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文檔簡介

1、老鷹山鎮(zhèn)石板河煤礦中長期防治水規(guī)劃編制單位:石板河煤礦技術(shù)科O一四年一月27六盤水市鐘山區(qū)老鷹山鎮(zhèn)石板河煤礦中長期防治水規(guī)劃根據(jù)煤礦安全規(guī)程、煤礦防治水規(guī)定的規(guī)定,煤礦開采過程中,不可避免地要接近、揭露或波及破壞某些含水層,同時可能受雨季大氣降水影響,給礦區(qū)及礦井生產(chǎn)安全造成威脅。水害是煤礦五大自然災(zāi)害之一,為了認真貫徹落實國家煤監(jiān)局關(guān)于有關(guān)防治水管理規(guī)定,結(jié)合我礦的實際情況,特編制此中長期防治水規(guī)劃(2014年-2017年)第一節(jié)防治水領(lǐng)導(dǎo)小組成員及職責(zé)二、組織機構(gòu)組長:吳俊副組長:王遠杜召洪李和平嚴萬福成員:各科室科長、調(diào)度室成員、技術(shù)員。下設(shè)探放水隊伍隊長:黃佳富成員:王排楊勝勇杜天傲張

2、貴軍張連發(fā)翟緒高領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室,辦公司設(shè)在調(diào)度室,調(diào)度室黃禮明任辦公室主任,實行24小時值班制度,處理隨時可能出現(xiàn)的水災(zāi)隱患。辦公室成員:各科室相關(guān)人員(二)防治水領(lǐng)導(dǎo)小組職責(zé)1 、領(lǐng)導(dǎo)組負責(zé)中長期防治水的全面工作,領(lǐng)導(dǎo)組辦公室設(shè)在礦調(diào)度室。2 、調(diào)度室主任負責(zé)統(tǒng)一指揮安排,任何單位及個人不得擅自行動。3 、技術(shù)科地測技術(shù)員負責(zé)編制防治水措施及水文地質(zhì)資料的收集工作。4 、機電科負責(zé)排水設(shè)備、設(shè)施的正常運行。5 、生產(chǎn)各隊組隊長負責(zé)防治水工作的具體操作和落實。6 、相關(guān)隊組要協(xié)助好生產(chǎn)隊組的工作。7 、安全科科長負責(zé)監(jiān)督各單位防水工作的執(zhí)行情況。第二節(jié)井田概況一、交通位置石板河煤礦位于六盤

3、水市鐘山區(qū)老鷹山鎮(zhèn)境內(nèi),行政區(qū)劃屬老鷹山鎮(zhèn)管轄。地理坐標為:東經(jīng)10458'4010459'21,北緯2633'35-2634'02。礦區(qū)距六盤水市火車站西站28公里,距貴陽-昆明鐵路干線的濫壩火車站約7公里,水城至納雍的省級公路通過礦區(qū)外,有簡易公路相連可直達礦山,交通較方便。礦區(qū)面積0.4778KM2;二、礦井概況石板河煤礦設(shè)計年產(chǎn)15萬噸,2007年6月開工建設(shè),至今已建設(shè)6年5個月。由于礦井原設(shè)計首采工作面布置在C203煤層第一個區(qū)段,在礦井建設(shè)過程中,發(fā)現(xiàn)該煤層上部基本采空,最上面一層煤C207煤層+1700m以上和C202a煤層+1745m以上部分采

4、空,所以本次變更將首采工作面布置在C207煤層最后一個區(qū)段。接替工作面布置在C202a煤層的第三區(qū)段。三、河流水系礦區(qū)位于烏江水系鴨池河上游白甫河支流流域范圍內(nèi),區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育,僅在北部和礦區(qū)中部分別以常年小溪和時令小溪分布。以礦區(qū)南部“V形小溪溝為最低侵蝕基準面,海拔高程為1790m。而開采煤層最低標高為1640m,低于當?shù)刈畹颓治g基準面,煤礦開采后,地表水補給地下水,將增加礦井涌水量。第三節(jié)礦井水文地質(zhì)礦井水文地質(zhì)資料主要來源于貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)總公司2007年9月提供的六盤水市鐘山區(qū)老鷹山鎮(zhèn)石板河煤礦資源/儲量核實報告。一、水文地質(zhì)情況1、礦區(qū)水文地質(zhì)條件礦區(qū)位于烏江水系鴨池河上游白

5、甫河支流流域范圍內(nèi),區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育,僅在北部和礦區(qū)中部分別以常年小溪和時令小溪分布。以礦區(qū)南部“V形小溪溝為最低侵蝕基準面,海拔高程為1790m。而開采煤層最低標高為1640m,低于當?shù)刈畹颓治g基準面,煤礦開采后,地表水補給地下水,將增加礦井涌水量。1)主要含(隔)水層類型宣威組厚度288321m,砂泥巖夾煤層。占總面積60%以上。含水段由細砂巖、粉砂巖及少許碳酸鹽巖組成,具分層厚0.5030m,上、下為泥質(zhì)巖、煤層相隔,使地下水具承壓性。一般泉流量為0.011.501/s。個別點流量較大,季節(jié)性泉亦較多。飛仙關(guān)組厚度311540m,以粉砂巖、細砂巖、泥巖及粘土巖為主,夾數(shù)層薄層狀灰?guī)r、泥灰?guī)r

