播雨煤矿中长期防治水规划

六枝特区播雨煤矿 矿 井 防 治 水 中 长 期 规 划 播雨煤矿编制 档案编号： 矿井防治水中长期规划 煤矿开采过程中，不可避免地要接近、揭露或波及破坏某些含 水层，同时可能受雨季大气降水影响，给矿区及矿井生产安全造成 威胁。水害是煤矿五大自然灾害之一，为此，特制定防治水中长期 防治水规划 一、防治水领导组 组 长：黄锡庆（负责全面工作） 副组长：邓郴林（负责措施的审批、贯彻、落实） 蔡焕禾（负责防治水期间的安全工作） 成 员：唐广南、唐新民、郭伏安、梁斌发、龙 峻、李永林、 王石林、钟 德、游光萍、郭 伟、伍康发、王 雄 (调度室主任) 二、职责分工 1、领导组负责中长期防治水的全面工作，领导组办公室设在矿 调度室。 2、调度室主任负责统一指挥安排，任何单位及个人不得擅自行 动。 3、技术科地测工程师钟德负责编制防治水措施及水文地质资料 的收集工作。 4、机电队负责排水设备、设施的正常运行。 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 5、生产各队组队长负责防治水工作的具体操作和落实。 6、相关队组要协助好生产队组的工作。 7、安全部负责监督各单位防水工作的执行情况。 三、具体规划 一、水文地质情况 矿区地表河流的位置、名称、流向、最大流量、枯水季节：区 内属珠江流域北盘江水系，区域上最低侵蚀基准面位于矿区外东侧 一冲沟。矿区内无大的河流，但冲沟较发育，且多呈树技状分布， 切割较深，各冲沟水的流量在 318L/S（2011.11.5）之间。 。 矿区内无水库。地面无大塌陷，塌陷区无积水区。矿区地表水系 的径流情况为区内冲沟水量随季节而变化，雨季流量大，枯季流量 小甚至断流，历史最高洪水位(值、来源)及与井口、工广标高间的 关系与井口高差为 24 米。 历年平均气温、极值气温:区内属亚热带季风湿润气候，冬无严 寒、夏无酷暑，气候温和，降雨量充沛。年均气温 14.5 ，最高气 温为 30、最低气温为-3年降雨量 1482.3mm 左右，68 月为雨 季，12 月至次年 3 月为旱季。历年最大冻土深度为零、无冻结日期； 历年平均年降水量 年降雨量 1482.3mm 左右，68 月为雨季， 12 月至次年 3 月为旱季。降水量与矿井涌水量的关系：雨季井下水 涌出量较大，旱季井下水较小； 历年最大积雪深度 0.1 米、积雪日期不超过 3 天；年平均气压 860 帕、极值气压 890 帕；年平均相对湿度 80%，极值相对湿度 95%；年平均蒸发量 800 毫升、极值蒸发量 1200 毫升；全年主导风 向东南风与西北风、最高风速 4 米/秒。 本矿井在进行采、掘活动之前必须对矿井范围内的小窑、老空 积水、采空区标高、临近矿井老空区积水情况进行详细的调查，将 调查结果标注在采掘工程平面图和井上下对照图中，同时矿井建设 期间补充水文地质调查报告，并做好探放水的安全措施。 （一）井田水文地质条件，主要含（隔）水层类型，矿井水文 地质条件、水文地质类型 1、井田水文地质条件 六枝特区新窑乡播雨村煤矿处于三丈水背斜西南翼。为一单斜 构造，地层总体走向北西南东，倾向北东 200235 度，地层倾角 较陡，倾角 5056 度。矿区内出露地层由老到新有：中二叠统茅口 组、上二叠统峨眉山玄武岩组、上二叠统龙潭组、下三叠统夜郎组、 下三叠统永宁镇组及第四系，含煤地层为龙潭组。 在矿区范围内有村寨，分布于矿区西北部煤层露头附近；矿区 内有公路从矿区中部穿过。 矿区属红水河水系，北盘江河上游，在水文地质单元中属补给 区，大气降水为惟一补给源。无地表水体。大气降水通过裂隙、裂 缝等渗入地下形成地下水。区内地表水不发育，但井口位于季节性 溪沟附近，雨季应加强排水工作，以防地表水溃入。 区域水文地质条件为中等类型。充水因素主要为裂隙水及地表 水通过采动裂隙带导入。 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 2、主要含（隔）水层类型 （1）含水层 茅口组（P 2m）：以中至厚层状石灰岩为主，含水介质为溶洞、 岩溶管道、含溶洞管道水。岩溶比较发育，多以落水洞、岩溶洼地、 溶洞、地下河、岩溶泉等为典型出露形式。一般泉水流量 1- 50L/S，地下河流量 30-100L/S，地下水枯季迳流模数 2- 3L/Skm2，为富水岩层。地下水化学类型为 HCO3-Ca 型。 下三叠统永宁镇组（T 1yn）：为含燧石结核石灰岩，以溶洞、 管道为含水介质，赋存溶洞管道水。发育落水洞、溶蚀洼地；一般 泉水流量 1-30L/S，地下河流量 10-50L/S，地下水枯季迳流模数 5- 10L/Skm2，为强富水岩层。地下水化学类型为 HCO3-Ca 型。 第四系（Q）：主要分布于沟谷及缓坡地带。由残坡积物、塌积 物（粘土、亚粘土及岩块、碎石等）组成。厚 07m 左右。富水性 弱，含孔隙水，表现为季节性含（透）水。 （2）隔水层 下三叠统飞仙关组（T 1F）：上部为紫红色钙质粘土岩、页岩， 中部为灰色、浅灰色中至厚层灰岩，下部为黄褐色、土黄色钙质粘 土岩夹薄层泥灰岩，厚度大于 200m。富水性弱，含基岩裂隙水。含 水性弱，为相对隔水层。 上二叠统龙潭组（P 3l）：为区内的含煤系地层，主要为灰 深灰色、灰黑色粉砂岩、细砂岩、粉砂质粘土岩、炭质粘土岩、粘 土岩、薄层灰岩、泥灰岩和数十层煤层，含开采及局部可采煤层为 C1、C3、C 7、 C16、C 17、 C18、C 19、 C21 煤层，厚度约 460m。含水 性弱，为相对隔水层。 3、矿井水文地质条件 （ 1） 地 形 地 貌 本区属云贵高原中低山地貌。最高点为矿区西部的山头标高 1744.0m，最低点为矿区外东面溪沟处,标高 1375m。最大相对高差 为 369m，为中切割地区。矿区为一单斜构造，地貌上表现为西高东 低。