2014年煤矿防治水中长期规划概述

1、塔河矿业责任有限公司巴依里煤矿防治水中长期规划矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。随着煤矿企业重组整合工作进步深入，矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一主要 灾害。为了贯彻落实好煤矿安全规程、国务院关于进一步加强 企业安全生产工作的通知、国家煤监局出台的煤矿防治水规定 和省政府出台的“十二条”规定，杜绝水害事故的发生，保障从业人 员生命及财产的安全，特结合我矿的水文地质情况，坚持“预防为主, 防治结合”的方针，按照当前与长远、局部与整体、地面与井下、防 治与利用相结合的原则，根据不同的水文地质条件，制定“探、防、 堵、截、排”等相应的措施。因此编制地质防治水中长期规划是非常必要的。同时要在

2、整体规划的基础上，根据轻重缓急，抓好防治水工作，要严格检查，堵塞漏洞，防患于未然，确保整个防治水工作按 计划有条不紊地进行，使防治水规划落到实处，水害得到有效防治。第一章井田概况及开发现状第一节井田地理概况一、地理位置巴依里煤矿位于阿克苏地区温宿县包孜东乡巴依里村。 行政区划 属温宿县包孜东乡管辖。地理坐标为：东经80 34 32 -80 35 47；北纬41 46 07 -41 47 39。煤矿井田范围东西宽约1.3千米，南北长2.9千米，面积约3.74平方千米。二、地形地貌煤矿地处天山南麓西段的中山区，位于托木尔峰自然保护区，海 拔高度2200 3100米，相对高差900米，地势南高北低。

3、无大的地 表水体，属缺水地区。植被以杂树林、灌木丛为主。三、交通条件矿区距314国道65千米，南距阿克苏市115千米，温宿县城 110千米，有沥青公路相通，交通较方便。四、河流水系不日阿勒太依能吉勒格斯河由井田西部流过， 为常年性河流，由大气降水和冰雪融化水补给，春夏一般流量0.01 0.05m3/s。五、气象矿区属大陆性干旱高寒气候，年均降水量33.1 123.4mm年均蒸发量1748 1966.2mm 年均气温7.6 C -11.5 C, 10月至翌年3月为冰冻期，最大冻土深度1.07m。第二节井田开发现状巴依里煤矿属于技改扩能矿井，设计生产能力为9万吨/年，企 业性质为国营企业。2007

4、年1月新疆煤炭局武汉设计院编制了青松建化总厂煤矿 可行性研究报告，2008年7月编制了青松建化总厂煤矿（技改）开 采方案设计，设计生产能力9万吨/年，并经自治区煤管局审批通过。目前矿井正处于正常生产期间，虽然矿井水文地质简单，现矿井 采区受地质变化影响、向北斜、断层构造等原因，必须结合实际情况 编制年度中长期防治水规划，以指导安全生产工作。第二章矿井水文地质的基本情况第一节矿井水文地质概况一、矿井水文地质类型 本矿区大部分矿床位于最低侵蚀基准面以下，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水和老窑采空区积水、地表冲沟水，开采位于最低侵 蚀基准面以下的下煤组煤层时，老窑积水、断层水也会成为直接充水 水源，故

5、本矿区属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等, 水文地质类型属二类二型，矿井目前涌水量不大，易于排水。只是在 断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，这些 地区水文地质条件复杂程度中等。二、含水层（一）矿区内出露地层有三叠系、侏罗系及第四系，其含水特征如下：1、侏罗系含煤岩系碎屑岩类裂隙含水层（H2）（1）塔里奇克组裂隙类砂岩弱含水层（H2-1）为一套沼泽相及河漫滩相沉积，总厚约 40m含水主体为裂隙相 对发育的细砂岩、粗砂岩及砂砾岩、煤层，该层段为矿区主采煤层段， 主采A煤层。地表未发现地下水露头。为弱含水层。（2）阿合组裂隙类砂岩极弱含水层（H2-2）该组地层总厚约