6、,富水總性弱,屬裂隙含水層。占總面積40%不到。第四系孔隙水礦區(qū)內(nèi)覆蓋的第四系,為孔隙水,含水較弱,有一定的厚度,在礦區(qū)分布較廣,有一定的蓄水量,對煤礦開采有影響。(2)含水層對礦床開采影響分析2含煤地層位于宣威組下段(P3x1)和中段(P3X),下段(P3x1)自2C105e煤層到煤系底界,厚103155m,一般118140m。中段(P3X)自C105e煤層頂板K8標志層至C207煤層頂板K6標志層為煤系中段,厚度70139m,一般厚94112m。宣威組及飛仙關(guān)組主要由砂泥巖組成,該地層含淺部風(fēng)化裂隙水,有泉水點出露,愈往深部含水性愈微弱。井下煤層巷道中,頂板常見淋水現(xiàn)象。第四系主要為坡積物

7、、殘坡積物,厚度一般0-15米左右,透水性強,含水性中等,主要受大氣降水的控制。斷層含水性強,也是地表水下滲的通道。(3)礦井水文地質(zhì)條件及水文地質(zhì)類型礦區(qū)位于小河邊向斜的西北翼,屬烏江水系響水河上游之石板河。石板河從南往北流過,貫穿整個礦區(qū)西部,該河流在礦區(qū)最低侵蝕基準面海撥高約為1790.0米。根據(jù)老鷹山煤礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報告(精查),河水流量在枯水季節(jié)為1.2m3/min,豐水季節(jié)為178m3/min,平水期為70m3/min。在礦區(qū)內(nèi)河床標高約1790.0米,為當?shù)刈畹颓治g基準面海撥標高,而開采煤層最低標高為1640米,低于當?shù)刈畹颓治g基準面,煤礦開采,地表水補給地下水,將增加煤礦礦坑涌

8、水量??傊乇硭?、地下水受大氣降水影響,其流量、水質(zhì)變化均與降水的季節(jié)和強度相對應(yīng),雨季流量增大,礦化度減少,枯季則相反。地下水以泉或分散流形式補給溪溝,各含水層無直接的水力聯(lián)系,且地下水動態(tài)變化顯著,周期性較明顯,并具滯后現(xiàn)象。根據(jù)各含隔水層水文地質(zhì)特征、斷層導(dǎo)水性及動態(tài)變化特征,區(qū)內(nèi)地下水補給來源主要為大氣降水,地表水及地下水排泄條件良好,周期性較明顯。綜上所述,本區(qū)水文地質(zhì)類型屬裂隙充水礦床,水文地質(zhì)條件中等。2、小窯及老空積水石板河煤礦為原聯(lián)合煤礦和原石板河煤礦整合而成。原聯(lián)合煤礦采用斜井開拓方式,有主斜井和回風(fēng)斜井,主要開采的是C205煤層,開采的C205煤層最低標高為+1672m

9、,其他煤層未開采。原石板河煤礦采用斜井開拓方式,主要開采C205煤層。該礦開采的C205煤層最低標高為+1660m,在礦區(qū)范圍東邊C203煤層已經(jīng)開采部分,其他煤層未開采。根據(jù)調(diào)查,煤層露頭線附近有老窯存在,采深一般在5070m,現(xiàn)已關(guān)閉。區(qū)內(nèi)老窯和小煤礦分布廣泛,且開采歷史悠久,大部分被關(guān)閉。老窯采空冒落造成地表開裂、塌陷,致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄積。因此,老窯大多有積水。開采淺部煤層,應(yīng)預(yù)防老窯水涌入。該礦必須高度重視老窯水、老空水的防治工作,并委托有資質(zhì)的單位編制礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查報告,弄清老窯及老空積水情況,并標繪在礦井井上下對照圖和采掘工程平面圖上。將礦井以外至少100m范圍內(nèi)

10、鄰近礦井的井田位置、開采范圍、積水情況標繪在井上下對照圖上。在建井和生產(chǎn)過程中要加強探放水工作,必須嚴格堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則,同時堅持“有疑必?!钡脑瓌t,防止采空區(qū)積水和老窯積水的突然涌出。根據(jù)目前礦方所掌握的資料及對附近礦井的詢問及調(diào)查,礦區(qū)范圍內(nèi)及周邊無地質(zhì)鉆孔存在。3、充水因素1)大氣降水:是主要的充水水源。含煤地層裸露,直接接受大氣降水補給,其充水強度和降水的強度及持續(xù)時間有著密切聯(lián)系。2)地表水:區(qū)內(nèi)有石板河河流,為一季節(jié)性河流,河水流量動態(tài)變化較為顯著。另有沖溝發(fā)育,切割較深。有些沖溝常年有水,枯季流量較小,雨季暴漲。因此,在上述地表水體下采煤

