防治水中长期规划

#/32目录前言3第一章、矿井概况与开发现状4第一节、矿井概况4一、矿井位置4二、矿井地形地貌4三、矿井交通条件4四、矿井气象4五、矿井采矿围4六、矿井开采煤层5七、矿井开采煤层顶底板5八、矿井地质构造5九、矿井瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向性、地温6第二节、矿井生产现状6一、矿井开拓系统6二、矿井通风系统7三、矿井运输系统8四、矿井供电系统8五、矿井供水、消防、防尘洒水系统9六、矿井安全监控系统9七、矿井通讯联络系统9八、矿井人员定位系统9九、矿井压风系统9十、矿井紧急避险系统9十一、矿井防灭火系统9第二章、矿井水文地质的基本情况10第一节、矿井水文地质概况10一、矿井区域水文地质10二、矿井水文地质12三、断层含、导水特征14四、矿井涌水量14五、矿井水文地质类型15第二节、井下排水系统15一、矿井排水系统15二、地面沉淀池排水16第三章、矿井主要水害16第一节、矿井充水因素分析16一、充水水源16二、充水通道17三、充水方式18第二节、矿井主要水害类型19一、大气降水和地表水水害隐患19二、顶板水水害威胁19三、老空水水害威胁19四、封堵不良钻孔20第四章、矿井主要水害治理方案21第一节、矿井发生突水的原因分析21第二节、矿井水防治的整体规划21一、矿井水防治整体思路21二、矿井水防治整体规划的确定23第三节、井下水害治理方案24一、留设防水煤岩柱24二、井下探放水25三、疏干降压25四、安全技术措施26第五章、矿井防治水实施计划与预期效果29第一节、矿井防治水实施计划29一、组织机构29二、资金管理30三、实施保障措施30四、实施计划30第二节、矿井防治水实施后的预期效果31一、预期效果31二、应加强的工作31矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。随着我矿步入矿井机械化改造联合试运转，转入正式生产，矿井水害成为继火灾、瓦斯事故后影响我矿生产安全的第三主要灾害。为了贯彻落实好《煤矿安全规程》第二百八十四条、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》、国家安监总局的《煤矿防治水规定》和上级主管部门的相关规定，杜绝水害事故的发生，保障从业人员生命与财产的安全，结合我矿的水文地质情况实际与矿井五年生产规划，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，落实“探、防、堵、截、排”等相应的措施。编制防治水中长期（五年）规划。同时要在整体规划的基础上，根据轻重缓急，抓好年度防治水工作，要严格检查，堵塞漏洞，防患于未然，确保矿井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、矿井概况与开发现状第一节、矿井概况一、矿井位置矿井位于彬县新民镇百子沟家山，隶属新民镇管辖。矿井地理坐标：东经108°9,32〃〜109°10’32",北纬35°02,49〃〜35°03'15〃。二、矿井地形地貌矿井地处陇东黄土高原南部，亦属陕北黄土高原南部塬梁沟壑区的一部分。井田塬梁破碎，沟壑纵横，地表起伏较大，地形轮廓为北高南低，东高西低，塬面高程一般为1120米左右，沟谷标高为+912米，相对高差208米左右。三、矿井交通条件矿井距彬县县城19km,距176km,南西距312国道、福银高速18km,彬县-矿山-旬邑公路从矿井东侧通过，道路平坦，交通运输便利。四、矿井气象本区为大陆性半干旱气候,年平均气温11.1℃,一月份最低平均9.1℃；七月份最高平均31.5℃。霜冻期为十月至次年四月。冻土层厚度最大50cm。年平均降雨量553mm，多集中在七、八、九月份，七月份最多，平均128.66mm。十二月最少，平均3.5山山。三至五月为西北季风期，最大风速为17m/s。五、矿井采矿围井田围由10个拐点圈定，井田东西长约1.5Km,南北宽约0.8km,面积约为0.7599km2,井田大致呈倒三角形状。开采煤层为5号、8号煤层，采矿许可证号：C6100002009091120037258,煤层开采标高+871〜+740m；截止2017年底,剩余保有资源/储量477.6万吨（其中5号煤层保有资源量1.503Mt,8号煤层保有资源量3.273乂土），矿井剩余可采储量252.02万吨。六、矿井开采煤层井田含煤地层为中生代中侏罗统组，厚度一般57—115m,最大厚度158.83m,含8个煤层。本矿井煤层分布有三层，编号3、5、8煤层，其中以8、5号煤层可采。煤层倾向，南部北倾，北部南倾，煤层倾角5~8°8煤层为最下部煤层，厚度3.00—5.97m,平均厚度为3.44mm,属低〜中灰、低〜中硫、低磷、中高发热量、高挥发分、含油、高熔灰分的不粘结煤〜弱粘结煤。5煤层其下与8煤层相距40.16m,煤层厚度变化0.10—4.00m,平均厚度1.65山，属富灰、中硫、高挥发分、含油、高熔灰分的不粘结煤〜弱粘结煤。