罗冲煤矿南翼采区防治水方案.docx

罗冲煤矿南翼采区防治水方案由于受市场的严重影响，我矿现主要开拓巷道布置在南翼采区，南翼采区位于矿部办公楼南部，地面小窑多、裂隙大，大气降水易渗透，井下地质构造较复杂，上部有采空，加之与相邻煤矿留设保安煤柱，故对南翼采区防治水不可掉以轻心，为了加强南翼防治水管理，杜绝水害事故发生，特编制此防治水方案。1、 概况 1、气象情况全区年平均降雨量1070.1mm，一日最大降雨量102.7mm(1969年6月5日)；其中610月占全年降雨量的75%以上；年平均蒸发量154.8mm，从11月至次年5月为旱季。主导风向SW(19%)，夏季主导风向SSW(10%)或S(10%)，冬季主导风向SW(26%)，年平均风速5.2m/s，最大风速24m/s。历年最大积雪深度240mm，年最多雾日9天，年最多雹日数6天，年最多雷暴日数91天，冬季日照率57%。2、水文情况罗冲煤矿位于富源县后所镇梨树坪村委会落冲村，地表无大的水体，仅发育季节性山沟小溪，地下水补给条件主要是大气降水及断层裂隙谁补给，补给条件单一。其中矿区中北部的一条无名溪沟规模较大，溪流常年排泄矿区的地表水及地下水。3、 植被情况我矿区植被中等，多为山丘以灌木林为主，发育茂盛。4、 地质构造情况区内构造以F5断层为界，总体为不同向倾斜的单斜，地层倾角变化大。F5断层北侧倾向北东，倾角755；F5断层南侧倾向南西，倾角1026。区内地表除发现F1、F2、F3、F5、F6断层外，与断层相伴而生的小规模褶曲较多见，构造中等复杂。矿区断层的富水性的强弱，并不取决断层的规模，而主要决定于断裂带的围岩性质，一般灰岩中的断裂富水性很强，而煤系地层中的断裂带的富水性、导水性较差，钻孔单孔涌水量0.000140.002L/sm。断层破碎带富水性和导水性小于或相当于正常岩层，影响带富水性和导水性相当于或稍大于正常岩层。对矿床充水不致产生威胁。罗冲煤矿断裂构造多为矿田的外围构造，所穿过的地层均为煤系地层，断裂带多为泥质胶结，挤压紧密，泉水出露较少，含水性差，且流量较小，对矿坑充水影响不大。5、地下水的补给及排泄条件矿区处于分水岭地带，自然条件决定各含水带均接受大气降水补给，据相邻煤矿庆云矿区三井田的长期观测及生产矿井多年开拓观测资料，泉水流量和生产矿井涌水量随降雨量的变化而变化，这充分说明本区地下水主要接受大气降水补给。矿区内各主要含水层在浅部露头均为裂隙水，直接接受大气降水补给，地下水交替循环较强烈，地下水位与地形一致。向深部逐渐过渡为极弱裂隙承压水，地下水交替循环缓慢，含水甚微。各含水带的另一特点是，补给区又是排泄区，这是由于导水裂隙发育深度有限，大气降水渗入地下后，没有经过深部循环运动，便以下降泉的形式排泄出来。所以，在自然状态下，各含水带的地下水以泉的形式排泄，建井后，补给矿井水。6、开采井及老硐水文情况（1）生产矿井罗冲煤矿在干季矿井涌水量很小，只相当于层位的地下径流模数值，雨季随大气降水量补给的多寡而有明显的变化，据该矿2014年 (雨季)的测定，涌水量最大为41m3/h，最小为7.7m3/h。该矿井属于斜井开拓，巷道中以沿裂隙带和层面间渗水为主，多见滴水，渗水和滴水汇集后至2160m水仓排至地面，未发现大的涌水点，未发生过淹井事故。（2）老窑据调查访问，罗冲煤矿区有大量老窑分布。由于矿区多为煤系地层分布，部分地段有煤线出露，也可能存在更多的老窑分布，只是老窑的坑口已跨塌甚至绝迹。由于老窑多为当地私挖乱采，一般开采规模不大，主要分布在煤层露头线附近，采掘深度较浅，但老窑积水具有水流急，来势猛烈，携带大量的泥沙和块石，因此矿井在开采的过程中要注意可能存在的老窑或老采区的迹象，注意开采过程中的超前探水工作，做到“有疑必探、先探后掘”。7、 煤层顶底板情况顶板：罗冲煤矿顶板岩石为粉砂岩或粘土质粉砂岩，总体看来仍属伪顶，大部为直接顶，矿区主采的C5煤在开采过程中见顶发现毛状裂隙密集，裂隙率14%，岩体结构松散。岩体属层状结构软硬相间岩组，现状下冒落带高度小于1m，冒落岩块体积较小。底板：可采煤层底部多为厚度不大的粘土岩及粉砂质粘土岩，属层状结构较硬岩夹较软岩。由于粘土质岩石遇水易软化膨胀，可能出现底鼓现象，进而导致支架斜歪。罗冲煤矿现状下虽未出现底鼓现象，但在今后的开采过程中应引起高度重视。2、 南翼采区现状1、 南翼采区现开采掘进110601回风巷，110601运输巷，110601切眼，110603运输巷，110603切眼2、 四邻位置关系 （1）110601回风巷、运输巷、切眼。 南翼采区地面位于主斜井以南，地表无建筑，多为山丘，地表受私挖乱采破坏，局部出现裂隙；110601回风巷地面标高+2260-+2272m；井下位于南翼采区+2201m水平，南至：相邻矿井银厂沟煤矿与我矿协商保安煤柱，北至：总回风石门，西至：110601回风巷积水、防水、探水警戒线，东至：110601运输巷。上部煤层已经回采结束，下部煤层为待采区。回风巷与地面垂高：59-71m。110601运输巷井下位于+2165m水平，地面标高+2299-2302m水平，运输巷与地面垂高134-137m，运输巷南至：相邻矿井银厂沟煤矿与我矿协商保安煤柱，北至：集中运输石门，东至：+2160m水平，西至;110601回风巷，上部煤层已经回采结束，下部煤层为待采区。