防治水设计方案

1、沐川县睿生矿业有限责任公司(双和煤矿)防 治 水设计方案二0一三年二月 根据安全生产法、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定等法律、法规和煤矿安全规程、水文地质规定等有关技术标准，结合本矿井地质及水文地质情况，为指导今后的采区设计，防止矿井水害事故的发生，特制定我矿防治水方案。一、矿井水文地质条件根据四川省乐山市沐川县睿生矿业有限责任公司双和煤矿矿井水患现状调查报告，由于本矿井水文地质条件简单，为简单平缓单斜构造，含（隔）水层特征按地下水赋存条件、地理特征及水力联系，区内地下水划分如下。1、松散岩类孔隙水：第四系坡残积（Q4del）：由崩、坡、残积的块石土、含块碎石的粉质粘土等组成，分布于

2、冲沟及斜坡低缓部位，厚015m，是表层底下水过水通道，雨季富水性尚好，旱季富水性较差，主要分布于矿区中溪沟及地势平缓地带。其位于地表，与开采煤层距离较远，对矿井充水影响较小，属松散岩类孔隙裂隙弱含水岩组。2、基岩裂隙水：区域内主要为峨眉山玄武岩组（P2），为紫色、灰色，杏仁状，致密，坚硬的玄武岩，垂直节理发育，属浆岩类基岩裂隙水，富水程度差，为隔水层；3、碎屑岩类空隙裂隙水：、相对隔水层（T1f1、P2X1）:矿区范围内大面积出露，为灰紫色，薄中厚层状粘土岩，中部夹中厚层状粉砂岩，具水平层理，属碎屑岩类孔隙裂隙含水层，富水能力较弱，隔水能力较强，可作为相对隔水层。、孔隙裂隙弱含水岩组（T1j1

3、、T1f4+3、P2X2）：主要岩性为灰紫色中至厚层状粉砂岩，粘土质粉砂岩，间夹薄中层状粘土岩，粉砂质粘土岩，可见水平层理，属碎屑岩类孔隙裂隙弱含水岩组。4、碳酸盐岩类裂隙水：区域内主要为雷口坡（T1l）组及嘉陵江组二段（T1j2），雷口坡组（T1l）在区域内厚度大于200m，为浅灰灰色中至厚层状白云岩，夹白云质灰岩；嘉陵江组二段（T1j2）为灰色灰黄色中厚层状泥灰岩，夹中厚层状钙质粉砂岩。属碳酸盐岩类岩溶含水层，富水能力极强。本矿井水文地质条件属中等类型。（一）矿井水文地质充水及影响情况煤层顶板含水层是矿坑充水的主要来源，以滴水为主。此外大气降水和地表水体对C2煤层开采无直接影响。1、矿井周

4、边煤矿情况本矿井田范围内无开采小煤矿。矿井附近无其他煤矿矿权，还须坚持先探后采、掘的原则及措施排除隐患。并加强职工对透水预兆知识的培训工作。2、采空区情况原富祥煤矿：于1994年私挖建井，2005年关闭。主井口坐标X：3194441，Y：35388772，H743m，方向145°，平硐长约300m，至陡坎下部，变坡，硐宽1.8m，高2m，洞口有水流流出，流量约0.61.3L/s，为平硐裂隙水，部分被当地居民作为生活水使用，下山巷水量以储满，为老空积水。万达煤矿：于1994年建井，2003年关闭，主井口坐标X:3194586，Y:35388856，H:870m，方向50°，平

5、硐长约100m，之后为上山巷，仅开采上山部分资源，无老窑积水，硐口已大部分掩埋。行人井井口坐标X:3194628，Y:35388872，H:870m，风井口高于行人井月10m，平距1520m，现已掩埋。林源煤矿：1993年建井，于2003年关闭，主井口坐标X:3194702，Y:35388493,H:773m,主平硐方向265°，长约100120m，约在200m处遇断层，之后后退80m按125°方向前进月50m，下山巷至穿煤采掘。洞宽1.8m，高2.0m，硐口已封闭，硐口底板可见水流出，水量1.53.0L/s，汇入附近溪沟，风井口坐标X:3194615，Y:35388509

