大西煤矿探放水设计方案

1、大西煤矿探放水设计方案 第一章概述为了保障煤矿安全生产，防止突水、透水事故的发生，结合我矿 实际情况并根据我矿的水文地质条件，对四邻关系进行水患调查，特 制定矿井探放水设计方案。第二章组织机构的建立与岗位责任 一、探水工作领导组 组长：南建革 （矿长 ） 副组长：琚学良 （安全矿长 ） 刘东峰（生产矿长） 郭晋生（总工程师） 张永政（机电矿长 ） 马进军（通防矿长） 梁振宏 （地测副总工程师 ） 郭学军 （通风副总工程师 ） 组员：张学柱 （技术科科长 ）宋鹏 （安监科科长 ） 何伟东（机电科科长 ）马进军（通风科科长 ） 张国应（调度室主任 ）梁振宏（地测科科长） 二、岗位责任 组长：全面负

2、责探水调度工作。副组长：具体负责探水工作，配合组长调度人力、物力等后备物 资。生产技术科： 履行岗位职责， 根据总工的安排， 制定防探水措施， 掌握开拓进度，及时填写图纸，为防探水提供准确的技术资料，正确 指导施工。安全科：履行岗位职责，按照防探水实际方案，进行现场监督， 监视现在变化，随时按照程序上报矿调度室。机运科：履行岗位职责，负责机电设备的配置与检修，保证探水 设备与电力供给与正常运转。通风科：履行岗位职责，随时监视有害气体的变化情况。调度室：履行岗位职责，负责调度通知、通报的上传下达 ,保证矿 井通讯系统的畅通。地测科：履行岗位职责，负责日常防治水标准化工作，负责水文 地质预测预报工

3、作，提供矿井防治水相关技术资料。办公室：守岗待命，保证运输无误。 探放水队：严格按照探放水设计及措施进行探放水，及时向矿总 工师汇报探放水过程中出现的各种情况 ;加强探放水设备的 换行 管理 和维护 ;做好探放水原始记录工作。第三章水文地质情况一、地表补水情况 本矿井地表没有主要水库、河流、湖泊、池塘，不具备补水的充 分条件，但也要勤观察受井下开采影响而出现的地表裂缝、塌陷深入井下，会增加涌水量。二、井下主要含水岩组 依据井田内分布含水层的时代、岩性、地下水类型等，井田内综 合划分以下主要含水层 （组）：1. 第四系松散沉积物孔隙含水层 该含水层主要为第四系松散沉积物， 岩性为砂质粘土夹砂、

4、砾石， 据水文地质调查，其含水层埋藏较浅，渗透性强，富水性较差，受季 节变化影响较大。2. 上石盒子组风化裂隙含水层 井田内大面积出露，出露岩性为灰白色细砂岩、粉砂岩，裂隙发 育，该层地下水主要接受大气降水的渗入补给，地下水类型为潜水， 单位涌水量0.0340.038L/sm,水温12.5C，弱富水性，水化学类型 HCO3-K+Na 型。3. 下石盒子组及山西组碎屑岩裂隙含水层 该含水岩组含水层岩性为灰白色细砂岩、泥质砂岩，据井田东南1km的XS-1水文孔（2010.1.92010314）抽水试验资料，上部地层较破 碎，下部地层完整，局部裂隙发育，地下水类型为承压水，地下水主 要接受大气降水的

5、渗入补给，含水层厚度28.90m，静止水位埋深14.53m（水位标高851.35m）,抽水试段14.53173.26m，经抽水试验, 单位涌水量7.48 X 10-4L/m，弱富水性，PH值8.3,总硬度141.88mg.L-1, 矿化度548.83mg.L-1,水化学类型HCO3SONa型。4. 太原组碎屑岩 碳酸盐岩溶裂隙含水岩组含水层岩性为砂岩和灰黑色含燧石灰岩，据XS-1水文孔抽水试验资料，局部地层破碎，局部裂隙发育，地下水类型为承压水，含水层 厚度23.69m,静止水位埋深 28.85m（水位标高837.03m）,抽水试段 28.85256.74m,经抽水试验，单位涌水量1.75 X

