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文档简介
瓮安县洗马煤矿防治水中长期规划及年度防治水工作计划编写:韦 正 雄2014年3月7日洗马煤矿防治水中长期规划计划审批表文件名称洗马煤矿防治水中长期规划计划 起 草 人:韦正雄洗马煤矿技术部会签部门部 门会签人/日期部 门会签人/日期矿 长安全副矿长生产副矿长机电副矿长安全副矿长矿 总 工会审意见:审批意见: 编制人: 韦正雄 编制日期:2014年3月前 言根据当前我省煤矿事故分析,矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一重要灾害,水害事故在我县域内更是首当其冲。为充分贯彻落实煤矿安全规程、煤矿防治水规定等政策规范要求,保障从业人员生命健康及财产安全,在日常安全管理工作当中,务必结合我矿水文地质情况,坚持以“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,通过“防、堵、疏、排、截”等措施,开展对矿井的防治水工作。为确保煤矿防治水工作的顺利开展,现编制煤矿防治水中长期规划及2013年度防治水工作计划如下,请煤矿各职能部门对照整体规划及年度计划要求,严格执行、加强落实,从根本上有效遏制煤矿水害事故。目 录瓮安县洗马煤矿防治水中长期规划第一章 矿井概况4 第一节 井田概况4 第二节 水文地质特征5第二章 矿井防治水工作现状10 第一节 矿井生产现状10 第二节 井下排水设施10 第三节 矿井近期水害治理情况11第三章 矿井防治水工作规划17 第一节 矿井防治水工作目标17 第二节 矿井防治水工作规划的确定18 第三节 防治水安全措施20第四章 防治水规划执行办法24 第一节 规划执行计划24 第二节 规划实施效果252014年度防治水工作计划第一节 编制依据27第二节 采掘工程计划27第三节 采掘计划工程水文地质预测28第四节 区域水文地质30第五节 矿井年度防治水工作实施计划31第六节 年度防治水工作组织机构及职责35瓮安县洗马煤矿防治水中长期规划第一章 矿井概况第一节 井田概况一、交通位置瓮安县洗马煤矿设计生产能力9万吨/年,矿井位于贵州省瓮安县永和镇洗马塘村,距瓮安县城直距约8.1km,距永和镇约3.6km,有简易公路与X932线连接,交通方便。二、地形地貌地处贵州高原第二梯级地带,属黔中北部溶丘洼地高原区,地形切割中等,地势总体呈现西高东低。区域内海拔最高1358.3m,最低1084m,最大相对高差274.3m,一般50-100m。三、矿井境界根据贵州省国土资源厅2008年1月颁发的瓮安县洗马煤矿采矿许可证(证号:C),洗马煤矿具体范围由11个拐点座标圈定。矿区面积3.3993m2,可采资源储量116.4万吨,开采深度由1275m至550m。四、气象矿区属亚热带季风气候区,年平均气温13.6,最高年14.5,最低年12.8。最热为7月,平均气温23.1,极端最高气温34.3;最冷为1月,平均气温2.9,极端最低气温-9.2。年平均降水量1148.2mm,雨季多集中在4-9月份。五、地表水系地表水系较属长江流域乌江水系,白水河从该区的矿区的东部通过,流量2.976m3/S。其余地表水大多为季节性的冲沟水,冲沟流程短,水量较小,旱季时干涸。六、冲击地压根据周边矿井和本矿井原生产过程中相关资料,矿井无冲击地压动力现象。七、地温本区地温正常。第二节 水文地质特征根据瓮安县洗马煤矿水文地质调查报告,本矿水文地质特征如下:一、区域水文地质概况洗马煤矿地处长江流域乌江水系,乌江南岸一级支流清水江次级支流白水河上游。位于黔中高原,区内地形以低中山为主,西高东低,境内碳酸盐类岩石广泛分布,岩溶地貌分布普遍。区域内海拔最高1315.10m,最低1081m,最大相对高差234m,一般50-100m。区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类,碳酸盐岩主要包括茅口组灰岩、长兴组灰岩及大冶组灰岩,碳酸盐岩分布面积广,分布区多属裸露及半裸露的基岩山区,地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶大泉等较发育,大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道之中,岩层中赋存着丰富的岩溶水,富水性强,这些岩溶水长途径流,最后以岩溶大泉、岩溶泉群(S3: 17.56L/S)等形式集中排泄于当地河谷中。