区内东部发育有溪沟，小溪自西向东流。矿区采矿标高 1448.31000m，矿区最低侵蚀基准面为 1375m，煤系地层均以粉砂 岩、砂岩为主夹泥岩及煤线，透水性较强，大气降雨经溪谷入溪沟 排泄。矿山下部多为荒地，而上部台地则为耕地及居民生产、生活 区。 （ 2） 地 下 水 补 径 排 条 件 区内地下水主要为下三叠统永宁镇组（T 1yn）含水层的水，富水 性较强，为岩溶裂隙含水层和煤系地层含水，根据对矿井充水条件 分析，并结合矿井多年民采，调查矿井地下水涌水一般在 39m/h。 （ 3） 充 水 因 素 分 析 1）大气降水对矿床冲水的影响 大气降水是矿区地下水的主要补给来源,因此,大气降水对矿床冲 水有着较大的影响。矿区主采煤层煤层顶板厚度均小于顶板安全厚度， 整个矿区煤层顶板均为不稳定顶板。矿区大面积采煤时，顶板岩层将 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 产生不同程度的岩层移动及变形，地面将产生塌陷、地裂缝、不均匀 沉降、冒落裂隙等，采掘系统上伏地面地势低洼处，大气降水及地表 迳流向地势低洼处汇集，经地裂缝、塌陷裂隙、冒落裂隙直接渗入采 掘系统，形成矿坑涌水。 2）地下水对矿床冲水的影响 对矿床充水影响较大的地下水为长兴灰岩及飞仙关灰岩地下水， 当采动裂隙贯穿长兴灰岩及飞仙关灰岩时，该含水层中的地下水通过 采动裂隙、冒落裂隙直接进入矿井，形成矿井涌水。 3）老窑积水对矿床冲水的影响 通过调查统计，在本矿西北部C1、C3煤层浅部已开采，C1、C3 煤层采空区面积分别达34568、3965。 此外，矿区内没有发现小窑，该矿开采的老窑，规模小，主要 以斜井方式开采，大气降水极易在老窑中汇集，形成老窑积水。 当矿山进行生产时，在生产矿井掘进过程中，若沟通老窑积水， 会形成老窑突水，当突水量较大时，将产生老窑积水淹没矿井、冲毁 矿井的采矿设备、造成人生伤亡及财产损失的安全事故。 4）构造破碎带对对矿床冲水的影响 矿区为一倾向 240290，倾角 59的单斜构造，无断层距离 大于 5m 的断裂构造，地质构造简单，无对矿床充水有影响的构造破 碎带。 （ 4） 充 水 水 源 分 析 1）直接充水水源 二叠系上统龙潭组（P 3l）为煤系地层，其所赋存的碎屑岩类裂 隙水将成为未来矿坑的直接充水水源。 2）间接充水水源 地下水 矿区的地下水赋存于早三叠统飞仙关组（T f） ，晚二叠统龙潭 组（P 3l）的风化带和碎屑岩的孔（裂）隙和灰岩的溶蚀裂隙及溶洞 中，为孔（裂）隙水以及溶洞水。 大气降水 本矿区龙潭组大面积广布于地表，大气降水是矿区地下水的主 要补给来源，充水含水层中的地下水接受补给后，其地下水可通过 采空塌陷带、导水裂隙带或突水带、断层带间接或直接进入矿坑， 对矿床进行充水，故为矿坑充水的间接充水水源。 地表水 矿区侵蚀基准面标高为 13750 米，煤层开采不具备自然排水条 件，加之在断层破碎带导水影响下，地表水渗入井下，也将成为矿 井充水的一个重要因素。 老窑积水 矿区煤层露头广布，经调查踏勘，在煤层露头线浅部，历史上 造成的乱采烂挖留下的小煤窑、老煤窑，由于采掘措施不当，这些 老矿井的私采滥挖已经对矿区地质环境造成了不同程度的破坏。目 前这些矿井已全部被封停处理。调查中发现，多数煤窑均已灌水。 随着开采面积和深度的增加，浅部老硐水及上覆煤层老硐水可能导 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 入井下，矿井开采中应防范小窑水，老窑水的突发透水事故。 鉴于对其开采规模、采空面积、开采程度等相关数据已无法取 得，在此仅依据经验估算其积水影响半径，并提出如下建议： A、距老窑井口半径约 90.0m 以内区域，为老窑积水直接影响区 域。 B、距老窑井口半径 90.0m 至 150m 区域，是老窑积水间接影响 区。 C、距老窑井口半径 150m 以外区域，积水影响程度将逐渐减小。 （ 5） 充 水 途 径 分 析 由于老矿井的无序采挖已经对矿区地质环境造成不同程度的破 坏，未来开采条件下，地表裂陷将成为上覆含水层中下水水向矿坑 充水的开然通道。 未来开采条件下，矿坑顶板冒落带和导水裂隙带则是导致上覆 含水层中地下水向矿坑充水的人工途径。 （ 6） 充 水 水 源 通过对播雨村煤矿范围内地表和井下的调查分析，矿井充水水 源主要为地表水和地下水，其次为老窑积水。 1）大气降水对矿床冲水的影响 大气降水是矿区地下水的主要补给来源,因此,大气降水对矿床冲 水有着较大的影响。矿区主采煤层煤层顶板厚度均小于顶板安全厚度， 整个矿区煤层顶板均为不稳定顶板。矿区大面积采煤时，顶板岩层将 产生不同程度的岩层移动及变形，地面将产生塌陷、地裂缝、不均匀 沉降、冒落裂隙等，采掘系统上伏地面地势低洼处，大气降水及地表 迳流向地势低洼处汇集，经地裂缝、塌陷裂隙、冒落裂隙直接渗入采 掘系统，形成矿坑涌水。 2）地下水对矿床冲水的影响 对矿床充水影响较大的地下水为长兴灰岩及飞仙关灰岩地下水， 当采动裂隙贯穿长兴灰岩及飞仙关灰岩时，该含水层中的地下水通过 采动裂隙、冒落裂隙直接进入矿井，形成矿井涌水。 3）老窑积水对矿床冲水的影响 通过调查统计，在本矿西北部C1、C3煤层浅部已开采，C1、C3 煤层采空区面积分别达34568、3965。 此外，矿区内没有发现小窑，该矿开采的老窑，规模小，主要 以斜井方式开采，大气降水极易在老窑中汇集，形成老窑积水。 当矿山进行生产时，在生产矿井掘进过程中，若沟通老窑积水， 会形成老窑突水，当突水量较大时，将产生老窑积水淹没矿井、冲毁 矿井的采矿设备、造成人生伤亡及财产损失的安全事故。 D.充 水 通 道 1）岩石天然节理裂隙 矿区内的含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发 育，而深部则发育成岩溶或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的 良好通道。 