初期:Hc=34.9+0.00139100346 m排水管路淤积后:Hy=34.9+0.002364705882m依据该型水泵特性曲线和排水系统特性曲线，确定水泵工况点，水泵工况点参数详见表1。主排水泵工作状况特性曲线见图1。表1 水泵运行工况表项目管路状况新管淤积单泵单管流量 (m3/h)96.9285.65扬程 (m)79.988.3效率 (%)71.574流速 (m/s)2.191.94轴功率 (