带水压开采 专项安全技术措施

1、带水压开采 专项安全技术措施 带水压开采专项安全技术措施之相关制度和职责，一、矿井概况x省大有能源股份有限公司新安煤矿位于x县城以北15处,石寺镇境内。东以f29及f2断层为界,西以第三勘探线为界,浅部以二1煤层底板 一、矿井概况 x省大有能源股份有限公司新安煤矿位于x县城以北15处,石寺镇境内。东以f29及f2断层为界,西以第三勘探线为界,浅部以二1煤层底板+180m等高线及小煤窑下部边界为界,深部以二l煤层底板-230m等高线为界。井田走向长15.5km,倾向宽3.5km,面积50.27km2。新安井田位于新安倾伏向斜之北翼,为一平缓的单斜构造,向斜轴向近东西,向东倾伏,北翼倾角平缓,一般

2、为7°11°。1995年11月5日12161掘进工作面底板奥陶系灰岩发生突水事故,最大涌水量4257m3/h,2021年矿井水文地质类型划分为极复杂。 新安煤矿于1978年筹建,1988年建成投产。2021年核定生产能力180万吨/年。矿井开拓方式为斜井双水平上下山开拓,水平为+150m-50m,水平为-50m-200m。目前开采+25水平,有12、13、14、15四个生产采区及16开掘预备采区;计划2021年开始施工二水平开拓工程。 二、主要承压含水层 新安井田主要承压充水含水层为奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层,其具有富水性强而不均一,水压高,个别断层带岩溶裂隙发育,补给充

3、分等特点。 1、奥陶系灰岩岩溶裂隙承压含水层 奥陶系灰岩含水层由白云质灰岩、角砾状灰岩、硅质白云岩和白云岩组成,地层总厚度500m。地表出露广泛,面积约32km2,补给量丰富,井田北缘灰岩暴露区和浅埋区岩溶较发育,岩溶形态主要是溶孔和溶蚀裂隙,溶洞较少见。岩溶发育程度由浅往深渐渐减弱,富水性不均一。依据历年12次抽水试验结果,单位涌水量q=0.000614.03l/s·m,渗透系数k=0.000459.02m/d。岩溶发育规律受岩性、构造、埋深、水循环条件等因素影响和掌握,总体评价该含水层富水性属含水丰富的含水层,水化学类型呈hco3-ca-mg型。奥灰地下水动态变化主要受气象因素掌

4、握,距二1煤层底板43.7774.50m,平均53.76m,与l7灰岩间其中有两层隔水层阻挡地下水进入矿井,属具有突水威逼的间接充水含水层。 2、奥灰水动力条件 本区奥灰岩溶含水层原有的补给水量,主要来自矿区西北部寒武-奥陶系地表暴露区的大气降水和河道的岩溶漏水区段,地下水的总流向是由西向东,流经新安矿井田并连续向东,最终排泄入黄河。小浪底水库蓄水后,这一带的黄河水位已由原来的+210m标高提高到目前的+263m,奥灰水地下径流的排泄点标高相应地抬升了53m,水力梯度和流速也相应地变小,从而对奥灰水的补给、排泄和突水量的大小产生一定的影响。 3、突水危急性 依据煤矿防治水规定突水系数计算公式

5、t=p/m 式中t-突水系数,mpa/m; p-底板隔水层承受的水压,mpa; m-底板隔水层厚度,m。 该公式适用于回采和掘进工作面,就全国实际资料看,底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06mpa/m,正常块段不大于0.1mpa/m。 矿井各采区突水系数计算表 采区 16下山 16上山 14下山 12下山 11下山 21采区 13下山 15上山 15下山 最大p 3.2 2.4 3.2 2.6(12201) 2.9(11241) 4.6 2.6(13171) 1.9 2.9 m 53 44(水文孔) 53 53 53 53 46.5(2021) 53 53 t 0.06 0.055 0

