洞湾煤矿防治水年度计划

1、山东能源集团贵州矿业有限公司 洞湾煤矿二O一三年度水害防治计划矿 名：洞湾煤矿编制单位：生产技术部编 制日期：2013年1月9日审批意见 编审人员签字：编 制： 施工单位： 生产矿长： 机电矿长： 安全矿长： 调度主任： 总工程师： 矿长： 按照山东能源集团贵州矿业有限公司要求，为切实做好2013年洞湾煤矿矿井防治水工作，有效预防各类水害事故的发生，洞湾煤矿全体技术人员结合2013年生产接续计划情况，针对地面及井下各采掘活动地点水文地质状况进行了详细的排查分析，在此基础上编制2013年年度水害防治计划。本矿井水文地质情况概述1.区域水文地质区域地处云贵高原，总体为侵蚀溶蚀地貌。区域地表水系属珠

2、江流域北盘江水系，区域出露岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两类，地下水类型主要为岩溶裂隙溶洞水和基岩裂隙水。2.井田水文地质1、水文地质条件概况矿区地表水系属新寨河西泌河水系。区内由东向西发育东西-南西走向延伸呈弧形的脊状山，为区内的分水岭将矿区地下水分为南北两个流向：南部地下水一部分流入响砸坪一带再汇入麻沙河，另一部分流入新寨河；北部地下水将汇入西泌河。矿区属中山地形，总体为北高、南低，以侵蚀切割地貌为主，发育脊状山，北部以岩溶地貌为主，发育岩溶中山、洼地。区内无大的河流，主要发育呈树枝状的沟溪水。 区南部外围燕子沟为矿区最低侵蚀基准面，标高约1050.00m。本次设计的一采区开采最低标高为109

3、0.00m，位于最低侵蚀基准面之上。3.含（隔）水层特征本区出露的地层由新至老分别为第四系（Q）、下三叠统永宁镇组（T1yn）、飞仙关组（T1f）、上二叠统龙潭、汪家寨组（P3l+w）、峨嵋山玄武岩组（P3）、下二叠统茅口组（P2m）。区内岩层的含水性与岩性、构造、裂隙的发育程度密切相关。现将各地层的富水性分述如下：（1）第四系（Q）弱含水层由残积、坡积物组成，岩性为砂土、砂粘土及碎石土等。厚度一般小于25m。主要分布在煤系地层上部的斜坡地带及冲沟附近。该层调查泉点1个，流量0.40l/s。据钻孔揭穿该地层均无异常情况。其特点是孔隙度大，透水性好，受降雨补给明显，含浅层孔隙浅水。由于面积、厚度

4、均不大，富水性弱。（2）三叠系下统永宁镇组一段（T1yn1）强含水层出露于区北部外围。岩性以灰岩为主，厚度210225m，一般218m。以峰林地貌为主，峰林以连座式居多，石峰多为锥体，表面裸露，溶沟、石芽及垂直型岩溶发育。该段含岩溶溶隙水，为强含水层。（3）三叠系下统飞仙关组第五段（T1f 5）隔水层宽条带状出露于区北部。岩性为砂岩、泥岩等，一般厚90m，含浅部风化裂隙水，流量季节性变化明显。富水性弱，为区内隔水层。（4）三叠系下统飞仙关组第四段（T1f 4）中等含水层。呈宽条带状出露于区中北部。岩性为灰岩夹砂岩，一般厚度150m。区内地势较陡，局部地段为陡崖。调查泉点6个，流量0.045.4

5、6l/s。区内设长观点1个，最大流量5.46l/s（2005.07.27），最小流量3.77l/s（2007.10.07），一般5.20l/s左右，水质类型为HCO3- Ca+2，PH值为7.69。该层含岩溶裂隙水，为中等含水层。（5）三叠系下统飞仙关组第三段（T1f 3）隔水层呈条带状出露于区中部。岩性以泥质粉砂岩为主，一般厚152.21m。调查泉点2个，流量0.085.00l/s,受降雨影响，泉点流量季节性变化明显。据钻孔揭露，303号孔在孔深179.25m漏水，漏水点水位为34.50m，水位标高1658.56m；402号孔在孔深23.6244.15m漏水，水位标高1703.421693.