6、 10-4L/S,弱富水性， PH值8.3，总硬度 79.68mg.L-1,矿化度 461.19mg.L-1,水化学类型 HCO3Na 型。5. 奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组 含水层岩性为峰峰组和上马家沟组的深灰色灰岩、泥灰岩和白云 质泥灰岩，局部地层裂隙发育，岩溶不发育；据XS-1号水文孔资料，该 孔于 2010.3.162010.3.18日对奥陶系峰峰组及上马家沟组进行了混合 抽水试验，抽水试验段165.40501.00m,静止水位埋深165.40m（水位 标高700.48m）,奥陶系地层顶面标高为614.83m,该水头高度高出O2 地层顶面85.65m,在泉域的边界灰岩裸露区大气降水渗

7、入补给地下水， 经抽水试验，单位涌水量 0.0063L/sm,弱富水性，PH值7.9,总硬度 193.21mg.L-1,矿化度 562.53mg.L-1,水化学类型 HCONa 型。结合区域等水位线图可知， 井田内奥灰岩溶水由北西向南东迳流， 水位标高 701 703m。二、井田内主要隔水层1. 本溪组及太原组底部泥岩、铝土质泥岩隔水层组由 15 号煤底板至奥陶系灰岩顶面， 为一套以泥质岩为主的细碎屑 岩地层，平均厚度 20.29m 左右，岩性致密，不透水，特别是本溪组的 铝土泥岩，质地细腻，具有极好的隔水性能，为矿区主要隔水层组， 对下伏奥灰水起到了重要的阻隔作用。2. 石炭系灰岩、砂岩及二

8、叠系砂岩含水层之间的层间隔水层 石炭系灰岩、砂岩及二叠系砂岩含水层之间，均分布有厚度不等 的泥岩、砂质泥岩等泥质岩层，其岩性比较致密，不透水，阻隔了各 含水层之间的水力联系，起到了层间隔水作用。但在近地表段，由于 受风化作用以及构造、断裂与裂隙发育的影响，不同程度地破坏了其 隔水性能。一、充水因素分析 现依据井田水文地质条件将矿井充水因素及其影响程度分析如下：1. 大气降水对矿坑充水的影响降水通过不同成因的基岩裂隙及松散沉积物孔隙在裂隙沟通的情 况下进入矿坑，成为矿坑充水的间接但重要的补给来源。矿坑涌水量 受降水的季节变化影响，具有明显的动态变化特征。2. 地表水体对矿坑充水的影响 井田内各沟

9、谷虽然平时基本干枯无水，但在雨季河水较大，洪水 期水位骤然增高，可通过不同成因的基岩裂隙及松散沉积物孔隙在裂 隙沟通的情况下进入矿坑，也可通过 3 号煤层采空区上部的地层下沉 形成的导水通道进入矿坑。3. 地下水对矿坑充水的影响二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层含多层中细粒砂岩，局部裂隙 较发育，该含水岩组砂岩裂隙水为 3 号煤层主要直接充水水源。矿井 巷道顶板冒裂带将沟通其影响高度范围内各含水层之间的水力联系， 使地下水进入井巷， 换行 成为矿井充水的主要来源。二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层，由二叠系上、下石盒子组含多 层中、粗、细不同粒级砂岩构成，直接接受大气降水补给和上部第四 系松散孔隙水渗透

10、补给，该含水层及第四系松散孔隙水含水层一般构 成 3 号煤层的间接充水水源。4. 采空积水对矿井充水的影响矿井南部为两井资源整合前的米空区，米空区面积大约40108 m2, 煤层厚度平均为2.8m，预计采空区积水量约为28310m?;。5. 构造水对矿井充水的影响 井田中部发育有断裂构造，开米过程中应注意留足保安煤柱，防止裂隙水沿破碎带向矿井渗透。注意未发现的断层以及陷落柱部位可 能对矿井产生的充水影响。6. 奥灰水对矿坑充水的影响本井田奥灰岩溶水位标高为 701 703m。据煤层底板等高线图， 井田内3号煤层底板标高650880m,15号煤层底板标高540780m, 3 号煤层北部、 15