2）人为采矿冒落裂隙 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟 通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。 3）窑采空区 矿区其废弃采面或巷道会成为老窑水、部分地表水进入矿井的 通道。 E.充 水 方 式 矿区主采煤层煤层顶板厚度均小于顶板安全厚度，整个矿区煤层 顶板均为不稳定顶板。矿区大面积采煤时，顶板岩层将产生不同程度 的岩层移动及变形，地面将产生塌陷、地裂缝、不均匀沉降、冒落裂 隙等，采掘系统上伏地面地势低洼处，大气降水及地表迳流向地势低 洼处汇集，经地裂缝、塌陷裂隙、冒落裂隙直接渗入采掘系统，形成 矿坑涌水。 对矿床充水影响较大的地下水为长兴灰岩及飞仙关灰岩地下水， 当采动裂隙贯穿长兴灰岩及飞仙关灰岩时，该含水层中的地下水通过 采动裂隙、冒落裂隙直接进入矿井，形成矿井涌水。 4、矿井水文地质类型 根据以上情况分析，矿区内无大的地表水体，各充水岩组之间 在自然状况下无水力联系或仅有弱水力联系，充水因素主要为裂隙 水及地表水通过采动裂隙带导入，对矿井的影响不大，该矿水文地 质条件中等。在今后的开采过程中，对各煤层的开采要特别注意矿 井附近的老窑积水，必须加强矿区内老窑的探放水工作，坚持“预 测预报、有掘必探，先探后掘,先治后采” ，同时坚持“有凝必停” 的探放水原则。 （二）邻近矿井和小窑涌水及积水情况，地表水体、废弃矿井、 小窑老塘积水情况、地质构造的导水性 1、井田邻近矿井和小窑涌水及积水情况 通过调查统计，在本矿西北部C1、C3煤层浅部已开采，C1、C3 煤层采空区面积分别达34568、3965。 此外，矿区内没有发现小窑，该矿开采的老窑，规模小，主要 以斜井方式开采，大气降水极易在老窑中汇集，形成老窑积水。 当矿山进行生产时，在生产矿井掘进过程中，若沟通老窑积水， 会形成老窑突水，当突水量较大时，将产生老窑积水淹没矿井、冲毁 矿井的采矿设备、造成人生伤亡及财产损失的安全事故。 2、地表水体 矿区属红水河水系，北盘江河上游，在水文地质单元中属补给 区，大气降水为惟一补给源。无地表水体。大气降水通过裂隙、裂 缝等渗入地下形成地下水。区内地表水不发育，但井口位于季节性 溪沟附近，雨季应加强排水工作，以防地表水溃入。 3、废弃的矿井、小窑老塘积水情况 本矿调查中没有发现小窑，该矿开采的老窑，规模小，主要以斜 井方式开采，大气降水极易在老窑中汇集，形成老窑积水。 当矿山进行生产时，在生产矿井掘进过程中，若沟通老窑积水， 会形成老窑突水，当突水量较大时，将产生老窑积水淹没矿井、冲毁 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 矿井的采矿设备、造成人生伤亡及财产损失的安全事故。 4、地质构造的导水性 矿区为一倾向 240290，倾角 59的单斜构造，无断层距离 大于 5m 的断裂构造，地质构造简单，无对矿床充水有影响的构造破 碎带。 （三）第四系含（隔）水层特征及积水情况 矿区内覆盖的第四系分布在沟谷、缓坡等低凹地带，系坡积、 残积和冲积产物。主要为褐残坡积物、塌积物（粘土、亚粘土及岩 块、碎石等）组成，厚 07m。第四系结构松散，孔隙度大，渗透 性好，雨季能入渗并储存地表水及大气降雨，内部积水与煤层之间 无隔水层，开采浅部煤层时可直接渗入矿井，其地下水是浅部煤层 开采的直接充水水源。 由于本矿区内覆盖的第四系厚度不大，分布不广，蓄水量有限， 对矿井充水影响极小。雨季因因松散层的导水强，可使大气降水直 接渗入矿井，应加强监测与排水工作。 （四）封闭不良钻孔情况 2005 年 1 月中化地质矿山总局贵州地质勘查院提交了贵州省 六枝特区新窑乡播雨村二井煤矿资源储量核实报告中矿区范围内 有 ZK60-17、ZK60-54、ZK60-49、ZK60-16 和 ZK60-9 共 5 个钻孔， 勘探阶段施工的钻孔，往往能贯穿若干含水层，若封孔质量不好， 则人为地沟通了本来没有水力联系的含水层，使煤层开采的充水条 件复杂化，为防止上覆含水层中的水溃入井下，区内所有勘探钻孔 必须留设钻孔防水煤柱。 （五）矿井主要含水层或积水区与主要开采煤层之间的关系 1、区内含水层为茅口组（P 2m） 、下三叠统永宁镇组（T 1yn） 、第 四系（Q）距 C21 煤层底板超过 200m，根据六盘水市六枝特区新 窑乡播雨村煤矿生产地质报告中对矿井充水条件分析，并结合矿 井多年民采，该含水层对矿井的涌水量无直接影响。 2、通过调查统计，在本矿西北部C1、C3煤层浅部已开采， C1、C3煤层采空区面积分别达34568、3965。此外，矿区内没有 发现小窑，该矿开采的老窑，规模小，主要以斜井方式开采，大气 降水极易在老窑中汇集，形成老窑积水。当矿山进行生产时，在生 产矿井掘进过程中，若沟通老窑积水，会形成老窑突水，当突水量 较大时，将产生老窑积水淹没矿井、冲毁矿井的采矿设备、造成人 生伤亡及财产损失的安全事故。 （六）矿井正常涌水量和最大涌水量 通 过 调 查 ， 现 播 雨 村 煤 矿 矿 井 用 一 台 功 率 为 7.5KW， 排 水 能 力 为 30m/h 的 水 泵 排 水 ， 水 泵 实 际 抽 水 能 力 为 10-15m3/h。 正 常 时 每 天 抽 水 一 次 ， 一 次 约 2 3 小 时 ； 雨 季 时 每 天 抽 水 二 次 ， 每 次 约 3 小 时 ； 矿 井 目 前 的 实 际 涌 水 量 为 ： 正 常 涌 水 量 为 3 m3/h， 最 大 涌 水 量 为 9 m3/h。 矿坑涌水量预测方法的确定 根据播雨村煤矿的开采情况，采用公式 Q= 进行预测计算。