6、67m岩性基本以致密状粗砂岩、砂砾岩为主， 区内厚度变化不大，分布较广泛，本套地层区内未见地下水露头，层 为极弱含水层。三、井田内的主要隔水层1 、三叠系上统郝家沟组泥质砂岩隔水层（Gi）分布于矿区中、西部，岩性以粘土质砂岩为主，厚约70m含泥质成份较高，裂隙极不发育，泥岩隔水性能好，依岩性特征，实为相 对隔。2、侏罗系下统阳霞组泥岩、砂岩隔水层（G2）岩性主要为泥岩，致密泥质砂岩组成，含薄煤线。区内平硐未揭 露此层，地表未见地下水露头点，依岩性特征及含水性，隔水性能较 好，实为相对隔水层。四、矿井涌水量据上提供资料显示，矿井目前的实际涌水量为：最小涌水量10.3m3/h,正常涌水量11.5m

7、3/h，最大（雨洪水期）涌水量12.6 m3/h。第二节井下排水设施一、井田开采为平硐开采 目前煤矿处于上部开采，矿井涌水由巷道水沟自行流出地面,不设置水泵房及水仓。三、地面沉淀池排水设备 矿井水经地面沉淀池沉淀，再进入净化处理系统后，进行利用作为井下用水，大部分重新入井作为降尘消防洒水用水。 从近两年情况看，矿井水全部被再次利用，未进行外排。第三章 矿井充水因素分析、矿井充水来源 根据本次水文地质调查工作及对矿区历史的调查，矿区存在的水害主要有以下三种类型:1、采空区积水 据调查，在以前的采煤过程中，形成有巨大的工作面采空区,存在少量的积水。这些积水通过废旧巷道或煤岩层裂隙渗入， 成为矿 井

8、的涌水水源，它有如下特点：在短时间可以有大量的水涌入矿井, 来势猛，具有很大的破坏性。水中含有大量的硫酸根离子，具有腐 蚀性，容易损坏井下设备。当其与其它水源无联系时，则易于疏干, 若与其它水源有联系时，则可造成量小而稳定的涌水，危害程度不大。2、大气降水 降雨通过浅部风化裂隙、第四系残坡积物孔隙、采动裂隙、塌陷坑等直接进入井下，形成矿井涌水。这种水源涌水时有如下规律:矿井涌水的程度与地区降水量的大小、降水性质、强度和延续时间有相应关系，降水量大和长时间降水对渗入有利，因此矿井的 涌水量也大。矿井的涌水量随气候呈明显的季节变化，但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季滞后。大气降水的渗入量随开采深度

9、的增加而增大，即同一矿井不同的开采深度，影响程度差别很大。3 .地下水 由于煤层顶板厚度较薄，多为不稳定顶板，且厚度小于顶板安全厚度，当采动裂隙贯穿煤层在上覆基岩裂隙含水层时， 灰岩中的 地下水通过采动裂隙直接灌入井下，形成矿井涌水。侏罗系含煤岩系碎屑岩类裂隙含水层，煤层开采至区域地下水位以下时，其地下水可能通过煤层底板裂隙涌入矿井。 这类水源涌 水时有如下特点，一般是水压高，水量大，来势猛，涌水量稳定，不 易疏干，危害性较大。其突水规律受岩溶发育程度和规律的制约。地 下水流入矿井通常包括静储量与动储量两部分。开采初期或水源补给 不充沛的情况下，往往是以静储量为主，随着生产的发展，长期排水 和

10、采掘范围不断扩大，静储量逐渐被消耗，动储量的比例就相对增加。二、矿井充水通道 据井田水文地质和工程地质条件分析，矿井充水通道主要为岩土层的孔隙、裂隙、岩溶、顶板冒裂带及井筒。另外，不应忽视区内 隐伏构造对矿井充水的影响。第四章矿井主要水害及治理方案第一节 矿井发生突水的原因分析矿区充水水源，正常情况下为顶板的孔隙裂隙含水层，并受地表水、大气降水影响，但因该含水层富水性极弱而水量较小，不会对 矿井生产造成威胁。第二节矿井水防治的整体规划一、矿井水防治整体思路矿井水的防治是为了防止水害事故的发生，确保矿井建设和生 产的安全，减少矿井正常涌水及降低生产成本， 使国家煤矿资源得到 充分合理的回收。为此