11、号煤层大部底板标高低于奥灰水位，两层煤均存在 带压开米问题。三、矿井开米历史及临界情况1、矿井开采史山西煤炭运销集团阳城大西煤业有限公司前身为山西阳城大西煤 业有限责任公司，为单独保留矿井，山西阳城大西煤业有限责任公司 由阳城县沟沟联办煤矿和阳城县沟沟联办煤矿二坑口整合而成。两矿整合前经多年开采，井下形成了大面积采空区、古空区和很 多老、旧、废、弃空巷。矿井开采邻界情况1、矿井北部的小西煤业为新建矿井，其开采标高低于我矿开采标 高，目前未投产，不存在越界开采。2、井田西部的山西煤炭进出口集团鹿台山煤业有限公司现属资源 整合矿井，经调查不存在越界开采，都按规定留设隔水煤柱。七、地质构造情况井田位

12、于山西台背斜南部之沁水盆地南部边缘。阳城山字型构造 西弧的内侧。井田除受山字型构造体系的控制外，还受纬向构造、经 向构造、新华夏系构造和华夏构造体系的影响，井田地层基本为一走 向近东西、倾向北，倾角 4°6°左右的单斜构造。井田地质构造属于 简单类型。第四章探放水工程布置与设备一、探放水工程布置位置2012年我矿开掘工程布置在井田的西面， 3012 进、回风顺槽、3008 进、回风顺槽。在开展掘进工作时必须坚持 “有掘必探、先探后掘 ”的原 则。二、掘进工程要求（一）探放水前的准备1、配备ZDY1200S型探水钻两台。2、配备 2 寸潜水泵两台。3、配备 50mm 阻燃型塑

13、料管两趟长度各 300m。4、配备 50mm 钢丝胶管两节各 4m 带水笼头。5、配备直通矿调度室直通电话一部，备用一部。6、配备 50m2 阻燃电缆 200m，35m2 阻燃电缆 200m。7、配备DW350/660隔爆型真空馈电开关1台，QBZ-60防爆型开 关 2 台。（二）探放水的步骤1 、即掘进工程开口必须安装探水钻机。2、随掘进工程的进展向前移动。（三）探放水的方法1 、掘进巷道控制探眼布置方法主探水眼 3个，中心眼沿巷道中心线布置， 距巷道底板 1.3-1.5m，中心眼方向90° 0上仰角与水平面夹角1°探进深度200m打破3#煤 顶板 0.3m 达到探放水的

14、目的。右侧边眼的布置：距底板0.5-1.3m,探眼方向96° 00与巷道走向 的夹角6°00；与水平面上仰角1°探进深度200m打破3#煤顶用板0.3m, 控制掘进巷道右侧以外 20m 达到探放水目的。左侧边眼的布置：距底板Im，探眼方向84° 0与巷道的走向夹角6° 00'与水平面上仰夹角1°探进深度200m。打破3#煤顶板0.3m， 控制掘进巷道左侧以外 20m 达到探放水的目的。主探水钻孔探进深度200m,允许掘进深度140m,严禁超标掘进。辅探水眼 3 个，中心眼沿巷道中心线布置， 距巷道底板 1.3-1.5m， 中心

15、眼方向90° 0上仰角与水平面夹角1°探进深度60m。右侧边眼的布置：距底板 0.5-1.3m,探眼方向109° 00与巷道走 向的夹角19° 00与水平面上仰角1°探进深度63m,左侧边眼的布置：距底板Im，探眼方向71° 0与巷道的走向夹角 19° 00与水平面上仰夹角 1° 探进深度 63m。辅探水钻孔探进深度60m,允许掘进深度30m,严禁超标掘进。换 行钻孔参数孔号方位（）孔深（m）倾角（）主 196201+1主 2902000主 396201-1辅 410963+1辅 590600辅 67163-1后附