七、矿井开采煤层顶底板5号煤层顶板为灰色泥岩、砂质泥岩并见炭质泥岩伪顶。底板为含根土的铝土质砂岩、泥岩与薄层炭质泥岩。8号煤层直接顶板为深灰色泥岩、砂质页岩与粉砂岩,并常见炭质泥岩伪顶,基本顶板为灰色细粒砂岩。直接底板为砂质粘土,多见炭质泥岩伪底。伪底之下多为灰色含鲕状小结核的铝土质泥岩夹细砂岩,遇水膨胀,有底鼓现象。八、矿井地质构造矿井位于近东西向次级向斜轴部,向斜南翼倾角8°,北翼倾角5°,在井田南部与二号井边界之间发育一条近东西向的正断层尸2,向东延至旬邑百子煤矿，向西延伸至二号井田围，断距3~21m,长约300m〜400m,除此之外，再未发现断层。由于尸2断层分布于矿井南部边界，对少部分煤层开采有所影响,对整个矿井煤层破坏影响不大,总体来说,矿井构造简单。从目前已有资料和该区已有矿井的开采情况来看,未发现有火成岩侵入,也未发现煤层有风化现象。九、矿井瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向性、地温1、瓦斯依据省煤炭生产安全监督管理局关于2014-2015年度第二批矿井瓦斯等级鉴定结果的通知“陕煤局发[2015]48号”文，矿井绝对瓦斯涌出量为0.54m3/min,相对瓦斯涌出量为3.97m3/t；绝对二氧化碳涌出量为1.19山3/山皿，相对二氧化碳涌出量为8.74m3/t,属低瓦斯矿井，2、煤尘根据煤矿安全装备检测中心2012年1月17日出具的《煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性鉴定检验报告》，煤尘火焰长度＞400山山，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为75%，开采煤层煤尘有爆炸性。3、煤层自燃倾向性根据煤矿安全装备检测中心2012年1月17日出具的《煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性鉴定检验报告》，开采煤层自燃倾向性等级为I类容易自燃煤层。4、地温、冲击地压根据我矿多年开采以与邻近矿区开采煤层情况，我矿煤层无地温、冲击地压现象。第二节、矿井生产现状彬县家坪煤炭##公司三号属镇办煤矿，1985年筹建，1987年投产，生产能力6万吨。2015年9月开始进行30万吨/年机械化改造工作，2017年12月完成了矿井联合试运转验收工作。一、矿井开拓系统1、矿井井筒矿井采用主、副、风三个井筒布置，单水平开拓，盘区开采。主斜井乂：3880754.135,Y：36515865.212,H：+939.860，方位61°，坡度22°,斜长380m；副立井乂：3880623.248,Y：36515796.840,H：+921.414,垂深137m；风立井乂：3880595.182,Y：36515741.276,H：+935.664，垂深143m。主斜井采用锚喷半圆拱支护,副立井、风立井为料石砌碹支护。2、矿井硐室中央泵房、水仓：布置在8号煤层副井底布置，中央水仓（主仓长56m,副仓长46m,水仓断面10.2m2,容积分别为485.5m3、398.8m3,合计容积为884.3m3）。中央泵房43m,断面12m2,中央水仓、泵房均采用锚喷半圆拱支护，支护厚度为300mm。中央变电所：布置在5煤北机轨合一大巷和5煤北回风大巷之间的联络巷中。长度28m,断面积9.6m2,采用锚网喷支护，采用独立回风。自救器接力站：布置在五煤西翼专用回风巷与五煤层西翼机轨合一巷之间的联络巷，长度28m,断面积9.6m2,采用锚网喷支护。3、矿井水平（盘区）大巷五煤机轨合一大巷：布置在5煤层中,采用工字钢支护,巷道断面变更为7.8m2,支护间距0.7m,上口净宽2.8m,下口净宽4.0m,净高2.3m。五煤回风大巷：布置在5煤层中，采用工字钢支护，断面变更为6.0m2,支护间距0.7m,上口净宽2.2m,下口净宽3.1m,净高2.3m。4、采掘工作布置回采工作面采用倾向长壁一次采全高采煤方法,机械化采煤,单体液压支柱配n型钢梁控制顶板，全部跨落式管理顶板。掘进工作面采用爆破破煤,刮板输送机运煤,工字钢梁梯形支护。二、矿井通风系统矿井通风方式：中央并列式；矿井通风方法：机械抽出式。主斜井、副立井进风，回风立井回风，地面安装FBCDZ-N016A型防爆轴流对旋式通风机二台，一台工作，一台备用，电机功率：2X55KW,风量1600m3/min,反风率：60%。回采工作面采用“U”型通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。三、矿井运输系统1、主斜井安装一台DTL-1000/20/2x110胶带运输机运输煤（矸），电机功率2x110kW,带宽B=1000m*带速V=1.6m/s,输送量Q=150t/h,输送长度390米。2、副立井安装2JTPT.6X0.9P型矿用提升绞车，配备1t普通标准罐笼，提升人员、材料、矸石，电机功率132KW,选用24.5mm钢丝绳。