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文档简介

1、煤矿11608回风巷探放水设计目 录第一章 概况2一、水文地质情况2二、邻近矿井开采及涌水情况12三、封闭不良钻孔情况12四、主要积水区、主要含水层与主要开采煤层之间的关系12五、矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计。14六、矿井水文安全条件评价18七、煤层顶底板情况19八、巷道布置及支护说明19九、排水系统20第二章 探放水设计及安全技术措施20一、探放水设计20二、探放水安全技术措施2211603运输下山探放水设计为认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,防止和减少水害事故发生,

2、保障本矿职工生命安全,结合本工作面的实际情况,编制11608回风巷掘进工作面探放水设计。编制依据:(1)煤矿防治水规定(2)煤矿安全规程2016年版(3煤矿开采方案设计安全专篇(变更)(4)煤矿开采方案设计(变更)第一章 概况一、水文地质情况1.地层含、隔水性(1)含水层岩组含水层P3c及P2m为石灰岩及燧石灰岩,分布有岩溶裂隙、岩溶管道及岩溶溶硐水,为含水性强的岩溶溶硐水。长兴组(P3c):主要为灰,深灰色中至厚层状质岩,燧石灰岩,泥质灰岩组成,常夹黄灰色砂岩,泥质粉砂岩,钙质粉砂岩钙质泥岩及12层炭质泥岩或煤层,厚1025米。该层为含水层。与下覆龙潭组成整合接触。距可采煤层M16为75m,

3、M23煤层为120m。二选系中统茅口组(P2m)为灰色石灰岩,夹少量燧石结核、此层厚100米。该层为含水层。距可采煤层M23为45m,M16煤层为95m。(2)隔水层岩组隔水层下T1y1为钙质泥岩,粉砂质泥岩夹薄层及透镜状泥灰岩,为含水性弱的裂隙机。P3l为泥岩、粉砂岩、粘土岩及煤层等, 该层位于第四系下层,为隔水层,该层阻断了地表水与下伏地层的联络。龙潭组第三段(P3l3)为灰,深灰色薄至中厚层粉砂岩、粘土岩夹少量砂岩,煤线(层)含煤10余层,单层厚0.202.20米,该段厚约75m。龙潭组第二段(P3l2)下部为灰,灰绿、深灰色薄至中厚层粉岩、粘土岩夹钙质粉砂岩及煤线(层)含煤10余层,多

4、为薄煤层,厚0.152.00米,可采及局部可采层23层,煤厚0.62.00米,其中M16为主采煤层,厚12米,根据三个钻孔资料数据该段厚5060米。龙潭组第一段(P3l1)为灰、深灰色薄至中厚层粉砂岩,钙质粉砂岩及煤线(层),含煤20余层,单层厚0.252.00米,可采煤一层(M23)厚1.002.00米。M23为区域主采煤层,亦为P3l2与P3l1的分界线。根据三个钻孔资料数据。本段厚约1420米。钻孔揭露底部有一层灰色玄武岩,厚8.330.5米,与茅口灰岩呈假整合接触。综述:P3l主要为基岩裂隙水,含水性较弱。第四系(Q):为残坡积粘土、亚粘土、含砾粘土及人工填土等,零星分布区内缓坡地带,

5、不整合覆盖于各时代地层之上,厚610m。矿区内覆盖的第四系,为孔隙水含水较弱,为弱含水层。2、断层导水性矿区位于北东一南西向的四角田背斜南东翼,东瓜寨正断层南部之西盘。区域构造主体为北东一南西向展布,其形态完整、宽缓、两翼对称。矿区内有一近东北向延伸的逆断层F26,倾角79,断距约75m,位于矿区中西部,断层水(隐伏)、顶底板含水层水、断层、陷落柱等构造含水突然涌水将对矿井生产和职工安全造成威胁。3、水文地质类型矿山含水层有P3C+d、P2m;隔水层为T1y1,裂隙弱含水的P3l,P3l地层也有粘土岩、泥岩、玄武岩具隔水性。叙述如下:长兴组(P3c):该层为含水层。与下覆龙潭组成整合接触。距可