11、應(yīng)注意地表水潰入。3)老窯水:區(qū)內(nèi)老窯和小煤礦分布廣泛,且開采歷史悠久,大部分被關(guān)閉。老窯采空冒落造成地表開裂、塌陷,致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄積。因此,老窯大多有積水。開采淺部煤層,應(yīng)預(yù)防老窯水涌入。4)第四系孔隙水:巖石破碎,透水性較強,特別在雨季水量猛增,5)礦井直接充水含水層:含煤地層與隔水段層間互狀,雖富水性弱,但具一定的承壓性,應(yīng)做好排水準備。6)斷層帶水:斷層破壞了地層的完整性、連續(xù)性,降低了巖石的力學(xué)強度。含煤地層主要以塑性巖石為主,受力后發(fā)生塑性變形,破壞以剪斷為主,常形成微張開甚至閉合的裂隙,斷層帶巖石膠結(jié)性中等,缺少對地下水儲存和運動的有效空間,含水性和導(dǎo)水性不強,

12、但上覆地層斷層帶有一定含水性,導(dǎo)水性較好,可能連通含煤地層上部的中強含水層或地表水,加之未來礦床開采中,人工采礦裂隙大量出現(xiàn),改變了斷層帶附近應(yīng)力場和地下水的天然流場,地表水、地下水就有可能沿斷裂帶流入礦井。7)下伏棲霞茅口組強含水層:與含煤地層有180余米的玄武巖相隔,對礦井充水影響不大,但當斷層切割使其與含煤地層直接接觸時,開采煤層應(yīng)進行探放水。4、封閉不良鉆孔情況根據(jù)目前礦方所掌握的資料及對附近礦井的詢問及調(diào)查,礦區(qū)范圍內(nèi)及周邊暫無地質(zhì)鉆孔存在。5、礦井正常涌水量及最大涌水量根據(jù)石板河煤礦提供的生產(chǎn)地質(zhì)報告,礦井正常涌水量11.6m3/小時,最大涌水量38.3m3/小時。二、礦井水文地質(zhì)

13、特點、水患類型及威脅程度分析、可能發(fā)生突水的地點和突水量預(yù)計1、礦井水害類型造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水,其中地下水按其儲水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。根據(jù)水源分類,礦井水害分為:地表水水害、老空水水害、孔隙水水害、裂隙水水害和巖溶水水害等。根據(jù)該礦井的具體實際,對其可能形成的水害類型分析如下:(1)大氣降水:是主要的充水水源。主要通過頂板中所含裂隙水向巷道內(nèi)滲漏,其直接充水強度和降水的強度及持續(xù)時間有著密切的聯(lián)系。(2)老窯水:區(qū)內(nèi)老窯分布廣泛,且開采歷史悠久,老窯采空冒落造成地表開裂、塌陷,導(dǎo)致地表水由裂隙滲入蓄積。經(jīng)調(diào)查,煤層露頭處小窯分布較多,小窯內(nèi)

14、大多有積水。但由于炸封及強制關(guān)閉,小窯與地面相通的巷道已全部垮塌,無法入井調(diào)查。故礦井淺部開采時,應(yīng)預(yù)防老窯水涌入。2、礦井水害類型及威脅程度分析礦井水害類型主要有采空區(qū)積水,老窯水、大氣降水。礦區(qū)內(nèi)開采歷史較長,采空區(qū)大多有積水。礦井應(yīng)該加強采空區(qū)探放水工作,按設(shè)計采取探放水疏干采空水,留設(shè)足夠的煤柱,礦井就可避免突水淹井的危險。礦井在今后的生產(chǎn)過程中,必須對礦區(qū)內(nèi)的小窯及采空區(qū)的積水情況等進行詳細調(diào)查,應(yīng)查明積水量。積水范圍及位置,并標注在井上下對照圖、開拓系統(tǒng)及采區(qū)巷道布置平面圖中,并補充主要積水區(qū)與要開采煤層之間的關(guān)系分析。切實掌握小窯及采空區(qū)積水情況。加強探放水工作,特別在接近采空區(qū)

15、或老巷采煤時,必須嚴格堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則,同時堅持“有疑必?!钡脑瓌t,防止采空區(qū)積水及老硐積水的突然涌出。3、可能發(fā)生突水的地點及水量預(yù)計根據(jù)巖層的含水性及導(dǎo)水性和小煤窯、河流的分布情況分析判斷,該礦的主要突水點應(yīng)發(fā)生在C205采空區(qū)附近,應(yīng)加強對采空區(qū)煤柱的管理及探放水工作。礦井采空范圍較大,因此突水量無法預(yù)測,礦井必須對礦區(qū)內(nèi)的小窯及采空區(qū)的積水情況等進行詳細調(diào)查,切實掌握小窯及采空區(qū)積水量。以達到有依據(jù)且與實際相符合和的水量預(yù)測。第四節(jié)礦井中長期防治水措施一、礦井開拓開采所采取的安全保證措施1、礦井開拓工程位置及層位選擇我礦主斜井為利用原石板河煤礦