3、采煤工作面运煤（矸）经工作面刮板运输机一运输顺槽刮板运输机一运输顺槽带式输送机一五煤机轨合一巷一、二部带式输送机一主斜井煤仓一主斜井胶带运输机一地面。4、掘进工作面运煤（矸）经跟迎头刮板运输机一巷道型带式输送机一五煤机轨合一巷一、二部带式输送机一主斜井煤仓一主斜井胶带运输机一地面。5、采掘工作面材料运输地面一副立井一副立井五煤车场一五煤机轨合一巷一采掘工作面。四、矿井供电系统1、地面供电矿井生产区建有一座10/0.4KV变电所，其中一回电源以LGJ-150/10km的10KV线路引自洪35/10KV变电站，另一回电源以LGJ-150/5Km的10KV线路引炭店35/10KV变电站。矿井生产区10KV变电所安装2台S11-800/10/0.4KVA型电力变压器，以380/220V电压供地面用电。2、井下供电井下供电采用两回10KV直接下井的供电方式。五煤机轨合一巷布置中央变电所一座（电压660丫），向采掘工作面、辅助设备、排水设备供电。布置工作面配电点一座，向采煤工作面供电（电压1140V）五、矿井供水、消防、防尘洒水系统矿井地面修建设200m3静压水池一座，供水、消防、防尘主管路采用①50无缝钢管，支管e25无缝钢管。管路已全部铺设至矿井所有巷道与采掘工作面。六、矿井安全监控系统矿井安装了J73N型煤矿综合监控系统。井下安装了3组分站，配备26个探头，对井下采、掘、运各环节的瓦斯、风速、负压、温度、一氧化碳等进行安全环境监测。七、矿井通讯联络系统矿井调度室安有程控，确保矿外联系方便；在地面调度室设置有JSY-2000-03D型数字程控交换机一台，井下各采掘工作面、运输点与主要硐室均安设有防爆，确保了井上下通讯畅通。八、矿井人员定位系统矿井配置了一套J237型人员定位系统，井下安装3台JF82型分站，12个接收器，对入井人员实现全覆盖检测。九、矿井压风系统矿井地面配备两台DH-175A型喷油螺杆式空压机，一台工作，一台备用。压风主管选用①108X4mm无缝钢管，支管“50X4。压风自救系统管路已全部辐射各避灾路线和采掘工作面。十、矿井紧急避险系统矿井在5号煤西翼机轨合一巷与5号煤西翼总回风巷之间联络巷建设、安装了自救器接力站，并配套了相关设备和材料。十一、矿井防灭火系统矿井在工业广场办公楼北侧设黄泥灌浆搅拌站、泥浆池。黄土经搅拌机搅拌均匀后，经管路输送至回风立井，通过重力进入五煤机轨合一巷、工作面运输顺槽，对采空区进行灌浆。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、矿井区域水文地质1、地形地表水矿区位处泾河流域中游，地表水呈树枝状分布，泾河与其支流流量随季节而动态变化。泾河几个较大支流如四郎河、红星河、西孔河、水帘河、南沟河、大路河等年均流量不大，多为0.2—0.8m3/s。区百子沟河自北向南穿过矿井东南部边界，流入泾河，为常年流水，平均流量0.2m3/s,最小流量0.0667m3/s，流量甚小且受季节影响明显2、区域含、隔水层（1）、孔隙潜水含水层①、第四系冲洪积孔隙潜水含水层分布于泾河与支流河谷和部分荒溪中，上部为砂质粘土与粉砂为主，下部为砂与泥砂填隙的卵砾石层，厚度几米~18米。据泾河滩A4水文普查钻孔抽水资料：单位涌水量为2.96L/s-m；泾河支流简易抽水试验：单位涌水量0.65L/s-m。在不同的沟谷中矿化度不一，可从0.29g/L变化至4.58g/L。主要受大气降水补给，其次为基岩裂隙水补给，潜水面因季节动态变化。②、第四系黄土孔隙潜水含水层广泛分布于残塬、梁峁与沟谷斜坡地带，上部为马兰组（Q3m）黄土，厚度0—15m,为浅黄色砂质粉土，发育垂直节理，多见陡壁、落水洞（孔）和土柱等独特地貌景观，透水而不含水；中部为组（Q2L）黄土，其中夹有10余层古土壤层，最大厚度120m左右。该层中上部孔隙性稍好，可见民用水井，是相对弱的含水层，据水文地质普查，邻区彬县境五眼井抽水实验，单位涌水量0.04—0.58L/s•m,由大气降水补给，矿化度一般在0.5g/L;下部午城组（Q1W）粘土质黄土，致密坚硬程度略高于夹有的古土壤层与钙质结核层，厚度约50m左右，有相对隔水作用。③、新近系保德组粘土隔水层彬一旬地区广泛分布，厚度变化大可由0—80m左右。上部为浅棕一桔红色石化粘土和砂质粘土，具隔水作用；下部夹有不稳定浅棕—浅灰褐色砾石层，最厚可与10m,是厚度不大的含水层，泉涌流量大者5L/s,小者仅0.005L/s,矿化度一般0.3g/L。补给源以降水渗入为主。此含水层常与下伏含水层接触（白垩系下统碎屑岩）局部形成联合蓄水构造，其水质、补给和排泄出现多样化。（2）、基岩裂隙承压含、隔水层①、白垩系下统洛河组和宜君组含水层分布较广,以中粗粒砂岩和砾岩为主,砂岩约占20—30%,砾岩约占70—80%,砂质泥岩甚少。粗碎屑岩类分选差,孔隙接触,砂质填隙,泥质胶结。据统计单位涌水量平均0.3305L/S・m。富水性中等。②、侏罗系中统安定组相对隔水层区域分布普遍，厚度30—12向，变化大。岩性以泥岩为主夹有含砾粗砂岩，两者比例3：1,富水性极弱，可视为相对隔水层。