1FSQ 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： Q设计矿井总涌水量（m 3/d） Q1生产矿井实测涌水量（m 3/d） F设计矿井开采面积（km 2） F1生产矿井开采面积（km 2） S设计矿井水位降低值（m） S1生产矿井水位降深值（m） 计算结果详见下表： 矿井涌水量估算成果表 开采面积（m 2） 预计开采面积（km 2） 调查涌水量 （ m3/h） 预计涌水量 （m 3/h）巷道 标高 静水位 标高 （m） 水柱 高度 （m ） 长 宽 系数 F1 长 宽 系数 F 最大 正常 最大 正常 1350 1420 50 600 50 0.86 25800 660 94. 3 1.08 0.334 5 9 3 30 15 1000 1420 130 1400 500 630 245 1.1 1.629 8 65 23 根据预测结果，矿井正常涌水量为 23m3/h，最大涌水 65m3/h。该 矿坑涌水量为一般矿井涌水量，不含在特殊水文地质条件下的矿坑涌 水量。总体看，矿区矿坑涌水量较小。 矿井涌水量预计中不能排除实际涌水量超出预计值的可能性， 应尽快利用矿井建设过程中井下涌水情况分析计算有关水文地质参 数，或开展专门水文地质工作，预计矿井涌水量。如矿井涌水量超 出目前预测值，应按照新的预计结果核算排水设备设施的排水能力， 必要时，重新调整现排水设备设施，以满足安全需要。 二、水文特点、水患类型及威胁程度、突水点和突水量预计 1、矿井水文地质特点 本矿井充水因素主要为裂隙水及地表水通过采动裂隙带导入。 2、矿井水害类型 根据以上情况分析，矿区内无大的地表水体，各充水岩组之间 在自然状况下无水力联系或仅有弱水力联系，充水因素主要为裂隙 水及地表水通过采动裂隙带导入，对矿井的影响不大，该矿水文地 质条件中等。在今后的开采过程中，对各煤层的开采要特别注意矿 井附近的老窑积水，必须加强矿区内老窑的探放水工作，坚持“预 测预报、有掘必探，先探后掘,先治后采” ，同时坚持“有凝必停” 的探放水原则。 建议矿井在建设生产中注意收集有关水文地质资料，对矿井的 充水因素，补给条件、涌水量进行分析和测定，以便为矿井的生产 提供指导，达到安全生产的目的。 本矿井水患危害程度详见表 7-1-1 表 7-1-1 水患威胁程度表 水害类型 特征 威胁程度 备注 小窑水、老 空水 浅部小窑和老空，采空客 观存在 主要水患 突水 地表冲沟水 地面排泄条件较好；可能 沿构造裂隙或岩层裂隙、 采矿产生的导水裂隙带进 入井下。 水患威胁 不大 增加矿井涌水量 顶板裂隙水 井下巷道很少见顶板淋水， 水患威胁 增加矿井涌水量 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 且水量较小。但裂隙和节 理客观存在。 不大 3、可能发生突水的地点和突水量预计 区内有采煤历史较长，长期以来，一些地方小煤窑分布于可采 煤层露头附近，形成的采空区较多。由于地质资料没有提供准确的 小煤窑及老空区开采深度和范围，只提供了大至的老空区开采深度 和范围，因此，无法确定小煤窑积水探水线的位置。所以在工作中 一定要收集有关资料，确定小煤窑积水位置，以防开采浅部煤层时 和小窑、老窑穿透而产生透水事故。 建议矿井与资质部门联系对井区范围的老窑、空区及其积水情 况开展物探工作，以为矿井防治水工作提供更为翔实的第一手资料。 采空区范围详见井上下对照图。 第二节 矿井防治水措施的确定 一、矿井开拓开采所采取的安全保证措施 1、矿井开拓工程位置及层位选择 本矿采用斜井开拓，布置有主斜井、副斜井、回风斜井三个 井筒，三条井筒及其它主要开拓巷道均布置在 7 好煤层底板岩层 中。 2、采掘工程所采取的防治水措施 1)必须密切观察矿井内的淋水、涌水情况，必须坚持“预测预 报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有 疑必停”的原则。 2)定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井 上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水情况、 探水红线等。 3)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报， 并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。 4)井巷在掘进过程中必须先探后掘，掌握前方水文情况，若发 现有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进，并将出 水点位置标于井上下对照图及采掘工程图上。井巷揭露的主要出水 点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层 涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。 5)采掘 工 作 面 或 其 它 地 点 发 现 有 挂 红 、 挂 汗 、 空 气 变 冷 、 出 现 雾 气 、 水 叫 、 顶 板 淋 水 加 大 、 顶 板 来 压 、 底 板 鼓 起 或 产 生 裂 隙 出 现 渗 水 、 水 色 发 浑 、 有 臭 味 等 突 出 预 兆 时 ， 必 须 停 止 作 业 ， 采 取 措 施 ， 立 即 报 告 矿 调 度 室 ， 发 出 警 报 ， 撤 出 所 有 受 水 威 胁 地 点 的 人 员 。 6)井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时进 行清理，每年雨季前必须清理一次。