6、采煤层M16为75m,M23煤层为120m。长兴组(P3c)上部为大隆组(P3d),三叠系下统夜郎组(T1y)及第四系(Q)。三叠系下统夜郎组(T1y)为隔水层,阻断了地表水与长兴组(P3c)的联络,因此长兴组(P3c)含水层的补给水主要为裂隙补给水,因此长兴组(P3c)冲水型是不强的,本层与M16可采煤层之间有75m厚的龙潭组第三段(P3l3)地层,龙潭组第二段(本层具有隔隔水性)下部为灰,灰绿、深灰色薄至中厚层粉岩、粘土岩夹钙质粉砂岩及煤线(层)含煤10余层,多为薄煤层,因此含水层对开采影响不大。茅口组(P2m),为强含水层,该层位于煤层底部,距可采煤层M23为36m,茅口组与M23煤层之

7、间有一层灰色玄武岩,玄武岩厚8.330.5m,玄武岩为隔水层,隔断了Mm23煤层与茅口组含水层的联络。茅口组上距M23煤层为20-50m,平均距离约为36m,因茅口组对矿井M煤层的开采具有一定的影响。煤层底板存在高承压含水层。但开采M23煤层,主要开拓巷必须布置在M23煤层顶板,尽量不要布置在M23煤层底板,以免破坏了Mm23煤层与茅口组含水层之间的玄武岩为隔水层,导致矿井突水。因此如果主要开拓巷道布置M23煤层顶板,矿井必须制定矿井疏水降压的措施。本矿井M23煤层主要开拓巷道布置在M23煤层顶板。矿区位于北东一南西向的四角田背斜南东翼,东瓜寨正断层南部之西盘。区域构造主体为北东一南西向展布,

8、其形态完整、宽缓、两翼对称。矿区内有一近东北向延伸的逆断层F26,倾角79,断距约75m,位于矿区中西部,断层水(隐伏)、顶底板含水层水、断层、陷落柱等构造含水突然涌水将对矿井生产和职工安全造成威胁。矿区内小煤窑开采历史悠久,老窑积水相互勾通,近期煤层大量开采,又可形成新的采空区增加的积水后患。当煤层开采时,如打通老窑积水,必然对煤层开采带来大的充水隐患,应引起足够重视。综上所述,开采煤层并强化大气降水与煤层开采区的水力联系,大部处于最低侵蚀基准面1310m之下,M16和M23煤层开采部份位于小黄河侵蚀基准面以下,小黄河位于矿区西面1.2Km处,对矿区可开采影响不大。但煤层最低开采标高为+12

9、40标高,低于当地最低侵蚀基准面+1310m。因此,开采中必须保留足够的保护煤柱,确保巷道和采面安全。矿井地质构造变化比较大,采空区较多,断层F26贯穿整个矿井,为矿井的主要导水断层。矿区内各含、隔水层与煤层的层位关系见图下图:矿区综合水文地质柱状图4矿井涌水量预测现根据矿区特点和已有资料,选择比拟法对矿井涌水量进行预测,计算矿井最低开拓水平的正常和最大涌水量。矿井最低开拓水平标高为1240m。(1)已采矿井与未来矿井的相似性CD1生产矿井和未来生产矿井,两者所在位置的地层结构相同。故两者之间具有一定的相似性。(2)计算公式:式中:Q预测矿井未来涌水量(m3/d);S未来开采区地下水水位降深(

10、m);F未来开采矿区面积(km2);Q1已知矿井实测涌水量(m3/d);S1已采矿井地下水水位降深(m);F1已知矿井采区面积(km2)。(3)计算参数的确定已知矿井涌水量(Q1):经调查CD1原永盛煤矿矿井涌水量,平均为180m3/d,最大涌水量为450m3/d。已知矿井开采区面积(F1):CD1现矿井的采空区面积0.12km2。已采矿井地下水水位降深(S1):根据钻孔资料(静止水位标高1420m)及已采煤层底板(标高1350m)等情况,取采矿前地下水位标高与现在巷道最低标高之差,即为已采矿井地下水水位降深,为70m。未来开采区面积(F):矿区开采限于矿界范围内,约为1.28km2。未来矿井

11、地下水水位降深(S):根据钻孔资料(静止水位标高1420m)及煤层最低采矿标高1240m等情况,取采矿前地下水位标高与最低采矿标高之差,即为未来矿井地下水水位降深,为180m。(4)计算结果: 比拟法涌水量计算结果表 计算公式Q=Q1S(FF1)0.5S10.5取 值计算参数S未来开采区地下水水位降深180mF未来开采区面积1.4898km2Q1已采矿井实测涌水量200m3/d (最大)66 m3/d (正常)S1已采矿井地下水水位降深80mF1已采矿井采区面积0.045 km2计算结果Q最大=720m3/d=30m3/hQ正常=234m3/d10m3/h比拟法所预测的矿井涌水量是以CQ1矿井