16、主斜井,井口在C202a煤層頂板,穿C202a、C105e煤層布置在C105e煤層底板,實際傾角大約22°,局部地段傾角為23°。目前主斜井大約在+1642m標高落平,并已經(jīng)施工完成1658運輸石門和1685回風(fēng)石門,2051運輸巷,2051回風(fēng)巷。正在施工的有2031運輸巷、2031回風(fēng)巷。該礦未將原石板河煤礦回風(fēng)斜井作為副斜井,而仍作為回風(fēng)斜井,井口在C202a煤層頂板,穿C202a、C105e煤層,布置在C105e煤層底板中,傾角為22°。在回風(fēng)斜井旁約39m布置一條副斜井(井口層位在C202a煤層頂板巖石中),穿C202aC105e煤層至C105e煤層底板

17、巖石中,傾角約22°。此外施工完成的工程有1685回風(fēng)石門,2051回風(fēng)巷,2051運輸巷,1655運輸石門,水泵房,井底水倉等。在+1640m標高處副斜井和水泵房出口與回風(fēng)斜井貫通,形成通風(fēng)系統(tǒng)。目前礦井C207煤層+1700m以上、C205煤層+1700m以上、C203煤層+1700m以上、C202b煤層+1680m以上、C202煤層+1745m以上部分采空。礦井在掘進和回采過程中,必須加強對小窯水、采空區(qū)積水的防治工作。2、采掘工程所采取的防治水措施( 1) 采掘工程必須嚴格堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則,同時堅持“有疑必?!钡脑瓌t。在探水前,煤礦必

18、須編制有針對性的探放水設(shè)計和安全措施。1)礦井雨季前必須進行水泵排水聯(lián)合試運轉(zhuǎn),并編制聯(lián)合試運轉(zhuǎn)報告。2)應(yīng)當觀測“三帶”發(fā)育高度。當導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時,必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。3)嚴禁在各類防隔水煤(巖)柱中進行采掘活動。4)在礦井受水害威脅的區(qū)域,進行巷道掘進前,應(yīng)當采用鉆探、物探和化探等方法查清水文地質(zhì)條件。地測機構(gòu)應(yīng)當提出水文地質(zhì)情況分析報告,并提出水害防范措施,經(jīng)礦井總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)和地測等有關(guān)單位審查批準后,方可進行施工。5)礦井工作面采煤前,應(yīng)當采用物探、鉆探、巷探和化探等方法查清工作面內(nèi)斷層、陷落柱和含水層(體)富水性等情況。地測機構(gòu)

19、應(yīng)當提出專門水文地質(zhì)情況報告,經(jīng)礦井總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)和地測等有關(guān)單位審查批準后,方可進行回采。發(fā)現(xiàn)斷層、裂隙和陷落柱等構(gòu)造充水的,應(yīng)當采取注漿加固或者留設(shè)防隔水煤(巖)柱等安全措施。否則,不得回采。(2)必須按設(shè)計和有關(guān)規(guī)定留設(shè)各種防隔水煤(巖)柱,嚴禁在各種防隔水煤柱中進行采掘活動。(3)定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況,并在井上、下對照圖上標出其位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。( 4)回采巷道位于各煤層中,均未穿過強含水層。但要針對主要含水層建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng),進行地下水動態(tài)觀測、水害預(yù)報,并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。( 5)井巷在掘進過程中

20、必須邊探邊掘,掌握前方水文情況,若發(fā)現(xiàn)有水患時,應(yīng)及時采取可行措施進行處理,待確定安全后方可向前掘進,并將出水點位置標于井上下對照圖或采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段,必須進行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析,防止滯后突水。( 6)在采掘工作面或其他地點發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時,必須停止作業(yè),采取措施,立即報告礦調(diào)度室,發(fā)出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。( 7)井下和地面排水設(shè)施保證完好,井下主、副水倉、沉淀池、水溝要及時進行清理,每年雨季前對礦井防治

21、水工作進行一次全面檢查,成立防洪搶險隊伍,并儲備足夠的防洪搶險物資。( 8) 應(yīng)加強對地面小窯、老窯的調(diào)查并標注在實測的采掘工程圖中,劃定其探放水紅線,在接近探放水線時,必須采取探放水措施。(9)必須先查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況,掌握當?shù)貧v年降水量和最高洪水水位資料,建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。(10)工業(yè)場地內(nèi)建筑物,必須修筑防洪溝渠或采取其它防、排水措施。(11)鑒于井口附近及塌陷區(qū)內(nèi)的地表水體有可能潰入井下,因此,應(yīng)遵守下列規(guī)定:1)嚴禁開采煤層露頭線的防水煤柱。2) 容易積水的地點應(yīng)修筑溝渠排泄積水。修筑溝渠時,應(yīng)避開露頭、裂隙和導(dǎo)水巖層,特別是低洼地點不能修筑溝渠排水

