煤矿矿井防治水中长期规划.docVIP

普安县地瓜老虎田煤矿 矿井防治水中长期规划 普安县地瓜老虎田煤矿矿井防治水中长期规划编 制： 李子华审 核：矿 长： 普安县地瓜老虎田煤矿 二0一七年元月2017年1月52普安县地瓜老虎田煤矿 矿井防治水中长期规划 前 言 矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。随着煤矿企业重组整合工作进一步深入，矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一主要灾害之一。 为了贯彻落实好煤矿安全规程、国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知、国家煤监局出台的煤矿防治水规定和省政府出台的“十二条”规定，杜绝水害事故的发生，保障从业人员生命及财产的安全，特结合我矿的水文地质情况，坚持“预防为主，防治结合”的方针，按照当前与长远、局部与整体、地面与井下、防治与利用相结合的原则，根据不同的水文地质条件，制定“探、防、堵、截、排”等相应的措施。因此编制地质防治水中长期规划是非常必要的。 同时要在整体规划的基础上，根据轻重缓急，抓好防治水工作，要严格检查，堵塞漏洞，防患于未然，确保整个防治水工作按计划有条不紊地进行，使防治水规划落到实处，水害得到有效防治。 第一章 井田概况及开发现状 第一节 井田地理概况 一、地理位置 老虎田煤矿位于普安县地瓜镇地瓜社区席草洼，属普安县地瓜镇所辖。矿区地理坐标为:东经10456571045758；北纬254140254257。 普安县地瓜老虎田煤矿隶属贵州汇巨能源集团，是一家技改建设矿井（15万吨/年技改30万吨/年），设计生产规模为30万吨/年，矿区面积为2.0548km2，开采深度为16501350m标高，矿区走向长约2.10km，倾向宽约1.01.5km；老虎田煤矿位于普安县地瓜镇南部，普安县目前尚无铁路，交通运输以公路为主，煤矿北部距地瓜镇约1km，直距0.5km，普（安）兴（义）公路自北向南从煤矿中部穿过，煤矿工业广场距320国道约18km，距普安县城约17km，距兴义市约90km。距南昆铁路红果站约70km，清水河站约90km，交通较方便，（详见交通位置图）。二、气象矿区内属亚热带季风气候，受地形起伏影响，气候垂直分带明显，高山台地夏无酷暑，河谷低地冬无严寒。据普安县气象资料，区内年平均气温13.7，年平均降雨量1438.9mm，日最大降雨量曾达149.4mm，降雨多集中在夏季，占全年降雨总量的84%。全年以东风较多，平均风速2.6m/s。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），煤矿地震烈度为度，地震动峰值加速度为0.05g。三、水文老虎田煤矿属珠江流域南盘江水系。矿区北西部地势较高，南东部较低，陡峭的斜坡地形发育。区内多以季节性小溪为主，溪沟呈树枝状由西向东，大多呈“V”字型，季节性流量变幅较大。汛期河水暴涨暴跌明显。南东部地瓜河为为季节性小溪，区外下厂河为本区最低侵蚀基准面，标高+1413米。矿区内煤层大部分位于矿区最低侵蚀基准面（+1413m）以下，直接充水水源主要为二叠系上统龙潭组(P3l)基岩裂隙水、老窑采空区积水和地表冲沟水，故本矿属于以基岩裂隙充水为主，水文地质条件中等，属二类二型。四、地形地貌 矿区以中山地貌为主，地势北高南低。西部为高山台地，地势相对平缓；东部地形起伏变化极大，斜坡地形发育，最大地形坡度4560。区内最高海拔+1746.1m，最低海拔+1415.0m，最大相对高差331.1m。区域地质概况：老虎田煤矿位于盘南背斜南东翼北东段，地层走向北东-南西（115130），地层倾角一般为1622，总体构造形态为一单斜构造。 矿区内地表未发现断层及次一级褶曲，区内总体构造复杂程度类型属简单。 矿区内出露地层为二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3）、龙潭组（P3l），长兴组（P3c），飞仙关组（T1f），及第四系（Q）。现由老到新依次叙述于下：（一）峨嵋山玄武岩组（P3）暗绿色斑状玄武岩，其顶部为一层平均厚度约1.50m的铝土岩，其次为一层厚度为220m左右的凝灰岩。与上覆地层呈假整合接触。（二）龙潭组（P3l）（1）龙潭组（P3l）灰色、深灰色、浅灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、细纱岩、石灰岩、泥质灰岩、煤等组成，为矿区主要含煤地层，产腕足、等动物化石，植物化石有大羽羊齿等。平均厚度约260.00m。（2）长兴组(P3c) 灰至深灰色，泥质粉砂岩、粉砂岩、灰岩等组成，产腕足、瓣鳃类及螺类等动物化石，平均厚度约63.56m。（3）飞仙关组（T1f） 灰绿色、灰黄色泥质粉砂岩，粉砂质泥岩、粉砂岩、细纱岩，薄至中厚层状，底部产动物化石。矿区出露不全，仅在矿区南东部有分布。（4）第四系（Q）零星分布于区内地层之上及低洼处及含煤地层之上。岩性为灰、褐灰、黄灰色粉质土、砂质土、砾石等，一般厚度约5.1016.00m，平均厚度约为10.00m。