12、的实测涌水量为基础而进行计算的,该矿井与未来矿井具有一定的相似性,故用比拟法所预测的矿井涌水量,具有一定的代表性。根据矿井用水量预测,矿井正常涌水量为10m3/h,矿井最大涌水量为30m3/h。5、矿井充水因素分析矿井充水的因素主要有以下几个方面:1)大气降水:是主要的充水水源。含煤地层裸露,直接接受大气降水补给,其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。2)地表水:矿区西南侧有河流经过,距矿区有1500m。区内冲沟发育,切割较深。有些冲沟常年有水,枯季流量较小,雨季暴涨。3)老窑水:区内老窑和小煤矿分布广泛,且开采历史悠久,大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷,致使地表水及降雨由

13、裂隙渗入老窑蓄积。因此,老窑大多有积水。开采浅部煤层,应预防老窑水涌入。4)茅口组:灰岩裂隙、溶隙发育,透水性较强,特别在雨季水量猛增,但由于其分布于煤系底部。其假整合面上有数米厚的粘土岩及8.330.5m的玄武岩的隔水层,隔段了茅口组组含水层与煤层的联络。茅口组上距M23煤层为20-50m,平均距离约为36m,因茅口组对矿井M23煤层的开采具有一定的影响。煤层底板存在高承压含水层。矿井一采区开采M16煤层下距茅口组为95m,一采区开采标高位于+1360m标高以上,矿区内的最低侵蚀基准面为+1310 标高。故一采区开采不受含水层的威胁。但开采M23煤层,主要开拓巷必须布置在M23煤层顶板,尽量

14、不要布置在M23煤层底板,以免破坏了Mm23煤层与茅口组含水层之间的玄武岩为隔水层,导致矿井突水。因此如果主要开拓巷道布置M23煤层顶板,矿井必须制定矿井疏水降压的措施。本矿井M23煤层主要开拓巷道布置在M23煤层顶板。5)第四系空隙水:岩石破碎,透水性较强,特别在雨季水量猛增。6)矿井直接充水含水层:含煤地层与隔水段呈间互状,虽富水性弱,但具一定的承压性,对矿井开采有一定的影响。(2)充水通道:1)自然充水通道:岩石裂隙为矿坑自然充水通道,大气降水及地表水体会通过岩石裂隙直接进入矿坑。2)人工充水通道:煤层开采后,大气降水及地表水会通过其冒落带、裂隙等进入矿坑。3)小窑和矿井采空区:矿山内小

15、煤矿和老窑,其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、为部分地表水进入矿井的通道。4)断层充水通道:矿区内有一条F26断层,位于矿区中西部(贯穿矿井南北走向),地表水、断层水等构造含水通过断层突然涌水进入矿井的通道。(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,充水通道以岩石原生裂隙、原生通道为主,规模一般不大。以老窑、老空为导水充水的,局部可能发生突水事故,因此,未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主。根据煤矿防治水规定(国家安全生产监督管理总局令第28号)第十一条规定:矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体,本矿含水层为P3c+d及P2m为石灰岩

16、及燧石灰岩:灰岩裂隙、溶隙发育,透水性较强,特别在雨季水量猛增,但P3c+d下P3l层中有含水性弱的粉砂岩等,也有隔水性好的粘土,泥岩及玄武岩,将煤系上的强含水层P3c+d隔离,阻断其水力联系,有利于煤层的开采。P2m也是碳酸盐强含水的岩溶水层,分布于煤系底部。其假整合面上有数8-20m厚的粘土岩及8.330.5m的玄武岩(隔水层),使底板P2m也是碳酸盐强含水的岩溶水,从而使各强含水岩层水力联系被阻隔,因此M16、M23煤层开采中充水性是不强的。5、水患类型及威胁程度本矿井水文地质条件是以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床,水文地质条件属复杂型,本矿井的井下水害主要是来源于地层含少量的水、