6、04m；502号孔在孔深64.29m涌水，水位标高1571.04m。该层含风化裂隙水，为区内隔水层。（6）三叠系下统飞仙关组第一、二段（T1f 1+2）隔水层呈条带状出露于区中部及西南部。岩性为砂岩夹薄层状灰岩、泥灰岩。 一般厚223.90m。402号孔揭穿该段时在孔深257.50m、268.45m漏水，漏水点水位标高分别为1647.04m、1551.04m。该层含基岩裂隙水，受地形限制地表未见泉点出露，为区内相对隔水层。（7）二叠系上统龙潭、汪家寨组（P3l+w）较弱弱含水层。出露于区南部。岩性为粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、煤、泥岩、石灰岩等，厚度约367.23m。调查泉点3个，

7、流量0.130.51l/s，一般流量在0.15l/s。长观点2个：W4号点流量2.246.16l/s，一般流量为5.00l/s；W5号点流量0.677.85l/s，一般流量为4.10l/s；据W4号泉点水样分析资料：水质为HCO3-Ca+2型，PH值7.81。据钻孔揭露，301号孔在孔深127.24m漏水，消耗量为2.13m3/h；303号孔在孔深455.04m漏水，漏水点水位为177.27m，水位标高1515.79m；402号孔在孔深650.60m、654.51m漏水，水位标高分别为1362.04m、1075.12m； 703号孔在孔深602.87m漏水，漏水点水位为175.60m，水位标高

8、1421.75m；901号孔在孔深41.8042.00m掉钻；902号孔在孔深92.82m漏水，漏水点水位为28.89m，水位标高1391.73m。据701号钻孔抽P3l+w水资料：单位涌水量q0.016l/s·m，影响半径R3.02m，渗透系数K0.00005297m/d。据洞湾煤矿井下排水记录资料：枯季涌水量5m3/t，雨季涌水量10m3/t，一般涌水量6m3/t；矿井水水样分析资料：水质为SO4-2-K+Na+型，PH值2.67。该组上段（10号煤层以上）因含泥岩、粉砂质泥岩较多，砂岩、灰岩等刚性岩石较少，露头风化带透水性差，接受降雨补给能力很差，仅含极弱裂隙水；下段因含多层砂

9、岩、灰岩等刚性岩石，露头风化带透水性稍好，接受降雨补给能力稍好，含裂隙溶隙水。总体该组含水性较弱。（8）二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3）隔水层。出露于区南部边界外。岩性为玄武岩，顶部为深灰色、浅灰绿色凝灰岩，厚度不详。含基岩裂隙水。据钻孔揭露，未发现有涌漏水现象。该组含水性弱。（9）二叠系下统茅口组（P2m）强含水层。区内未见出露，南部外围响咂坪一带广泛分布。岩性为中厚层状石灰岩。厚度不详，含岩溶管道水，为强含水层。3、断层、裂隙、陷落柱等构造的导水性。由于矿区地表被第四系坡残积物覆盖严重，地表未见断层发育，仅在401钻孔及洞湾煤矿主巷道中各发育一条落差小于20m的断层。区内含煤地层多以粉砂岩

10、、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、煤等软弱塑性岩石为主，这些塑性岩石受力后发生塑性剪切、挤压变形，破坏以剪断为主，常形成闭合的裂隙，张开性差，延伸不远，缺少对地下水储存和运动的有效空间。本次勘查中遇含煤地层中的小断层F401时，断层上、下盘水位变化不明显，孔内冲洗液消耗量正常，破碎带岩芯虽然较破碎，但多中等胶结，岩芯采取率也较高，据此推测含煤地层的断层破碎带含水性、导水性较差。洞湾煤矿巷道内断层为正断层，断距小于20m。该煤矿在开采过程中遇断层时，未出现涌水现象，据此推测该断层破碎带含水性、导水性差。充水因素分析（1）充水水源通过对洞湾煤矿范围内地表和井下的调查分析，井田内无大的河流、水库等地表

11、水体，矿井充水水源主要为地下水、地表冲沟水、老窑积水。地下水第四系孔隙水：井田内覆盖的第四系结构松散，孔隙度大，渗透性好，雨季能入渗并储存地表水及大气降雨，内部积水与煤层之间无隔水层，开采浅部煤层时可直接渗入矿井，其地下水是浅部煤层开采的直接充水水源。但因厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。龙潭组弱裂隙水：该组主要由粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩、泥岩及煤层组成，富水性总体微弱，地下水以风化裂隙水为主，深部则以构造裂隙水为主，因此，在节理裂隙发育、受构造断裂及应力破坏影响的地段，含水量会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。该组为煤矿床开采的直接充水水源。煤系上覆、