根据各含隔水层水文地质特征、地质构造导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，矿床直接充水含水层（P3l）富水性弱，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、老窑采空区水、部分冲沟水，个别断层导水。说明本区水文地质类型属以大气降水为主要补给来源的裂隙水充水矿床，综合分析老虎田煤矿水文地质条件复杂程度为中等。矿井的水患类型主要是指大气降水、地表水、地下水及采空区老窑积水。五、矿区水文地质1、地形、地貌矿区以中山地貌为主，地势北高南低。西部为高山台地，地势相对平缓；东部地形起伏变化极大，斜坡地形发育，最大地形坡度4560。区内最高海拔1746.1m，最低海拔1415.0m，最大相对高差331.1m。煤层露头附近为一沟谷，海拔相对较低，地形较陡，目前矿井工业场位置经平场后较为平缓。2、地表水本区属珠江流域南盘江水系。矿区北西部地势较高，南东部较低，陡峭的斜坡地形发育。区内多以季节性小溪为主，溪沟呈树枝状由西向东，大多呈“V”字型，季节性流量变幅较大。汛期河水暴涨暴跌明显。南东部地瓜河为为季节性小溪，区外下厂河为本区最低侵蚀基准面，标高+1418米。3、主要含（隔）水层1）峨嵋山玄武岩组 (P3)隔水层二叠系上统峨眉山玄武岩组(P3)：岩性为玄武岩，顶部为凝灰岩。呈条带状出露于矿区北部。浅部含风化裂隙水。该组为相对隔水层。2）二叠系上统龙潭组(P3l)弱含水层。为主要含煤地层。岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、煤层等。呈条带状，出露于矿北部边界附近。浅部含风化裂隙水和小煤矿积水。深部富水性减弱仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。3）三叠系下统飞仙关组飞仙关组一、二段（T1f1）：岩性以灰黄、灰绿色砂岩、泥岩为主，东部夹灰岩薄层。出露也较广。浅部含风化裂隙水，深部局部含构造裂隙水，东部所夹灰岩还见有岩溶水。该组为一弱含水层。4）第四系(Q)弱含水层以坡积、残积层为主，厚度不均，030.米，通常20米左右。大片残积层覆盖于煤组之上，透水性强，往往有渗透性泉水出露，一般流量不大，为一弱含水层。4、小（老）窑和废弃矿井涌水及积水情况老窑：老虎田矿区一带煤矿开采历史悠久，老窑遍布煤层露头一带。煤矿范围内老窑分布较多，老窑主要沿煤层露头分布，由于井口已基本垮塌封闭，无法取得实测资料，据访，老窑均为季节性土法开采，斜井开拓，沿煤层倾向掘进，斜长约50m，垂深一般1520m左右，在煤层露头一带形成垂深20m左右的采空区，采空区内一般均有积水。原丰源煤矿主要开采17煤层，预测积水量约为6500m3。上述老窑于2005年之前已经关闭。原老虎田煤矿老井：根据现场访问与调查，老虎田煤矿兴建于2000年，开采24、25煤层，2007年2008年曾进行过15万t/a生产规模的技改，2011年矿山再次技改为30万t/a生产规模。由于技改扩能为30万t/a生产规模，老井于2009年底已闭坑停产，目前在矿区北西面一带及北东面分别形成面积约0.3286km2（含老窑开采破坏区）及0.01275km2的采空区，预测采空区积水量分别为95850m3及3825m2。5、地质构造的导水性本井田处于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋扭构造变形区，具体构造部位为盘南背斜南东翼，主要由P3l，P2组成，地层完整，层序正常，产状平缓，走向北东-南西，倾向南东，倾角一般1640，平均24，断裂构造不发育。矿山虽无大落差断层，但也发育小落差断层，这些断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度，塑性岩石中断层破碎带含水性和导水性不强，刚性岩石中断层破碎带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中强含水层或地表水，加之未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿断裂带进入矿井。6、封闭不良钻孔情况地质报告中未有不良钻孔的情况。7、矿井充水因素分析及水文地质类型1）矿井充水因素分析（1）充水水源A、大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。B、地表水：区内冲沟发育，切割较深。有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水灌入。C、老窑水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑积蓄。因此，老窑大多有积水。矿井开采或靠近浅部煤层，应预防老窑水涌入。D、第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季期间，第四系松散土层含水饱和度增大。E、矿井直接充水含水层：含煤地层为矿井直接充水含水层，虽富水性弱，但具一定的承压性，当煤层采空后，顶板岩层发生变形或开裂，则含水层的水沿裂隙进入井下，应做好排水准备。（2）充水通道A、岩石天然节理裂隙煤矿内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育，是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。