每年雨季前对矿井防治水工作 进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物 资。 7)对于巷道破碎和淋水段特别加强支护，并采取导水等措施以 免淋水直接淋至电缆上腐蚀电缆，巷道排水沟按规定设置并及时清 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 理，巷道要保证排水坡度，对于巷道局部地段低洼集水段要设潜水 泵或泥浆泵及时排水。 8)以后掘进的开拓、准备巷道应根据井下地层情况选择稳定、 淋水小的岩层，尽量避免穿过断层等构造带。 9）原老窑采空区年限较长，存在较多未调查落实到位之处，因 此在工作面掘进时必须采取 “预测预报、有掘必探、先探后掘、先 治后采”的探放水措施，防止突发透水事故。 10）与资质部门联系对井区范围的老窑、空区及其积水情况开 展物探工作。 10）严禁在各种防隔水煤柱中采掘。 二、防治水煤（岩）柱的留设 （一）防水煤（岩）柱的种类 由于井田各含水层之间的垂直水力联系通道不很清楚，含水层 的裂隙发育情况以及含水层的水力补给情况有待进一步查明，含水 层横向富水性及块段间的差异也不明，断层的含水性及与含水层的 水力联系也有待进一步查明，因此防水煤（岩）柱的留设尤为重要， 根据该矿的实际情况，设计需要留设的防水煤（岩）柱主要有以下 几种： 1、煤层露头防水煤（岩）柱； 2、采空区防水煤（岩）柱； 3、井田边界防水煤（岩）柱； 4、水平及采区边界煤（岩）柱； 5、井筒、大巷、下山等主要巷道防隔水煤（岩）柱 防水煤（岩）柱的留设原则： 1、在有突水威胁但又不宜疏放或注浆堵水（疏放或注浆很不经 济时）的地区采掘时，必须留设防水煤（岩）柱。 2、防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱 的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源利用率。 为了多采煤炭，充分利用资源，也可以用采后充填，疏水降压、 改造含水层（充填岩溶裂隙）等方法，消除突水威胁，创造少留煤 柱的条件。 3、留设防水煤（岩）柱必须与矿井的地质构造、水文地质条件、 煤层赋存条件、围岩的物理力学特性、煤层的组合结构方式等自然 因素密切结合，还要与采煤方法、开采强度、支护方式等人为因素 相适应。 4、一个井田或一个水文地质单元的防水煤（岩）柱应该在它的 总体开采设计中确定。即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留 设相适应，否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留 设。 5、在多煤层块段，各煤层的防水煤（岩）柱必须统一考虑确定， 以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤（岩）柱，致使整个防水煤 （岩）柱失效。 6、在同一地点有两种或两种以上留设煤（岩）柱的条件时，所 留设的煤（岩）柱必须满足各留设煤（岩）柱的条件。 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 7、对防水煤（岩）柱的维护要特别严格，因为煤（岩）柱任何 一处被破坏，必将造成整个煤（岩）柱无效。防水煤（岩）柱一经 留设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建 防水闸门和其它防水措施，保护煤（岩）柱的完整性。 8、留设防水煤在（岩）柱需要的数据必须在本地区取得。邻区 或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大安全系数。 9、防水岩柱中必须有一定厚度的粘土质隔水层或裂隙不发育、 含水层极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。 （二）防水煤（岩）柱的留设 1、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设 1、含水或导水断层防隔水煤（岩）柱的留设 断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。断 层的某一区段是否导水、导水性强弱等情况取决于断层两侧岩层的 接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。断 层应按下列公式计算留设断层煤柱。 煤层直接和富含水层、导水断层接触，顶底板无突水可能，即 煤柱主要是顺层受压时，可参照下述公式计算煤柱宽度： L=0.5KM PK/3 式中：L顺层防水煤柱宽度（m） ； M煤厚或采高； KP煤的抗张强度（kgf/cm） ，K P取 8kgf/cm； P水头压力（kgf/cm） ，取 25kgf/cm； K安全系数，一般取 25，本设计取 5。 各煤层计算结果详见表 7-2-1。 表 7-2-1 各煤层留设煤柱宽度 煤层编 号 平均厚度 m Kp P K L C1 1.4 8 25 5 10.7 C3 1.4 8 25 5 10.7 C7 4.05 8 25 5 30.9 C16 0.63 8 25 5 4. C17 0.55 8 25 5 4.2 C18 1.97 8 25 5 15.1 C19 0.56 8 25 5 4.2 C21 0.9 8 25 5 6.9 根据上述计算，并结合实际情况，含水或导水断层两侧各留设 30m 防水煤柱。 2、井田边界防水煤（岩）柱留设 井田边界防水煤（岩）柱的留设应根据煤层赋存条件，地质构 造、静水压力、开采后上覆岩层移动角、导水裂隙带高度等因素确 定。