龙霸矿业有限公司龙坝煤矿防治水中长期规划

四川龙霸矿业XXX龙坝煤矿防治水中长期规划四川龙霸矿业XXX龙坝煤矿2015年6月根据《煤矿防治水规定》（国家安全生产监督管理总局28号令）、《四川省煤矿防治水细则》（川安监〔2010〕157号）规定，依据《龙坝煤矿勘探地质报告》（二零七地质队，2010年7月）、《龙坝煤矿初步设计》（四川省煤炭设计研究院，2012年8月）、《龙坝煤矿初步设计安全专篇》（四川省煤炭设计研究院，2012年6月），结合龙坝煤矿建设工程施工计划，特制定本规划。第一章矿井慨况龙坝煤矿为新建矿井，位于五通桥中心城区151°方向、直距约8km处，横跨乐山市五通桥区桥沟镇、金粟镇、辉山镇，主要属桥沟镇管辖。矿区0.2km接入G213国道公路，向北15公里连接乐宜高速五通入口、25km连接乐自高速九峰入口，向南22km连接乐宜高速犍为入口。矿区属犍乐煤田寿保矿区龙坝井田，面积20.8861km²、查明资源储量4072.9万吨，矿井设计生产能力60万吨/年。矿井采用斜井开拓，主斜井、副斜井、西回风斜井位于火电厂，利用主斜井安设带式输送机担负煤炭、矸石运输和部分进风任务，并在其中敷设电缆、排水管线等；利用副斜井用防爆无轨胶轮机车担负矿井运送材料、设备和人员任务，并兼做主要进风任务；利用西回风斜井担负矿井中部资源和西部资源开采的回风任务，并在其中敷设瓦斯抽采管路。后期在北东边界响滩子附近规划东进风斜井和东回风斜井担负开采东翼资源辅助进风和回风任务，并兼做安全出口；在西部边界杨砖场附近规划西进风斜井担负辅助进风，并兼做安全出口。矿井划分为+55m和+15m两个水平，水平间采用暗斜井连接。矿井采用倾斜长壁采煤法，后退式开采，全部垮落法处理采空区。回采工作面采用“两面三巷”对拉布置，即在煤层中沿煤层倾斜方向布置工作面运输巷，担负工作面进风和煤炭运输及行人任务；在工作面两侧沿煤层倾斜方向布置工作面回风巷担负材料、设备运输和回风任务；利用上一工作面的回风巷作为下一工作面的回风巷。矿井经川发改能源[2012]463号《四川省发展和改革委员会关于乐山市龙坝煤矿项目核准的批复》核准，川矿建施许[2012]082号《施工许可证》许可，煤矿于2012年12月开工建设。第二章矿井水文地质一、水文地质情况1、水文地质概况煤矿地处四川盆地西南缘，属丘陵低山侵蚀、剥蚀构造地貌。区内多单面山，顺向坡平缓，反向坡陡峻。矿区总体地势北东高、南西低，局部向岷江倾斜。最低点位于金粟桥沟心，标高+330m（为区内最低侵蚀基准面）。区内为树枝状水系，均属位于分水岭地带的短头冲沟，主要沟谷有棉花沟、黄鳝洞、平桥河等，均具有山溪河流陡涨陡落的特征。井田西侧岷江为区内大的地表水体。区内主采煤层均未出露地表。2、主要含（隔）水层特征（1）第四系全新统（Q4）冲洪积孔隙含水层分布于矿区西、西南部岷江河一、二级阶地为主，岩性为砂土、卵石，厚度10～30m，富水性虽强，但远离矿层，对矿床无充水影响。残坡积孔隙含水层分布于矿区山坡及丘顶区，岩性为粘土、碎块石，厚0～14.07m，富水性弱且远离矿层，对矿床无充水影响。（2）侏罗系中下统自流井组裂隙含（隔）水岩组钻孔揭露厚度0～35m，零星出露分布于中东部，残存少量下部地层。岩性为紫红、灰绿等杂色粘土岩、灰色泥质灰岩夹少量灰色细粒长石石英砂岩，底部一层杂色砾岩。该层以帽子形式分布在山顶部位，富水性极弱或属隔水层，距矿层>280m，对矿床无充水影响。（3）三叠系上统须家河组a、须家河组第五段裂隙含（隔）水岩组厚0～94.36m，出露不全，分布于矿区南西部及冲沟上部，由灰、灰白色厚层状中粒长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩、砂质粘土岩组成沉积旋回，中部含K10煤层，地表分布K10煤层小煤窑坑口，钻孔也有揭露采空区现象，矿坑水一般自流，少量斜井开拓，存在老窑积水，总体富水性弱。