B、人为采矿冒落裂隙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。C、原老虎田煤矿采空区原煤矿内废弃采面或巷道会成为采空区积水，当开采煤层至采空区时，巷道勾通采空区会成为超成突水。（3）充水方式由于矿井直接充水含水层为龙潭组，接受大气降水补给不强，富水性弱，为弱含水层，充水方式以裂隙为主，规模一般不大，少量为断层、采空巷道充水。因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。2）水文地质类型根据徐州长城基础工程有限公司2012年3月提供的贵州省普安县地瓜老虎田煤矿水文地质调查报告，老虎田煤矿开采煤层部分位于最低侵蚀基准面（煤矿最低开采标高+1350m，矿区最低侵蚀基准面海拔高程约+1418m）之下，矿区内无大的地表水体，矿区直接充水水源主要为龙潭组及飞仙关组地层中的碎屑岩基岩裂隙水和老窑、采空区积水，构造破碎带富水性较弱，故本矿区属以裂隙水直接进水的裂隙充水矿床。综合分析老虎田煤矿水文地质条件复杂程度为中等。水文地质勘探类型属类型。8、矿井涌水量地瓜老虎田煤矿涌水量主要两部分组成，即巷道顶板裂隙水和采空区顶板裂隙水。该涌水量受降雨量控制，雨季最大流量约405m/d，正常涌水量大约135m/d。采空区面积作为本矿涌水量最为相关的因素，是它直接影响了涌水量的大小。所以本次涌水量预测，采用现采空区面积与矿井末期开采面积相比拟的方法。矿井涌水量与开采面积有一定的函数关系。计算公式为：并且最大涌水量是平均涌水量的3倍式中：Q矿井末期涌水量；Q1现矿井涌水量，取正常涌水量值135m/d；F1现矿井采空区面积，取平均单层采空面积0.06km；F矿井面积，取矿井开采水平面积1.065km；S现矿井开采深度，为+1500m，水位降深为50m；S1矿井最低开采深度，为+1350m。水位降深为300。比拟法涌水量预算成果表11表11 涌水量预算成果表井巷控制面积（m）水位降深值（m）正常涌水量（m/d）涌水量预算公式预算涌水量（m/d）F1FS1SQ1QQ最大600001065000501501354801440矿井末期采区正常涌水量为480m/d20m/h；矿井末期采区最大涌水量为1440m/d60m/h。影响矿井涌水量因素是多方面因素的，应加强长期观测。第二节 井田开发现状 一、矿区开发历史老虎田煤矿位于普安县地瓜镇境内，属普安县地瓜镇所辖。矿井位于普安县地瓜镇南部，距地瓜镇约1km，直距0.5km。普（安）兴（义）公路自北向南从煤矿中部穿过，煤矿距普安县城约17km，距兴义市约90km。矿区地理坐标为:东经10456571045758；北纬254140254257。老虎田煤矿为一技改矿井，该矿于2007年1月获得贵州省国土资源厅颁发的普安县地瓜老虎田煤矿（延续）采矿许可证，生产规模3万吨/年。矿井在20072008年进行了两次技改，并委托设计单位编制完成了贵州省普安县地瓜老虎田煤矿（技改）开采方案设计和安全专篇，设计生产能力均为15万吨/年。2010年3月江苏省地质矿产局第一地质大队对该矿进行勘查并提交贵州省普安县地瓜老虎田煤矿生产地质报告，由贵州淞源矿山开发技术咨询服务有限公司进行方案生产能力变更，变更后矿井的生产能力为30万t/a，提交了贵州省普安县地瓜老虎田煤矿（变更）开采方案设计经贵州省能源管理局审批备案。2013年2月20日取得贵州省国土资源厅换发的普安县地瓜老虎田煤矿采矿许可证，证号：C5200002010071120069674，生产规模30万吨/年，有效期至2017年10月。2013年4月委托贵州淞源矿山开发技术咨询服务有限公司进行方案生产能力（二次变更），提交了贵州省普安县地瓜老虎田煤矿（变更）开采方案设计经贵州省能源管理局审批备案。2013年6月，老虎田煤矿委托贵州淞源矿山开发技术咨询服务有限公司编制的普安县地瓜老虎田煤矿安全设施设计（变更），贵州煤矿安全监察局盘江监察分局以关于对普安县地瓜老虎田煤矿安全设施设计（变更）的批复（黔煤安监盘字201368号）批准。2013年11月委托贵州正合矿产咨询服务有限公司进行方案生产能力再次变更，提交了贵州省普安县地瓜老虎田煤矿开采方案设计（变更），贵州省能源局以关于贵州省普安县地瓜老虎田煤矿开采方案设计（变更）的批复（黔能源煤炭【2014】89号批准。二、矿井整合情况普安县地瓜老虎田煤矿由原地瓜老虎田煤矿、地瓜丰源煤矿、地瓜洪富煤矿、纸河煤矿整合技改扩界而成，整合后矿区范围由8个拐点圈定，面积2.0548 km2。三、矿井开采情况 老虎田煤矿矿权范围内，矿区东北部煤层露头线一带分布有较多老窑，老窑通常以斜井为主，见煤后沿煤层掘进，开采斜长一般2050m，最大采掘垂深约2030m。大部分老窑巷道有积水，或因井口垮塌、排水及通风困难等原因停采。到2005年止地瓜老虎田煤矿内老窑全部关闭，开采消耗量约112万吨。根据现场调查，结合业主提供资料，技改前24煤层+1450m标高以上及矿区北东面25煤层+1450m标高以上资源已采空。 四、根据2012年7月贵州省煤田地质局一四二队对普安县地瓜老虎田煤矿进行储量核实勘探工作并提交了贵州省普安县地瓜老虎田煤矿资源储量核实及勘探报告，经贵州省国土资源厅文件（黔国土资储备字【2012】212号）关于贵州省普安县地瓜老虎田煤矿资源储量核实及勘探报告矿产资源储量评审备案证明，核实截至2012年7月31日止，普安县地瓜老虎田煤矿矿区范围内保有资源量总和为（111b+122b+333）1675万吨，其中：（111b）910万吨，（112b）97万吨，（333）668万吨。 