③、侏罗系中统直罗组弱含水层分布普遍,岩性以中—细粒砂岩为主,泥质胶结。邻区彬县聚煤盆地,岩性、结构、胶结物与其类型与本区可以对比,钻孔抽水实验单位涌水量0.00005—0.0026L/s.m,渗透系数0.0035—0.01646m/d,矿化度为2.37—20.45g/L,富水性弱。④、侏罗系中统组弱含水层该组为煤系地层,上部为灰白色中—粗粒砂岩间夹泥岩,中下部为炭质泥岩，粉砂质、炭质泥岩与煤层，涌水量0.00046—0.000741/s.m,渗透系数0.00038—0.001274m/d,富水性微弱。⑤、侏罗系下统富县组为相对隔水层主要由铝土质粘土岩和细砂岩组成，为较好的隔水层。⑥、三叠系上统胡家村组相对隔水层为煤系地层基底，砂质泥岩、泥岩与细—粉砂岩间层。该层埋藏深，裂隙不发育，水量极少。3、区域地下水补给、径流与排泄条件浅析由于本区有独特的地质地貌条件，决定了不同类型地下水的补、径、排条件的一般性和特殊性。地下水主要受大气降水补给，补给量受降水形式、降水强度、含水层岩性特征、地形地势与地貌等多种因素控制。浅层地下水承受补给后由地势高处向低处流动，被沟谷切开后以渗流或泉涌的形式排泄于地表。基岩裂隙水承受潜水、地表水与大气降水补给，向深部运移，沟谷切出地表后，以泉的形式排泄于地表，部分向深部运移形成高矿化度的承压水。本区基岩裂隙水顶托补给不太明显。二、矿井水文地质1、地表水矿井井田仅有一条百子沟河自北而南从井田东部穿过，向下游汇入泾河。百子沟河为长年流水，春冬季节流量小，夏秋季节流量较大，主要靠大气降水补给，一般流量0.2m3/s,最大流量10.7m3/s,最小流量0.0667m3/s,除此外，井田其它沟谷均为季节性流水。2、含水层根据矿区详勘地质报告与矿井水文地质类型划分报告分析,该矿井田共有以下几个含水层组,由上至下简述如下：(1)、第四系松散沉积物孔隙含水层(Q)该层为沟谷带状分布的全新统洪冲积物,上部以浅棕色砂质粘土为主,下部为含泥沙的卵砾石层。富水性中等，补给来源以大气降水为主。水质为HCO3-Ca-Na型，民用水井以此含水层为取水层。(2)、下白垩统洛河组砂岩含水层(K11)该层岩性以棕红色中粒砂岩为主，局部夹灰色砾岩，泥钙质胶结，松散，具有大型交错层理，裂隙发育，水质为HCO3-Ca-Mg与HCO3-Na-Mg型，为基岩中等富水性含水层。据邻近燕家河井田水Y4号钻孔对洛河组砂岩含水层抽水试验，单位涌水量0.16751/$.山，渗透系数0.1137m/d,水化学类型HCO3-Ca・Mg型，矿化度0.4858/1,为中等富水含水层。(3)、中侏罗统直罗组下段含水层(J2Z1)该层岩性主要由中粗粒砂岩组成，底部粒度变粗，为含砾粗砂岩。泉水出露较多，最大流量为0.78L/s，水质为HCO3-Na-Mg型淡水。据邻近燕家河井田水Y4号钻孔对直罗组、组含水层混合抽水试验，单位涌水量0.0002435L/S・山，渗透系数0.000476m/d,为极弱含水层。(4)、中侏罗统组砂岩含水层(J2y)该层普遍分布，岩性以泥岩、砂质泥岩、粉砂岩互层为主，夹炭质泥岩和煤层，厚度14.18-64.4m。除部分砂岩层弱含水外，其余均为相对隔水层。由于含水层是处于封闭状态的裂隙承压含水层，对组进行抽水试验后，确定该组为富水性微弱的含水层。3、隔水层根据矿区详勘地质报告与矿井水文地质类型划分报告分析，该矿井田共有以下几个隔水层组：(1)、新近统保德组红色粘土隔水层(N2b)该层分布于百子沟谷两岸基岩之上。上部以浅棕红色砂质粘土为主、致密、塑性强，含钙质结核，厚0〜70m,为良好的隔水层。(2)、下白垩统宜君组砾岩隔水层(K1y)该层岩性为灰色砾岩，砾岩成分有石英岩、砂岩等，钙质胶结，致密坚硬，视为隔水层。(3)、中侏罗统直罗组上段隔水层(J2Z2)该层岩性由紫杂色泥岩、粉砂岩组成，厚度27.94〜64.36m,该段因厚度大，分布较稳定，为上、下含水层之间的相对隔水层。(4)、下侏罗统富县组隔水层(Jf)该层一般分布不均匀，岩性以杂色泥岩、砂质泥岩为主，局部夹薄层粉砂岩，泥质胶结，视为局部隔水层。4、地下水补给、径流、排泄条件(1)、第四系松散沉积层孔隙潜水主要受大气降水补给，其次为地表泾流补给，潜水由北向南，由高处向低处流动，最终以下降泉的形式在低洼或沟谷地带排泄于地表；同时地表水体沿下部基岩风化裂隙或其它节理、裂隙下渗补给。(2)、碎屑岩类孔隙、裂隙水露头区直承受地表水与大气降水渗透补给，埋藏区受区域侧向补给和上部地下水渗透补给，形成深层承压水，含水基岩岩层被沟谷切割其水以泉的形式(具承压水性质为上升泉)排泄于地表。三、断层含、导水特征矿井位于近东西向次级向斜轴部，向斜南翼倾角8°，北翼倾角5°，在井田南部与二号井边界之间发育一条近东西向的正断层尸2，向东延至旬邑百子煤矿，向西延伸至二号井田围，断距3〜21m，长约300m〜400山。由于F2断层分布于矿井南部边界，对少部分煤层开采有所影响，对整个矿井煤层破坏影响不大，除此之外，在513工作面掘进时遇2.5m小断层，但无水涌出，总体来说，矿井构造简单导水性较弱。