17、风化裂隙水、裂隙水、小煤窑、采空区积水和雨季渗水及F26断层水,这些水害对矿井安全生产存在着一定有威胁。6、矿井水文安全条件评价1)对水文地质基础资料来源及可靠性评价水文地质基础资料来源于贵州金杉土地资源勘查开发有限公司2007年7月提交的贵州省织金县牛场镇煤矿资源/储量核实报告,该资源/储量核实报告水文勘查工作程度较低,应在以后的补充报告中加以完善。2)水文勘探程度及存在问题由于水文勘探程度低,对矿区存在的潜在水患,在开采过程中不能作出准确预测。必须强调的是:由于矿山未开展水文地质观测工作,在建设和开采过程中,必须加强水文地质工作,严格按照“黔煤办字200737”号文“关于加强小煤矿水害防治

18、工作的通知要求”按“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取探(放)水措施,本矿必须高度重视防治水的工作,防止发生井巷(顶板)透水、老窑突水的安全事故,认真作好矿井防治水工作。建议矿井补充水文地质报告,查清采空区及废弃老窑积水范围、积水量,及矿区内各岩层的含水性、隔水特征、厚度及与开采煤层的联系等,以便为矿井的建设提供指导,达到安全生产的目的。7、矿井涌水状况织金县牛场镇煤矿属于整合矿井,由原煤矿及原永盛煤矿整合而成,整合以原煤矿为主体。根据煤矿目前每天抽排的水量计算,矿井正常涌水量10m3/h,最大涌水量30m3/h,最小涌水量8m3/h。本设计按矿井实测涌水量进行排水设备选型。

19、二、邻近矿井开采及涌水情况其他生产矿井均距离本矿较远,未取得相关资料。三、封闭不良钻孔情况矿区范围内共布置有三个钻孔,钻孔均封闭良好。四、主要积水区、主要含水层与主要开采煤层之间的关系(1)主要积水区与主要开采煤层之间的关系根据贵州金杉土地资源勘查开发有限公司2007年12月提交的贵州省织金县煤矿资源/储量核实报告,矿区煤层露头线附近有多个老窑存在,采深不大,一般在5070m,现已关闭。根据现场踏看,在矿区范围内从老窑分布的集中情况来划分,矿区范围附近主要分布有四个老窑区,原煤矿老窑区位于矿区东南部,主要开采M16煤层,两个采空区面积分别为:23520m2(积水量约为:23500m3);316

20、80m2(积水量约为:31000m3)。永盛煤矿采空区位于矿区西北部,主要开采M16煤层,两个采空区面积分别为:28012m2(积水量约为:25015m3);16156m2(积水量约为:16000m3)。采空区面积,积水量、位置见开拓系统平面图。其他老窑由于开采年代久远,老窑已垮踏,矿区内圈出的采空区面积,是根据现场走访,积累的资料圈出的,与老窑实际积水范围有一定差距,因此矿井必须在生产实践中,补作该方面的工作,切实掌握老窑开采范围,由此,本矿必须立即弄清老窑积水情况,并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上,要注意探放水工作,特别是在采空区或老窑附近采煤时,要采取“预测预报、有掘必探、先探

21、后掘、先治后采,有疑必停”的探放水措施,防止采空区积水及老窑积水的突然涌出。(2)主要含水层与主要开采煤层之间的关系长兴组(P3c):该层为含水层。与下覆龙潭组成整合接触。距可采煤层M16为75m,M23煤层为120m。长兴组(P3c)上部为大隆组(P3d),三叠系下统夜郎组(T1y)及第四系(Q)。三叠系下统夜郎组(T1y)为隔水层,阻断了地表水与长兴组(P3c)的联络,因此长兴组(P3c)含水层的补给水主要为裂隙补给水,因此长兴组(P3c)冲水型是不强的,本层与M16可采煤层之间有75m厚的龙潭组第三段(P3l3)地层,龙潭组第二段(本层具有隔隔水性)下部为灰,灰绿、深灰色薄至中厚层粉岩、

22、粘土岩夹钙质粉砂岩及煤线(层)含煤10余层,多为薄煤层,因此含水层对开采影响不大。茅口组(P2m),为强含水层,该层位于煤层底部,距可采煤层M23为36m,茅口组与M23煤层之间有一层灰色玄武岩,玄武岩厚8.330.5m,玄武岩为隔水层,隔断了Mm23煤层与茅口组含水层的联络。茅口组上距M23煤层为20-50m,平均距离约为36m,因茅口组对矿井M煤层的开采具有一定的影响。煤层底板存在高承压含水层。但开采M23煤层,主要开拓巷必须布置在M23煤层顶板,尽量不要布置在M23煤层底板,以免破坏了Mm23煤层与茅口组含水层之间的玄武岩为隔水层,导致矿井突水。因此如果主要开拓巷道布置M23煤层顶板,矿