碎屑岩分布面积较小,主要包括三叠系下统大冶组一段粉砂岩、粉砂质泥岩,二叠系上统吴家坪组一段砂泥岩,碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈,风化裂隙较发育,含风化裂隙水,深部发育构造裂隙地段,含构造裂隙水为主,碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制,富水性总体较弱,主要依靠大气降水补给,受地势影响,一般为近源补给、就近排泄。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源,地下水动态随季节变化明显,据瓮安气象资料区域内累计年平均降水量1148.2mm,最多年1369.7 mm,最少年714.8 mm;区域内春季平均降水量为346.2 mm,夏季平均降水量为474.5 mm,秋季平均降水量为250.4 mm,冬季平均降水量为77.1 mm,降水量最多月是6月,降水量为201.9 mm,最少月是1月,降水量为23.6 mm。区域内吴家坪组煤层上覆的中强岩溶含水层之间一般具有较好的隔水层,含水层之间水力联系较弱,对煤层开采影响较小,只是当导水断层或其它导水通道沟通上覆含水层与煤层水力联系时,上覆含水层才会成为矿井的充水水源,从而威胁到煤层的开采。煤层下伏茅口组强灰岩含水层与煤层之间隔水层较厚,其地下水对深部煤层的开采威胁不大。二、矿区水文地质条件洗马煤矿位于洗马向斜西翼,矿区东缘为白水河上游,河流自南向北在矿区北端转折向东流出矿区,在该区的流量2.976 m3/s,矿区内煤层大部分(最低采矿标高为+500m)埋藏于最低侵蚀基准面之下(+1081m);矿区岩溶发育,见洼地、漏斗、溶洞、溶沟、石芽、残丘等。该区地下水补给来源主要是大气降水,降水通过岩石裂隙、岩溶漏斗、落水洞等途径补给地下水,在岩溶溶孔、溶隙和溶洞等岩溶管道中径流,在低洼处以泉、地下暗河及从溶洞出口汇出等形式排泄。本区地下水化学类型为HCO3-Ca.Mg型水,矿化度24-436毫克/升,受煤粉污染的矿井水属SO4.Ca型水。矿化度中等,PH值中偏酸性。地质测量的同时,对该区泉、生产窑及岩溶等水文地质现象,相应地进行了调查与测量,面积8.5km2,水文调查点19个,其中:调查泉点11个、河流点2个、溶洞2个、老窑4个。矿区内地层由老到新为茅口组(P2m)、吴家坪组(P3w)、长兴组(P3c)、大冶组(T1d)。(1)茅口组(P2m):灰至浅灰色厚层至块状泥晶至粉晶灰岩,岩溶化作用强烈,地下水均一性较差,排泄集中,属岩溶溶洞水,富水性较强。地下水化学类型为HCO3-Ca.型水。(2)吴家坪组第一段(P3w1):为含煤地层,岩性为粘土岩,间夹页岩及煤。厚约25m,为隔水层。(3)吴家坪组第二、三段及长兴组(P3w2+3+c):岩性为灰岩及燧石灰岩,岩溶化作用强烈,调查泉点8个。泉流量0.152-5.25L/S,地下径流模数2.459L/S.Km2,属岩溶溶洞水及岩溶裂隙水,富水性中等偏强。地下水化学类型为HCO3-Ca.Mg型水。(4)大冶组第一段(T1d1):分布于矿区东部,岩性为页岩,属隔水层。(5)大冶组第二.三段(T1d2+3):岩性为灰岩、白云质灰岩。调查泉点2个,泉流量0.14-17.56L/S,地下径流模数22.059L/S.Km2。属岩溶溶洞水,富水性强。地下水化学类型为HCO3-Ca.Mg型水。(6)第四系(Q):残留于山谷、溪沟、洼地及山间斜坡一带。碎屑岩的残积、坡积及冲积物厚度一般小于10m,仅含微弱孔隙潜水。调查中未发现泉点,总体上该层为一弱含水层。三、断层带水文地质特征矿区构造中等,没有沟通地表水体或强富含水层的导水断层存在,当井巷穿越地下浅部发育的小断层时,由于周围岩层的风化节理裂隙较发育,有利于大气降水的渗入,井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。