6217工作面溝渠下采煤方案及預(yù)防措施

1、目錄一、前言2二、水災(zāi)預(yù)防領(lǐng)導(dǎo)小組2三、水體下釆煤有以下特點(diǎn)2四、水體下釆煤的理論依據(jù)4五、溝渠下開(kāi)釆的預(yù)防方案4六、安全技術(shù)預(yù)防措施5溝渠下釆煤方案及預(yù)防措施一、前言所謂水體下釆煤指的是在開(kāi)釆煤層上方的地表水體下釆煤。地下開(kāi)釆引起的巖層移動(dòng)與變形可能改變水體和開(kāi)采空間之間水力聯(lián)系的程度。弱的水力聯(lián)系增加了礦井的排水費(fèi)用，強(qiáng)的水力聯(lián)系有可能使開(kāi)釆影響范圍的地表水和地下水及泥砂突然潰入井下，給礦井安全生產(chǎn)帶來(lái)威脅。水體下采煤必須釆取適當(dāng)?shù)拇胧?，保證開(kāi)釆過(guò)程中不發(fā)生災(zāi)害性的透水、潰砂事故，避免因礦井用水量突然增大而嚴(yán)重惡化井下作業(yè)環(huán)境。水體下開(kāi)釆需要清楚的了解水體的類型、煤巖的隔水性能和開(kāi)釆空間與

2、水體之間可能的水力聯(lián)系。二、水災(zāi)預(yù)防領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)：副組長(zhǎng)：搶險(xiǎn)隊(duì)員：三、水體下采煤有以下特點(diǎn)水體下釆煤主要考慮煤層與水體之間有無(wú)隔水層，開(kāi)釆后隔水層能否破壞，開(kāi)釆引起的上覆巖層裂隙是否波及水體；水體下釆煤的保護(hù)對(duì)象是礦井本身，為保護(hù)礦井本身必須保護(hù)水體下方的巖層；水體下釆煤的主要對(duì)策是隔離和疏降，要從安全、經(jīng)濟(jì)和釆出率等方面進(jìn)行比較，確定合理的開(kāi)釆方案。影響水體下安全開(kāi)采的因素有：不同類型的水體煤層上方的水體可分為地表水體和地下水體兩類。地表水體指積聚在江、海、河、湖、水庫(kù)、沼澤、水渠、坑、塘和塌陷區(qū)中的水。大型的地表水，儲(chǔ)存量大，補(bǔ)給充分，且常常相互連通，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)存在威脅。地下水體指積

3、聚在巖石和松散層空隙中的水。地下水體比地表水體距煤層更近，且賦存情況不易掌握，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成一定威脅。從釆礦工程的角度，可將地下水按貯存的介質(zhì)不同，劃分為松散層水體和基巖含水層水體。松散層水體屬孔隙水，主要由大氣降水和地表水補(bǔ)給，若下部有較硬的隔水粘土層，對(duì)開(kāi)釆影響較小。松散層水體的流速和流量均小?；鶐r水體指的是砂巖、礫巖、砂礫巖及石灰?guī)r巖溶含水層水體，這些水體屬孔隙水、裂隙水及巖溶水類型，釆空區(qū)積水也歸這類水體。當(dāng)?shù)乇硭w、松散層水體和基巖含水層水體之間構(gòu)成某種水力聯(lián)系時(shí)，就產(chǎn)生由這三種或兩種水體組合而成的復(fù)合水體。（2）煤巖的隔水和導(dǎo)水性能不同的煤巖由不同的隔水性能。通常把導(dǎo)水性能很弱的巖

