掘進(jìn)工作面水害防治措施

1、xxxxx掘進(jìn)工作面水害防治措施編制單位：防治水中心日期：二零一八年十月xxxxx掘進(jìn)工作面水害防治措施一、工作面概況一）工作面位置及煤層情況1. 地面位置：對(duì)應(yīng)地表位于xxxxx礦南部，工作面南部有孫黃鐵路，北部有鄉(xiāng)村公路jXxxxx變電所，也表起伏不平，也表標(biāo)高+180.4+200.7m。2. 井下位置及四鄰采掘情況該工作面位于xxxxx礦井田南翼六采區(qū)，其范圍東至12900經(jīng)線，南至6.2坡，北至緯線29900，西至Fs62斷層，面積340863煤層：工作面煤層走向NESE，傾向SES，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中部有一層夾矸平均厚度0.35m將煤層分成兩層，上層煤厚0.44m，下層厚度0.73m，

2、總厚度1.17m，傾角10°22。，平均傾角16。（二）構(gòu)造情況本區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中對(duì)掘進(jìn)有影響的，落差大于1m的斷層有2條，2條斷層具體情況如下：12468工作面也質(zhì)構(gòu)造情況表表1!_!亠厶_|丄、_!構(gòu)造名稱走向傾向傾角（°）落差（m）性質(zhì)對(duì)掘進(jìn)影響程度備注Fs61NEE70正2.5大Fs62NE70正2.5大（三）含水層情況通過xxxxx采礦公司近幾十年來的采掘活動(dòng)及疏放水工作，2#頂板的砂巖含水層已疏干，對(duì)2#煤的采掘活動(dòng)已不構(gòu)成威脅。通過近幾年的追排水工作，現(xiàn)六采區(qū)野青灰?guī)r含水層已疏干，對(duì)工作面開采無影響。煤層老頂巖性砂頁巖，厚度6.3m，深灰色，含少量植物化石

3、，云母碎片；直接頂巖性石灰?guī)r，厚度4.0m，深灰色，含動(dòng)物化石和黃鐵礦，有裂縫充填方解石脈；煤層直接底巖性，細(xì)砂巖，厚度2.94m，灰色，泥質(zhì)膠結(jié)含云母和植物化石下部為互層狀；煤層老底巖性，砂頁巖，厚度4.94m，深灰色、含云母和植物化石，泥質(zhì)膠結(jié)。二、掘進(jìn)工作面水害情況分析（一）工作面充水水源分析1、大氣降水：本區(qū)多年平均降水量544mm，多集中在7、8、9月份，約占年降水量的60，是一種季節(jié)性、周期性影響的水源。由于本區(qū)大面積為黃土層覆蓋，不利于大氣降水沿巖層層面下滲，根據(jù)近年來礦井涌水量變化情況分析，降水量對(duì)工作面回采影響不大。2、地表水：對(duì)應(yīng)地表位于xxxxx礦南部，有彭、黃線鐵路，地

4、表起伏不平，沖溝發(fā)育，西南高東北低，不存在地表水補(bǔ)給。3、地下水 老空水：周邊最近的12462工作面采空區(qū)，水文地質(zhì)情況已查清，不存在老空水，因此12468工作面不受老空水的威脅。 斷層水：預(yù)計(jì)局部斷層處可能會(huì)出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象發(fā)生，希望生產(chǎn)單位加強(qiáng)排水設(shè)施管理。 野青灰?guī)r含水層：為4#煤層直接頂板，呈深灰色中厚層狀，其平均厚度為4.0m,全井田分布穩(wěn)定，裂隙發(fā)育。單位涌水量0.0017-1.353L/s.m,鉆孔揭露最大涌水量1.8m3/min，滲透系數(shù)13.92m/d,原始水位標(biāo)高+165m,通過近幾十年來的采掘活動(dòng)及疏放水工作，4#頂板的灰?guī)r含水層已基本疏干，對(duì)工作面掘進(jìn)無影響。 伏青灰