11、，就必须做大量的防治水工作。根据矿区的主要水害类型，应采取相应的“探、防、堵、截、 排”等综合防治措施。1、探：必须配备相应的探、防水设备，编制探防水设计，对采 空区积水等情况不明的地段，坚持采取“有疑必探、探防结合”、“先 探后掘、长探短掘”的原则。通常在下述情况下需要超前探水：巷 道掘进接近采空区；巷道掘进接近断层；巷道接近或需要穿过强 含水层；采掘工作面接近各类防水煤柱时； 采掘工作面有明显出 水征兆时。2、防：巷道或工作面接近被淹井巷、积水老窑、隐伏导水断层 时，应根据实际情况，应预留足够的防水煤柱、隔水煤柱的措施，以 防治透水事故的发生，以达到安全生产的目的。3、堵：在地表主要径流地

12、带修建排水沟、防洪沟，将地表水引 出矿区排泄，从源头上减少地表水的入渗。4、截：根据矿井涌水量、突水量及透水量的大小，在矿井下修 建水仓，截断及缓冲矿井涌水、透水对工作场所的危害。5、排：井下应修建排水沟等设施，每次下大到暴雨时和降雨后, 应及时观测水情，查看井下涌水情况，应根据涌水量的大小，配足相应的抽排水设备及检修和备用的抽排水设备，排水能力必须根据矿井 涌水量的大小满足煤矿安全规程要求。以上所述防治措施都有一定的使用条件和局限性，在采掘过程进一步加强矿井水文地质工作，观测矿井内含水岩层出水性质，储水 断层的导水性质，及附近老窑积水的位置，预测老窑采空区水量，总 结活动规律。井下探水，在井

13、下掘进工作面，接近含水层断裂带、陷落柱、老空区等可能积水地点，必须进行探水工作，坚持“先探后掘、有疑 必探”的探放水原则。探明地下水源后，根据水量大小，有计划的进行防水，将其疏干，消除水害对生命财产的威胁。排水时严格控制排水速度和排水量，以免引起地面的塌陷速度增快和地面建筑物的变形、倾斜、墙体开裂和井泉水位急剧下降。建立可靠的排水系统和排水设施，疏通排水水沟，加强维护,保证正常排水不淹井。地面储水池的淤积每半年至少清挖两次，雨季前必须清挖一次, 保证正常储水量，水沟的淤积要经常清挖，保证流水畅通。在巷道布置上尽量不揭露富含水层及落差较大的断面，保证巷道 围岩有足够的承受水压能力，当必须揭露富含

14、水层时，必须制定防水 措施。巷道的排水沟保证畅通，在采掘过程中对一些涌水点采取疏堵结合的原则进行防治，有水害威胁的区域要留设足够的防水煤柱， 保证安全。二、矿井水防治整体规划的确定 根据搜集、整理到的我矿水文地质资料可以看出，我矿的防治水工作重点和难点在于含水层的防治上， 就可以从根本上减少和降低 水害的风险，同时再辅以各项地面水防治措施， 基本上就可以解决我 矿的水害防治工作。由于我矿地表为山地地带，地表有大量冲沟发育，地形较为崎岖。经过实地踏勘，发现以往的小窑破坏对煤矿安全生产存在较大威 胁。随着矿井生产的进一步进行，采空区范围将进一步扩大。在采空 区上部、断裂构造带附近及厚度适宜的地段上

15、，局部可能形成了地面 裂隙和塌陷。经查明，在井田周边无其它非法小窑进行开采。针对上述情况，特提出水害整体防治规划如下: 、防治突水规划 1、因井田勘探工程较少，要进行补充勘探，完善水文补勘，分析断层水的赋存规律，明确断层水的静水位标高及水力联系，对隔水层的厚度承压进行专门的验算，进一步查清断层水对A4煤层开采中 的影响及能否造成大的水患，不断完善 A4号煤层的防治水方案。2、对有突水危险的钻孔必须留设合理的保护煤柱或进行探放水，对已知未封和封孔质量差的钻孔要视具体情况重新加封，以防钻 孔突水。3、在已探明或推测有断层、陷落柱的地方、向斜柚部附近进行采掘作业时，如+2818回风顺槽向斜构造段，要