6、.06 0.049 0.055 0.087 0.056 0.036 0.055 依据公式计算,当隔水层厚度取平均值53m时,我矿一水平突水系数最大为0.06mpa/m,二水平最大突水系数估算为0.087mpa/m,在地层无构造破坏的状况下,可有效地阻挡奥灰水进入矿井。假如煤层底板有穿透奥灰层的断裂存在,同时又处在奥灰水径流带时,将有可能造成煤层底板突水。当隔水层厚度取最小值44m时,一水平最大突水系数为0.073mpa/m。 新安井田奥灰承压含水层埋藏深、水压大,补给水源充足,富水性不匀称分布,依据煤矿安全规程,矿井不具备疏水降压条件时,只有坚持“预估预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治

7、水原则,采用注浆加固底板、留设防水煤柱、增加抗灾强排能力等防水措施进行带压开采。 三、带压开采安全技术措施 1、矿成立防治水工作领导机构,详细设置如下: 总指挥:贺志强 马泰山 副总指挥:李书文 张松军 崔笃峰 郭俊才 陈 龙 刘 超 蒋二保 段洛义 司洙霖 刘建中 陈国立 任怀宝 董顺喜 成 员:李强凡 曾聚子 武长青 潘有才 刘延召 刘战军 任建伟 拓文富 高广亮 段金炼 张 辉 张向东 李红杰 杨伟峰 杨红伟 李 华 王文峰 司耀卿 张喜斌 郝光华 许淑军 白建新 裴俊昌 程相伟 指挥中心设在调度室,中心主任:李强凡(兼); 防治水办公室设在地测科,办公室主任:刘战军(兼)。 2、超前钻

8、探,加强编录 在探查钻孔施工过程中,观测钻孔见水和煤岩变化状况,按质量标准化要求做好日常水文地质工作。加强地质资料编录,特殊是断层、褶曲发育地区,坚持预估预报,准时收集采掘工作面现场水文地质资料,综合运用物探、钻探和水质化验等手段,查明采掘过程中涌水点的水量、位置、来源及补给关系。加强工作面基础资料的整理、分析,建立完善关于奥灰水情的基础台账和图纸,为工作面防治水工作供应参考依据。 加强对16采区和二水平的补充勘探与调查,查明新区域煤层底板隔水层厚度、导水构造发育程度、奥灰岩溶富水性及其动力条件,为新区域带压开采的安全评价和生产设计供应基础数据支撑。 3、治理底板异常区 针对超前钻探和物探查出

9、的富水异常区,以及揭露的隐伏导水通道,约请有资质防治水队伍开展异常区钻探查证,对存在的底板裂隙注浆加固。工程施工过程中,准时收集整理有关资料,并用钻探与物探等手段验证注浆效果,复查不合格的区域要重新注浆,直至达到预期注浆效果。然后编写异常区治理总结报告,进行效果评价。 结合井下现场条件,有针对性地将工作面奥灰探查水文孔留作水源孔,同时发挥局部疏水降压、生产供水、科研观测和节支降耗的作用,实现矿井水资源化的设想。 4、留设防隔水煤柱 查明导水构造分布范围,并依据矿井的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩性质及岩层移动规律等因素,按有关规定留设防水保护煤柱,避免深部奥灰水沿断层、陷落柱等通道

10、涌出,降低采掘工作面突水的风险。 实行分区隔离开采,在相邻采区之间留设防水隔离保护煤柱,防止一个采区涌水波及其他采区。因优化采区设计而需要变动隔离煤柱的,必需制定配套防突水方案,并报集团公司审批。 5、优化工作面设计,采用合理采煤方法,减小底板破坏深度 依据矿压对底板破坏突水规律,可采用合理布置巷道,尽可能避开构造发育区或对其提前进行注浆加固,提高工作面推进速度,在工作面初次来压、周期来压、初停采线四周准时放顶,在时间和空间上采取措施,减小采动对底板的扰动破坏,降低突水几率。 6、强化抗灾强排水系统建设 新安煤矿主排水系统为单水平中央主排水系统,东、西翼矿井涌水经东、西翼水平运输大巷水沟流至主