5、巖含水層：6#煤層的間接底板，上距6#煤層35m,厚度0.58.0m，平均3.5m。巖性為深灰色石灰?guī)r，含有黑色燧石條帶，裂隙發(fā)育，單位涌水量0.0391.316L/sm，滲透系數(shù)21.78m/d，巷道揭露最大涌水量2.2m3/min,原始水位標(biāo)高+152m，水化學(xué)類型為SO22-.HCO3-Ca2+Mg2+型，水溫18°C。目前本區(qū)水位已疏降至-220m標(biāo)高。因其與山青灰?guī)r含水層相距很近，水位水質(zhì)相同故將其含水層統(tǒng)稱為山伏青灰?guī)r含水層。該含水層對(duì)工作面掘進(jìn)無影響。 大青灰?guī)r含水層：8#煤層直接頂板，巖溶裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)，接受奧灰水的側(cè)向及垂向補(bǔ)給。該含水層巖溶裂隙發(fā)育不均一，發(fā)

6、育部位通常位于頂面以下l2m處。一般在井田淺部、南區(qū)向斜翹起端和中央鞍部地帶最發(fā)育，特別在斷層交匯、尖滅處巖層較為破碎，裂隙及巖溶相對(duì)較發(fā)育，其富水性也較強(qiáng)。單位涌水量0.00672.029L/s.m，滲透系數(shù)17.94m/d。鉆孑庭水量差異很大。凡是涌水量大者均位于斷裂構(gòu)造比較發(fā)育地段。近三年水位+87.9m+107.0m。 奧陶系石灰?guī)r含水層：為巖溶一裂隙承壓含水層，為煤系地層基底，本井田內(nèi)該層厚度為584m,主要巖性為灰色純灰?guī)r、白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r組成，組織致密，厚層狀，上距8煤層200m,距9煤層1030m,根據(jù)巖性可劃分為三組八段；自下而上二、四、五、七段由厚層純灰?guī)r和花斑灰?guī)r組成,

7、為強(qiáng)含水層段；一、三、六、八段由白云質(zhì)角礫巖、鈣質(zhì)泥質(zhì)巖組成,富水性較差,為弱含水層段或相對(duì)隔水層段。相對(duì)隔水層段某些部位由于構(gòu)造影響而使其裂隙發(fā)育,透水性較好,成為溝通上下強(qiáng)含水段的通道。奧陶系石灰?guī)r各含水段既有各自本身特點(diǎn),又相互間存在著密切的水力聯(lián)系,因而形成一個(gè)復(fù)雜的裂隙巖溶含水體。目前井田內(nèi)奧灰水位+125.0m左右，每年雨季水位升高，單位涌水量1.152.5L/s.m。二）工作面底板隔水層巖性及厚度分析野青煤底板與山青灰?guī)r含水層之間隔水層厚度31.78m,由數(shù)層灰色、深灰色，組織致密的砂質(zhì)頁巖、細(xì)砂巖和幾層0.10.35m小煤組成。山青灰?guī)r含水層與伏青灰?guī)r含水層之間隔水層厚度7.2

8、4m,由灰色、深灰色，致密的砂質(zhì)頁巖與淺灰色、泥質(zhì)膠結(jié)的砂頁巖互層及6煤組成。伏青灰?guī)r含水層與大青灰?guī)r含水層之間隔水層厚度30.36m,由深灰色、灰黑色,致密的砂質(zhì)頁巖與灰色、灰白色、泥質(zhì)膠結(jié)的細(xì)砂巖及5、7煤組成。大青灰?guī)r含水層與煤系基底奧灰含水層之間隔水層厚度28.44m,由9、9煤、深灰色、灰黑色致密的砂質(zhì)頁巖、淺灰色、灰黑色組織致密1的鋁土頁巖及盡頭煤組成。由上述可知,本工作面各含水層之間在垂向上巖層一般厚度介于8-50米之間,多為組織致密的穩(wěn)定的泥質(zhì)頁巖及粉砂巖,除山青、伏青兩含水層,其他含水層間,間隔很大均有數(shù)層隔水巖石隔水,具有良好的隔水作用,自然條件下彼此之間不發(fā)生水力聯(lián)系,但