边界煤柱可用下式计算冒落上限煤（岩）柱宽度 LY和顺层边界 煤柱宽度 LY，且 LY不得小于 20m。 ，mTsHly10 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： ， mTsHltglmL1021321 式中：L 1、L 2部分边界煤柱宽度（m）； Hml冒裂带高度（m）； H静水位高度（m）； 、 1、 2岩移塌陷边与煤层交角； T突水系数。 结合该矿的实际情况，设计井田边界留设 20m 的防水煤柱。 3、煤层露头防水煤（岩）柱 H 防 =H 跨 +H 保 20m 式中： H 防 -防水煤（岩）柱高度（m） H 裂 -采后垮落带高度（m） ； 本矿井煤层覆岩属软弱岩层，则 H 跨 = 5.192.6m0 H 保 -保护层厚度（m） ，根据建筑物、水体、铁路 及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程规定取 H 保 =3m； 煤层露头防隔水煤柱计算结果详见表 7-2-2。 表 7-2-2 煤层露头防隔水煤柱计算结果 煤层编 号 平均厚 度 m H 跨 H 保 H 防 C1 1.4 14.7 3 17.7 C3 1.4 14.7 3 17.7 C7 4.05 16.5 3 19.5 C16 0.63 12.3 3 15.3 C17 0.55 11.8 3 14.8 C18 1.97 15.4 3 18.4 C19 0.56 11.9 3 14.9 C21 0.9 13.5 3 16.5 根据上述计算，并结合实际情况，煤层露头留设 30m 防水煤 柱。 4、采空区防水煤（岩）柱； 在采空区或老空积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距 离不得小于巷道高度的 10 倍，经计算为：102. 5=25m。 （巷道最 大高度为 2.5m） 采空区或老空积水区下同一煤层中进行开采时，若采空区或 老空积水区的界线已基本查明，隔水煤柱的尺寸应按含水或导水断 层防隔水煤柱的留设要求留设。 故采空区防水煤（岩）柱留设 35m 防水煤柱。计算详见断层防 水煤（岩）柱的留设。 在采空区或老窑积水区下的煤层进行回采时，防水煤（岩） 柱的尺寸不得小于导水裂隙带最大高度与保护带厚度之和。 故采空区防水煤（岩）柱按 35m 留设。 根据上述计算，并结合实际情况，采空区边界留设 35m 的防水 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 煤（岩）柱。 5、水平及采区边界煤（岩）柱 L=0.5KM PK/3 式中：L顺层防水煤柱宽度（m） ； M煤厚或采高，采高取最大值 4.05m； KP煤的抗张强度（kgf/cm） ，K P取 8kgf/cm； P水头压力（kgf/cm） ，取 P=25 kgf/cm； K安全系数，一般取 25，本设计取 5。 则 L=31（m） 根据上述计算，并结合实际情况确定，相邻水平或采区留设 35m 防水煤柱。 6、井筒隔水煤柱 结合该矿的实际情况，设计井筒、上下山两侧各留设 20m 防水 煤柱。 各种煤（岩）柱尺寸见表7-2-3。 表 7-2-3 各种煤（岩）柱尺寸表 序 号 名称 煤（岩）柱尺 寸 1 断层防水煤（岩） 柱 30m 2 井田边界煤（岩） 柱 20m 3 煤层露头防水煤 （岩）柱 30m 4 采空区防水煤（岩） 柱 35m 5 水平及采区边界煤 （岩）柱 35m 6 井筒、上山 20m 三、区域、局部探放水措施及设备 1、探放水原则 必须做好水害分析报告，坚持“预测预报、有掘必探、先探后 掘、先治后采”和”有疑必停”的探放水原则。采掘工作面遇到下 列情况之一时，必须确定探水线进行探水： （1）接近水淹或可能积水的井巷、老空时，在沿空掘巷时必须 及时探、防水。 （2）接近含水层、断层时。 （3）打开隔离煤柱放水时。 （4）接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断 层破碎带时。 （5）接近水文地质复杂区域，并有出水征兆时。 （6）接近有出水可能的钻孔时。 （7）接近其他可能出水地区时。 接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 水设计，并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。 探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度 和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。 2、探放水方法的确定 根据探放水对象的不同，探放水前应进行以下内容的调查 1）老窑、老空区积水，即老窑名称、编号、标高、开采时间、 范围等； 2）老采空区积水，即积水巷道名称、标高、积水量、水头等； 3）未封闭或封闭不良的导水钻孔，即孔号、孔深、孔径经纬距 及标高与各煤层新旧采空区的关系； 4）已知含水断层，即实际巷道所见的断层走向、倾向、倾角、 落差、破碎带宽度及其胶结情况、历史出水特征、涌水量、水压或 水位标高等； 探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度 和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。 3、探放水设备的选择 1）探放水设备选择依据 矿井用一个采煤工作面保证矿井年生产能力，配备两个掘进工 作面。 2）探放水设备及数量 配备 ZDY-750 探水钻 3 台，2 台工作，1 台备用。最大钻进深度 150m，开孔直径 87/115mm，功率 18.5kW。 