22、時,應(yīng)填平壓實,防止積水進入井下。3)排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再次滲入井下。4)對漏水的排洪溝,應(yīng)及時堵漏,地面裂縫和塌陷必須填塞,填塞工作必須有安全措施,防止人員陷入塌陷坑內(nèi)。(12)當煤層頂、底板存在高承壓含水層時,應(yīng)制定預(yù)防突水的技術(shù)措施。具備疏水降壓條件的,應(yīng)采取疏水降壓措施,不具備疏水降壓的,必須采取建筑防水閘門,注漿加固底板,留防水煤柱,增強排水能力等技術(shù)措施,確保安全。(13)編制礦區(qū)水害防治計劃、年度水害防治計劃和水害應(yīng)急預(yù)案,建立水害預(yù)測預(yù)報制度。(14)每年雨季以前,必須全面檢修一次,并對全部工作水泵和備用水泵進行一次聯(lián)合排水試驗。(15)礦井必須配備專門防水隊

23、伍,并建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng),制定相應(yīng)的綜合防治措施。(16)對該礦巷道掘進提出如下要求:要加強水文地質(zhì)預(yù)測預(yù)報工作,提前預(yù)測和查清采掘工作面前方“斷層、裂隙、含水層、陷落柱等構(gòu)造導(dǎo)水性”的情況,以便提前采取針對性的防治水措施。(17)老窯、采空區(qū)積水范圍、位置不清,應(yīng)補充水文地質(zhì)調(diào)查報告,查清采空區(qū)及廢棄老窯積水范圍、積水量。二、防治水煤(巖)柱的留設(shè)1、防水安全煤(巖)柱的種類該礦井水文地質(zhì)條件中等,但井田內(nèi)各含水層之間的垂直水力聯(lián)系通道不清楚,含水層的裂隙發(fā)育情況以及含水層間的水力補給情況有待查明,含水層橫向富水性及塊段間的差異也不明,斷層的含水性及與各含水層的水力聯(lián)系有待進一步查明,因

24、此防水煤(巖)柱的留設(shè)尤為重要,設(shè)計的防水煤(巖)柱主要有以下幾種:(1)斷層兩側(cè)防水煤(巖)柱。(2)導(dǎo)水鉆孔防水煤(巖)柱。(3)井田邊界安全(防水)煤(巖)柱。(4)煤層露頭防水煤(巖)柱。(5)采區(qū)邊界防水煤(巖)柱。2、防水煤(巖)柱留設(shè)原則(1)在有突水威脅但又不宜疏放或注漿堵水(疏放或注漿很不經(jīng)濟時)的地區(qū)采掘時,必須留設(shè)防水煤(巖)柱。(2)防水煤柱一般不能再利用,故要在安全可靠的基礎(chǔ)上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度,以提高資源利用率。為了多采煤炭,充分利用資源,也可以用采后充填、疏水降壓、改造含水層(充填巖溶裂隙)等方法,消除突水威脅,創(chuàng)造少留煤柱的條件。(3)留設(shè)防水煤(

25、巖)柱必須與礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)特性、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素密切結(jié)合,還要與采煤方法、開采強度、支護方式等人為因素相適應(yīng)。(4)一個井田或一個水文地質(zhì)單元的防水煤(巖)柱應(yīng)該在它的總體開采設(shè)計中確定。即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng),否則會給以后煤柱的留設(shè)造成極大困難,甚至無法留設(shè)。(5)在多煤層塊段,各煤層的防水煤(巖)柱必須統(tǒng)一考慮確定,以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤(巖)柱,致使整個防水煤(巖)柱失效。(6)在同一地點有兩種或兩種以上留設(shè)煤(巖)柱的條件時,所留設(shè)的煤(巖)柱必須滿足各個留設(shè)煤(巖)柱的條件。(7)對防水煤(巖

26、)柱的維護要特別嚴格,因為煤(巖)柱任何一處被破壞,必將造成整個煤(巖)柱無效。防水煤(巖)柱一經(jīng)留設(shè)即不得破壞,巷道必須穿過煤柱時,必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水措施,保護煤(巖)柱的完整性。(8)留設(shè)防水煤(巖)柱所需要的數(shù)據(jù)必須在本地區(qū)取得。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能參考,如果需要采用,應(yīng)適當加大安全系數(shù)。(9)防水巖柱中必須有一定厚度的粘土質(zhì)隔水巖層或裂隙不發(fā)育、含水層極弱的巖層,否則防水巖柱將無隔水作用。3、防水煤(巖)柱的留設(shè)1)斷層防水煤(巖)柱的留設(shè)斷層破壞了巖層的完整性,常常成為含水層間的聯(lián)系通道。斷層的某一區(qū)段是否導(dǎo)水,導(dǎo)水性強弱等情況取決于兩側(cè)巖層的接觸關(guān)系、含水層的