6、，H:783m，方向240°，硐口宽1.6m，高1.8m，无水流流出。矿业公司：1989年建井，于1995年关闭，主井坐标X:3195387，Y:35388301，H:728m，硐口已掩埋，硐内无流水流出，平硐长约220m，2009年双和煤矿采空区与其揭穿，揭穿时见老窑有积水，放水量月400m³即放干，之后未见水量涌出，预计该老窑采空区积水以放干。堰管处一井：于1989年建井，1995年关闭，主井坐标X:3195874，Y:35388329，H:686m，平硐向里约150m见煤，后退2030m向下上巷掘进。硐口有积水，水深约0.150.25m，硐口宽1.7m，高1.8m。二

7、、防治水措施根据本矿井以上水文地质条件为依据，本矿井防治水措施主要采取：在采空区留设防隔水煤柱；在断层边界留设防隔水煤柱；钻探防水；严禁越界开采；在开采过程中，必须坚持“加强监测预报，做到有疑必探，先掘后采，先治后采”的原则；建立防治老窑水预案；配备适宜的探水、排水设备；对位于地面以下封闭不良的钻孔留设防水煤柱；在暴雨期，应防止冲沟内洪水位抬升；矿坑排水应作详细的观测记录；建立矿井水长期动态观测制度；视水情特征及时采取钻孔探放水措施；煤矿防止水工作必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则。(一) 留设煤柱防水按四川煤炭设计研究院的设计留设煤柱边界煤柱宽度50米，相邻矿井各留25

8、米；水平煤柱20米。 (二)钻探防水井下的采掘工程由生产技术科在年初制定生产计划时制定防治水计划，查明井下采掘工作面的充水情况，凡水文地质条件不清楚的，一律不得进行采掘活动，必须探清水情。根据矿井水害分析预报以及物探结果，坚持“逢掘必探，先探后掘”的探防水原则。在矿井生产过程中，地测组必须根据收集的地质及水文地质资料，年度生产计划逐头逐面分析推断前方是否有突水疑问区，采取超前钻探措施。（1）必须停止掘进探水前进的情况 根据煤矿安全规程规定和本矿实际，采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定超前探水线进行探水。经探水确认无突水危险后，方可前进。1)在通过掘进发现有煤层变潮湿、松软；煤帮出现滴水、淋

9、水现象，且淋水由小变大；出现铁锈色水迹；工作面气温降低，或出现雾气及硫化氢气味突水现象时，必须进行探水。2)汇穿采区内水淹或积水的旧井巷。距积水边界20米为超前探水线。3)距周边小煤矿有图纸资料的，探水线至积水边界的最小距离不得小于80米，对没有图纸资料可查的，必须坚持有疑必探，先探后掘原则，防止发生透水事故。4) 井巷工程通过导水或可能导水断层前必须采取超前探水，探水线至断层交面线的最小距离不得小于20m。5) 接近其它可能涌（突）水地段时。（2）探、放水前的调查探放水前应进行调查：对老采区及旧井巷积水核查，积水巷道名称、标高、层别、估计积水量、经常涌水量、水头等。对未封闭或封闭不良的导水钻

10、孔要调查孔号、孔深、孔径，地表位置、标高与煤层新旧采区的关系，含水层情况等。在此基础上，确认无突水危险时，方可探水掘进。（3）探放水钻孔深度与超前距离：1）探放采空积水探（放）无资料的采空积水的钻孔深度一般为40m左右，若受条件限制，则钻孔深度不得小于20米；探放有资料准确的采空积水钻孔深度不得低于20米。在推进中的工作面距探水孔底（超前距离）5m时，应继续往前钻探。其他情况按确定的探水线进行。钻孔直径和数目：探水钻孔直径用42mm钻头；探水钻孔的数目，不少于3个，一个中心孔2个帮孔(断层水可用1个)，其方向保证在工作面前方的中心和上下或左右都能起到探水作用。 钻孔布置：掘进上山巷道，探水钻孔