四、小煤矿、老窑水文地质特征矿区调查老窑4个,老窑开采历史较长,以斜井为主,见煤后沿煤层掘进,开采斜长一般60-300m,由于井口垮塌、排水困难、通风困难等原因而停采。老窑经天长日久内部积存着一定的矿坑水。五、水文地质类型本矿区大部分煤层位于最低侵蚀基准面以下,直接充水水源主要为长兴组岩溶裂隙水、吴家坪组裂隙水、茅口组强岩溶水、老窑采空区积水、地表冲沟水及河流水,故本矿区属于以岩溶裂隙水、岩溶水充水为主,水文地质条件复杂程度为中等,水文地质类型属二类三型。六、充水因素分析1、充水水源(1)地表水白水河沿途接受泉水及煤窑水补给,雨季还有较大面积大气降水汇入,水量较大,白水河位于大冶组第二、三段(T1d2+3)地层露头地带,属岩溶溶洞水,富水性强,易与下伏吴家坪组第二、三段及长兴组(P3w2+3+c)所形成的岩溶溶孔、溶隙和溶洞等岩溶管道贯通,在未来煤矿开采过程中,地表水可能沿溶洞、溶隙、风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井,为矿井浅部开采的直接充水水源。这种水源涌水时有如下规律: 矿井涌水的程度与地区降水量的大小、降水性质、强度和延续时间有相应关系,降水量大和长时间降水对渗入有利,因此矿井的涌水量也大。矿井的涌水量随气候呈明显的季节变化,但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季滞后。大气降水的渗入量随开采深度的增加而增大,即同一矿井不同的开采深度,影响程度差别很大。矿区东缘有白水河自南向北流过矿区,流量2.976 m3/S,矿区中部有一条溪沟(三羊溪)自西向东流过矿区汇入白水河,流量17.42L/s。(2)第四系孔隙水矿区内覆盖的第四系,含水性弱,加之厚度不大,蓄水量有限,对煤矿开采影响小。(3)吴家坪组弱裂隙含水层该组主要为碎屑岩,富水性总体微弱,在构造断裂及应力破坏影响的地段,含水量相对会较大,煤矿开采到这些地段,矿井出水量会比正常出水量增大,该组为煤矿开采的直接充水水源。(4)老窑采空区积水老窑内存在着一定的积水,是浅部矿井开采的重要充水因素,在开采浅部煤层时,采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源,这种积水通过废旧巷道或煤岩层裂隙渗入,成为矿井的涌水水源,它有如下特点:在短时间可以有大量的水涌入矿井,来势猛,具有很大的破坏性。水中含有大量的硫酸根离子,具有腐蚀性,容易损坏井下设备。当其与其它水源无联系时,则易于疏干,若与其它水源有联系时,则可造成量大而稳定的涌水,危害程度大。(5)茅口组岩溶水该组主要为厚层块状泥晶至粉晶灰岩,岩溶化作用强烈,易形成溶洞,大气降水可通过地表洼地的富集,经岩溶溶洞、溶隙、落水洞、采矿裂隙等渗入或突入矿井,为矿井开采的直接充水水源。2、充水通道(1)岩石天然节理裂隙矿区内的吴家坪组含煤地层在接近地表附近,岩石风化节理、裂隙很发育,而深部则发育构造节理、裂隙,尤其是内部菱铁质细砂岩等脆性岩石更为发育,它们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)断层破碎带矿区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。(4)老窑采空区矿区内老窑,其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部分地表水进入矿井的通道。(5)岩溶管道矿区内吴家坪组第二、三段及长兴组灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道,当它们被断层沟通与下伏煤层联系时,也会成为矿井充水通道。3、充水方式由于矿井直接充水含水层露头分布不广,接受大气降水补给不强,为中等弱含水层,充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主,规模一般不大,少量为断层、老窑巷道、岩溶管道导水,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。