12、下伏岩溶水：上覆飞仙关第三段岩溶裂隙水，富水性中等，在自然状态下有飞仙关第一段、第二段及煤系上部的细粒碎屑岩阻水，一般不会对矿井直接充水，但要防止开采冒落裂隙的影响；茅口组岩溶溶洞水富水性强，在自然状态下有玄武岩阻隔，一般也不会对矿井直接充水，但在开采条件下，要防止断层影响，使其向矿坑充水。地表冲沟水井田内地表水为山间雨源型水溪，主要受大气降水及地形控制，冲沟发育，沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，旱季流量较小或干枯。冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触

13、，沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。断层裂隙水区内断层发育，据邻区及整个盘县煤田水文地质测量及水文资料分析，井田内断层带多被充填，并挤压紧密，断层带的含水性及导水性均弱，一般不含水、不导水，但断层中的灰岩有岩溶水，在开采过程中应绝对避免掘穿该断层，严防岩溶水渗入矿井中，影响正常开采，当井巷穿越地下浅部发育的小断层时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的入渗，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。老窑采空区积水区内外煤层露头分布较多老窑，大部分集中在龙潭组地层下煤组，主要开采22、24、26号煤层，偶有开采上煤组3、10号

14、煤层，一般沿煤层露头掘进，斜井开拓，个别为平硐开采，多为“独眼井”，开采垂深5060m，巷道长度一般为100300m，并有积水现象，一般为顶板滴水，采用边排水、边生产的方式。因时间久，难以取得巷道资料。据调查，呈出现过老窑突水事故，因此，本矿在开采过程中，应对老窑积水采取有效措施，防止发生老窑透水、突水现象。（2）充水通道岩石天然节理裂隙井田内的含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。老窑采空区区内沿煤层露头线一带分布着大小不一、开采深度或深或浅的老窑及生产矿井，其废弃采面或巷道会成为

15、老窑水、部分地表水进入矿井的通道。（3）充水方式矿井充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为断层裂隙、老窑巷道，因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。7、矿床水文地质类型矿区为低-中山地形，地表切割较深，地下水主要以大气降水补给为主，自然斜坡对降水排泄有利，补给条件较差，地表断支不发育，总体呈一单斜构造，区内构造发育程度为简单。矿井核准采高为+1500+840m，最低采高+840m，矿区及其附近相对最低侵蚀基准面标高为+1050m。矿井充水水源主要有大气降水、地表溪沟水、煤矿采空区积水、老窑积水、地下水。煤层露头线有较多的老窑分布，部分老窑存

16、在积水，不过一般范围小，水量不大。综上所述，根据煤矿防治水规定（2009年12月1日起施行）中的表2-1，本矿区属于顶板进水以裂隙充水为主的矿床，矿井水文地质类型属中等。 一 、地面老窑巡查情况洞湾煤矿由原洞湾煤矿、宏源煤矿及泰安煤矿3个小煤窑（老窑）整合。原洞湾煤矿，设计生产能力为3万t/a，面积0.3785km2，准采标高为+1400m+1200m，采用平硐暗斜井开拓，主要开采为22号煤层；整合技改之前，在22号煤层露头附近（+1278.0m标高以上）进行过开采，共采出煤炭约10万t，其余煤层未开采。宏源及泰安煤矿，设计生产能力不祥，主要开采22号煤层，采出煤量未统计。但根据贵州省晴隆县洞

17、湾煤矿地质灾害危险性评估报告书（二级评估）。区内发现大面积地面塌陷和地面不均匀沉降等地质灾害。区内存在大面积的古滑坡，区内碳酸盐岩较发育，岩溶发育，潜在有隐伏岩溶塌陷的危险。其主要有：大寨滑坡（HP）：位于评估区西部的大寨、大地头、刘家寨大慌地等村寨及其附近区域，近似呈半椭圆形分布，为一古滑坡，面积为0.50km2，体积大于100m3，滑床为含煤地层，滑体为飞仙关组第一、二段底部及龙潭、汪家寨组顶部地层的泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩组成，地形较平缓，目前滑坡处于稳定状态。地面塌陷（TX）：矿区南部风井附近由于老窑开采严重，地表较多出现塌陷现象，本次调查发现五处塌陷（TX）。TX1：塌