9、不排除是否存在的隱伏導(dǎo)（含）水構(gòu)造,導(dǎo)致高承壓奧灰含水層通過導(dǎo)水構(gòu)造帶涌出,威脅礦井安全。三、工作面水害防治措施（一）工作面防治水技術(shù)路線1、巷道掘進(jìn)前要對(duì)工作面的水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析,主要分析工作面的充水水源、頂?shù)装甯羲畬?、?gòu)造及導(dǎo)水通道情況,確定工作面掘進(jìn)過程中的主要水害因素為含水層水。2、掘進(jìn)期間要提前確定超前距,按照設(shè)計(jì)要求對(duì)巷道前方、前方底板及兩幫一定幫距范圍內(nèi)可能存在的隱伏導(dǎo)（含）水構(gòu)造進(jìn)行超前探測,查清水文地質(zhì)情況,根據(jù)探測結(jié)果采取相應(yīng)措施。3、掘進(jìn)期間采用鉆探與物探相結(jié)合的方法，探測工作面底板一定范圍以內(nèi)水文地質(zhì)情況，根據(jù)探測結(jié)果采取相應(yīng)措施。保證安全前提下由生產(chǎn)單位按照工作面

10、預(yù)計(jì)涌水量提前安裝、鋪設(shè)足夠排水能力的排水設(shè)備及管路。4、掘進(jìn)期間生產(chǎn)單位要做好排水管理工作，做好掘進(jìn)期間工作面水文地質(zhì)情況的觀測工作，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)，并根據(jù)情況采取相應(yīng)措施。5、掘進(jìn)后水文地質(zhì)技術(shù)人員要對(duì)整個(gè)防治水工作進(jìn)行分析、總結(jié)。（二）工作面疏排水系統(tǒng)工作面預(yù)計(jì)正常涌水量0.5m3/min；最大涌水量1.0m3/min。由掘進(jìn)區(qū)提前安裝排水能力不小于1.5m3/min的水泵及管路，通過排水通道將水排至六采區(qū)水倉。三）工作面水文地質(zhì)條件探查方案由前述分析可知，為防范本工作面掘進(jìn)過程中巷道前方、前方底板及兩幫一定幫距范圍內(nèi)可能存在的隱伏導(dǎo)（含）水構(gòu)造，導(dǎo)致高承壓奧灰含水層通過導(dǎo)水構(gòu)造涌出，

11、威脅礦井安全。根據(jù)煤礦防治水細(xì)則、冀中能源峰峰集團(tuán)礦井防治水管理規(guī)定及峰峰集團(tuán)公司有關(guān)文件要求編制超前探測設(shè)計(jì)對(duì)本工作面實(shí)施防治水超前探測。）工作面超前鉆探設(shè)計(jì)1、工作面超前鉆探設(shè)計(jì)要求超前水文勘探工程量表2項(xiàng)目名稱鉆場（個(gè)）孔數(shù)（個(gè)）工程量備注超前探鉆孔9273495.2m物探900m1）安全隔水層厚度的確定根據(jù)煤礦防治水細(xì)則附錄五5-1公式，掘進(jìn)工作面安全隔水層厚度計(jì)算公式計(jì)算：L（Jr2L2+8Kpp-rL）4Kt=p式中：t安全隔水層厚度，m;L巷道底板寬度，取3m;r底板隔水層平均重度，取0.022MN/m3；Kp底板隔水層的平均抗拉強(qiáng)度，取0.2Mpa；p底板隔水層承受的水頭壓力，

12、Mpa。P底板實(shí)際承受的水壓力，MPa,取大青3.82MPa，奧灰4.38MPaM底板實(shí)際隔水層厚度，m，取大青69.38m，奧灰97.82m對(duì)大青:3xS0.0222x32+8x0.2x3.820.022x3)n,t=9.1m4x0.2對(duì)奧灰:3x-'0.0222x32+8x0.2x4.380.022x3)nt=9.7m4x0.2t值取最大值9.7m,野青煤底板到伏青灰?guī)r層間距39.02m大于t值9.7m，探測層位為伏青灰?guī)r（2）超前距和幫距的確定0.5KM根據(jù)煤礦防治水細(xì)則附錄六6-3公式，掘進(jìn)工作面超前距和幫距計(jì)算公式計(jì)算：式中：L超前距和幫距，m；M煤層厚度，取1.2m；k煤的