第二章 矿井防治水工作现状第一节 矿井生产现状矿井采用斜井开拓,现布置有一采区原提升侧残采工作面、二采区轨道下山巷、二采区回风下山及三采区轨道下山等4个作业地点。残采工作面采用壁式采煤法,人工打眼、装药、爆破落煤,支护方式采用单体并帽进行支护,全部陷落法管理采空区。二采区煤巷掘进工作面采用炮掘,11矿用工字钢梯形棚支护。三采区轨道下山延伸工程采用炮掘,锚喷支护。现二采区210工作面未形成,其回风巷(+977.6m水平),运输巷在(+947.0m水平)两巷距矿井北翼边界分别350m和306.5m;两巷施工前需进行物探先行,钻探验证工作。探孔深不得低于50m,掘进不得超过探孔深的3分之2时从新打探孔后方可继续掘进。一采区残采工作面风布置在+1020水平,距D煤采空区八平距104m;运输巷布置在960水平,距1101采空区10m平距;切眼距D煤采空区四平距96.6m;为预防图上的误差日常掘进中严格执行“有掘必探,先探后掘”的原则。 第二节 井下排水设施一、矿井涌水量正常涌水量:92.6m3/h;最大涌水量:315.2m3/h; 排水垂直高度:HP,105m(主斜井井口标高为+1125m;水泵房标高为+1020m);二、排水水泵主斜井底水泵房采用MD280-433型水泵3台,水泵流量Q=172280m/h,扬程117143m,功率160kw,配套电机YB315-L1-4, 转速:1480r/min(转每分钟),轴功率:127.7KW(千瓦),效率:77%,必需汽蚀余量:4.0m(米),叶轮直径:360mm(毫米),进口口径:200mm(毫米),出口口径:200mm(毫米)。一台工作,一台备用,一台检修。三、排水管路主水泵房经主斜井安设有两趟排水管,一趟工作,一趟备用。主管为159mm无缝钢管,备用管为200mm无缝钢管。四、主副水仓主、副水仓通过吸水井与水泵房连接,水泵吸水管安装在吸水井内。主水仓长度为210m,副水仓长度为160m,断面为5.14m,有效容积3705.14=1901.8m3。8小时正常涌水量:92.68=740.8m3。五、各作业区排水路径各采区作业点涌水经其采区泵房分别排至二水平南北两翼运输巷水沟,再通过自流至主斜井底水仓,集中排出。第三节 矿井近期水害治理情况2012年度我矿在4月及7月份连续两次发生地表雨水汇集倒灌井下造成一采区被淹。根据所发生的突水事件总结出矿井在防治水方面存在以下问题。1、矿井原排水系统不完善、排水能力不足,抗灾能力小。2、原矿井双回路供电系统不完善,备用柴油发电机组运行不可靠。3、矿井中部煤层底板中茅口组岩溶溶洞经裂隙与采空区形成水力联系,雨季地表水沿溶洞倒灌井下。4、矿区位于冲沟地带,地面工业广场排洪水沟断面不足。针对以上问题,我矿近期开展了以下几个方面的工作。一、岩溶水引流工程(一)工程概况为消除丰水季节地表水沿岩溶裂隙倒灌井坑引发淹井等水害事故,保障矿井正常安全生产,我矿拟对水文地质调查区域内多次影响矿井安全的朱家溶洞及张家溶洞底部汇水裂隙实施开掘引流工程工作。(二)工程目的通过引流工程疏导溶洞积水,控制丰水季节时溶洞内汇集的地表水能在正常排出,确保积水不能沿裂隙倒灌矿坑。(三)工作方法及技术1、贯通导线测量由矿井风井侧三洋溪沿溶洞泄水通道出口分别测量至朱家溶洞和张家溶洞底部汇水伏流。2、引流巷工程布置 依据闭合测量成果确定施工方案,引流巷工程断面与三洋溪排水最大断面配套,约3.5m2,引流巷坡度20,初步估计工程量为300m,开口点设定在溶洞泄水通道出口外侧15m的公路坎下。4、现场工作方法按照煤矿井下施工全岩巷道的施工方法组织施工,采用局扇供风,爆破作业,矿车运输,人工装矸,全断面一次性爆破。(四)工程量本工程开掘引流巷道400m。工程投入资金60万元。该工程已于2013年3月中旬完成。二、矿井地面防治水工程1、地面水防治设计依据1)防洪标准及防洪坝墙设计要求由于工业场地选择在平缓地带,工业场地整平坡度3,为保证工业场地和矿井受洪水威胁,需在井口上方设置截洪沟,其断面为1.2m1.0m,M5号水泥砂浆砌片石卷拱,坡度3;排水沟采用M5水泥砂浆砌片石,断面0.40.5m,坡度3,汇集工业场地南面的自然冲沟排出场地外。2)地形、水系和汇水面积矿区及周围总体属高原低中山剥蚀地貌,一般标高1500 米左右。