16、探水钻孔布置示意图（四）探放水工程必须有矿长负责， 有一名副矿级领导亲自抓，设一 名专职技术人员，结合施工单负责人，按照探放水、探眼布置方法， 进行定位、定向、定上仰角度。规定探进深度，必须按设计要求，执 行预控制，绝对控制的原则要求，探进深度，超前掘进进度。（五 ）建立完善的探放水台帐，标准详细的探水时间精确到分钟， 详 细记录监视人员， 定位、定向人员， 钻探工姓名后备设施的齐全情祝， 并描述探眼，正常、异常情况。（六）详细记录探水深度，计算垂直高差。（七 ）每班将掘进进度报矿生产调度室，调度室向有关人员汇报， 准 确掌握探进与掘进之间的关系。（八）出现上采层松软、片断、巷道变冷、挂红、挂

17、汗、异常响音严 禁爆破。（九）探放水钻探出水，不准拔出钻杆，并把临头煤壁打 4 至 5 根， 直径不小于20cm,园拉柱贴紧煤壁，加背厚度不低于 15cm的背板打 紧背牢，时刻观察涌水量大小，掌握放水量小于排于能力的30%。在难以控制涌水量的情况下,加强排水措施,控制涌水威胁。（十）探出水由瓦斯检查工现场监测、监视有害气体量及变化,把水 流情况及有害气体情况随时向调度室汇报。（十一）水流凶猛,撤离所有工作人员,工作人员按规定的避灾路线撤离至安全地点。（十二 ）如施工单位负责人， 操作人员违背防探原则， 造成水害事故 严加处罚，造成人易伤亡事故，移交司法机关追究刑事责任。第五章施工现场的配套设备

18、、设施运输系统：材料从副斜井T轨道大巷T轨道运输下山T采掘工作面 排水系统：工作面T轨道运输巷T轨道运输下山T主水仓T副斜井 T地面静压水池供电系统：主井地面变压所10kv（10kv）讲下中央变电所（10kv）采掘工作面移变第六章水患防治的经济投入一、防止水患规划由矿井生产技术人员做每年、季、月度的防治水患规划，制定经 济预算，申报矿长审批。二、经济投入1 、每年按正常生产计划按吨煤售价的5%提起，专款专用，做防治水患的准备资金。2、保证正常资金投入，确保探水需要的设备的供给。第七章独立排水系统与供电一、矿井独立排水系统1 、采用二级排水系统，掘进工作面的水排至井底主水库内由主水 泵排出地面2

19、、水泵房内安装3台D85-45X3多级离心水泵，额定流量 85m3/ 小时，扬程135m，排水管路为二趟100mm无缝钢管。地面采用双回路供电。主变容量 630KVA双回路70mm2电缆下井，确保排水系统有的足额供电量。 第八章矿井正常涌水量与排水能力一、矿井正常涌水量7.08m3/小时，最大涌水量14.17m3/小时。二、主副水容量 800m3 满足 24 小时最大涌水量。三、排水能力。排水泵 20 小时能排 24 小时最大涌水量。 第九章避灾路线一、工作面-轨道巷-副斜井-地面工作面-胶带巷-主斜井-地面。工作面回风大巷总回风大巷回风立井地面。二、突水来势凶猛，特别是上山出水，来不及躲避时

20、，不可采取 顺山势下行的方法，要紧靠帮壁，扶牢支柱、棚架，待卸洪稳定后， 方可按照避灾路线行走。人员撤到地面上，应立即清点人数，向领导 汇报。第十章探放水 换行 安全技术措施一、按照煤矿安全规程规定，编制防治水计划和每度防治水 计划并组织实施。定期或不定期收集，调查和核对相邻矿井开采情况。并展在井上 对照图上，采掘工程平面图上。注开采范围，开采年限，积水情况，制定相应的梳、堵、防、裁、排的综合防止措施。在每年雨季前必须对防治水工作进行全面检测。组织抢救队伍， 储备足够的防洪抢救物资。二、地面防治水1、当地历史降水量和最高洪水资料， 建设疏水、排水、防水系统2、严禁开采煤层露头的防水煤柱。3、容易积水的地点应修筑沟渠，排泄积水。4、严禁将矿石、炉碴、拉圾等杂物堆放在山洪光线渠或附近。三、井下防治水1、相邻矿井分界处必须留设防水煤柱。矿井内有断层时，必须在 断层两侧留设防水煤柱。 防水煤柱的尺寸， 应根据了解区内地质构造， 水文地质条件，煤层赋存状况，围岩性质，开采方法及煤层移