13、抗拉強(qiáng)度，取0.46MPa；取0.2Mpa；p底板隔水層承受p的水頭壓力，Mpa；K安全系數(shù)，取5m；3x4.38P底板實(shí)際承受的水壓力，MPa，取奧灰4.38MPaL=0.5x5x1.2x_'-三16.1m為保證施工安全，將探水超前距和幫距控制為26mo（3）止水套管的確定根據(jù)xxxxx采礦公司井田內(nèi)大19觀測孔、大20觀測孔觀測資料，近三年大青含水層最高水位+107m，最低水位+87.9m，平均水位標(biāo)高+97.4m,奧灰水文觀測孑L數(shù)據(jù)顯示，近三年最高水位+134.5m，最低水位+116.3m,平均水位+125.4m。工作面最低標(biāo)咼-205m'大青水位標(biāo)咼取最咼值+107m

14、,奧灰水位標(biāo)咼取最高值+134.5m，野青煤底距大青灰?guī)r頂面69.38m，野青煤底距奧灰頂面97.82m，大青含水層對(duì)工作面產(chǎn)生的水壓為3.82Mpa,奧灰含水層對(duì)工作面產(chǎn)生的水壓為4.38Mpa，取最大值4.38Mpa,根據(jù)煤礦井防治水細(xì)則的要求，水壓3.0Mpa，止水套管長度應(yīng)大于20m，為保證施工安全，止水套管長度設(shè)計(jì)為22米。2、鉆孔施工設(shè)計(jì)掘進(jìn)工作面超前探測巷道1000m，共設(shè)計(jì)9個(gè)鉆場，27個(gè)鉆孔，每個(gè)鉆場超前鉆探時(shí)施工3個(gè)鉆孔，呈扇形布置，鉆孔沿掘進(jìn)方向的前方布置3個(gè)，每間隔100米做一個(gè)鉆窩（規(guī)格：長深X高=4mx4mx3m），且在鉆場開口處下幫設(shè)水窩（規(guī)格：長X深*高=2mx

15、1mx1m）。各孔設(shè)計(jì)超前平面距離為130m，保持A26m超前距，探測目標(biāo)層位為山伏青灰?guī)r。3、鉆孔參數(shù)要求底板超前探測開孔用127mm鉆進(jìn)24m，下108mm孔口管22m,變65mm鉆頭鉆進(jìn)至終孔位置，孔口套管使用425#以上標(biāo)號(hào)水泥漿固管，孔口管必須和孔壁固結(jié)牢固，固管72小時(shí)后再掃空鉆進(jìn)，鉆進(jìn)深度大于原孑L深0.5m，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力不小于7.0Mpa，穩(wěn)定時(shí)間不小于30min，無漏水現(xiàn)象為合格，否則重新注漿。4、物探工程設(shè)計(jì)由委托的資質(zhì)單位編制物探設(shè)計(jì)。（五）工作面掘進(jìn)期間的安全技術(shù)措施1. 工作面掘進(jìn)前必須安裝好1.5m3/min排水能力的水泵、管路。2. 預(yù)計(jì)工作面掘進(jìn)期間斷