老虎田煤矿属于技改扩能矿井，设计生产能力为30万吨/年，企业性质为私营。目前矿井正处于联合试运转期间，由于矿井首采面受采空区影响、断层构造等原因，必须结合实际情况编制年度中长期防治水规划，以指导安全生产工作。 第二章 矿井水文地质的基本情况第一节 矿井水文地质概况 一、矿井水文地质类型 本矿区大部分矿床位于最低侵蚀基准面以下，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水和老窑采空区积水、地表冲沟水，开采位于最低侵蚀基准面以下的下煤组煤层时，老窑积水、断层水也会成为直接充水水源，故本矿区属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型，矿井目前涌水量不大，易于排水。只是在断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，这些地区水文地质条件复杂程度中等。 二、矿井涌水量 根据以上提供资料显示，矿井目前的实际涌水量为：正常涌水量20m/h，最大涌水量60m/h。 第三章、矿井水害类型和防治措施第一节 矿井水文地质特点、水患类型根据各含隔水层水文地质特征、地质构造导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，矿床直接充水含水层（P3l）富水性弱，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、老窑采空区水、部分冲沟水，个别断层导水。说明本区水文地质类型属以大气降水为主要补给来源的裂隙水充水矿床，综合分析老虎田煤矿水文地质条件复杂程度为中等。矿井的水患类型主要是指大气降水、地表水、地下水及采空区老窑积水。2、水患威胁程度分析造成矿井水害的水源有大气降水、地表水、地下水和老空水。根据本矿井的具体实际，对其可能形成的水害类型分析如下：1）大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其直接充水强度和降水的强度及持续时间有着密切的联系。2）矿井直接充水层：为龙潭组及飞仙关组的基岩裂隙水。它们富水性弱但具一定承压性。因此在今后开采过程中应作好疏排水工作。3）老窑水：由于年代久远，矿区浅部有老窑分布，现已全部关停，老窑开采深度不深，煤层均有一定范围采空，据访大部分老窑有积水，大气降水是老窑积水的主要水源，也是矿井充水的主要因素，若揭穿老窑，老窑积水就会进入矿井，容易造成突水灾害。因此开采时必须重视老窑或小窑水灾害的威胁。3、可能发生的突水地点和突水量预测本矿井浅部有部分小窑分布，小窑积水对矿井开采影响很大，在开采过程中，由于采动影响可能诱导突水。突水量的多少与小窑采空面积有关。4、突水淹井危险根据地质报告，矿区内与矿床充水有关的含水地层主要是龙潭组（P3l）、三叠系下统飞仙关组（T1f ）和第四系（Q）。二叠系上统龙潭组(P3l)岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、煤层等。呈条带状，出露于矿北部边界附近。浅部含风化裂隙水和小煤矿积水。深部富水性减弱仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。飞仙关组一、二段（T1f1）岩性以灰黄、灰绿色砂岩、泥岩为主，东部夹灰岩薄层。出露也较广。浅部含风化裂隙水，深部局部含构造裂隙水，东部所夹灰岩还见有岩溶水。该组为一弱含水层。第四系(Q)以坡积、残积层为主，厚度不均，030.米，通常20米左右。大片残积层覆盖于煤组之上，透水性强，往往有渗透性泉水出露，一般流量不大，为一弱含水层。经分析以上地层均为弱中等含水地层，造成突水可能性不大。第三节 防治措施为了安全生产，防止水害发生，需做好以下防治措施：一、采掘工程所采取的防水措施1、矿井在采掘过程中必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，同时坚持“有疑必停”的原则，确保安全生产。2、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划（5-10年）和年度计划，并认真组织实施。对矿井水文地质类型进行划分，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、下工程对照图和矿井充水性图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。矿井应当建立水文地质观测系统，加强水文地质动态观测和水害预测分析工作。矿井水文地质条件中等类型，应当每月至少开展1次水害隐患排查及治理活动。3、回采巷道位于各煤层中，均未穿过强含水层。