矿区位于龙潭组层中,地形相对平缓,最高点位于井口西北角万年大坡,标高为1562.84米,最低点于井口东南坡背后小溪沟,标高为1360.00米,相对高差为220.84米。井田内无河流,小冲沟发育,并呈树枝状展布,雨季暴涨,枯季流量较小或干枯;流向主要受地形控制,流向南北。3)开采塌陷、裂隙对地表水系和降雨渗漏的影响在采空区影响范围内将诱发地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡等灾害,地表水将渗入井下形成水患。因此除留保安煤柱外,在矿井后期生产中,对采煤可能引起的裂缝应及时用土石进行填平夯实,还应对地质环境变化加以监测和防护工作。对地表沉陷影响的重建筑设留保安煤柱,对地表沉陷形成的塌陷坑,要尽量整平,回填造地,易产生滑坡的地方应提前修筑挡土墙,打抗滑桩或削坡减载等,另外,平时应经常有巡视人员,发现问题及时处理。2、地面防治水工程(1)矿区气候属亚热带温暖湿润季风气候,为毕节地区夏湿冬干温和区域。多有大暴雨,常引发滑坡泥石流等地质灾害。冬春季一般干旱少雨,冬季常有降雪,高山多有凌冻。主要充水因素为大气降水。2)对容易积水的地点修筑沟渠,排泄积水,对较低洼地点、塌陷区及地面裂隙就及时进行充填压实;排到地面的矿井水,必须妥善处理,避免再渗入井下;每次降大到暴雨时和降雨后,必须派专人检查矿区及其附近地面有无裂缝、老窑陷落及岩溶塌陷等现象,发现漏水情况,必须及时处理。 3)为了防止雨水渗入到井下,在矿区内采取填坑、补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施。4)井口上方,地面工业广场建筑物周围等修筑排截水 沟,进行防排水。5)严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、溪沟可能冲刷到的地段。3、地面防治水工程及设备(1)防洪道工程:修筑防洪排涝沟引开工业场地下部小溪流。(2)排涝工程:工业场地排水沟汇集后排入场外小溪流。地面防治水工程计划表序号项目名称工程量工程单价计划资金(万元)1地磅房侧排洪沟返修工程28.4m2100元/m5.962主井上方截洪沟22.5m400元/m0.93工业广场排水沟35.8m120元/m0.434封堵老窑井口工程4处2600元/处1.045封堵填实地表塌陷工程3处5200元/处1.566合计9.89三、煤矿井下防治水工程(一)提升矿井排水能力1、原矿井排水系统及设备本矿井投产初期在在+1018m标高设置主排水泵房,采区水泵房通过一采区运输下山排至南运输大巷到主排水泵房;在1018m处建水仓和水泵房集中排水,矿井涌水通过排水泵排至地面排水沟。主排水泵:采用D85-453型水泵4台,水泵流量Q=55100m/h,扬程117153m,功率55kw。正常涌水时,两台工作,一台备用,一台检修;最大涌水量时,三台工作,一台备用。排水管:选择两趟D1594.5型与D1334型焊接钢管,每趟长度L=361(m),一趟工作,一趟备用。水仓容积:主要水仓长度为140m(其中,主水仓长为98m,副水仓长度为42m),断面为5.14m,有效容积1405.14=719.6m3。2、排水系统改造工程随着采区开采布置的推进,采空面积逐渐增大,人为裂隙沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系,矿井涌水量亦逐渐增加,正常生产期间矿井涌水量由原来的77.399m3/h增至92.6m3/h,雨季期间矿井最大涌水量由原来的170.89 m3/h增至315.2m3/h,矿井排水设备设施基本处于满负荷运行状态。根据矿井排水系统运行现状,我矿需对系统进行改造,增大排水能力以确保矿井安全生产。改造工程内容(1)井巷工程:由主斜井底(+1020m)南翼车场中部开掘联络巷与水泵房联系,再由水泵房施工联络巷及管子道与主斜井联通,在该段联络巷中开掘下山至+1011m水平形成主副水仓,主水仓与原南翼中转水仓对接,形成矿井中央水仓泵房工程,共计掘进改造工程量212m,其它地点抽出的水通过泵排或自流进入中央水仓集中排出地表。