区内K10煤层距K7煤层>200m，充水影响较小。b、须家河组第四段裂隙含（隔）水岩组厚67.99～103.00m，顶部为灰色中厚～厚层状细粒长石石英砂岩、砂质粘土岩、粘土岩，下部灰白色厚～巨厚层状中粒长石石英砂岩，夹少量透镜状砂质粘土岩、粘土岩，属裂隙弱含水层。该层位于K7煤层上部85.06～120.63m，对矿坑充水有一定影响。c、须家河组第三段裂隙含（隔）水岩组上部厚25～50m为灰色厚层状细粒长石石英砂岩、粉砂岩、砂质粘土岩的韵律互层，夹炭质页岩及煤线，属隔水层；下部厚54～67m为灰白色厚～巨厚层中粒含长石石英砂岩，夹细粒含长石石英砂岩及少量透镜状粉砂质粘土岩，属裂隙含水层，富水性弱。该含水层距K7煤层约0.22～31.43m，为矿床直接充水岩层。d、须家河组第二段裂隙含水岩组上部厚28～33m为浅灰、灰、深灰色薄～中厚层粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、炭质页岩及K6、K7煤层，邻区开采同层位矿井井巷及采煤工作面呈干燥状，属隔水层，富水性弱，含水性较均匀。3、矿井水文地质条件区内可采煤层位于当地侵蚀基准面及地下水位以下；矿床将以斜井方式开拓，矿坑水需专门抽排；顶板砂岩裂隙含水岩组为开采K7煤层主要充水岩组；底板砂岩裂隙含水岩组可能为底板充水岩组，顶、底板砂岩裂隙含水层总体富水性弱。K10煤层老窑水是未来矿坑突水主要隐患，可能导致矿坑发生突水淹井事故。根据勘探报告及该报告评审意见书（川评审[2010]198号），煤矿水文地质类型属顶、底板裂隙含水层直接充水的简单型。但是根据《煤矿防治水规定》，龙坝煤矿开采K10煤层资源受邻矿老空水威胁，因此，龙坝煤矿属以顶、底板砂岩裂隙含水层、老采空区积水充水为主、水文地质条件中等的煤矿床。4、邻近矿井和小窑涌水以及废弃矿井、小窑老空积水情况龙坝煤矿属新建矿井，北西以庙子沟煤矿为界、北东为五通桥区辉山矿段勘探区，南以庙儿山煤矿为界，东南毗邻和邦集团吉祥煤矿龙洞湾井。北西庙子沟煤矿为斜井开拓，开采K10煤层，生产能力6万吨/年，采用斜井开拓。南面庙儿山煤矿为斜井开拓，开采K10煤层，生产能力6万吨/年，采用斜井开拓。东南和邦集团吉祥煤矿龙洞湾井，开采K10煤层，生产能力30万吨/年，采用立井+斜井综合开拓。龙坝煤矿除与庙子沟煤矿矿井边界线重叠外，与庙儿山煤矿、吉祥煤矿龙洞湾井之间至少相隔50m，局部地段达460m，这些矿井目前均处于生产状态，机械抽排水，形成大范围积水可能性较小，且矿井南侧K10煤层资源多已采空，因此，庙儿山煤矿、吉祥煤矿龙洞湾井K10煤层采空区积水对龙坝煤矿开采影响微弱。庙子沟煤矿以及本矿范围内K10煤层采空区积水对龙坝煤矿井巷掘进穿采空区、K10煤层开采产生影响，是未来龙坝煤矿开采K10煤层时面临主要水患威胁。龙坝煤矿周边均为生产矿井，可采煤层均未出露地表，尚未发现其余的小窑、老窑开采。5、地表水体区内为树枝状水系，均属位于分水岭地带的短头冲沟，主要沟谷有棉花沟、黄鳝洞、平桥河等，均具有山溪河流陡涨陡落的特征。区内对矿井充水有影响的主要河流有平桥河、岷江等地表水体。平桥河位于矿区中部，由北向南径流，于金粟桥汇入岷江，属季节性溪流，流经地段河床平均标高约+340m，位于上部K10煤层大部已采空，现开采的K7煤层标高+120～+145m，距河床底界约195～220m，对K7、K6煤层开采影响微弱；岷江位于矿区西部之外，属常年性水体，距离矿井边界最近约105m（14号拐点），大部分地段至少有200m，在14号拐点附近，岷江河床边界标高约+325m，K7煤层标高约+80～+100m，距地表垂距达225～245m，对K7、K6煤层开采影响亦较小。6、地质构造的导水性区内断层主要为F1逆断层（李子沟断层），分布在矿区南东侧外围边缘，对区内煤层无影响。