23、井必须制定矿井疏水降压的措施。本矿井M23煤层主要开拓巷道布置在M23煤层顶板。矿区内各含、隔水层与煤层的层位关系见图7-1-1,矿区综合水文地质柱状图。五、矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计。1、矿井水文地质特点矿井为以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床。2、矿井水害类型根据贵州金杉土地资源勘查开发有限公司2007年12月提交的贵州省织金县煤矿资源/储量核实报告,矿区煤层露头线附近有多个老窑存在,采深不大,一般在5070m,现已关闭。根据现场踏看,在矿区范围内从老窑分布的集中情况来划分,矿区范围附近主要分布有两个老窑区,原煤矿老窑区位于矿区东南部,主要

24、开采M16煤层,两个采空区面积分别为:23520m2(积水量约为:23500m3);31680m2(积水量约为:31000m3)。永盛煤矿采空区位于矿区西北部,主要开采M16煤层,两个采空区面积分别为:28012m2(积水量约为:25015m3);16156m2(积水量约为:16000m3)。采空区面积,积水量、位置见开拓系统平面图。其他老窑由于开采年代久远,老窑已垮踏,矿区内圈出的采空区面积,是根据现场走访,积累的资料圈出的,与老窑实际积水范围有一定差距,因此矿井必须在生产实践中,补作该方面的工作,切实掌握老窑开采范围,由此,本矿必须立即弄清老窑积水情况,并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平

25、面图上,要注意探放水工作,特别是在采空区或老窑附近采煤时,要采取“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采,有疑必停”的探放水措施,防止采空区积水及老窑积水的突然涌出。矿井主要积水范围和积水量比较清楚,仅浅部老窑空区积水量不清楚,按煤矿防治水规定(表2-1)矿井水文地质划分条件,煤矿矿井水文地质属复杂类型。3、突水水源与地下水导水通道1)突水水源突水水源主要为采空区积水、地下水、地表水、P2m、P3c含水层水、P3d和断层裂隙水。2)地下水导水通道由于该煤矿均处于同一区域水文地质单元的补给区地带,因此,地下水的补给来源主要为大气降水及P2m、P3c含水层水。大气降水主要通过裂隙、岩溶洼地下渗补给

26、,但各含水层接受大气降水补给的程度具有明显的差异,表现在含煤岩系上部第四系空隙水,岩石破碎,透水性较强,特别在雨季水量猛增。P3C+d及P2m灰岩裂隙、溶隙发育,透水性较强,特别在雨季水量猛增,P3c+d虽然含水性强,但其下P3l层中有含水性弱的粉砂岩等,也有隔水性好的粘土,泥岩及玄武岩,将煤系上的强含水层P3c+d隔离,阻断其水力联系,有利于煤层的开采。P2m也是碳酸盐强含水的岩溶水层,分布于煤系底部。其假整合面上有数米厚的粘土岩及8.330.5米的玄武岩,M23煤层底部P3l属裂隙水弱含水层,并夹泥岩、粘土岩具隔水性,底板P2m也是碳酸盐强含水的岩溶水,从而使各强含水岩层水力联系被阻隔,因

27、此M16、M23煤层开采中充水性是不强的。P3c(含水层)位于P3l3上部,主要为灰,深灰色中至厚层状质岩,燧石灰岩,泥质灰岩组成,常夹黄灰色砂岩,泥质粉砂岩,钙质粉砂岩钙质泥岩及12层炭质泥岩或煤层,厚1025米。与下覆龙潭组成整合接触。(P3l3)为灰,深灰色薄至中厚层粉砂岩、粘土岩夹少量砂岩,煤线(层)含煤10余层,单层厚0.202.20米,该段厚约75m。M16煤层位于(P3l2)上部,与P3c组有(P3l3)相隔,且P3l3(隔水层)厚约75m,M23煤层距离P3c约140m。P3c本组夹黄灰色砂岩,泥质粉砂岩,钙质粉砂岩钙质泥岩及12层炭质泥岩或煤层,具有一定的隔水性;P3c的上部