4、探放水设计 1）调查收集资料 （1）老窑、老空区积水，即老窑名称、编号、标高、开采时间、 范围等； （2）老采空区积水，即积水巷道名称、标高、积水量、水头等； （3）未封闭或封闭不良的导水钻孔，即孔号、孔深、孔径经纬 距及标高与各煤层新旧采空区的关系； （4）已知含水断层，即实际巷道所见的断层倾向、倾角、落差、 破碎带宽度及其胶结情况、历史出水特征、涌水量、水压或水位标 高等； 探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度 和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。 2）探水起点的确定 为保证采掘工作和作业人员的安全，防止误穿积水区，将水淹 区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程平面图上， 经过分析划出三条界线：积水线、探水线、警戒线。探水线距积水 线距离为 60m，警戒线沿探水线外推 50150m。 探水起点：由于积水范围不可能掌握得很准，因此必须在离可 疑水源 75150m 以外开始打钻探水。 3）探放水钻孔布置 探放水钻孔布置图 7-2-1。 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号：安 全 外 围 线 外 斜 眼 中 眼 探 水 终 孔 位 置超 前 距 帮距安 全 外 围 线孔 间 距 （ 应 小 于 老 空 宽 度 ）允 许 掘 进 距 离 图 7-2-1 探水钻的超前距、帮距孔间距、允许掘进距离示意图 超前距 采用公式 a=0.5AL 进行计算，若计算结果大于 20m，取KpP/3 其计算结果，计算结果若小于 20m 时，取 20m。 式中：a巷道迎头或侧帮至含水层、含水构造之间的安全隔 水岩柱(或煤层)宽度； A安全系数(25)，本设计取 2； L巷道的跨度(宽或高取其大者)，3.5m； P煤、岩层承受的静水压力， P=25kgf/cm； Kp隔水岩层(或煤层)的抗拉强度， KP取 8kgf/cm。 a=0.523.5 =10.72（m）8/253 本设计取 20m。 允许掘进距离 设计探放水钻孔深度 40m，允许掘进距离为 20m，每次探水钻孔 施工完毕后，以最短钻孔距离减去超前距之后的距离。 帮距 为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即 呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一 般与超前距相同，有时可略比超前距小 12m，本设计取 20m。 钻孔密度(孔间距) 竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过 1.5m；水平扇形面内 各组钻孔间的终孔水平距离不得大于 3m。 钻孔孔径 本设计配备 ZDY-750 探水钻，最大钻进深度 150m，开孔直径 89mm，终孔直径 65mm。 钻孔数目及布置 煤层平巷钻孔布置 主要是探巷道上帮和巷道前方小窑老空水，钻孔呈扇形布置在 巷道上帮和巷道前方。薄煤层一般布置 3 组，每组 12 个孔；厚煤 层一般布置 3 组，每组不少于 3 个孔。 钻孔之间的夹角为 715为大夹角，13为小夹角，视小 窑老空的规模而定，规模大者取大夹角，规模小者取小夹角。 煤层上山巷道钻孔布置 钻孔呈扇形布置在巷道前方，薄煤层一般布置 5 组，每组 12 个孔；厚煤层一般布置 5 组，每组不少于 3 个孔，且每组钻孔至少 有一孔见顶或底。 钻孔水平及倾斜之间的夹角要求与平巷钻孔相同。 探水钻钻孔布置见图 7-2-2、图 7-2-3。 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号：12353124上上6- 图 7-2-2 探水钻孔布置断面图 5、探放水注意事项 （1）进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探水巷道 的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突 水威胁时的避灾路线。 （2）进行探放水施工作业前， 必须提前撤出可能受探水作业 地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有人员。 （3）安装钻机探水前，要遵守下列规定： 加强钻场附近的支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦 板。 清理巷道、挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须 配备与探放水量相适应的排水设备。 在打钻孔地点或附近安设专用电话。 测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水 孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。 （4）预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须安好孔口管和 控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。 特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。 