16、用物探、钻探相接合的地质分析法，坚持按规程要求做好超前防治水工作， 对井巷工程需 要通过的导水断层带，必须进行超前预注浆堵水，并加强井巷支护, 对可能存在隐伏导水构造的回采工作面等， 必须经物探，普查钻探重 点验证。4、进行开拓延伸井巷工程时，严格按照“有掘必探，先探后掘” 的原则，特别是接近揭露或主要含水层，必须采取有力措施，配备可 靠的排水设施，严格按照作业规程、探放水设计、探放水措施进行探 放水。禁止在没有设立可靠的排水设施前，揭露和接近主要含水层。、防地表水入井规划1、根据开采后对塌陷区的观察，回采开始后，地面陷落不明显。基本上不存在塌陷区。2、在雨季时煤矿防治水科与公司总工办办要派专

17、人定期对井田范围内地表裂隙、陷落及积水情况进行摸底排查。对容易积水的地点 应修筑沟渠，排泄积水；对范围大的无法填平的低洼地带，应用水泵 抽水，防止水渗入井下；在各井筒附近应修筑防洪坝，并每年汛期前 必须将井筒周围的导水渠挖好疏通，并由专人负责。、防治采空区水规划1、建立地面水文观测系统，定期观测各个水文孔情况，分析研 究地下水活动规律，保证正常生产。2、健全采空区探放水体制对采空区要按照规程的有关规定密闭， 留设导水孔，加强观测,及时将采空水排出；建立井田及相邻矿井采空区动态管理机制，掌握其采空范围、涌（积）水情况，防止采空区积水涌入矿井，造成涌（突） 水事故的发生。第三节井下水害治理方案目前

18、国内采用的防治水害措施主要有留设防水煤岩柱、井下探放水、疏干降压、注浆堵水等措施。、留设防水煤岩柱采用留设防水煤岩柱的方法把导水裂隙、采空区水、地表河流隔离，保证煤层工作面的安全生产。二、井下探放水 采掘工作必须执行“有疑必探，先探后掘”的原则，在遇到下列情况之一时，必须探水:接近水淹或情况不明的井巷、老空、老窑或小煤矿时;接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞或陷落柱时;接近或需要穿过强含水层时;接近未封闭或封闭不良的导水钻孔时;接近各类防水煤柱或打开隔离煤柱放水时;接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作有突（出）水征兆时;(7)上层采空区有积水，在下层进行采掘工作，两层间垂直距 离小于回

19、采工作面采厚的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时;（8）接近有水或有稀泥的灌浆区时;(9)采掘地点受顶底板承压含水层的威胁， 其岩柱厚度小于计算的安全值时。生产中要加强顶板围岩裂隙探测工作，防止发生透水事故，每个掘进工作面配备1台ZLJ-360A煤矿坑道钻机进行钻探，掘进过程 中要边掘边探、先探后掘。三、疏干降压 疏干降压是指借助于各种不同的排水工程(井筒、巷道、石门、钻孔、沟渠等)和相应的排水设备，疏干煤层顶板或煤层含水层水, 迫使煤层底板含水层水降低到一定水平，使采掘工作得以在水量尽可 能小甚至完全疏干的条件下进行。疏干降压方法的选择:矿井疏干降压主要有三各方法: 方法一：地表疏干 地表疏