16、層處局部會(huì)出現(xiàn)滴水或頂板、淋水，生產(chǎn)單位要加強(qiáng)掘進(jìn)期間的排水設(shè)備管理工作。3. 掘進(jìn)期間要加強(qiáng)對(duì)四采區(qū)泵房排水設(shè)備的維護(hù)，保證排水設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。4. 斷層處頂板破碎，生產(chǎn)單位要加強(qiáng)頂板管理。5. 加強(qiáng)水文情況觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)匯報(bào)。6. 工作面必須安裝有直通礦調(diào)度室專線電話，電話應(yīng)保持靈敏可靠，施工單位安排專人接聽電話，確保聯(lián)系暢通。7. 工作面掘進(jìn)前，生產(chǎn)單位要組織工人學(xué)習(xí)避水災(zāi)路線，做到每個(gè)工人熟知本工作面避水災(zāi)路線。8. 避水災(zāi)路線:掘進(jìn)工作面-6.2軌道下山巷一南大巷-副井升井（六）工作面掘進(jìn)期間水害應(yīng)急預(yù)案工作面掘進(jìn)期間一旦出現(xiàn)突水的情況時(shí)，為保證水害事故處理能夠有條不紊地進(jìn)行及

17、井下人員安全撤離，使礦工人身安全得以保障、減少礦井財(cái)產(chǎn)損失，制定如下水害應(yīng)急救援預(yù)案：1. 成立應(yīng)急救援指揮部，下設(shè)現(xiàn)場指揮組、搶險(xiǎn)救災(zāi)組、技術(shù)支援組物資供應(yīng)組、信息通訊組、警戒保衛(wèi)組、醫(yī)療救護(hù)組、后勤保障組、善后處理組、事故調(diào)查組、擴(kuò)大應(yīng)急組。2. 工作面發(fā)生水害事故后，應(yīng)當(dāng)立即停止作業(yè)，撤出所有受水害威脅地點(diǎn)人員，報(bào)告礦調(diào)度室，并發(fā)出警告。3. 礦調(diào)度室接到井下工作面出水報(bào)告后，立即啟動(dòng)水害應(yīng)急預(yù)案，隨及通知值班礦領(lǐng)導(dǎo)和礦長，并依事故匯報(bào)順序依次通知有關(guān)人員和上級(jí)部門，將水患情況通報(bào)周邊所有礦井。4. 礦井水害事故應(yīng)急救援救災(zāi)指揮部中各小組和成員，接通之后應(yīng)立即趕到礦調(diào)度室集中待命，值班礦

18、領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)向指揮部各單位成員介紹水害有關(guān)情況，相關(guān)部門及時(shí)統(tǒng)計(jì)井下人員數(shù)量與分布情況，災(zāi)情態(tài)勢及發(fā)展趨勢，提出防患對(duì)策及安全技術(shù)處置措施，并發(fā)布指揮部命令5. 指揮部下各小組根椐指揮部命令對(duì)水害事故應(yīng)急處置。1、鉆探前準(zhǔn)備工作（1）施工設(shè)備：下井前必須對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行檢修，保證施工設(shè)備完好。（2）供水管路：供水管路按鉆探施工要求鋪設(shè)到鉆場位置，滿足鉆探要求。（3）供電系統(tǒng)：供電功率不小于80KW。（4）在鉆場附近要安裝一部電話，以便和地面聯(lián)系，如果出現(xiàn)問題，要及時(shí)匯報(bào)調(diào)度室和防治水中心。（5）生產(chǎn)單位根據(jù)施工單位指定位置施工泥漿池，泥漿池規(guī)格：長2mx寬1.5mx深1.0m（6）開孔前生產(chǎn)單位負(fù)責(zé)

19、按設(shè)計(jì)位置施工水窩/水窩規(guī)格：長2mx高l.Omx深1.0m。調(diào)度室負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)安裝排水系統(tǒng)，實(shí)際排水能力不小于1.0m3/min，實(shí)行“雙泵雙電源”。2、鉆探技術(shù)要求及質(zhì)量要求（1）施工單位對(duì)全部工程施工質(zhì)量負(fù)責(zé)，鉆孔施工要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的方向、傾角進(jìn)行，鉆機(jī)施工時(shí)要用地錨或點(diǎn)柱固定牢固可靠，鉆孔開孔前要將鉆孔周圍lm活砟徹底挖去至露出完整隔水巖層，開孔鉆進(jìn)0.5m后，要核對(duì)鉆孔方向、角度是否準(zhǔn)確。偏差超過1°，必須重新開孔。（2）所有鉆孔必須施工在巖巷內(nèi)，不得在煤層中開孔。（3）探放水現(xiàn)場施工實(shí)行掛牌負(fù)責(zé)制，每次探水后掘進(jìn)開始前應(yīng)在起點(diǎn)處設(shè)置明顯標(biāo)志。（4）掘進(jìn)過程中，隊(duì)長必須每天向班長