28、为P3d和T1y1,T1y1为钙质泥岩,粉砂质泥岩夹薄层及透镜状泥灰岩,为含水性弱的裂隙层。P3l为泥岩、粉砂岩、粘土岩及煤层等,本层具有隔水性,阻断了地表水与P3c的连续,使得P3c水源得不到补给。因此综合分析,P3c不是高压含水层,离本矿井开采煤层较远,对矿井开采影响不大,综合以上分析,M16煤层顶底板无赋存层压水,M23煤层顶板无赋存层压水,M23煤层底板赋存层压水(P2m), P2m也是碳酸盐强含水的岩溶水层,分布于煤系底部。其假整合面上有数米厚的粘土岩及8.330.5m的玄武岩,M23煤层底部P3l属裂隙水弱含水层,并夹泥岩、粘土岩具隔水性,底板P2m也是碳酸盐强含水的岩溶水,从而使

29、各强含水岩层水力联系被阻隔,因此M23煤层开采中充水性是不强的,对M23 煤层开采影响不大。4、矿井水害威胁程度分析根据以上可见,矿井受采空区(老窑)积水、地下水威胁较大,存在采空区、地下水,P2m、P3c含水层水、P3d和断层裂隙水突水危险,也存在地表水、滑坡或暴雨时,雨水通过地表裂缝或井筒溃入井下的可能。 水患威胁程度表水患类型特征威胁程度备注小窑积水采空区积水浅部小窑和原系统形成的采空区客观存在主要水患有突水淹井危险地表水沿构造裂隙或岩层裂隙、采矿产生的导水裂隙带进入矿井。次要水患渗入矿坑而造成涌水量增大裂隙水区内未发现断层,仅存在裂隙和节理,并有裂隙水出现。水患威胁不大增加矿井涌水量断

30、层水构成良好的充水通道主要水患有突水危险P2m含水层水层压水主要水患渗入矿坑而造成涌水量增大P3c含水层水层压水次要水患有突水危险5、可能发生突水的地点和突水量预计(1)可能发生突水的地点该矿可能发生突水的地点为:各煤层浅部接近的老窑附近;接近原系统形成的采空区附近;接近原系统形成的老巷附近及接近F26断层附近。(2)突水量预计矿区煤层露头线附近有多个老窑存在,采深不大,一般在5070m,现已关闭。根据现场踏看,在矿区范围内从老窑分布的集中情况来划分,矿区范围附近主要分布有四个老窑区,原煤矿老窑区位于矿区东南部,主要开采M16煤层,两个采空区面积分别为:23520m2(积水量约为:23500m

31、3);31680m2(积水量约为:31000m3)。永盛煤矿采空区位于矿区西北部,主要开采M16煤层,两个采空区面积分别为:28012m2(积水量约为:25015m3);16156m2(积水量约为:16000m3)。根据煤矿防治水规定,煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况,配备满足工作需要的防治水专业技术人员,配齐专用探放水设备,建立专门的探放水作业队伍。矿井在采掘过程中要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”,以及“有疑必停”的原则,防治突水事故的发生。六、矿井水文安全条件评价1、贵州金杉土地资源勘查开发有限公司2007年12月提交的贵州省织金县牛场镇煤矿资源/储量核实报告中只提供

32、了简单的水文地质资料,建议该矿及时收集矿井水文地质资料,给矿井防治水管理提供科学的管理依据。2.对水文地质基础资料来源及可靠性评价贵州金杉土地资源勘查开发有限公司2007年12月提交的贵州省织金县牛场镇煤矿资源/储量核实报告,对区域水文地质情况、地层的富水性、矿井的充水进行了初步分析,对矿井的生产有一定的指导作用。3.水文勘探程度及存在问题(1)资源/储量核实报告中已对大气降水、地表水、直接充水含水层以及部分含水层等充水因素进行了较详细的分析,但对断层等地质构造掌握程度不够,使得无法分析断层导水对水文地质条件的影响,因此,对断层的水文地质情况了解程度不够,在断层附近掘进时,必须充分注意,对较大

33、的断层应按要求留设隔离煤柱。(2)根据资源/储量核实报告提供的资料,矿区水文地质控制程度不够,反映在矿井涌水量采用的数据上,难免有片面的可能,建议矿井进一步地作好矿井水文地质调查,并作好编录工作,在井巷掘进过程中逐步校正矿井涌水量资料。(3)资源/储量核实报告对井田范围内的小窑积水情况的调查不够准确,故建议矿井在采掘之前,对全矿区小窑进行全面的调查,对其分布范围、老窑的积水性及积水量做出调查及预测并标注在矿井采掘平面图及井上下对照图上,以指导矿井实际防水工作。(4)设计水文地质条件主要依据地质报告,矿井未做矿井水文地质勘查报告,建议尽快请有资质的单位到矿进行水文地质调查,并提报相应的水文地质调