根据邻近矿井K10煤层多年开采资料，井下揭露小断层较多，主要为正断层，断层倾角30°～45°者最多，45°～75°者次之，断距一般＜2m，延伸长度≤100m，对开采影响较小。从钻孔资料看，背斜核部裂隙较发育，裂隙性质多为张性裂隙，裂隙发育密集带可能富水，裂隙带水是煤矿主要充水因素之一。7、封闭不良钻孔详查阶段钻孔7个，勘探阶段钻孔47个，所有钻孔均进行了全孔封闭。ZK302、ZK1106、ZK1702钻孔进行了封孔检查，质量符合设计要求。钻孔封闭后均在孔口埋设水泥桩作永久性标志。勘探区内所有钻孔封孔质量良好，均达到优质要求。因此，龙坝煤矿范围内不存在未封闭或封闭不良钻孔。8、矿井主要含水层与开采煤层之间的关系a、顶板充水含水层三叠系上统须家河组第四段（T3xj4）、第三段（T3xj3）裂隙含（隔）水岩层，为开采K7煤层顶板直接充水岩层，采空区塌陷带及导水裂隙带直接影响该层而致矿坑充水。b、底板充水含水层三叠系上统须家河组第二段（T3xj2）中部的厚～中厚层细粒长石石英砂岩厚9～27.5m，属裂隙弱含水层，为K7煤层底板充水岩层，局部地段面临底板突水威胁。c、主要积水区与主采煤层关系煤矿距周边生产矿井K10煤层采空区范围0～200m以上，尤其是庙子沟煤矿开采K10煤层，与本矿井边界重叠，是潜在积水威胁区域，对矿井边界附近K10煤层资源开采有一定影响。另外煤层顶板砂岩裂隙局部发育密集区域，可能形成局部富水区，对矿井充水有较大威胁。9、矿井涌水量《四川省乐山市寿保矿区龙坝井田龙坝煤矿勘探地质报告》预测矿坑首采区Ⅰ+Ⅱ块段（+140～+60m）正常涌水量为1991m3/d（83.0m3/h）；最大涌水量为2648m3/d（110.3m3/h）。+55～-40m之间正常涌水量为978.2m3/d（40.8m3/h）；最大涌水量为1301.0m3/d（54.2m3/h）。二、水患类型及威胁程度1、矿井水文地质特点须家河组第4段、第3段裂隙含（隔）水岩层共同组成K7煤层顶板直接充水岩层，该充水含水层接受降水、沟水补给；当井巷揭露及采空区塌陷带影响到该含水层时，通过矿坑排泄。2、水患类型及威胁程度煤矿可采煤层赋存于含水性弱地层当中，且与顶板砂岩孔隙裂隙含水层之间有相对隔水段阻隔，区内地质构造复杂程度属简单类型，相邻含水层之间水力了解微弱。区内对矿床充水主要含水层富水性弱，但今后受采动影响，采空形成的冒落裂隙裂隙和局部富水区（背斜转折端及挠褶影响带附近）串通，对矿井安全有较大影响。另外，北西部边界附近K10煤层资源开采受老空水威胁。综上所述，煤矿水文地质条件中等，受强含水层威胁较小，水害影响主要来自砂岩孔隙裂隙水、老采空区积水。3、可能发生突水地点煤矿主要充水含水层为顶板砂岩孔隙裂隙含水层，受裂隙发育以及裂隙连通程度影响，含水、富水性不均匀，局部富水，井下可能发生突水的地点有背斜转折端以及挠褶影响带附近（裂隙密集带富水）、北西部庙子沟K10煤层采空积水区。第三章矿井防治水措施一、安全保证措施1、开拓工程位置及层位选择煤矿采用斜井开拓方式，共布置3个井筒，即主斜井、副斜井和中回风斜井，均为新掘井筒，井筒开口以及穿过层位主要为须家河组含煤地层T3xj，以砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩为主，总体富水性弱。根据开采煤层顶底板实际状况、围岩性质及邻近矿井开采相同煤层经验，设计（施工）将水平运输大巷和材料大巷布置在K6煤层底板约15～20m粉砂岩中，回风大巷布置在K6煤层底板约5～10m粉砂岩中。工作面运输巷、回风巷布置于煤层中。2、采掘工程防治水措施（1）区内K10煤层采空区积水对矿井后期开采北西部K10煤层有充水影响，在开采过程中应注意防范，定期收集、调查和核对废弃的老窑情况，并在井上、下工程对照图和矿井充水性图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。