110601切眼井下位于+2165-+2201m水平，地面标高：+2299-+2271m，切眼与地面垂高134-70m，切眼南至：相邻矿井银厂沟煤矿与我矿协商保安煤柱，北至：110603三号上山，西至：110601回风巷，东至：110601运输巷，上部煤层已经回采结束，下部煤层为待采区。（2）110603运输巷、切眼 南翼采区地面位于主斜井以南，地表无建筑，多为山丘，地表受私挖乱采破坏，局部出现裂隙；运输巷位于+2164m水平，地面标高+2290-+2270m，运输巷与地面垂高126-106m，运输巷南至：相邻矿井银厂沟煤矿与我矿协商保安煤柱，北至：110603三号上山，西至：110603回风巷，东至：+2160m水平，上部煤层已经回采结束，下部煤层为待采区。切眼井下位于+2164-+2200m水平，地面标高+2300-+2270m，垂高136-70m，南至：相邻矿井银厂沟煤矿与我矿协商保安煤柱，北至：110603三号上山，西至：110603回风巷，东至：+2164m水平运输巷，上部煤层已经回采结束，下部煤层为待采区。3、 南翼采区防治水计划 1、在雨季来临时井下防治水计划（1）、计划4月份组织各部门对矿井周边水沟、山沟进行排查，以保证雨季来临时积水能及时排出。（2）、计划3月份组织对矿井主、副水仓、矿井水沟进行彻底清理一次。（3）、计划5月份由机电部门对水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路，进行全面检修1次，并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验。（4）计划5月份完成“隐蔽致灾”普查工作。（5）、顶板砂岩水防治在掘进、回采前，要深入研究煤系地层含水层的富水性、赋存条件和裂隙富水带的分布规律，充(突)水点分布与构造的空间关系，补给条件等。工作面淋水突然加大，或出现透水预兆，或水文地质条件异常变化时，施工队必须及时向调度室汇报。工作面顶板淋水较大时，施工队必须采取措施进行接挡,并汇报调度室。回采工作面回采前，建设和完善相关防排水系统设施，保证满足排水能力要求。回采工作面回采时，地质测量人员要加强顶板水防治工作，特别是老顶初次来压期间，工作面涌水量大，必须加强防范措施。各巷工作面掘进时，必须严格执行工作面探放水安全技术措施，开展探放水工作，严禁超安全距离掘进。2、地表水防治（1）生产技术科调查矿区及附近地表水的汇水情况，疏水能力等，掌握当地历年降雨量和最高洪水位等资料，为完善矿井疏水、防水和排水系统提供详实的水文地质资料。（2）计划5月份制定雨季三防计划，雨季期间严格按计划督促落实各项工作。（3）计划4月份必须组织人员对地面水沟进行清理，特别是主井、风井，井口附近的排水沟必须及时清淤，保证畅通。（4）计划4月份按照规程要求对地面水体进行水文地质观测，收集相关资料，建立台帐。同时雨季期间加强观测，保证地表水不下灌井下。(5)每次降大至暴雨时和降雨后，派专人检查矿区及其附近地面有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象。发现漏水情况，必须及时处理。3、采空区积水防治(1)采掘工作面接近采空积水区时，必须坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。 (2)要加强采掘过程中的老塘、废巷等容易积水空间的测量、调查、登记、填绘等工作。(3)必须定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上下对照图上标出其井田位置、开采范围、开采年限和积水情况等。4、井下排水系统管理(1)矿井排水系统，包括水仓、水泵、水管等的规定必须满足煤矿安全规程要求，矿井水仓由机电队负责日常管理，工作面排水系统由所在连队负责管理。 (2)井下水仓、水泵、水管、闸阀和排水用的电器设备应每月全面检查一次，所有零配件都应齐全。井下使用的水泵及设施要做到完好，保证正常运转。此项工作由机电队负责落实。(3)水仓入口处应设置篦子，泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门。(4)机电队对矿井水仓的工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验，发现问题，及时处理。联合排水试验结果必须报调度室。(5)调度室安排连队对主要巷道内的水沟进行清挖和维护。(6)各连队区域内的水沟、水窝。必须经常保证畅通，水窝内无煤於泥，巷道内无积水。(7)雨季前要组织有关科室对全矿所有防治水工程进行检查。四、防治水措施1、防水煤(岩)柱的种类根据防水煤(岩)柱所处的位置，可以分成不同的种类。对于本矿井而言主要有： 煤层露头防隔水煤柱； 井田边界煤柱； 采区边界保护煤柱； 井巷保护煤柱；2、留设防水煤(岩)柱的条件通常在下列情况下都应留设防水煤(岩)柱：1）煤层直接被疏松含水层覆盖或位于疏松含水层以及地表水体之下，而含水层或地表水体又无法疏干时，应留设防水煤柱，以保证开采后顶板冒落及其产生的导水裂隙不波及到含水层或地表水体。