321321钻 孔 深 度 （ 40m） 掘 进 工 作 面 安 全 外 围 线 421421安 全 外 围 线 3535平 巷 钻 孔 布 置上 山 钻 孔 布 置允 许 掘 进 距 离 （ 20m） 超 前 保 护 距 （ 20m）钻 孔 深 度 （ 40）帮 距（18m） 帮距（19m）帮距（18m） 掘 进 工 作 面 安 全 外 围 线允 许 掘 进 距 离 （ 20） 超 前 保 护 距 （ 20m） 图 7-2-3 探水钻孔布置方式图 （5）钻孔水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并 有防止孔口管和煤（岩）避突然鼓出的措施。 （6）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水 量突然增大，以及有顶钻等异常状况时，必须停止钻进，但不得拔 出钻杆，现场负责人应立即向调度室报告，并派人监测水情。 （7）探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积 水量和水压。老空积水高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量， 直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其它有害 气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查 空气成分。如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时，必须立 即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。 （8）钻孔放水前，必须估计积水量，控制放水流量；放水时， 必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水 量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。 （9）排除上山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队 检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程 中，有害气体有突然涌出的可能，必须制定安全措施。 6、探放水时的安全措施 1）打钻前必须明确探水眼的位置、方位、倾角、眼数、孔深， 严格按探放水设计施工。 2）打钻时必须有一名技术员及以上的领导在现场指挥，负责打 钻过程中的质量、安全等全面工作。 3）打钻时必须有一名瓦检员和一名安检员在现场，负责瓦斯及 有害气体的检查和打钻过程中的安全检查、监督。 4）现场施工的所有人员必须清楚发生透水和各种预兆。 5）透水预兆： 挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶 板来压、底鼓或出现裂隙渗水、水色发浑有臭味等异状时，必须停 止作业，报告调度室；如果情况危急，立即发出警报，撤出所有受 水威胁地点的人员。 6）打钻安全措施： 按规定安设好钻机，完善供电系统； 打钻时袖口、腰带、灯线必须系牢穿好，严禁戴手套。 打钻时只能一人操作，严禁两人以上同时操作； 更换钻杆时，两人要互相配合好，以免伤人； 打钻时严禁人员站在钻机前方及钻杆两侧，操作人员和附近 人员要注意断钎伤人。 7）瓦斯管理措施： 打钻期间，工作面必须正常供风，设一名瓦检员跟班作业， 时常检查瓦斯和二氧化碳及其它有害气体浓度，并做好记录。每钻 进一根钻杆就检查一次。 在作业地点安设瓦斯报警仪监测瓦斯，瓦斯浓度超过 1.0%时， 立即停止打钻，查找原因，但不得拔出钻杆，及时进行处理。若是 接近老窑，要加强通风管理增加风量，处理涌出气体浓度。 在放水完后，也要随时检查巷道中的气体浓度。 8）放水安全措施： 打钻时，由技术员给定钻孔方位角、倾角，施工人员严格按 钻孔参数施工； 不管是那一个钻孔打透老窑，必须停止钻孔作业，要等此钻 孔放完后，方可施工其它钻孔； 贵州省万海隆集团 六枝特区播雨煤矿 质量标准化档案编号： 整个放水过程由技术员监测水量并记录； 水压大时，必须在探水眼上安装套管、水阀门，便于调节放 水量 9）严格交接班制度，必须在现场交接班，上一班的探水情况必 须逐项向下一班交待清楚，并做好交接班记录。 10）探放水过程中若发生异常情况时，必须停止钻进，立即撒 出人员，汇报矿调度，但钻杆不得拔出。及时制定措施进行处理， 隐患没有排出不得进入迎头作业。 11）若 探 眼 不 到 5m 就 穿 透 积 水 区 ， 必 须 立 即 撒 出 受 水 威 胁 的 所 有 人 员 ， 汇 报 矿 调 度 和 矿 总 工 程 师 ， 但 钻 杆 不 得 拔 出 。 及 时 制 定 措 施 进 行 处 理 ， 隐 患 没 有 排 出 不 得 进 入 迎 头 作 业 。 12）打钻迎头必须安装有“风电及瓦斯电”闭锁装置，并保证 完好、灵敏可靠，探水钻开关必须使用综合保护开关。 13）严禁随意开停局部通风机，临时停电不得停风。来电后必 须检查开关附近 20 米范围内的瓦斯，只有瓦斯浓度小于 1.0%后， 方可正常起动。 14）避灾和通讯联络措施 避灾线路见避灾路线图 其它地点避灾线路按各掘进作业规程中规定撤离。 15）严格执行“敲帮问顶”制度，严禁无风、微风、瓦斯超限 作业。 16）其它未叙部分严格按煤矿安全规程 （2011 版）和操 作规程执行。 7、发生水灾时的避灾路线及避灾措施 （1）发生水灾时的避灾路线 进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探放水巷道的 实际情况,另行编制探放水安全技术措施，明确探放水作业人员一旦 面临突水威胁时的避灾路线。不同的探放水地点有不同的避灾路线， 井下发生透水事故时，应就近撤