20、干主要用在预先疏干阶段，是在地表钻孔中用潜水泵预先降低含水层的水位或水压的疏干方式，常用于煤层赋存浅的露天 矿。随着高扬程、大流量潜水泵的出现，井工矿也可采取此种方式。地表潜水泵预先疏干较之井下并行疏干方式，具有施工方便、速度快、投资和管理费用较低、安全可靠等优点，且排出的地下水水 质未受煤层污染，便于综合利用。方法二：地下疏干 地下疏干主要用在并行疏干阶段，通常采用巷道疏干和井下钻孔疏干方式。方法三：联合疏干联合疏干常用于水文地质条件复杂的矿井，或水文地质条件趋 向恶化的老矿井。由于经济上和安全上的考虑，单纯疏干或单一矿井 的井下疏干不能满足矿井生产要求时，应考虑采用井上下配合或多井 的联合

21、疏干方式。四、安全技术措施探放水安全技术措施.在接近采空区、含水层、导水断层、可能与河流等水体相通 的断层破碎带时，应加强探水工作。.打开水体隔离煤柱前要作好探水工作。.接近断层、陷落柱、未封闭又可能突水的钻孔时应加强探水。4.在米动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清，在 接近水文复杂地段又情况不明时，要加强探水。.在采、掘工程接近其它可能突水段时要加强探水。.坚持做到“接近构造前及时探水”、“先探后掘”。7.在矿井建设和生产过程中，要高度重视小断层导水性的探查 工作，必要时应及时注浆预防突水。.在具体地点探水之前，要认真编制探放设计和安全技术措施, 并严格落实。.探放水期间防止有害气

22、体溢出的措施(1)在进行打眼前，对钻孔附近的有害气体进行检测，当气体超限时停止作业，采取措施处理完毕后方可施工。钻孔接近积水区5m的位置，钻孔速度减慢，并专人检查有害气体。在钻孔贯通积水区时，不要急于拔出钻杆，观察是否有有害气体涌出现象，如果有有害气体超限，要及时切断电源，撤出人员, 并采取有效的通风方式进行处理，只到有害气体正常后方可进行其它 作业。.必须及时排查分析本矿井区域内的老空积水情况，定期收集、调查、核对相邻矿井和废弃老窑情况，并建立台帐。本矿井积水 区和矿井界外100 m范围内的相邻矿井采掘工程积水区必须标绘在采 掘工程平面图等有关图纸上；每半年至少核实一次积水区的积水量、 积水

23、上下限标高，修订积水线、探水线和警戒线。.对矿井新开拓的采区、采掘工作面要进行水文地质条件分析，地质“三书”要阐明新开拓的采区、采掘工作面受水害威胁程度, 并制定相应的防治水措施，确保生产安全。.矿井接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或相邻矿井时，不得直接使用巷探；情况不清或存在的可疑地点，应采用物探、 化探或钻探的方法，探查施工区域四周、上下方是否存在积水区。凡 受井巷、老空、老窑或相邻矿井积水威胁的作业地点，未进行探放的, 不得进行采掘作业。.掘进工作面接近探水线时，必须编制探放水设计，超前探放水，并制定和落实防治瓦斯及其他有害气体危害等安全措施。采煤 工作面受老空区积水威胁时，必须编制

24、专门的探放水设计，严格按批准的措施执行。.矿井探放水时，必须撤出受水害威胁区域内的所有无关人 员：有突水预兆时，必须立即撤出井下受水害威胁区域内的所有人员。.矿井探、放水工程必须由矿井总工程师组织地测、技术、 安监、施工单位等有关人员，对工程质量进行验收、评价。.矿井修建水闸墙封堵老空区积水时，必须委托有资质的单 位设计和监理。对已建成的水闸墙，要安装自动监测监控系统，采取 有效的防突水措施并纳入水害应急预案。.矿井在难以排除的水淹区积水面以下的煤岩层中进行采掘 活动时，必须按有关规定编制开采设计，经上级主管部门批准后方可 施工。.相邻采空区与本矿井相透，无法留设防水安全隔离煤（岩） 柱的，应