建立水文地质观测系统，加强水文地质动态观测和预测分析工作。（2）龙坝煤矿周边有庙子沟煤矿（K10煤层）等生产矿井，因此，相邻矿井之间必须加强了解测量工作，相互监督，维护好矿井间隔离煤柱，严禁超层越界开采、严禁采挖隔离煤柱。（3）龙坝煤矿采用斜井开拓方式，设+50m、+15m水泵房，排水系统应确保足够的排水能力。（4）对巷道开拓及回采可能遇到的裂隙带（背斜转折端、挠褶影响带附近）进行提前探水，采取疏放等措施。（5）利用井筒涌水量等，对主要含水层建立地下水动态观察系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应防治措施。（6）配备足够数量的探放水设备，按探水设计进行探放水。（7）采掘工作面或其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，立即停止作业，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员，进行调查处理。二、防治水煤（岩）柱的留设根据煤矿实际情况，需留设以下防水煤（岩）柱：井田边界及带区边界防水煤（岩）柱、水淹区防水煤（岩）柱以及地表水体保护煤柱。1、井田边界及带区边界防水煤（岩）柱龙坝煤矿周边现有生产矿井3个，北西为庙子沟煤矿，南以庙儿山煤矿为界，东南毗邻和邦集团吉祥煤矿龙洞湾井。煤矿与庙儿山煤矿、吉祥煤矿龙洞湾井边界至少相隔50m，矿井之间不再增加边界隔离煤柱。与庙子沟煤矿边界线重叠，自身井田一侧留设50m宽度边界煤柱。矿井内相邻带区之间隔离煤柱宽度均为20m。2、水淹区防水煤（岩）柱煤矿周边的庙子沟煤矿、庙儿山煤矿、吉祥煤矿龙洞湾井等生产矿井均开采K10煤层，形成的采空区积水是未来煤矿开采K10煤层时面临主要水患威胁之一，根据经验，在老空积水区周边留设30m宽度防水煤（岩）柱。3、地表水体防水煤（岩）柱区内对矿井充水有影响的主要河流有平桥河、岷江等地表水体。平桥河位于矿区中部，由北向南径流，于金粟桥汇入岷江，属季节性溪流，流经地段河床平均标高约+340m，其下的K7煤层标高+120～+145m，距河床底界约195～220m，K7煤层冒落带与导水裂隙带综合高度远小于与平桥河的垂距，因此，暂不考虑平桥河保护煤柱的留设。岷江位于矿区西部之外，距离矿井边界最近约105m（14号拐点），在14号拐点附近，岷江河床标高约+325m，K7煤层赋存标高约+80～+100m，距地表垂距达225～245m，冒落带与导水裂隙带综合影响高度虽远小于煤层埋深，但为了安全起见，在岷江一侧留设煤柱宽度为150m。三、探放水措施及设备1、探放水原则矿井必须作好水文地质基础资料的收集、整理、分析工作，加强水害分析、预测，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”探放水原则。采掘工作面遇有下列情况之一时，应当立即停止施工，进行探放水：（1）接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿；（2）接近含水层、导水裂隙密集带时；（3）打开防隔水煤（岩）柱进行放水前；（4）接近水文地质条件复杂的区域；（5）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生突水；（6）接近其他可能突水的地区。2、探放水方法的确定煤矿探放水主要对象有老空水、煤层顶板砂岩裂隙含水层、局部富水带（裂隙密集带）等，探放水钻孔布设在巷道前方的水平面内呈扇形。钻孔深度一般为100m，超前距离不得小于30米。3、探放水设备的选择按设计选择探水设备为ZY-200型液压钻机，其主要技术参数：电压660V、功率22kW，钻孔深度200m；开孔直径90、115mm；终孔直径75mm；外形尺寸（2000×950×790）mm，钻机重量2000kg。