四、矿井涌水量1、矿井目前涌水情况目前，矿井正常涌水量一直稳定在50〜80m3/h左右，涌水主要来自斜井和井底车场越界的百子沟矿老巷长流水。由于近两年矿井一直进行技术改造，工作面无涌水。根据调查，井下巷道掘井过程很少遇到煤层出水现象，8号煤以上的含水层富水性较弱，工作面回采后顶板仅有少量淋水与底板渗水现象发生，出水量约5〜6m3/h。2、近五年矿井涌水量预测矿井计划未来5年开采5号煤层、8号煤层。513首采工作面于2016年9月份掘成，掘进期间虽然无水，但由于5号、8号煤层（以往开采资料）采后导水裂隙带沟通了组与直罗组含水层，预计矿井涌水量会有一定量的增加。借鉴邻近矿井5号、8号煤层水文资料，采用比拟法，按矿井30万吨/a的生产能力，计算矿井一般涌水量为88.75m3/h,最大涌水量为139.5m3/h。五、矿井水文地质类型矿井涌水主要来自煤层以上的砂岩孔隙裂隙水。根据《彬县家坪煤炭##公司三号矿井水文地质类型划分报告》，矿井一般涌水量为88.75m3/h,最大涌水量为139.5m3/h。现矿井实际一般涌水量为30m3/h,最大涌水量为50m3/h。水文地质勘探类型为二类一型，即5号煤层水文地质为简单型，8号煤层水文地质为中等型。第二节、井下排水系统一、矿井排水系统矿井中央泵房、水仓布置在8号煤层副井底布置，中央水仓（主仓长56m,副仓长46m,水仓断面10.2m2,容积分别为485.5m3、398.8m3,合计容积为884.3m3）。泵房安装4台150D30X6型矿用离心式水泵，正常涌水时1台工作,2台备用,1台检修,最大涌水时2台同时工作；两趟排水管路由副立井底水泵房经管子道,沿副立井井筒敷设至地面,矿井涌水全部排至地面污水处理站。盘区不设置水仓，工作面涌水通过聚集到临时水窝，采用潜水泵抽排至大巷水沟，自流至中央水仓。二、地面沉淀池排水矿井水经地面沉淀池沉淀，再进入净化处理系统后，通过水沟排入百子沟。第三章、矿井主要水害第一节、矿井充水因素分析一、充水水源1、大气降水据彬县气象站资料，井田平均降雨量553mm,多集中在七、八、九月份，而蒸发量远大于降雨量，加之地表泄水条件较好，大气降水以面流和片流的形式很快排泄到沟谷流走，只有少量降雨下渗补给水层。矿井涌水量与大气降雨没有关系。2、地表水区地表水系只有百子沟属常年流水，在井田东部自北而南穿过井田，年均流量0.2m3/s,流速1.3m/s,其他均为季节性沟谷流水。地表水只在局部基岩出露区域与含水层存在较弱的水力联系，与矿井涌水不存在水力联系。矿井未来5年开采位于西南部的5号煤层与西南部的8号煤层，远离河流，百子沟河不对矿井充水造成威胁。3、地下含水层水8号煤层位于组底部，其开采期间直接充水含水层为组砂岩含水层。由于组含水层富水性极弱，裂隙不甚发育，加之煤矿工作面较短，顶板冒裂带发育不高，含水层对开采影响不大，生产过程涌水量不大，未发生过集中出水现象，采后顶板冒落区有少量淋水现象，底板有慢慢向外渗水现象发生。5号煤层位于组中部，其直接充水含水层将不仅来自组砂岩含水层，还将来自直罗组下段含水层水。4、采空区积水矿井井主体构造为一向斜，8号煤层开采以来，已经形成一定面积的采空区，采空区主要位于向斜的两翼。从矿井水文地质观测资料反映，矿井采空区没有积水现象。但从矿井安全管理角度，在准备8号煤层盘区巷道，对采空区留设40m的隔水煤柱，巷道留设排水沟，一旦采空区有涌水，可以自行流入盘区水仓，再由盘区水仓水泵、中央水仓水泵接续排至地表。5、构造水513工作面掘进时遇2.5m小断层，但无水涌出，以往开采东南部8号煤层时，未揭露断层，井田暂未发现构造水的存在。6、废弃矿井水目前矿井涌水主要来自东部百子沟煤矿越界巷道涌水。二、充水通道1、采动裂隙矿井断裂构造不甚发育，通过调查，矿井的充水通道主要为煤层采空顶板冒裂所形成的导水裂隙。即将开采的5、8号煤层属缓倾斜煤层，采用全部垮落法管理顶板，上覆岩层主要为泥质胶结的砂岩和砂质泥岩。根据邻近矿井岩石力学试验结果，属于中硬岩石，分别选取原国家煤炭工业局（2000年）颁布的《建筑物、水体、铁路与主要井巷煤柱留设与压煤开采规》中介绍的导水裂隙带计算公式一与公式二对导水裂隙带高度进行了计算：公式一：10（£M用=1.6^M+3.6+56公式二：Hf=20.\ZM+10式中Hf—导水裂隙带最大高度，m£M一累计采厚，取采高1.65m公式一计算结果Hf=32.04m，公式二计算结果Hf=35.69m由以上两个经验公式计算出的导水裂隙带基本相近。为安全其间，采用数值较大的公式二估算结果。矿井5、8号煤层位于组中部，与下白垩统洛河组砂岩中等富水性含水层之间有中侏罗统直罗组上端隔水层（厚27.94〜64.36m）和下白垩统宜君组砾岩隔水层（厚30〜60m）,5、8号煤导水裂隙带一般不会沟通到洛河组砂岩含水层，导水裂隙带高度仅发育至中侏罗统直罗组下段弱含水层，未来直罗组砂岩含水层与组砂岩砂岩将会成为矿井的直接充水水源。2、封堵不良钻孔井田仅有的51号一个钻孔，由于时间久远，虽已封孔，但不能保证全部封闭质量合格，封闭不良的钻孔会成为煤层上下各含水层的联系通道，采动过程中一旦被揭露，煤层顶底板充水含水层地下水将沿着钻孔补给采掘工作面，造成矿井的涌（突）水事故。