但要针对老窑水动态观测系统，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、所有井巷在掘进过程中必须严格坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先探后采”的探放水原则，同时坚持“有疑必停”的原则，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取可行措施进行处理，待确定安全后方可向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图或采掘工程图上。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、采掘工作面或其他地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。6、井下和地面排水设施保证完好，水沟要及时进行清理，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、应加强对地面小窑、老窑的调查并标注在实测的采掘工程图中，划定其探放水红线，在接近探放水线时，必须采取探放水措施。8、矿井应当查清矿区及其附近地面河流水系的汇水、渗漏、疏水能力和有关水利工程等情况；掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立疏水、防水和排水系统。9、工业场地内建筑物，必须修筑防洪沟渠或采取其它防、排水措施。10、当矿井井口附近或者开采塌陷波及区域的地表有水体时，必须采取安全防范措施，并遵守下列规定：严禁开采和破坏煤层露头的防隔水煤（岩）柱。在地表容易积水的地点，修筑泄水沟渠，或者建排洪站专门排水，杜绝积水渗入井下。当矿井受到河流、山洪威胁时，修筑堤坝和泄洪渠，有效防止洪水侵入。对于排到地面的矿井水，妥善疏导，避免渗入井下。对于漏水的沟渠（包括农田水利的灌溉沟渠）和河床，及时堵漏或者改道。地面裂缝和塌陷地点及时填塞。进行填塞工作时，采取相应的安全措施，防止人员陷入塌陷坑内。当有滑坡、泥石流等地质灾害威胁煤矿安全时，及时撤出受威胁区域的人员，并采取防止滑坡、泥石流的措施。”11、当开拓到设计水平，只有建成防、排水系统后，方可开始向有突水危险地区开拓掘进。12、应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。13、矿井建设过程中，永久排水系统形成前，各施工区应设置临时排水系统，并保证有足够的排水能力。14、严禁在各类煤（岩）柱中进行采掘活动。15、编制探放水设计探放水时，还必须有针对邻近煤层（向顶、底板）的探放水的设计和措施，并严格执行。16、矿井老窑及采空区积水情况不清，应补充水文地质勘查，查清废异老窑及采空区积水情况。17、矿井采掘工作面探放水应当采用钻探方法，由专业人员和专职探放水队伍使用专用探放水钻机进行施工。同时应当配合其他方法（如物探、化探和水文地质试验等）查清采掘工作面及周边老空水、含水层富水性以及地质构造等情况，确保探放水的可靠性。18、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测垮落带、导水裂缝带、弯曲带发育高度，进行专项设计，确定安全合理的防隔水煤（岩）柱厚度。当导水裂缝带范围内的含水层或老空积水影响安全掘进和采煤时，应当超前进行钻探，待彻底疏放水后，方可进行掘进回采。二、防探断层水措施1、要核准（包括补钻探明）断层产状、位置，分析断层带的富（导）水性，并在平面图、剖面图上确定断层与采掘工作面的空间几何关系。2、井巷通过导水或可能导水断层前，必须超前探水。探水线至断层交面线的最小距离不得小于20m，水压大于2Mpa时应按比例增大。3、当井巷通过含（导）水断层时，要严防来压冒顶突水或迟到突水（突泥砂），并及时采取相应的防水措施，如加强支护、砌碹、注浆封闭等。4、对与强含水层连通的导水断层，必须按规定留设防隔水煤柱。采掘工作面接近断层煤柱前，要复查煤柱的可靠性。三、留设防治水煤（岩）柱在受水害威胁的地段，预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定的距离，以防止地下水或其它水源溃入工作面。1、断层防水煤（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。如果井巷施工中发现有含水或导水断层，则在含水或导水断层两侧17、18、19、24、25、26煤层两侧各留设35m防水煤柱。2、井田边界煤（岩）柱的留设该矿井水文地质条件属中等类型，根据矿井水文地质规程，采用垂直法留设，设计井田边界留设20m的防水煤柱，但相邻矿井之间的井田边界煤（岩）总宽度不得小于40m。矿井地质构造简单，开采区位于盘南背斜南东翼北东段，岩层总体为一单斜构造，矿区内无断裂构造，因此，不需要参照断层煤柱留设方法留设井田边界煤柱。结合实际情况，17、18、19、24、25、26煤层露头防隔水煤柱为40m，设计按高度留设。3、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：103.434.0m。（巷道最大高度为3.1m）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）柱按35m留设，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37m留设。根据上述计算分析，并结合实际情况，采空区边界留设40m的防水煤（岩）柱。