27、水壓以及采礦活動對斷層的重復(fù)破壞作用。因此,在沒有掌握斷層各區(qū)段的導(dǎo)水性時,應(yīng)把整個斷層作為導(dǎo)水斷層對待。經(jīng)計算并結(jié)合實際情況確定,礦區(qū)邊界防水留25m煤柱。鄰近礦井也應(yīng)留設(shè)25m煤柱,確保井田邊界煤柱不小于25m。2)水淹區(qū)或老窯積水區(qū)防水煤(巖)柱的留設(shè)經(jīng)計算,在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下同一煤層中進行開采時留25m防隔水煤(巖)柱。巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進時,巷道與水體之間的最小距離應(yīng)為22m礦井C207煤層距C205煤層32.5m,C205煤層距C203煤層15m,C203煤層距C202b煤層12m,C202b煤層距C202a煤層6.5m,因此,礦井在C207、C205煤層中掘進時

28、,不受老窯積水威脅;在C203、C202b、C202a煤層中掘進時必須探放其上部煤層中的采空區(qū)積水,必須先將其上部煤層中的積水進行疏干并確認安全后方可進行掘進。三、區(qū)域、局部探放水措施及設(shè)備1、探放水原則(1)探水的目的探水系指采礦過程中用超前勘探方法、查明采掘工作面頂?shù)装濉?cè)幫和前方的含水構(gòu)造(包括陷落柱)含水層、積水老窯等水體的具體位置、產(chǎn)狀等,其目的是為有效的防治水害作好必要的準備。(2)探放水的原則及要求1)礦區(qū)內(nèi)分布有老窯、老空,礦井在建設(shè)或開采過程中有可能誤穿老空區(qū),因此,礦井的所有采掘工作都必須嚴格執(zhí)行“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、有疑必停、先探后掘、先治后采”的探放水原則,進行充水條件

29、分析,并遵守下列規(guī)定:( 1) 每年年初,根據(jù)每年的采掘接續(xù)計劃,結(jié)合礦井水文地質(zhì)資料,全面分析水害隱患,提出水害分析預(yù)測表及水害預(yù)測圖;( 2) 在采掘過程中,對預(yù)測圖、表逐月進行檢查,不斷補充和修正。發(fā)現(xiàn)水患險情,及時發(fā)出水害通知單,并報告礦調(diào)度室,通知可能受水害威脅地點的人員撤到安全地點;(3)采掘工作面年度和月度水害預(yù)測資料及時報送礦井總工程師及生產(chǎn)安全部門。2)在礦井受水害威脅的區(qū)域,進行巷道掘進前,應(yīng)當采用鉆探、物探和化探等方法查清水文地質(zhì)條件。地測機構(gòu)應(yīng)當提出水文地質(zhì)情況分析報告,并提出水害防范措施,經(jīng)礦井總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)和地測等有關(guān)單位審查批準后,方可進行施工。3)礦井工

30、作面采煤前,應(yīng)當采用物探、鉆探、巷探和化探等方法查清工作面內(nèi)斷層、陷落柱和含水層(體)富水性等情況。地測機構(gòu)應(yīng)當提出專門水文地質(zhì)情況報告,經(jīng)礦井總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)和地測等有關(guān)單位審查批準后,方可進行回采。發(fā)現(xiàn)斷層、裂隙和陷落柱等構(gòu)造充水的,應(yīng)當采取注漿加固或者留設(shè)防隔水煤(巖)柱等安全措施。否則,不得回采。設(shè)計選用TEMH75礦用本質(zhì)安全型瞬變電磁儀進行煤礦井下頂、底板、煤層及煤層采區(qū)(塌陷)區(qū)、充水區(qū)的探測,有效防治煤礦水害,有效超前探測距離100m。2、探放水注意事項1)井下探放水應(yīng)當使用專用鉆機、由專業(yè)人員和專職隊伍進行施工。嚴禁使用煤電鉆等非專用探放水設(shè)備進行探放水。探放水工應(yīng)當按

31、照有關(guān)規(guī)定經(jīng)培訓(xùn)合格后持證上崗。安裝鉆機探水前,要遵守下列規(guī)定:(1)加強鉆孔附近的巷道支護,并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板;(2)清理巷道,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時,配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備;(3)在打鉆地點或其附近安設(shè)專用電話,人員撤離通道暢通。(4)依據(jù)設(shè)計,確定主要探水孔位置時,由測量人員進行標定。負責(zé)探放水工作的人員親臨現(xiàn)場,共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數(shù)量;(5)在預(yù)計水壓大于0.1MPa的地點探水時,預(yù)先固結(jié)套管,進行耐壓試驗。套管口安裝閘閥,套管深度在探放水設(shè)計中規(guī)定。預(yù)先開掘安全躲避硐,制定包括撤人的避災(zāi)路線等安全措施,并使每個作業(yè)人員了解和掌握

32、;(6)鉆孔內(nèi)水壓大于1.5MPa時,采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并制定防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。(7)在探放水鉆進時,發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或者鉆眼中水壓、水量突然增大和頂鉆等透水征兆時,應(yīng)當立即停止鉆進,但不得拔出鉆桿;現(xiàn)場負責(zé)人員應(yīng)當立即向礦井調(diào)度室匯報,立即撤出所有受水威脅區(qū)域的人員到安全地點。然后采取安全措施,派專業(yè)技術(shù)人員監(jiān)測水情并進行分析,妥善處理。(8)探放老空水前,應(yīng)當首先分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓等。探放水應(yīng)當使用專用鉆機,由專業(yè)人員和專職隊伍進行施工,鉆孔應(yīng)當鉆入老空水體最底部,并監(jiān)視放水全過程,核對放水量和水壓等,直到老空水放完為止。探放