11、布成扇形，如图2所示。如果为平巷掘进巷道，探水钻孔在上帮方向布置成半扇形，钻孔之间的夹角一般为1015°，开始探水时可打57个钻孔，以后根据情况可适当减少，但不能少于3个。2）探断层水及其他可疑水源的方法也与以上探老空积水类似。探水钻孔数量减少到3个。(4)探水掘进安全措施：掘进工作面接近积水区时，还必须在掘进期间采取以下安全措施加以防范。1)掘进巷道坡度不准起伏不平，以免低处的水流不出去，施工人员有被堵的危险。2)上山方向的水害威胁未消除或正在探水时，为保证下山工作人员的安全，应暂停其工作，等水害威胁消除后再继续工作。3) 探水巷道必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、

12、帮距及孔间距应符合设计(图2)要求。每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。 图2钻孔超前探水 1探水巷道：2巷道前进距离；3探水中眼；4外斜眼4)掘进中各班班（组）长必须在掘进工作面交接班，交接班允许掘进剩余的距离，严禁超越。掘到批准位置时，其最后0.5m停止放炮，用手镐采齐迎头，以利于下次探水时，安全套管不致安设在被炮震松的煤岩层内。5) 测量和探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。6) 探水巷道必须严格掌握巷道掘进方向，沿着探水孔的中心线掘进，以免造成超前距

13、和帮距缩小而遭遇老空透水。如果地质变化必须偏离时，应进行补充钻探或采取其它措施予以补救。7) 合理选择巷道掘进的爆破方法，在探水眼严密掩护下，且保持超前距和帮距时，可以采取多打眼、少装药、放小炮的方法，以利于保持煤体的稳定性。8) 严格执行“三不装药”制度，即炮眼或掘进工作面有出水预兆不装药，超前距离不够或偏离探水方向不装药，掘进工作面支架不牢固或空顶距超过规定时不装药。9) 掘进打眼沿钎杆向外流水时，应停止工作，不准拔出或摇晃钻杆，要设法固定或用钎打入棉纱堵住出水口，并向井口调度站报告，听候处理。10) 在受水威胁地区施工的所有人员，都必须熟悉避灾路线，懂得突水后的急救知识。11) 加强钻场

14、附近的巷道支护，支护要牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷有固棚器，使巷道有较强的抗水流冲击能力。并在碛头工作面打好坚固的立柱和挡板，保证探水地点、避灾路线、泄水巷道不会发生冒顶事故。12) 清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探、放水量相适应的排水设备。13) 在打钻地点或附近30米内安设专用电话。安排好避灾路线，以便出现险情时作业人员能及时撤退。探水地点和相邻工作点以及井口调度站要保持信号联系，一旦出水，要马上通知受水害威胁地区的工作人员撤离危险地区。 14) 钻孔接近采空区时，将有害气体二氧化碳、硫化氢、瓦斯的突然出现，往往是接近积水区的先兆。因此要保证通风良好，加

15、强对有害气体的检查。预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查气体成分。当瓦斯含量达1时，必须停止钻进；达到1.5时，必须停止工作，使其降至1以下，方可开动机器。如果瓦斯或气体有害气体浓度超过煤矿安全规程有关规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度站，及时处理。15) 每次探水结束，水害威胁解除，由公司生产技术科确认并下达允许掘进通知单后方可继续掘进。(三)疏放积水的措施1、采空区水的疏放方法可利用探水钻孔直接放水。放水钻孔的孔口管外要安装阀门和测压表。2、孔口管安装依据水压大小和煤柱而定。探放旧巷积水水头高度在10m以内时，孔口管采用

16、裸钢管打入加固或缠布等方法。探放旧巷积水水头高度在10m以上时，孔口管安装采用管内压水泥浆的方法，然后做孔口管耐压试验。3、疏放水注意事项(1)钻探前要进行设计，并经总工程师批准。(2)疏放水由公司经理统一指挥。每次探水施工期间必须有地测、安监、机电、施工单位等人员参加，各司其责。(3)钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量。根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能力。放水钻孔直径一般为46mm，孔深不大于20m。(4)钻孔放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化时，必须及时处理，并立即报告井口调度站。(5) 大部分积水已经放出，还