34、查报告及资料报相关部门审批,以便采取有针对性防治水措施。七、煤层顶底板情况M16煤层:位于龙潭组含煤岩系第二段(P3l2) 中下部,顶板为粉砂质粘土岩,底板为碳质粘土岩。煤层结构简单,一般厚0.831.96m,煤层稳定、可靠。 顶板:直接顶板为灰色泥质粉砂岩,强度低。间接顶板为含黄铁矿结核的泥质粉砂岩,煤层上部0.30m呈块状;中下部为粉煤。底板:直接底板为浅灰色粘土岩,强度较低,水稳性差。八、巷道布置及支护说明1、巷道布置附1:巷道布置平面图2、支护方式11608回风巷支护方式为锚杆支护,净高:1.8m、净宽3m、S净 =5.4m2 ,矩形断面。九、排水系统 本矿采用一级排水。在副斜井+13

35、66m水平建立了中央水泵房,井下水采用159PE管三趟经副斜井排出地面然后输送至水处理站。水泵选用IH100-65-250型多级分段离心泵(其中一台工作,一台备用,一台检修),流量100m3/h,扬程80m,电机功率37kw,副井水仓建有一个主水仓,有效容积240 m3,一个副水仓,有效容积210m3。 排水路线:副斜井+1366水平中央水泵房副斜井地面水处理站第二章 探放水设计及安全技术措施 一、探放水设计1、探水起点的确定:根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,井巷掘进开口前就必须先进行打钻探水,确认无水患后再往前掘进并留一定的超前距,掘进到预留超前距位置后停下,再进

36、行探水,依此类推直至巷道掘到位,因此探水起点即为各条巷道的开口位置。2、警戒线的确定:沿探水线终孔位置外推30米。3、超前距离:探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离本设计采用30米。4、允许掘进距离:经探水证实无水害威胁,可安全掘进的距离:探水中心钻孔深度(或5个钻孔的最小平距)减去30米。5、帮距:为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离,布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取30米。6、钻孔技术参数的确定(1)、每循环钻孔5个(1#、2#、3#、4#、5#),1#孔为中心孔。(2)、钻孔直径: 75mm。(3)、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置,超前距30米,准掘60米。(

37、4)、在每个钻场地点做好标记,并挂牌管理。探放水设计钻孔参数表孔号钻孔方位倾角深度孔径1掘进巷道方位掘送巷道坡度+390.17m75mm2与1#孔左夹角20掘送巷道坡度+395.82m75mm3与1#孔右夹角20掘送巷道坡度+395.82m75mm4掘进巷道方位与1#孔上方仰角+1993.4m75mm5掘进巷道方位与1#孔下方俯角-1993.4m75mm7、探放水钻孔布置正视图、平面图及剖面图附后。8、老空的探水线:沿老空积水线或老空边界平行外推50米,其探水设计同上。9、通过导水或可能导水断层前的探水设计:(1)、超前探水:探水线(探水起点)至断层交面线的最小距离为30米,当水压大于2Mpa

38、时按每增加0.1Mpa增加1m。(2)、其他技术参数同上(探水设计)。附1:探放水钻孔施工设计图二、探放水安全技术措施根据“预报预测,逢掘必探,先探后掘,先治后采”的探放水原则和国家安全总局令第28号的有关规定。为掘进施工的安全进行,结合本工作面的实际情况采取探、防、堵、截、排的措施。制定本安全技术措施。施工地点:11608回风巷。水源性质:预计水源主要为16#煤层旧巷、小窑采空区、煤层顶、底板水和断层导水等。钻机型号:ZDY-650型煤矿用坑道钻机钻具配备:75mm钻杆96m,泥浆泵1台,合金钻头3个及钻具1套。(一)探放水前的准备工作1.在组织施工前,要求施工单位将打钻所需的材料及工具,设

39、备准备到位,不能因为准备工作的原因而影响施工。2.在运输TXU-650型煤矿用坑道钻机等大件设备的过程中,运输人员应轻拿轻放,避免设备因受力碰撞而受损和碰伤手脚。3.钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠,并在每次使用前检查,确保施工的安全。4.每次开钻前,检查钻杆接头的牢固情况,严防脱钻事故的发生;钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。5.在组织施工前,要求施工人员对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查,发现巷道支护受损的及时处理并加强支护,并打好立柱和挡板。6.保持钻场有足够的安全空间,便于施工。7.在巷道低洼处非人行侧及时挖好水沟,清理好临时水仓,确保排水畅通无阻。8.平巷时,将3寸