(2)水泵配备:根据计算采用MD280-433型水泵3台,水泵流量Q=172280m/h,扬程117143m,功率160kw,配套电机YB315-L1-4, 转速:1480r/min(转每分钟),轴功率:127.7KW(千瓦),效率:77%,必需汽蚀余量:4.0m(米),叶轮直径:360mm(毫米),进口口径:200mm(毫米),出口口径:200mm(毫米)。一台工作,一台备用,一台检修。(3)排水管路趟数、规格型号:选择一趟D1596.0型焊管作为主排水管,一趟D2006.0型焊管作为备用排水管。(4)主、副水仓:主、副水仓通过吸水井与水泵房连接,水泵吸水管安装在吸水井内。主水仓长度为210m,副水仓长度为160m,断面为5.14m,有效容积3705.14=1901.8m3。8小时正常涌水量:92.68=740.8m3。水仓有效容积8h正常涌水量,满足煤矿安全规程的要求。主排水系统改造工程表序号项目名称工程量工程单价计划资金(万元)1泵房改造工程39.4m3200元/m12.612联络管子道工程52m2400元/m12.483水仓工程170m3400元/m57.84MD280-433型排水泵及开关3台套64万元/台套19.25200mm排水管及安装800m140元/m11.26排水设施附件4.27400KVA移动变压器1台套6.5万元/台套6.58合计123.99(二)开采过程中的防治水工作成立煤矿防治水机构并组建专职探放水队伍。机构及队伍:组 长:陈国兴(矿长)副组长:王本贵(生产矿长)、韦正雄(工程师)成 员:邓洪阳、刘信奎、马元平、唐正华、阳国雄张先会、刘明奇、许会期、颜守军、廖建强王清和、刘清明、张军友、张浩田、陈志军对二采区运输下山、二采区回风下山、2102运输巷、2102回风巷、残采回风巷、运输下山巷、运输巷等各掘进作业地点严格按照“有掘必探,先探后掘”的探放水原则执行探放水。第三章 矿井防治水工作规划第一节 矿井水防治工作目标矿井防治水工作是确保职工生命健康和矿井生产建设安全的根本手段,积极开展矿井防治水工作能有效遏制水害事故发生,降低矿井排水生产成本。根据矿井的主要水害类型,应采取相应的“防、堵、疏、排、截”等综合防治措施,确保在本规划期间,实现矿井无水害伤亡事故及损失在20万元以上的水害事件。1、“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,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,达到安全生产的目的。2、“堵”,主要指注浆封堵具有突水威胁的含水层或导水断层、裂隙和陷落柱等导水通道。3、“疏”,必须配备相应的探放水设备,编制专项探放水设计,对采空区积水等情况不明的地段,坚持采取“有掘必探、先探后掘”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。4、“排”,井下各采掘地点应构建排水沟等附属工程,根据涌水量的大小,配足相应的抽排水设备,并及时组织检修维护排水设备,排水能力必须根椐矿井涌水量满足煤矿安全规程规定的配备要求。每次下大到暴雨时和降雨后,应及时观测水情,掌握井下涌水情况。5、“截”, 在地表主要径流地带修建排水沟、防洪沟,封堵地表矿坑塌陷及其它能渗入矿井的地质构造破坏带,将地表水引出矿区排泄,从源头上减少地表水的渗入。6、在采掘过程还应进一步加强矿井水文地质补充调查工作,观测矿井内含水层出水性质,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。第二节 矿井防治水工作规划的确定根据瓮安县洗马煤矿水文地质调查报告及后期补充水文地质调查资料可以看出,我矿的防治水工作重点和难点在于老窑采空区积水和地表雨水沿岩溶裂隙倒灌井下这两个方面。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,以及封堵岩溶裂隙与井下的水力联系便可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,基本上能解决我矿的水害威胁。由于我矿地表为山地,有大量冲沟发育,地形较为复杂。经实地踏勘和测量,在矿井采空区上部、断裂构造带附近,局部形成了地面裂隙和塌陷。另井田中部张家溶洞与矿井存在水力联系。