2）煤层局部位于强含水层之下时应留设防水煤柱，以免采空后顶板破坏冒落波及到含水层引起突水。3）煤层直接与强含水层接触或与强含水层接触又被它局部掩盖时，煤柱的作用前者主要是防止含水层水突入巷道，后者除防止含水层水直接进入巷道外，还应防止煤层采空后顶板冒落波及含水层。4）巷道接近底板承压含水层时，如有底板突破的危险，则应留设防水煤柱，以防止地下水沿断层或突破底板进入巷道。5）煤层与充水断层或岩溶陷落柱接触时应留设防水煤(岩)柱，以防止地下水沿断层或陷落柱进入巷道。6）巷道接近被淹井巷，积水量很大又不宜疏干时，应留设防水煤柱，使矿井生产巷道与被淹井巷隔离。3、防水煤(岩)柱的留设原则1)在有突水威胁但又不宜疏放(疏放会造成成本大大提高时)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。3)留设防水煤(岩)柱必须与当地的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学性质、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，与采煤方法、开采强度、支护形式等人为因素互相适应。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)在多煤层地区，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)柱必须满足各个留设煤(岩)柱的条件。7)对防水留设煤(岩)柱的的维护要特别严格，因为煤(岩)柱的任何一处被破坏，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设施，保护煤(岩)柱的完整性。8)留设防水煤(岩)柱所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)防水煤(岩)柱中必须有一定厚度的粘土质隔水岩层或裂隙不发育、含水性极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。五、井下探放水措施1、探放水原则当采掘工程面接近含水层、被淹井巷、断层、溶洞、老空积水等地点或遇到可疑水源以及打开隔水煤柱时都必须“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”及“有疑必停”的原则。必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其他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、探放水注意事项(1)安装钻机探水前，要遵守下列规定：加强钻场附近的巷道支护，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。(2)探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。(3)预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先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，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。(4)钻孔内水压过大时，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)壁突然鼓出的措施。(5)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，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。(6)在钻探过程中，如发现孔内显著变软，沿钻杆向外流水等透空征兆时，应立即停钻，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和起拔，钻机后面严禁站人，以免有害气体和大量积水突然涌出或高压水将钻杆顶出伤人。待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕后再行放水。(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。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。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他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他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，根据矿井排水能力和水仓容量，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。放水过程中应经常检查孔内放出的瓦斯及其