40、的排水管随掘进向前延接,迎头20米范围使用软管。9.在打钻地点附近安设专用电话及报警装置,并保证随时与调度室联系。10.技术人员和防探放水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水钻孔位置、方位,深度以及钻孔数目。11.带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。如果瓦斯浓度超过0.8%或其他有害气体浓度超过煤矿安全规程第一百条规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,及时处理。(二)安钻探水前的技术要求:1.安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距,或有突水征兆时,应在采取加固措施或用水闸墙封闭后,另找安全地点探放水。2.钻窝应避免做在断层带或

41、松软岩层内。3.钻机安装必须平稳牢固,打好压柱。安好钻机接电时,要严格执行停送电制度。4.按预计流量修建排水沟、临时水仓,清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。(三)探水施工中的技术要求:1.钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次,如有可能应进行孔斜测量。2.钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等现象时,必须立即停钻,记录其孔深并同时将钻杆固定,但不得取出钻杆。要立即向矿调度室汇报,及时采取措施,进行处理。3.钻进中发现有害气体喷出时,应立即停止钻进、切断电源,将人员撤到有新鲜风流的地点。

42、立即报告矿调度室,采取措施。4.钻孔内水压过大或喷高压水时,应采用反压和防喷装置的方法钻进,应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施:(1)背紧工作面,在拦板外面加设顶柱或木垛,必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙,之后方可放水。(2) 对于水压大于2MPa,中间要穿过煤层的探断层水钻孔,在打穿断层或含水层前,还应下第二层孔口管并超过煤层1 m以上。5.在探水孔施工中,见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前,应停止钻进,安好水门后再继续钻进。6.遇高压水顶钻杆时,可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆,使其慢慢地顶出孔口,操作时禁止人员直对钻杆站立。7.必须做到交接班时不停钻。8.探放断层水的探水孔

43、终孔后,孔内有水应进行放水试验。孔内无水时应选择一个孔进行压水试验,检验断层隔水性能;压力一般应略大于断层所承受的静水压力。9.探放水钻孔,完成探测任务后必须全孔注浆封闭,并做好封孔记录。(四)放水的技术要求:1.钻孔放水前,必须估计积水量,根据排水能力和水仓容量,控制放水流量,防止淹井;放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量和水压,做好记录。若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告矿调度室。2.加强放水地点的通风,增加有害气体的观测次数。3.在涌水量、水压稳定前,应每小时观测1-2次;涌水量、水压基本稳定后,按正常观测要求进行。疏放老空水应每天进行观测。4.放水结束后,立即核算放水量与

44、预计积水量的误差,查明原因。(五)探放水的安全措施:1.突水预兆(1)般突水预兆 主要表现为煤层变潮湿、松软;煤帮出现滴水、淋水现象,且淋水由小变大;有时煤帮出现铁锈色水迹;工作面气温降低,出现雾气或硫化氢气味;有时可听到水的“嘶嘶”声;矿压增大,发生冒顶片帮及底鼓。 (2)工作面底板灰岩含水层突水预兆 主要表现为工作面压力增大,底板鼓起;工作面底板产生裂隙,并逐渐增大;沿裂隙或煤帮向外渗水,裂隙会逐渐增大,水量会增加。当底板渗水量增大到一定程度时,煤帮渗水可能停止,此时水色时清时浊,底板活动时水变浑浊,底板稳定时水色变清;底板破裂,沿裂缝有高压水喷出,并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声;底板发生“底爆”,伴有巨响,地下水大量涌出,水色呈乳白或黄色。 (3)松散孔隙含水层突水预兆 主要表现为突水部位发潮、滴水且滴水现象逐渐增大,仔细观察会发现水中含有少量细沙;发生局部冒顶,水量突增并出现流沙,流沙常呈间歇性,水色时清时浑,总的趋势是水量、沙量增加,直至流沙大量涌出;顶板发生溃水、溃沙,这种现象可能影响到地表,致使地表出现塌陷坑。施工作业过程中发现上述预兆必须停止作业,立即报告矿调度室,及时采取措施。一旦发现上述突水预兆立即停止施工,立即报告调度室,情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员。2.安全措施:(1)在矿井受水害威胁的区域,进行巷道掘进前,应当采用钻探、物探和化探等

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