33、水時,應(yīng)當撤出探放水點以下部位受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。鉆探接近老空水時,應(yīng)當安排專職瓦斯檢查員或者礦山救護隊員在現(xiàn)場值班,隨時檢查空氣成分。如果瓦斯或者其他有害氣體濃度超過有關(guān)規(guī)定,應(yīng)當立即停止鉆進,切斷電源,撤出人員,并報告礦井調(diào)度室,及時采取措施進行處理。(9)鉆孔放水前,應(yīng)當估計積水量,并根據(jù)礦井排水能力和水倉容量,控制放水流量,防止淹井;放水時,應(yīng)當設(shè)有專人監(jiān)測鉆孔出水情況,測定水量和水壓,做好記錄。如果水量突然變化,應(yīng)當立即報告礦調(diào)度室,分析原因,及時處理。(10)排除井筒和下山的積水及恢復(fù)被淹井巷前,應(yīng)當制定可靠的安全措施,防止被水封住的有毒、有害氣體突然涌出。排水過程中,應(yīng)當

34、定時觀測排水量、水位和觀測孔水位,并由礦山救護隊隨時檢查水面上的空氣成分,發(fā)現(xiàn)有害氣體,及時采取措施進行處理。(11)進行探放水施工作業(yè)前,礦技術(shù)負責(zé)人必須結(jié)合探放水巷道的實際,另行編制安全技術(shù)措施,明確探放水作業(yè)人員一旦面臨突水威脅時的避災(zāi)路線。(12)進行探放水施工作業(yè)前,必須提前撒出可能受探水作業(yè)點突水威脅的其它采掘工作面和其它工作地點的所有人員。(13)根據(jù)煤礦防治水規(guī)定第98條,探水鉆孔超前距離和止水套管長度,應(yīng)當符合下列規(guī)定:探放老空積水的超前鉆距,根據(jù)水壓、煤(巖)層厚度和強度及安全措施等情況確定,但最小水平鉆距不得小于30m,止水套管長度不得小于10m;沿巖層探放含水層、斷層和

35、陷落柱等含水體時,按下表確定探水鉆孔超前距離和止水套管長度。巖層中探水鉆孔超前鉆距和止水套管長度水壓(MPa)鉆孔超前鉆距(m)止水套管長(m)<1.0>1051.0-2.0>15>102.0-3.0>20>15>3.0>25>203、探放水設(shè)備選擇1)探放水設(shè)備選擇依據(jù)礦井用一個采煤工作面,配備兩個掘進工作面保證礦井年生產(chǎn)能力。礦井所配備的探放水設(shè)備必須能用于井下探放水,必須有防爆及獲得煤安標志。其選擇的主要依據(jù)是鉆孔直徑及深度,所需鉆機適應(yīng)的圍巖力學(xué)性質(zhì)等。2)探放水設(shè)備及數(shù)量配備1250型全液壓探水鉆3臺,2臺工作,1臺備用。電壓66

36、0V/380V配備金剛石復(fù)合片(PDC):4、探放水設(shè)計(1)調(diào)查收集資料1)老窯、老空區(qū)積水,即老窯名稱、編號、標高、開采時間、范圍等;2)老采空區(qū)積水,即積水巷道名稱、標高、積水量、水頭等;3)未封閉或封閉不良的導(dǎo)水鉆孔,即孔號、孔深、孔徑經(jīng)緯距及標高與各煤層新舊采空區(qū)的關(guān)系;4)已知含水斷層,即實際巷道所見的斷層走向、傾向、傾角、落差、破碎帶寬度及其膠結(jié)情況、歷史出水特征、涌水量、水壓或水位標高等;探水眼的布置和超前距離,應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計中具體規(guī)定。(2)探放水的安全措施探水前應(yīng)加固探水工作區(qū)支架,背好幫頂,以免壓力水沖垮煤壁和支架。清理巷道

37、,保證安全撤退路線暢通無阻。保證水溝暢通,并有適當?shù)钠露群蛿嗝妫畟}和排水設(shè)備要有足夠的容量和能力。探水地點安裝電話,與所有可能受水威脅的工作地點連通,并事先擬定好撤退路線,以防探意外事故的發(fā)生。打鉆過程中,如發(fā)現(xiàn)煤、巖松軟或沿鉆桿向外流水超過打鉆正常供水量時,要立即停鉆(不要移動或拔出鉆桿),派人監(jiān)視水情并報告礦調(diào)度室,如果情況危急,要立即通知所有受威脅地點撤人,并采取應(yīng)急措施。鉆孔接近采空區(qū),可能有有害氣體涌出,必須隨時進行有害氣體監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)有害氣體超限時,要立即停鉆、停電、撤人,并報告調(diào)度室處理;探水點通風(fēng)工作必須按規(guī)定進行。預(yù)計水壓較大時,孔口要用套管加固,使鉆桿通過套管內(nèi)打鉆,套管上