3、其他导水通道煤层上覆基岩以细粒砂岩、粉砂岩、泥岩为主。含水层、隔水层呈互层结构，相互间隔，煤系地层天然状态下地层裂隙不发育，垂向补给极差，侧向补给由于其渗透性差而微弱，故其为弱的充水通道。三、充水方式矿井充水通道主要来自井筒淋水、采掘工作面顶板淋水和目东部百子沟煤矿越界巷道涌水，因此本矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部（老空与日后灌水灭火遗留下的巷道积水）可能发生突水。第二节、矿井主要水害类型矿井从机械化改造以来，开采活动集中在井田5号煤层中，未来5年煤矿生产主要集中在矿井西南部的5、8号煤层，下面主要根据矿井采掘规划，针对近5年开采情况分析开采受水害影响程度：一、大气降水和地表水水害隐患矿井未来五年，工作面回采集中在井田西南部的5号、8号煤盘区，该地段远离百子沟河流，煤层埋深在200m以上，大气降水和地表水对开采的影响不明显。二、顶板水水害威胁在未来五年，该矿井开采5、8号煤。5、8号煤层位于组中部，与下白垩统洛河组砂岩中等富水性含水层之间有中侏罗统直罗组上端隔水层（厚27.94〜64.36m）和下白垩统宜君组砾岩隔水层（厚30〜60m）,5号煤导水裂隙带一般不会沟通到洛河组砂岩含水层，导水裂隙带高度仅发育至中侏罗统直罗组下段弱含水层，未来直罗组砂岩含水层与组砂岩砂岩将会成为矿井的直接充水水源。直罗组、组裂隙含水层整体富水性为弱到极弱，但是存在新开采地段砂岩静水储量对开采的影响：在回采初期基本顶冒落后，涌水量可能较大，当涌水量达到稳定后逐渐变小，这部分水对矿井涌水影响有限。三、老空水水害威胁据记载，在明清时期矿井就有小窑采煤，东南边界百子沟河西侧曾有老窑分布，矿井采取过防护措施。矿井投产后在8号煤开采过程中未遇到过老窑。但井田周边矿井越界开采现象严重，并有采掘巷道遇到越界巷道后涌水事故发生。井田围东部百子煤矿主采8号煤层，5号煤层局部进行了开采，2013年关闭。尽管两矿井田之间留有100米河床保安煤柱，矿井曾在井底车场附近施工与斜井施工中遇到百子沟煤矿的越界开采巷道，并先后发生了两次透水现象，涌水量分别达8m3/h与45m34。由于百子沟煤矿地势高，该两处巷道一直为长流水，且水量一直较为稳定。井田北侧百子沟五矿主采8号煤层，该井田西翼5号煤层厚度仅为1〜1.2米左右，未开采，对家坪三号井5号煤层开采没有影响，但8号煤层有越界开采形成的采空区。西南边界家坪二号矿井已停产关闭，但存在越界采空区。矿井曾通过彬县煤炭局与彬县煤炭协调，对北部边界的彬县煤矿五号井与西南边界的家坪二号井越界围基本掌握。矿井未来几年开采5、8号煤层，开采区域主要集中于井田西南部西翼下山区域，北侧百子沟五矿5号煤层未开采；南侧家坪二号井有越界开采现象，但是和该矿开采区之间有断层阻隔，因此相邻矿井采空区积水的威胁不大。四、封堵不良钻孔井田仅有的51号一个钻孔，由于时间久远，虽已封孔，但不能保证全部封闭质量合格，封闭不良的钻孔会成为煤层上下各含水层的联系通道，采动过程中一旦被揭露，煤层顶底板充水含水层地下水将沿着钻孔补给采掘工作面，造成矿井的涌（突）水事故。根据充水因素分析，该矿矿井主要水害类型为顶板砂岩水裂隙水、关闭的百子煤矿（空）水害构成，是该矿防治水的重点。矿井开采时的涌水量虽不大，但在准备矿井8号煤层盘区，会发生不明老（空）积水，影响矿井正常生产，甚至发生人身伤亡事故，会给矿井防治水工作带来一定难度。在今后生产建设中采取以下防治水措施：加强矿井地测防治水的预测预报工作，建立和完善水害防治规章制度，编制完善年度防治水设计，建立水害防治的长效机制，建立合理完善的矿井防排水系统，按照“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，坚持水害防治“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采（掘）”的十六字原则，加强地测防治水技术基础资料的收集和管理，加强现场涌水量测量与水害预测预报，加强职工教育培训，了解掌握突（透）水预兆知识。在今后生产和建设过程中，应采取“防、堵、疏、排、截、探、拦”七项水害综合治理措施，提前对存在老（空）积水区域进行探放和疏导，加强对洛河组含水层的防，杜绝矿井透水事故发生，实现矿井安全生产。第四章、矿井主要水害治理方案第一节、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。根据矿区水文地质条件可能会发生的水害有：1、掘进时可能遇到小的地质构造，产生裂隙水；2、目前矿井采空区处于8号煤层东部，在西部准备施工过程中管理不善可能造成防尘与其他生产用水漏入采空区造成积聚而导致事故；3、钻孔封孔不彻底，5号煤层、8号煤层在51号钻孔附近回采或掘进时，导致矿井突水；4、矿井工业场地标高问题，目前工业场地标高虽较高，但下瀑雨时可能导致部分水流入井下造成事故。