四、疏水降压措施矿井应做好生产水文地质工作，对矿井主要含水层，尤其是煤层顶、底板含水层，进行长期观测，对存在承压水威胁地段，应及时反映在采掘工程平面图上，并有针对性地编制必要的疏水降压专项设计。五、防水闸门煤矿水文地质条件中等，煤层直接、间接充水含水层多为砂岩裂隙弱含水层，因此，暂不考虑设置井下防水闸门。报废巷道封闭时，在报废的倾斜巷道下口的密闭水闸墙应当留泄水孔，每月定期进行观测，雨季加密观测。六、井下排水1、矿井采用斜井开拓，两级机械排水。-40m为采区排水，+55m为矿井主排水。+55m标高以上矿井正常涌水量为2969.2m3/d（123.7m3/h）（含+55m以上涌水量和-40m水泵排至的涌水量），矿井最大涌水量为3949m3/d（164.5m3/h）。-40m正常涌水量为978.2m3/d（40.76m3/h），最大涌水量为1301.0m3/d（54.21m3/h）。井下涌水汇入－40m水仓，经－40m排水泵沿排水斜巷敷设的管路排至+55m东材料大巷水沟自流至+55m水仓，经+55m排水泵沿主斜井敷设的管路排出地面。2、+55m排水设备水泵房选用3台MD280-65×6型水泵，1台运行，1台备用，1台检修，最大涌水时，2台同时工作。水泵额定流量280m3/h，额定扬程390m，η=76%。水泵配置YB24504-4型隔爆电动机（500kW，10kV，1488r/min）。排水管路沿主斜井设置两趟，管路直径为D273×10无缝钢管，一趟使用，一趟备用。3、-40m排水设备水泵房选用3台MD85-45×5型水泵，1台运行，1台备用，1台检修，最大涌水时，2台同时工作。水泵额定流量85m3/h，额定扬程225m，η=75%。水泵配置YB2280M-2型隔爆电动机（90kW，660V，2970r/min）。排水管路沿排水斜巷设置两趟，排至+55m东材料大巷水沟。管路直径为D152×5无缝钢管，一趟使用，一趟备用。七、地表水防治1、地表水害防治措施（1）沿浅部老采空区以及地表水体附近等有涌水隐患的区域应留够煤柱，开采时应注意减小采动对其的影响。对于已与地表联通了的裂隙，应及时查明，并采取一定的堵漏措施（如灌浆等）进行封闭，防止地表水由裂隙直接浸入。（2）在地表容易积水的地点修筑沟渠，排泄积水。修筑沟渠时，应当避开裂隙和导水岩层。特别低洼地点不能修筑沟渠排水的，应当填平压实。如果低洼地带范围太大无法填平时，应当采取水泵或者建排洪站专门排水，防止低洼地带积水渗入井下。（3）当矿井受到山洪威胁时，应当修筑堤坝和泄洪渠，防止洪水侵入。对于排到地面的矿井水，应当妥善处理，避免再渗入井下。（4）严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段，以免冲到工业场地和建筑物附近或者淤塞河道、沟渠。（5）在雨季来临之前，对地面水沟彻底清挖一遍，保证有足够的蓄水能力和水路的畅通。（6）井口、工业场地采取修筑堤坝、开挖沟渠等截流措施，防止地表洪水倒灌矿井。2、地表水害防治工程（1）根据工业广场总体布置，厂区内地形比较简单，东高西低，其竖向布置形式为平坡式布置。井口标高以场内挖填平衡及当地最高洪水位为原则确定，主井井口标高为+346.9m、副井井口标高为+346.6m、风井井口标高为+350.9m。（2）工业场地附近无大的河流，只有工业场地北面有一小溪沟（黄鳝洞）由北向南通过，流经场地部分由目前已经形成的排水隧道（2.0×2.0m半圆拱砼碹），在场地内出露端以下埋设涵管（φ2.0m）至下端平桥河口。（3）为防止在雨季洪涝对矿井工业场地和井下造成破坏，设计在工业场地四周均设有截水沟。（4）为避免因暴雨洪水流入工业场地，在场地围墙外四周设梯形截水沟。八、小窑、老窑水防治煤矿范围内主要可采煤层均未出露地表，根据勘探报告及地形地质图分析，钻孔曾揭露开采K10煤层的老