17、应注意盲巷老空积水或因断层的隔离而形成的孤立积水区。(6)排除井筒和下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的气体成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能时，应立即撤出人员。必须制定安全措施后进行处理。(7)在放水措施中，确定人员撤退路线，并保证路线畅通，标志清楚。三、补充水文地质勘探当在矿井采掘过程或地质调查中发现新的不明水体时，其水文地质条件不清，不能满足采区设计要求时，另行采取水文地质补充勘探方法，弄清水文地质条件后，才进行采区设计，以确保不发生水害事故。四、水灾事故处理(一)矿井透水预兆矿井发生透水事故前一般都有预兆。井下工作人

18、员，熟悉和掌握这些预兆，对于即将或可能发生透水事故及时采取对策，保证人员安全撤离险区有着重要意义。 1、一般预兆 (1)煤壁“挂汗” 具有一定压力的水透过煤岩体的细微裂隙而在采掘工作面煤岩壁上凝结成水珠的现象，称为“挂汗”。透水预兆中的“挂汗”与其他原因造成的“挂汗”有所不同。透水预兆中顶板“挂汗”多呈尖形水珠，有“承压欲滴”之势；而煤炭自燃发火预兆中的“挂汗”为水蒸气凝结于煤岩壁上所致，多为平形水珠；另外，井下空气中的水分遇到低温的煤岩体时，也可能凝结成水珠。区别“挂汗”现象是否为透水预兆的方法是剥离一层煤壁面，仔细观察所暴露的煤壁面上是否潮湿，若潮湿则是透水预兆。 (2)煤壁“挂红” 当积

19、水中含有铁的氧化物时，上述煤岩壁上所挂之“汗”呈暗红色，故称为“挂红”。 (3)空气变冷，煤壁发凉。水的导热系数比煤(岩)体大，所以采掘工作面接近积水区域时，空气会骤然下降、空气变冷，人进入后有凉爽、阴冷的感觉。煤(岩)体的含水量增大时，其导热率增大，所以用手摸煤(岩)壁有发凉的感觉。(4)出现雾气 当采掘工作面气温较高时，从煤岩壁渗出的积水就会被蒸发而形成雾气。 (5)发出水叫声 含水层或积水区内的高压水在向煤壁裂隙挤压时，与煤壁摩擦会发出“嘶嘶”声响。有时能听到空洞泄水声，这是透水的危险征兆，若是煤巷掘进，透水即将发生。 (6)淋水加大，顶板来压，底板鼓起或产生裂隙并出现渗水。 (7)出现

20、压力水流(或称水线) 这表明离水源已经较近，密切注意水流情况。若出水浑浊，说明水源很近；若出水清净则水源尚远。 (8)工作面有害气体增加 这是因为积水区常常有瓦斯、二氧化碳、硫化氢等有害气体逸散出来的缘故。(9)煤层发潮、发暗原本干燥、光亮的煤层由于水的渗入，就变得潮湿、暗淡。如果挖去表面一层，里面仍如此，说明附近有积水。2、不同水源的透水特点由于水源类型不同，出现的透水预兆也不尽相同。根据不同的透水预兆，可以判断各类不同的水源，有利于采取相应防治措施。3、采掘工作面出现透水预兆时采取的措施。 采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大，顶板来压、底板鼓起或产

21、生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告煤炭公司调度站，发出警报、撤出所有受水威胁地点的人员。(二)透水时的安全措施1、透水现场人员的行动原则当矿井中某地点发生透水时，现场人员一定要发扬临危不惧的精神，沉着镇静、果断有序地采取有效措施妥善处理，具体要求如下。(1)立即报告井口调度室。井口调度室在接到井下事故电话后，首先弄清事故地点、事故性质、伤亡人数，估计影响范围，同时立即向矿总调度室汇报。 (2)设法堵住出水点。在班、组长或老工人的指挥下，尽量就地取材加固工作面(如打木垛和堆集支柱等)，设法堵住出水点，防止事故继续扩大。 (3)迅速撤离险区。如果水势太猛，无法堵住出水点，也来不及加固工作面时，则有组织地沿着预定的避灾路线迅速撤至上一水