25、采取有效措施，确保安全。（二）疏水降压安全技术措施.回采工作面回采结束时，应在封闭采空区的密闭上设出水孔, 防止米空区积水。.放水前应对水量、水压及煤层透水性进行分析并预测，根据 排水设备能力及水仓容量，制定放水的步骤并控制放水量，避免盲目 性。.放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以及有 无有害气体等情况，发现异常时及时采取措施。.疏放水前应成立疏放水领导小组，制定出疏放水措施，疏放水由经验丰富的人员来操作，作业人员应熟知避灾路线，在疏放水期 间领导小组成员要现场跟班指挥。5.疏放水地点撤退路线上要有良好的照明，保证撤退路线畅通。6 .为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人， 在水

26、压过大时,应采用反压和防喷装置，并用档板背紧工作面以防止套管和煤壁突然 鼓出，档板后要安设顶柱或木垛，然后再进行放水。.情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。.事先应制定好安全措施，并严格贯彻落实。（三）合理确定探水线，探水与掘进合理配合探水线，即开始探水的边界线。矿井水文地质规程规定，积水老空区探水线（警戒线）是采掘工程平面图上标注的积水区及其最 洼点的具体位置和积水外缘标高，向外推 60 m所划定的积水老空区 的警戒线。工作面进入积水警戒线后，必须超前探放水，并在距积水 实际边界20m处停止采掘作业，进行打钻放水，在确认积水已被基本 放净后，方可继续进行采掘作业。但在生产过程中，有的煤矿根据

27、“在 老空积水区边界位置准确，水压不超过 1MPa的情况下，探水线至积 水区的最小距离，煤层中不小于 30m岩层中不小于20m”确定探水 线，且取下限值，这是不很可靠的。因为在现有手段下，对冒落带和 导水裂隙带最大高度的计算，因受地质条件变化等影响，得出的数据 是不很精确的；对采空区的测量、填图等由于受时空变化和计算时比 例尺换算等因素影响，其采空区的边界位置，尤其是最洼地是很难准 确描述的。对此，必须心中有数，并根据实际情况合理调整确定探水 线。1 .平巷与上山配合探水：在同一煤层内，上部掘进上山，此时应先探水掘进平巷，然后再掘进上山，这样可避免上山掘进的危险性, 又可减少上山掘进的探水工作

28、量。.隔离式探水。在水量大、水压强、煤层松软和节理发育的情况下，直接探水很不安全，需要采取隔离方式进行探水，如掘石门时, 在石门中预先探放积水；或在巷道掘进迎头砌隔水墙，在墙外探水;此外，当相邻的煤层间距大于 20m时，还可采用隔离层打孔的方法, 探放另一煤层的老空积水。第五章实施计划及预期效果第一节 项目实施计划、项目组织机构塔河矿业有限责任公司成立由总经理任组长、总工为副组长、公司各部门负责人为成员的领导小组，统一领导和协调矿井水害综合 防治工作。同时，成立公司防治水工作领导小组办公室，具体负责防 治水的各项工作。对水害综合防治工作强化管理功能， 实行全过程监 督，确保水害综合防治工作的顺

29、利完成。二、项目资金管理 制定资金管理办法，确保水害综合防治工作资金足额到位；设立专门帐户，专款专用；资金要统一管理，统一调动，确保资金全部 用于水害综合防治工程之中；总经理要定期对水害综合防治资金的运 作进行监督。三、项目实施保障措施 1 .建立健全各项制度，抓好项目的实施和管理;2 .做好设备购置、到货验收、安装、调试到投入使用全过程的管理工作，确保项目投入的设备充分发挥效能;.制定施工安全技术措施。四、项目实施计划 具体安排如下: 1.2011年5月前: 进一步完善雨季防治水措施，建立起井田周边采空区动态管理台帐。2 . 2011年5月2011年7月: 调研资料，进行采空区水体富水特征的属性研究，进一步从理论上分析研究三元矿井水文地质条件特征和水文长观孔施工地点、层 位，确定各含水层径流、补给、排泄条件。3 . 2011年8月2012年10月: 根据水文长观孔所揭露的地质信息，利用弹塑性理论建立起各A4煤层上覆岩体内的裂纹的非线性应力应变关系；根据裂隙岩体损 伤本构模型，进行数值计算。4 . 2011年11月2012年5月: 完