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，减少矿井正常涌水与降低生产成本，使煤矿资源得到充分合理的回收。为此，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：必须配备相应的探放水设备，编制探放水设计，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：①巷道掘进接近采空区;②巷道掘进接近51钻孔；③巷道接近或需要穿过含水层；④采掘工作面接近各类防水煤柱时；⑤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、积水老空时，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、突水量与透水量的大小，在矿井下修建水仓，截断与缓冲矿井涌水、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，应与时观测水情，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与检修和备用的抽排水设备，排水能力必须根椐矿井涌水量的大小满足《防治水规定》、《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，观测矿井含水岩层出水性质与附近老空积水的位置，预测老空水量，总结活动规律。6、井下探水，在井下掘进工作面，接近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。7、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。8、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。9、建立可靠的排水系统和排水设施，加强维护，必须具备应急备用水泵，保证正常排水不淹井。10、水仓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。11、保证水泵正常运转，备用泵保持良好状态。水泵、水管、闸门、排水的电线路，必须经常检查和维护，在雨季前，必须全面检查一次，并对全部工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验，发现问题即时处理。12、水仓水位要经常保持在最低限度，排水泵工人要严守工作岗位，当出现停电或发生其它意外停泵时要即时向值班人员汇报水位上升情况。13、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地层裂隙水与东部百子煤矿老空水防治上，从源头上掐住或减少对地层、保安煤柱的破坏，加强的探放，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。针对上述情况，特提出水害整体防治规划如下：（一）、防治突水规划1、因井田勘探工程较少，要进行补充勘探，与时修编水文地质报告，完善水文补勘，分析地层水的赋存规律，明确老空水的静水位标高与水力联系，对隔水层的厚度承压进行专门的验算，进一步查清老空水对8号煤层开采中的影响与能否造成大的水患，不断完善老空水的防治水方案。2、对有51钻孔必须留设合理的保护煤柱或进行探放水。3、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，特别是接近老空区时，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，揭露和接近老空区。（二）、防地表水入井规划1、对采空区上部形成了地面裂隙和塌陷，采用注浆充填的方法，堵死或减少采空区补给源头，对发现的漏水沟渠和河床要与时堵漏,地面裂隙和塌陷地点必须与时填塞；2、在雨季时生产技术科要派专人定期对井田围地表裂隙、陷落与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。（三）、防治空水规划1、有计划的进行物探等手段，分析研究老空水分布围，保证正常生产。2、健全老空区探放水体制3、对老空区要按照规程的有关规定进行密闭，留设导水孔，加强观测，与时将采空水排出；建立井田与相邻已关闭的百子沟、家坪二号井、五号井采空区动态管理机制，掌握其采空围、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。