开采下部煤层时将会受上部煤层采空积水的影响，故矿井在开采采空区下部煤层时必须疏水措施，将上部采空区积水进行疏放。4、井筒及井下主要巷道隔水煤柱结合矿井实际情况，井筒及井下主要巷道两侧各留设20m防水煤柱，各煤层按=55、=65的岩层移动角推算至所采煤层连线形成的区域，即为井筒及井下主要巷道保护煤柱。5、钻孔防水煤（岩）柱矿区范围内所施工勘探钻孔封孔均采用正循环工艺进行封闭，所用材料为425号普通硅酸盐水泥，并取样自检，封闭质量合格，因此，不需要留设钻孔防水煤（岩）柱。6、河流、水溪沟煤柱根据地形图可知，矿区范围内无河流，不考虑井下河流保护煤柱。在矿区范围西北侧有季节性溪沟，其位于煤层露头之外和矿区范围之外，故设计不考虑留设保护煤柱。7、地面水体、建筑物保护煤柱矿区范围内无地表水体的存在，因此，无需留设保护煤柱。矿区内地面建筑物保安煤柱留设原则：首先在地形图上均以边界外推划出20m围护带，各煤层按=55、=65的岩层移动角推算至所采煤层连线形成的区域，然后计算煤柱。地面没有重点保护的建筑物、公路，无需留设保护煤柱。各种煤（岩）柱尺寸见表： 各种煤（岩）柱尺寸表序号名 称17、18、19、24、25、261断层防水煤（岩）柱35m（施工发现含、导水断层时才留）2井田边界煤（岩）柱20m3煤层露头防水煤（岩）柱40m4采空区防水煤（岩）柱按巷道最大高度的10倍计算为34.0m按含水或导水断层防隔水煤柱的留设要求留设为35m不得小于导水裂隙带最大高度与保护带厚度之和为37m5水平及采区边界煤（岩）柱35m6井筒及井下主要巷道20m矿井生产过程中，严禁在各种防隔水煤柱中进行采掘，严禁破坏各种防隔水煤柱。第地节 井下排水设施矿井为斜井开拓，矿井水自+1450m水平经一采区轨道下山及副斜井排至 +1606.9 m地面水沟进入地面污水处理站。管路斜长540m，倾角17，水泵吸水和排水附加扬程10m。一、井底水仓设备：1、选择依据（1）矿井正常涌水量Q正为20m3/h，最大涌水量Q大为60m3/h；（2）排水垂高：HP=157m（副斜井井口标高约+1607m井底水泵房标高+1450m）。2、水泵（3）选用DF46-504型水泵三台，水泵流量为46m/h。1台工作，1台备用，1台检修，电动机选用YB225M-2 55kW， 660V。3、排水管根据设计规范要求，确定在副斜井设置两趟管路，一趟工作，一趟备用。选用DN100的无缝钢管和DN100的无缝钢管二趟作为排水管路，一趟工作，一趟备用。4、井底水仓的布置及容量泵房长28m，断面为8.5m，采用锚喷支护。水泵房一个出口用斜巷（管子道）通到轨道下山，并应高出泵房底板7.0m，管子道出口必须安设铁栅栏门、警示牌。另一个出口通到一采区下部车场，此出口应设置于关闭的即能防水又能防火的密闭门。两水仓通过配水巷连接，于配水巷中部设吸水井，水泵吸水管安装在吸水井内。配水巷与水仓之间设闸阀（要求操作灵活，关闭严密，能自由控制主、副水仓的水进入吸水井，以便于各水仓清除淤泥）。当水仓需要清仓时，用D50mm的高压水管从水仓通道接入水仓，沿底板敷设，每隔一定距离接一喷嘴，喷嘴用D25mm和D15mm水管做成。清仓时接通高压水，降沉泥冲搅成泥浆，然后由泵房内的水泵排出地面。水泵房内安设3台水泵，并预留2台水泵位置。水仓分主、副水仓，主水仓长为90m，副水仓长70m，水仓容量为8.51601360m。根据煤矿安全规程第二百八十条主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量，即8h20m/h=160m，水仓容积满足设计要求。水仓进口处应设置蓖子，并对其中的淤泥及时清理，每年雨季前必须清理一次，水仓的空容量必须经常保持在总容量的50%以上。主排水泵房管道内铺设18kg/m单轨，并配备清仓绞车，以备清仓是用。水泵房管子道与轨道下山斜交处距水泵房垂高7m。2、 地面沉淀排放 矿井水经地面沉淀池沉淀，再进入净化处理系统达标后，进行外排。外排水能力可达200m3/h以上。外排水由专用管道排入工业场地外冲沟中。 第三章 矿井充水因素分析 一、充水水源1、大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。2、地表水：区内冲沟发育，切割较深。有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨。因此，在上述地表水体下采煤应注意地表水灌入。3、老窑水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，大部分被关闭。老窑采空冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑积蓄。因此，老窑大多有积水。矿井开采或靠近浅部煤层，应预防老窑水涌入。4、第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季期间，第四系松散土层含水饱和度增大。5、矿井直接充水含水层：含煤地层为矿井直接充水含水层，虽富水性弱，但具一定的承压性，当煤层采空后，顶板岩层发生变形或开裂，则含水层的水沿裂隙进入井下，应做好排水准备。