20、交清任務(wù)，各班班長必須在掘進(jìn)工作面交接班，交接允許掘進(jìn)剩余距離，嚴(yán)禁超掘。（5）鉆孔下套管前，必須將孔內(nèi)巖粉沖洗干凈，下套管時(shí)絲口要上緊、上嚴(yán)、到位，絲口處上麻或鉛油。（6）施工單位負(fù)責(zé)在鉆進(jìn)過程中每班將觀測結(jié)果和鉆探情況向水文地質(zhì)技術(shù)人員匯報(bào)，防探水人員負(fù)責(zé)及時(shí)整理、分析探水資料，適時(shí)調(diào)整探水設(shè)計(jì)。（7）施工現(xiàn)場必須有備用水閘閥門，水閘閥門可抗壓力不小于8.0Mpa。（8）在揭露山青灰?guī)r含水層前要通知防治水中心水文技術(shù)人員，施工人員要做好見山青含水層詳細(xì)記錄。（9）為了預(yù)防鉆孔在山青灰?guī)r含水層時(shí)，發(fā)生突水難以控制，必須在耐壓試驗(yàn)合格后帶閥門作業(yè)。（10）為防止孔內(nèi)有破碎巖石噴出或提前出水，孔

21、口管外應(yīng)安設(shè)孔口防噴裝置，在出水、噴砟等異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，施工單位應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，但不準(zhǔn)撥出鉆桿，應(yīng)當(dāng)立即向礦調(diào)度室匯報(bào)，派人監(jiān)測水情。發(fā)現(xiàn)情況緊急，應(yīng)當(dāng)立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員到安全地點(diǎn)，然后采取安全措施，進(jìn)行處理。（11）揭露山青灰?guī)r含水層后立即停鉆、匯報(bào)，實(shí)測涌水量、水壓。（12）出水后由水文技術(shù)人員取水樣進(jìn)行化學(xué)分析。（13）在見煤層時(shí)，施工單位要及時(shí)向防治水中心匯報(bào)。（14）鉆孔施工單位完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行封孔，封孔壓力應(yīng)依據(jù)采煤工作面不同的標(biāo)高和不同的地質(zhì)條件確定，一般應(yīng)大于孔口水壓的1.02.0倍，注漿量應(yīng)不小于鉆孔實(shí)際體積。（15）現(xiàn)場施工人員必須攜帶便攜式瓦斯報(bào)警儀。（16）

22、停風(fēng)或瓦斯超限時(shí)，施工單位要立即撤人。（17）下列情況必須跟班，無規(guī)定跟班人員，不得作業(yè)超前探測跟班表表3情況防治水中心/鉆機(jī)隊(duì)/下套管與套管固結(jié)/7孔口管做耐壓試驗(yàn)時(shí)彳/7見含水層刖3m77（18）施工現(xiàn)場電器完好，鉆機(jī)、鉆桿等各種物件擺放整齊。（19）施工現(xiàn)場必須懸掛設(shè)計(jì)圖、措施和各種記錄。（20）施工單位必須按要求填報(bào)以下記錄：原始班報(bào)表、各巖層段厚度、水量、水壓等情況。（21）施工單位編制具體施工安全措施。（22）施工過程中遇到含水層出水要及時(shí)匯報(bào)防治水中心及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。（二）物探工程要求1、物探工程前準(zhǔn)備工作（1）物探工程實(shí)施前，物探施工單位要編制物探設(shè)計(jì)和施工組織措施。（2）每次物探前，巷道質(zhì)量要達(dá)到物探設(shè)計(jì)要求。2、物探工程施工質(zhì)量要求（1）嚴(yán)格按照物探設(shè)計(jì)和施