一、留设防水煤岩柱采用留设防水煤岩柱的方法把导水裂隙、老空区水、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，在遇到以下情况之一时，必须探水：（1）接近水淹或情况不明的井巷、老空、老巷时；（2）接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带时；（3）接近或需要穿过强含水层时；（4）接近未封闭或封闭不良的导水钻孔时；（5）接近各类防水煤柱或打开隔离煤柱放水时；（6）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）接近有水或有稀泥的灌浆区时；（8）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。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。矿井疏干降压主要有三个方法：方法一：地表疏干地表疏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疏干方式。四、安全技术措施(一)探放水安全技术措施1、在接近老空区、含水层、可能与河流等水体相通的断层破碎带时，应加强探水工作。2、打开水体隔离煤柱前要作好探水工作。3、接近断层、未封闭又可能突水的钻孔时应加强探水。4、在采动影响围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。5、在采、掘工程接近其它可能突水段时要加强探水。6、坚持做到“接近构造前与时探水”、“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，必要时应与时注浆预防突水。8、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。9、探放水期间防止有害气体溢出的措施(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。(2)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。(3)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，要与时切断电源，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。10、必须与时排查分析本矿井区域的老空区积水情况，定期收集、调查、核对相邻矿井情况，并建立台帐。本矿井积水区和矿井界外100m围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、积水上下限标高，修订积水线、探水线和警戒线。11、对矿井新开拓的盘区、采掘工作面要进行水文地质条件分析，地质“三书”要说明新开拓的盘区、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。12、矿井接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻矿井时，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。13、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与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，必须编制专门的探放水设计，严格按批准的措施执行。14、矿井探放水时，必须撤出受水害威胁区域的所有无关人员：有突水预兆时，必须立即撤出井下受水害威胁区域的所有人员。15、矿井探、放水工程必须由矿井总工程师组织地测、技术、安全、施工单位等有关人员，对工程质量进行验收、评价。16、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。17、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，应采取有效措施，确保安全。（二）疏水降压安全技术措施1、回采工作面回采完毕时，应在封闭采空区的密闭上设出水孔，防止采空区积水。2、放水前应对水量、水压与煤层透水性进行分析并预测，根据排水设备能力与水仓容量，制定放水的步骤并控制放水量，避免盲目性。3、放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以与有无有害气体等情况，发现异常时与时采取措施。4、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。7、情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。8、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与其最洼点的具体位置和积水外缘标高，向外推60m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“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