二、充水通道1、岩石天然节理裂隙煤矿内的龙潭组含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙较发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，尤其是内部细砂岩等脆性岩石更为发育，是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。2、人为采矿冒落裂隙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、原老虎田煤矿采空区原煤矿内废弃采面或巷道会成为采空区积水，当开采煤层至采空区时，巷道勾通采空区会成为超成突水。三、充水方式由于矿井直接充水含水层为龙潭组，接受大气降水补给不强，富水性弱，为弱含水层，充水方式以裂隙为主，规模一般不大，少量为断层、采空巷道充水。因此未来矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。 第四章 矿井主要水害及治理方案 第一节 矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计1、矿井水文地质特点、水患类型根据各含隔水层水文地质特征、地质构造导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好，矿床直接充水含水层（P3l）富水性弱，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、老窑采空区水、部分冲沟水，个别断层导水。说明本区水文地质类型属以大气降水为主要补给来源的裂隙水充水矿床，综合分析老虎田煤矿水文地质条件复杂程度为中等。矿井的水患类型主要是指大气降水、地表水、地下水及采空区老窑积水。2、水患威胁程度分析造成矿井水害的水源有大气降水、地表水、地下水和老空水。根据本矿井的具体实际，对其可能形成的水害类型分析如下：1）大气降水：是主要的充水水源。含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其直接充水强度和降水的强度及持续时间有着密切的联系。2）矿井直接充水层：为龙潭组及飞仙关组的基岩裂隙水。它们富水性弱但具一定承压性。因此在今后开采过程中应作好疏排水工作。3）老窑水：由于年代久远，矿区浅部有老窑分布，现已全部关停，老窑开采深度不深，煤层均有一定范围采空，据访大部分老窑有积水，大气降水是老窑积水的主要水源，也是矿井充水的主要因素，若揭穿老窑，老窑积水就会进入矿井，容易造成突水灾害。因此开采时必须重视老窑或小窑水灾害的威胁。3、可能发生的突水地点和突水量预测本矿井浅部有部分小窑分布，小窑积水对矿井开采影响很大，在开采过程中，由于采动影响可能诱导突水。突水量的多少与小窑采空面积有关。4、突水淹井危险根据地质报告，矿区内与矿床充水有关的含水地层主要是龙潭组（P3l）、三叠系下统飞仙关组（T1f ）和第四系（Q）。二叠系上统龙潭组(P3l)岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、煤层等。呈条带状，出露于矿北部边界附近。浅部含风化裂隙水和小煤矿积水。深部富水性减弱仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，该组为一弱含水层。飞仙关组一、二段（T1f1）岩性以灰黄、灰绿色砂岩、泥岩为主，东部夹灰岩薄层。出露也较广。浅部含风化裂隙水，深部局部含构造裂隙水，东部所夹灰岩还见有岩溶水。该组为一弱含水层。第四系(Q)以坡积、残积层为主，厚度不均，030.米，通常20米左右。大片残积层覆盖于煤组之上，透水性强，往往有渗透性泉水出露，一般流量不大，为一弱含水层。经分析以上地层均为弱中等含水地层，造成突水可能性不大。 第二节 矿井水防治的整体规划 一、矿井水防治整体思路 矿井水的防治是为了防止水害事故的发生，确保矿井建设和生产的安全，减少矿井正常涌水及降低生产成本，使国家煤矿资源得到充分合理的回收。为此，就必须做大量的防治水工作。 根据矿区的主要水害类型，应采取相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。 1、探：必须配备相应的探、防水设备，编制探防水设计，对采空区积水等情况不明的地段，坚持采取“有疑必探、探防结合”、“先探后掘、长探短掘”的原则。通常在下述情况下需要超前探水：巷道掘进接近采空区；巷道掘进接近断层；巷道接近或需要穿过强含水层；采掘工作面接近各类防水煤柱时；采掘工作面有明显出水征兆时。 2、防：巷道或工作面接近被淹井巷、积水老窑、隐伏导水断层时，应根据实际情况，应预留足够的防水煤柱、隔水煤柱的措施，以防治透水事故的发生，以达到安全生产的目的。 3、堵：在地表主要径流地带修建排水沟、防洪沟，将地表水引出矿区排泄，从源头上减少地表水的入渗。 4、截：根据矿井涌水量、突水量及透水量的大小，在矿井下修建水仓，截断及缓冲矿井涌水、透水对工作场所的危害。 5、排：井下应修建排水沟等设施，每次下大到暴雨时和降雨后，应及时观测水情，查看井下涌水情况，应根据涌水量的大小，配足相应的抽排水设备及检修和备用的抽排水设备，排水能力必须根椐矿井涌水量的大小满足煤矿安全规程要求。 以上所述防治措施都有一定的使用条件和局限性，在采掘过程进一步加强矿井水文地质工作，观测矿井内含水岩层出水性质，储水断层的导水性质，及附近老窑积水的位置，预测老窑采空区水量，总结活动规律。 