11、水仓。东、西大巷水沟分别长3800m,主排水泵房现安装使用md600-55×7主排水泵6台,拖动电机型号为yb630s1-4/800 6kv。工作方式为两台工作、三台备用、一台检修,最大总排水量能力为2713m3/h。每年3、4月份对6台主排水泵进行检修和性能测试,保证水泵的各项技术指标符合有关规定。 主排水泵房标高为+25m,出水口标高为+357m,扬程为335m;排水管三趟,管径为377×14;其中副一斜井一趟,副二斜井两趟。三趟主排水管路在主排水泵房内通过闸阀相互联通,即能独立工作,又能并联运行。六台主排水泵和三趟主排水管正常运行方式为循环方式。主水仓分为内、外两个水

12、仓,总有效容量为8000m3。 新安煤矿现三个生产采区12、13、14采区下山排水系统完善,各采区排水泵房现安装使用md155-30×6主排水泵4台,电机功率为132kw。工作方式为两台工作、一台备用、一台检修,最大额定排水能力为620m3/h。排水管两趟,管径为200mm,水仓分为内、外两个水仓,有效容量为1000m3。 矿井井底和各采区泵房、水仓设专人定期进行检查、修理和清淤,水仓进水口设置了箅子,避免杂物流入。2021年4月在东大巷380m段施工了一处沉淀池,可兼作临时强排水仓;确定2021年完成对西大巷水沟的重新扩修。16采区水仓目前正在施工,建成后将增加z区排水能力,降低西

13、大巷水沟排水负荷。 加强对工作面的水情观测及排水工作,在工作面上下巷的低洼处施工足够容积的水仓,增设大功率潜水泵,安装足够排量的排水泵及排水管路接至车场水沟,配备有工作泵和完好的备用泵,加强排水设备的维护管理,确保排水系统能随时投入使用。回采时严密观看工作面水情,防止溃水。 7、加强水闸门建设管理 全矿共建水闸门三座,其中东西大巷250m处两对水闸门对矿井东西两翼进行隔离,16大巷水闸门对16采区进行隔离。 要求运输队加强水闸门日常维护管理,关闭水闸门所用的工具和零配件设专人保管,特地地点存放,不得擅自挪用、丢失。根据规定矿组织相关单位,每年对水闸门和水阀至少进行两次关闭试验,其中一次在雨季前

14、,确保水闸门性能合格、敏捷牢靠。当小浪底库区水位超过+260m或井下底板异常涌水时,要排专人24小时值班,随时预备关闭水闸门。 8、加强现场管理和队伍建设 要求各采掘工作面每班设有专人接听电话、专人排水;加强职工防治水培训,宣贯奥灰突水征兆与规律,深化“两述两化”工作,明确避灾路线;加强备灾物资管理,专心组织开展防水演习;推进干部走动管理,深入贯彻落实各项安全措施;大力引进正规院校水文地质专业毕业生,保障防治水技术人员接续;加强探放队的组织管理和探放水工的专业培训,壮大矿井防治水队伍学问力气。 9、优化防治水装备 矿井配置有便携式地质探测仪、直流电法仪、高密度电法仪、无线电波坑透仪、音频电穿透

15、仪等物探仪器,联合防水研究所瞬变电磁、震波勘探等方法,对井下各工作面进行物探;矿建有注浆加固系统一套,探放水钻机杭钻300和sgz-100分别三台、sgz-1a四台,利用井上下水文监测系统对奥灰水压进行实时监测,并装备大量水灾抢险的物资设备,全力保障矿井防治水工作顺当开展。 10、互动联防 与周边矿井(新义、义安和孟津)开展奥灰水情的互动交流,总结学习其带压开采成功经验,联合共享奥灰水文孔数据资料,全面分析奥灰水径流带发育状况。 加强与科研院所的合作攻关,努力开展底板奥灰水危急性分区研究,探索矿井奥灰水防治的新途径和新方法,不断吸取失利教训,总结延伸切实可行的理论成果。 11、加强底板突水应急管理工作 为确保在发生底板奥