4、層成為隔水層。水體和開(kāi)釆空間之間有無(wú)充足厚度的隔水層或能否保證有充足的隔水性能是實(shí)現(xiàn)水體下安全開(kāi)采首先要考慮的問(wèn)題。煤巖的隔水性能視性、成巖情況和礦物成分而異。煤層開(kāi)釆前為隔水層，開(kāi)釆后一般不易風(fēng)化和泥化，視煤的炭化程度可分為導(dǎo)水層或弱導(dǎo)水層。對(duì)于沉積巖來(lái)說(shuō)，成巖的顆粒愈細(xì)，隔水性能愈好。粘土的粒徑小于0.005mm,具有良好的隔水性能。砂的粒徑在0.052mm,礫的粒徑大于2mm,兩者的隔水性能都比較低，且容易含水。沙礫中含有小于10%、11%30%和大于30%的粘土?xí)r其隔水性能分別屬于差、弱和良好。釆空區(qū)上方形成的垮落帶和斷裂帶既能夠?qū)?，也可能含水。彎曲帶至地表的巖層基本是連續(xù)的不存在覆

5、巖破壞與地表破壞的連通性問(wèn)題，一般情況下也就不會(huì)形成涌水通道。斷層和陷落柱視斷層面和陷落柱之間的充填物不同，可能導(dǎo)水或不導(dǎo)水。（3）地表水、地下水涌入開(kāi)釆空間的機(jī)理地下開(kāi)釆引起的巖層移動(dòng)和變形可能使隔水層受到影響，影響的程度取決于開(kāi)釆煤層與水體之間的距離和其間巖層的隔水性能。隔水層位于垮落帶內(nèi)時(shí)，巖層原來(lái)的隔水性能將完全被破壞；隔水層位于斷裂帶內(nèi)時(shí)，巖層的隔水性能也被破壞，破壞的程度由導(dǎo)水?dāng)嗔褞У南虏肯蛏现饾u減弱；隔水層位于上覆巖層的彎曲帶下部時(shí)，其隔水性能可能受到微小影響，隔水層位于覆巖彎曲帶中部或上部時(shí)，其隔水性能不受開(kāi)釆影響。開(kāi)釆對(duì)上覆水體的影響由兩個(gè)方面：一是上覆巖層的移動(dòng)和破壞形成了

6、充水通道，使水體中的水滲透或潰入井下。如果水體的水量少或?yàn)槿鹾畬?且補(bǔ)給不足，這種涌水能使井下作業(yè)條件惡化，使礦井排水量增加。若導(dǎo)水?dāng)嗔褞贤ǖ氖沟乇硭?、釆空區(qū)水、溶洞水或地下暗河等大型水體，且這些水體補(bǔ)給充足時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致人員和設(shè)備嚴(yán)重?fù)p失的淹井事故二時(shí)地表的移動(dòng)、變形與破壞，使地表水體附屬的建筑物受到影響，如果堤壩下沉量很大甚至斷裂時(shí),河流、湖泊和水庫(kù)中的水就要出槽漫流。四、水體下采煤的理論依據(jù)（1）“三帶”理論對(duì)于地面水體、松散層底部和基巖中的強(qiáng)、中含水層水體、要求保護(hù)的水源等水體，不容許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р?；?duì)于松散層底部的弱含水層水體，允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р?；?duì)于厚松散層底部為極弱含水層或能夠

7、疏干的含水層，允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞нM(jìn)入，同時(shí)允許垮落帶波及。（2）隔水層理論水體底面與煤層之間應(yīng)有相對(duì)應(yīng)厚度的隔水層，才能實(shí)現(xiàn)水體下安全釆煤；一定厚度的泥巖和粘土層是水體下安全采煤的良好隔水層。五、溝渠下開(kāi)釆的預(yù)防方案（1）釆掘工作面發(fā)現(xiàn)有透水預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，釆取措施，并報(bào)告礦調(diào)度室。如果情況危急，必須立即發(fā)出警報(bào)，撤出人員。（2）一旦井下發(fā)生突水透水，井下職工應(yīng)服從統(tǒng)一指揮，按照指定路線撤退，并用電話向調(diào)度室匯報(bào)情況，同時(shí)用電話通知井下所有人員撤退。（3）調(diào)度室接到匯報(bào)后應(yīng)立即向礦領(lǐng)導(dǎo)、煤管站、市煤炭局匯報(bào)，并通知工程技術(shù)、水文地質(zhì)人員立即到調(diào)度室集合，并聽(tīng)從指揮，通知機(jī)電隊(duì)啟動(dòng)井下有關(guān)排水