井下探水，在井下掘进工作面，接近含水层断裂带、陷落柱、老空区等可能积水地点，必须进行探水工作，坚持“先探后掘、有疑必探”的探放水原则。 探明地下水源后，根据水量大小，有计划的进行防水，将其疏干，消除水害对生命财产的威胁。 排水时严格控制排水速度和排水量，以免引起地面的塌陷速度增快和地面建筑物的变形、倾斜、墙体开裂和井泉水位急剧下降。 建立可靠的排水系统和排水设施，加强维护，必须具备应急备用水泵，保证正常排水不淹井。 水仓的淤积每半年至少清挖两次，雨季前必须清挖一次，保证正常储水量，水沟的淤积要经常清挖，保证流水畅通。 保证水泵正常运转，备用泵保持良好状态。水泵、水管、闸门、排水的电线路，必须经常检查和维护，在雨季前，必须全面检查一次，并对全部工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验，发现问题即时处理。 水仓水位要经常保持在最低限度，排水泵工人要严守工作岗位，当出现停电或发生其它意外停泵时要即时向值班人员汇报水位上升情况。 在巷道布置上尽量不揭露富含水层及落差较大的断面，保证巷道围岩有足够的承受水压能力，当必须揭露富含水层时，必须制定防水措施。 巷道的排水沟保证畅通，在采掘过程中对一些涌水点采取疏堵结合的原则进行防治，有水害威胁的区域要留设足够的防水煤柱，保证安全。 二、矿井水防治整体规划的确定 根据搜集、整理到的我矿水文地质资料可以看出，我矿的防治水工作重点和难点在于老窑采空区积水的防治上，从源头上掐住或减少采空水的来源，加强采空区积水的探放，就可以从根本上减少和降低水害的风险，同时再辅以各项地面水防治措施，基本上就可以解决我矿的水害防治工作。 由于我矿地表为山地地带，地表有大量冲沟发育，地形较为崎岖。经过实地踏勘，发现以往的小窑破坏对煤矿安全生产存在较大威胁。随着矿井生产的进一步进行，采空区范围将进一步扩大。在采空区上部、断裂构造带附近及厚度适宜的地段上，局部可能形成了地面裂隙和塌陷。经查明，在井田周边无其它非法小窑进行开采。 针对上述情况，特提出水害整体防治规划如下： 、防治突水规划 1、因井田勘探工程较少，要进行补充勘探，完善水文补勘，分析老空水的赋存规律，明确老空水的静水位标高及水力联系，对隔水层的厚度承压进行专门的验算，进一步查清老空水对17、18、19、24、25、26煤层开采中的影响及能否造成大的水患，不断完善17、18、19、24、25、26煤层的防治水方案。 2、对有突水危险的钻孔必须留设合理的保护煤柱或进行探放水，对已知未封和封孔质量差的钻孔要视具体情况重新加封，以防钻孔突水。 3、在已探明或推测有断层、陷落柱的地方、构造带附近进行采掘作业时，要用物探、钻探相接合的地质分析法，坚持按规程要求做好超前防治水工作，对井巷工程需要通过的导水断层带，必须进行超前预注浆堵水，并加强井巷支护，对可能存在隐伏导水构造的回采工作面等，必须经物探，普查钻探重点验证。 4、进行开拓延伸井巷工程时，严格按照“有掘必探，先探后掘”的原则，特别是接近揭露或主要含水层，必须采取有力措施，配备可靠的排水设施，严格按照作业规程、探放水设计、探放水措施进行探放水。禁止在没有设立可靠的排水设施前，揭露和接近主要含水层。 、防地表水入井规划 1、根据开采后对塌陷区的观察，回采开始后，将逐渐形成沉陷盆地,最深处可达5米，根据我矿塌陷区域治理规划，今后重点对地表塌陷区一带进行综合治理。对采空区上部形成了地面裂隙和塌陷，采用灌浆充填的办法，堵死或减少采空区内补给源头，对地面裂隙和塌陷地点必须及时填塞； 2、一采区大巷延伸、12501准备工作面的布置，由于该区域地质构造较复杂，开采前要编制防治水措施和开采方案，确定安全煤（岩）柱的留设参数。在巷道掘进时严格执行探放水措施，并对顶板岩性及涌水情况进行定期观测、分析，回采过程中要严格按照批准的设计要求控制开采范围、开采高度和防隔水煤（岩）柱尺寸，以防地表水通过裂隙渗入井下巷道。 3、在雨季时防治水办要派专人定期对井田范围内地表裂隙、陷落及积水情况进行摸底排查。对容易积水的地点应修筑沟渠，排泄积水；对范围大的无法填平的低洼地带，应用水泵抽水，防止水渗入井下；在各井筒附近应修筑防洪坝，并每年汛期前必须将井筒周围的导水渠挖好疏通，并由专人负责。 、防治采空区水规划 1、建立地面水文观测系统，定期观测各个水文孔情况，分析研究地下水活动规律，保证正常生产。 2、健全采空区探放水体制 对采空区要按照规程的有关规定密闭，留设导水孔，加强观测，及时将采空水排出；12601工作面回采时，必须对12601工作面上方老窑采空区水进行探放；12501工作面回采前须对上帮采空区水进行探放；建立井田及相邻矿井采空区动态管理机制，掌握其采空范围、涌（积）水情况，防止采空区积水涌入矿井，造成涌（突）水事故的发生。 第三节 井下水害治理方案 目前国内采用的防治水害措施主要有留设防水煤岩柱、井下探放水、疏干降压、注浆堵水等措施。 一、留设防水煤岩柱在受水害威胁的地段，采用预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定的距离，隔离导水裂隙、采空区水、地表河流，以防止地下水或其它水源溃入工作面，保证煤层工作面的安全生产。1、断层防水煤（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