18、陷坑形似圆形，直径约6.20m，深2.25m，老窑开采所引发，塌陷形成的时间不清。TX2：塌陷坑形似圆形，直径约6.50m，深1.92m，老窑开采所引发，塌陷形成的时间不清。TX3：塌陷坑形似圆形，直径约9.00m，深4.60m，塌陷坑内有积水，对矿井产生的危害及大，由于老窑开采所引发，塌陷形成的时间不清。TX4：塌陷坑形似圆形，直径约4.50m，深2.20m，老窑开采所引发，塌陷形成的时间不清。TX5：整个大塌陷坑成不规则状，由许多塌陷坑群体组成，最大的塌陷坑直径约7.80m，深0.902.10m，最小的塌陷坑宽约1.90m，深约1.10m，在塌陷坑边缘有许多裂缝，裂缝长大5.9m10m，裂

19、缝最宽约0.45m，一般约0.15m，裂缝被砂土所充填，深浅不一，发生于2007年，主要是由于地下采空所引发。因此，地面可能存在一些小煤窑积水（或老空积水），但具体情况目前不详，对本矿井的开拓具有一定的影响。 二、采取措施强化地面安全巡查工作。尤其是雨季前，提前编制好雨季三防计划，备好各类防水器材及封堵物资。对无法进行封堵的老窑口，要提前组织人员在老窑附近开挖导水渠，把山上流水引向远离老窑的地方。井下在掘进生产中，要提前编制好探放水设计及安全措施，组织施工人员学习签字，强化全体施工人员水患意识。强化抽排水措施，对于上山或平峒施工的头面，要提前开挖排水沟，并随时清理淤泥等杂物。对于下山施工的头面

20、，要提前安设好抽排水设备，排水泵务必做到一用一备。三、根据采掘生产计划安排，2013年采掘工作面主要是3条井筒掘进、12201首采工作面和12202备用工作面掘进。因此针对生产实际情况，进行水文地质条件分析及采取的措施如下：探放水措施及设备1、探放水原则矿井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” 的探放水原则。还必须做到“有疑必停”。探水前，必须编制探放水设计，确定探水警戒线，并采取防止瓦斯和其他有毒有害气体危害等安全措施。2、探放水要求（1）凡采掘工作面受水害影响的矿井，应开展水害因素分析和水害预测工作。其基本要求如下：每年初，根据年采掘接续计划，结合水文地质资

21、料，全面分析水害因素，提出水害分析预测表及水害预测图。在采掘过程中，发现险情，应及时发出水害通知单，并报告调度室，通知可能受水害威胁地点的人员撤到安全地点。（2）在矿井受水害威胁的区域，进行巷道掘进前，应当采用钻探方法查清水文地质条件。地测机构应当提出水文地质情况分析报告，并提出水害防范措施，经矿井总工程师组织生产、安监和地测等有关单位审查批准后，方可进行施工。3、探放水方法的确定根据探放水对象的不同，探放水前应进行以下内容的调查（1）老窑、老空区积水，即老窑名称、编号、标高、开采时间、范围等；（2）老采空区积水，即积水巷道名称、标高、积水量、水头等；（3）未封闭或封闭不良的导水钻孔，即孔号、

22、孔深、孔径经纬距及标高与各煤层新旧采空区的关系；（4）已知含水断层，即实际巷道所见的断层走向、倾向、倾角、落差、破碎带宽度及其胶结情况、历史出水特征、涌水量、水压或水位标高等；探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。4、探放水设计（1）探水起点的确定为保证采掘工作和作业人员的安全，防止误穿积水区，将水淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程平面图上，经过分析划出三条界线：积水线、探水线、警戒线。探水线距积水线距离为60m，警戒线沿探水线外推100m。（2）探放水钻孔布置图721 探水钻的超前距、帮距孔间距、允许掘进距离示意图

23、超前距采用安全超前距不小于30m。允许掘进距离设计探放水钻孔深度120m(若揭露煤层时,要完全揭露,打入底板不低于0.5 m)，允许掘进距离为90m，前方始终保持30 m的安全距离。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，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般与超前距相同，有时可略比超前距小12m，本设计取20m。钻孔孔径本设计配备MAZ200探水钻，最大钻进深度200m，开孔直径110mm，终孔直径75mm。钻孔数目及布置每组不少于5孔。5、探放水注意事项（1）安装钻机探水前，必须符合下列规定：加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板

24、。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。在打钻地点或其附近安设专用电话，人员撤离通道畅通。依据设计，确定主要探水孔位置时，由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员必须亲临现场、共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。（2）在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，应当预先固结套管，在套管口安装闸阀，进行耐压试验。套管长度应当在探放水设计中规定。预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握。（3）钻孔内水压大于1.5MPa时，应当采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）避突然鼓出的措施。（4）在探