8、水泵，為抗災(zāi)爭(zhēng)取時(shí)間。（4）礦救災(zāi)指揮部接到事故通知后，應(yīng)立即由副總指揮帶領(lǐng)人員維持秩序，組織人員迅速升井。六、安全技術(shù)預(yù)防措施（1）首先試探開(kāi)釆，可簡(jiǎn)單總結(jié)為：先遠(yuǎn)后近（水體），先厚后薄（隔水層），先簡(jiǎn)單后復(fù)雜（地質(zhì)條件），先較深后較淺（煤層）的原則；（2）分區(qū)隔離開(kāi)釆，如在釆區(qū)四周均設(shè)防水隔離煤柱、在繞道和石門(mén)內(nèi)設(shè)永久性的防水閘門(mén)；（3）全部充填法開(kāi)釆、部分開(kāi)采和分層間歇開(kāi)釆，降低覆巖破壞高度；（4）堅(jiān)持“有疑必探，先探后釆”的原則，如掘進(jìn)工作面遇到：1接近溶洞、含水豐富的含水層時(shí)、2接近可能與河流、湖泊、蓄水池等相通的含水層時(shí)3接近被淹井巷、老空區(qū)時(shí)、打開(kāi)隔離煤柱放水時(shí)等情況必須探水前進(jìn)

9、；（5）正確設(shè)計(jì)防水隔離煤柱，水體下釆煤時(shí)，除了要合理確定與開(kāi)釆上限有關(guān)的防水、防砂和防塌安全煤巖柱外，還要合理確定礦井之間和釆區(qū)間的防隔水煤柱以及斷層和陷落柱防隔水煤柱。水體下釆煤的地面措施主要為切斷和改變地面補(bǔ)給水源，河流改道、如：河流鋪底、建立上游水庫(kù)、筑攔洪壩、修攔洪溝、填滲水裂縫、架渡槽、設(shè)圍溝、排除內(nèi)澇等措施。上述安全技術(shù)措施中，提到的留設(shè)安全煤柱有：（1）防水安全煤巖柱目的：不允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р暗剿w。結(jié)果：避免上覆水體涌入井下，并要使礦井涌水量不明顯增加。適用條件：、各類大型地表水體；、各類地表水體和第四紀(jì)、第三紀(jì)松散含水層下開(kāi)釆急傾斜煤層；、厚度大、富水性強(qiáng)、補(bǔ)給充足的第四紀(jì)

10、、第三紀(jì)松散含水層下開(kāi)釆緩傾斜或中傾斜煤層；、水體與基巖間無(wú)隔水層或隔水層極薄條件下開(kāi)釆緩傾斜或中傾斜煤層;5、含水豐富、補(bǔ)給充足的基巖含水層，特別是在巖溶水體下開(kāi)采；6、在水庫(kù)、水源、水渠和池塘等生產(chǎn)和生活要求保護(hù)的水體下開(kāi)釆；（2）、防砂安全煤巖柱目的：是允許導(dǎo)水?dāng)嗔褞Р八缮⑷鹾畬踊蚣菏杞档乃缮訌?qiáng)含水層，但不容許垮落帶接近松散層底部。結(jié)果：泥砂不會(huì)潰入井下，礦井涌水量會(huì)略有增加，或僅僅短時(shí)間增加。適用條件1、地表僅有規(guī)模較小的水體，補(bǔ)給有限，容易疏干或滲入量不大；2、地表雖有規(guī)模比較大的水體，但水體和基巖之間有厚度較大的粘土、亞粘土層；3、第三、第四紀(jì)松散層較厚，含水層和隔水層交錯(cuò)沉積；松散層中，下部?jī)H有富水性弱、補(bǔ)給有限的弱含水層；或整個(gè)松散層為單一結(jié)構(gòu)的弱含水層；4、礦井排水能力富裕，允許礦井涌水量有遞增趨勢(shì)，但最大涌水量不超過(guò)實(shí)際排水能力。在開(kāi)釆急傾斜煤層時(shí)，