38、要裝水壓表和水閘閥,探到水源后,即利用套管放水。對于采掘工作面受水害影響的礦井,必須嚴格堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則,同時堅持“有疑必?!钡脑瓌t,進行充水條件分析,并遵守下列規(guī)定:A、每年年初,根據(jù)每年的采掘接續(xù)計劃,結(jié)合礦井水文地質(zhì)資料,全面分析水害隱患,提出水害分析預(yù)測表及水害預(yù)測圖;B、在采掘過程中,對預(yù)測圖、表逐月進行檢查,不斷補充和修正。發(fā)現(xiàn)水患險情,及時發(fā)出水害通知單,并報告礦調(diào)度室,通知可能受水害威脅地點的人員撤到安全地點;C、采掘工作面年度和月度水害預(yù)測資料及時報送礦井總工程師及生產(chǎn)安全部門。在安裝鉆機進行探水前,應(yīng)當符合下列規(guī)定:A、加強鉆孔附近

39、的巷道支護,并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板;B、清理巷道,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時,配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備;C、在打鉆地點或其附近安設(shè)專用電話;D、依據(jù)設(shè)計,確定主要探水孔位置時,由測量人員進行標定。負責(zé)探放水工作的人員親臨現(xiàn)場,共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數(shù)量;E、在預(yù)計水壓大于0.1MPa的地點探水時,預(yù)先固結(jié)套管。套管口安裝閘閥,套管深度在探放水設(shè)計中規(guī)定。預(yù)先開掘安全躲避碉,制定包括撤人的避災(zāi)路線等安全措施,并使每個作業(yè)人員了解和掌握;F、鉆孔內(nèi)水壓大于1.5MPa時,采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并制定防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。探水鉆孔超

40、前距離和止水套管長度,應(yīng)當符合下列規(guī)定:A、探放老空積水的超前鉆距,根據(jù)水壓、煤(巖)層厚度和強度及安全措施等情況確定,但最小水平鉆距不得小于30m,止水套管長度不得小于10m;B、沿巖層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時,按下表確定探水鉆孔超前距離和止水套管長度。巖層中探水鉆孔超前鉆距和止水套管長度水壓(MPa)鉆孔超前鉆距(m)止水套管長(m)<1.0>1051.0-2.0>15>102.0-3.0>20>15>3.0>25>20礦井探放水時,應(yīng)制定礦井避災(zāi)路線。井下排水系統(tǒng)必須保證完好、可靠,定期檢修水泵,清理水倉。七、地表水防治(1

41、)防洪標準工業(yè)場地背靠山坡,為避免山洪灌入礦井或沖垮地面建筑物,沿工業(yè)場地上方,沿著垂直來水方向修建大致沿地形等高線布置的截水溝,引流洪水和淺部地下水,使其繞過工業(yè)場地,場內(nèi)不受洪水威脅,場內(nèi)雨水可經(jīng)排水溝排至礦區(qū)外。截水溝采用倒梯形斷面,縱坡坡度A%,其斷面為0.5m>0.5m,排洪溝標準為抵御100年一遇山洪水。(2)防洪壩墻設(shè)計要求井口最低標高在+1822m,附近無大的地表水,不存在河水淹井的可能。但必須在整個工業(yè)廣場周圍,修建防水擋墻,擋墻高度2m,墻寬度為0.5m。以防山洪水沖擊工業(yè)廣場。礦井井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程符合防洪設(shè)計的要求。(3)地形和水系礦區(qū)位于烏江水系鴨池河

42、上游白甫河支流流域范圍內(nèi),區(qū)內(nèi)水系不發(fā)育,僅在北部和礦區(qū)中部分別以常年小溪和時令小溪分布。排洪溝0.5m>0.5m,滿足暴雨(最大)降水量條件下的防洪標準。(4)開采塌陷、裂隙對地表水系和降雨滲漏的影響在采空區(qū)影響范圍內(nèi)將誘發(fā)地裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡等災(zāi)害,大氣降水將滲入井下,形成水患。因此除留保安煤柱外,在礦井后期生產(chǎn)中,對采煤可能引起的裂縫應(yīng)及時用土石進行填平夯實,應(yīng)對地質(zhì)環(huán)境變化加以監(jiān)測和防護工作。設(shè)計中要對地表沉陷影響的重建筑設(shè)留保安煤柱,對地表沉陷形成的塌陷坑,要盡量整平,回填造地,易產(chǎn)生滑坡的地方應(yīng)提前修筑擋土墻,打抗滑樁或削坡減載等,另外,平時應(yīng)經(jīng)常有巡視人員,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。( .地表水防治( 1)地面水體防水煤柱礦區(qū)地面無水體,不需留永久性保護煤柱。( 2)地面水防水措施由于區(qū)內(nèi)含煤地層裸露,地表沖溝發(fā)育,地表水與含

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