25、放水钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中的水压、水量突然增大和顶钻等透水征兆时，应当立即停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应当立即向矿井调度室汇报，立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点，然后采取安全措施，派专业技术人员监测水情并进行分析，妥善处理。（5）探放老空水前，应当首先分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压等。探放水应当使用专用钻机，由专业人员和专职队伍进行施工，钻孔应当钻入老空水体最底部，并监视放水全过程，核对放水量和水压等，直到老空水放完为止。探放水时，应当撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。钻探接近老空水前，应当安排专职瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值

26、班，随时检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿井调度室，及时采取措施进行处理。（6）钻孔放水前，应当估计积水量，并根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量，防止淹井；放水时，应当设有专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录。如果水量突然变化，应当立即报告矿调度室，分析原因，及时处理。（7）排除井筒和下山的积水及恢复被淹井巷前，应当制定可靠的安全措施，防止被水封住的有毒、有害气体突然涌出。排水过程中，应当定时观测排水量、水位和观测孔水位，并由矿山救护队随时检查水面上的空气成分，发现有害气体，及时采取措施进行处理。（8）进行探放水

27、施工作业前，矿技术负责人必须结合探放水巷道的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突水危胁时的避灾路线。（9）掘进探放水施工作业前，必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有人员。6、探放水设备的选择（1）探放水设备选择依据探防水设备选择必须能用于井下探水、放水、煤层注水、断层及巷道底板注浆、灭火、瓦斯抽放等钻孔及勘探地质构造孔的施工，必须防爆及获得煤安标志。其选择的主要依据是钻孔直径及深度，所需钻取的围岩力学性质等。（2）井下探放水设备型号及数量配备MAZ200探水钻至少3台(1台备用)，MAZ200探水钻的最大钻进深度200m，开孔直径110

28、mm，终孔直径75mm，钻孔角度范围0360°，配备动力10kw。7、探放水的安全措施（1）打钻前必须明确探水眼的位置、方位、倾角、眼数、孔深，严格按探放水设计施工。（2）打钻时必须有一名技术员及以上的领导在现场指挥，负责打钻过程中的质量、安全等全面工作。（3）打钻时必须有一名瓦检员和一名安检员在现场，负责瓦斯及有害气体的检查和打钻过程中的安全检查、监督。（4）现场施工的所有人员必须清楚发生透水和各种预兆。（5）透水预兆：挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底鼓或出现裂隙渗水、水色发浑有臭味等异状时，必须停止作业，报告调度室；如果情况危急，立即发出警报，撤出

29、所有受水威胁地点的人员。（6）打钻安全措施：按规定安设好钻机，完善供电系统；打钻时袖口、腰带、灯线必须系牢穿好，严禁戴手套。打钻时只能一人操作，严禁两人以上同时操作；更换钻杆时，两人要互相配合好，以免伤人；打钻时严禁人员站在钻机前方及钻杆两侧，操作人员和附近人员要注意断钎伤人。（7）瓦斯管理措施：打钻期间，工作面必须正常供风，设一名瓦检员跟班作业，时常检查瓦斯和二氧化碳及其它有害气体浓度，并做好记录。每钻进一根钻杆就检查一次。在作业地点安设瓦斯报警仪监测瓦斯，瓦斯浓度超过1.0%时，立即停止打钻，查找原因，但不得拔出钻杆，及时进行处理。若是接近老窑，要加强通风管理增加风量，处理涌出气体浓度。在

30、放水完后，也要随时检查巷道中的气体浓度。（8）放水安全措施：打钻时，由技术员给定钻孔方位角、倾角，施工人员严格按钻孔参数施工；不管是那一个钻孔打透老窑，必须停止钻孔作业，要等此钻孔放完后，方可施工其它钻孔；整个放水过程由技术员监测水量并记录；水压大时，必须在探水眼上安装套管、水阀门，便于调节放水量（9）严格交接班制度，必须在现场交接班，上一班的探水情况必须逐项向下一班交待清楚，并做好交接班记录。（10）探放水过程中若发生异常情况时，必须停止钻进，立即撒出人员，汇报矿调度，但钻杆不得拔出。及时制定措施进行处理，隐患没有排除不得进入迎头作业。（11）若探眼不到5m就穿透积水区，必须立即撒出受水威胁的所有人员，汇报矿调