针对上述情况,特提出防治水工作规划如下:(一)防治突水规划1、因井田3.36km2的矿井范围内仅布置有钻探工程钻孔,后期物探工程仅对主斜井两翼各400m作过相关工作,故矿区范围内对水文地质调查工作存在部分空白 。后期组织开采活动过程中要加强水文地质补充调查工作,完善各采掘地点的防治水方案。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、陷落构造附近进行采掘作业时,如组织二采区南翼各区段的采掘活动,要用物探、钻探相接合的地质分析法,必须经物探查明,钻探验证。坚持按煤矿防治水规定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。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,特别是接近或揭露主要含水层,必须采取有力措施,配备可靠的排水设施,严格按照探放水设计措施进行探放水。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。(二)地表水防治规划1、根据对开采期间地表塌陷区的掌握情况,20142017年将重点对井田北翼小窑开采区域造成的地表塌陷区进行日常巡查和综合治理。并对现开采区域形成的采空区上部对应地表受采动影响造成的地表裂隙和塌坑,采用混凝土浇注充填的办法,封堵或减少采空区水的补给源头,对发现的漏水沟渠和河床要及时堵漏,地面裂隙和塌陷地点必须及时填塞。2、二采区生产系统,由于该区域南翼边界存在陷落构造,采区上部为原县办煤矿及小窑开采破坏区域,另采区北翼被邻矿越界开采破坏形成一定范围空区,水文地质条件较复杂,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,以防地表水通过采空区或构造带渗入造成突水事故。3、在每年雨季来临前,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。对地表容易积水的地点修筑沟渠,排泄积水;对范围大的无法填平的低洼地带,应用水泵抽水,防止积水渗入井下;在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。4、继续前期施工的张家溶洞导水工程,在导水工程接通张家溶洞底部与采空区构成水力联系的裂隙位置,采用砌筑隔水护墙并在护墙内侧浇注混凝土封堵裂隙,使雨季汇聚溶洞内的地表水直接由导水巷自流出地表风井冲沟,而不至于再次倒灌井下造成威胁。(三)采空区水防治规划1、建立水文观测系统,定期观测各地点涌水量情况,分析研究掌握矿井水活动规律,保证正常生产。2、健全采空区水管理体制对采空区要按照规程的有关规定密闭,留设反水孔,加强观测,及时将采空水排出;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。3、采区生产接替管理按采区内开采接替顺序组织生产活动,按下行式进行正常生产接替,不得违反开采顺序或破坏区段间的护巷隔水煤柱。 第三节 防治水安全措施根据水文地质条件,我矿采用的水害防治措施主要有留设防水煤岩柱、井下探放水、疏干降压等措施。一、留设防水煤岩柱采用留设防水煤岩柱的方法把导水裂隙、采空区水、地表河流隔离,保证煤层工作面的安全生产。 二、井下探放水采掘工作必须执行“有掘必探,先探后掘”的原则,在遇到下列情况之一时,必须探水:(1)接近水淹或情况不明的井巷、老空、老窑或小煤矿时;(2)接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞或陷落柱时;(3)接近或需要穿过强含水层时;(4)接近未封闭或封闭不良的导水钻孔时;(5)接近各类防水煤柱或打开隔离煤柱放水时;(6)接近水文地质条件复杂的地段,采掘工作有突(出)水征兆时;(7)上层采空区有积水,在下层进行采掘工作,两层间垂直距离小于回采工作面采厚的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时;(8)接近有水或有稀泥的灌浆区时;(9)采掘地点受顶底板承压含水层的威胁,其岩柱厚度小于计算的安全值时。生产中要加强顶板围岩裂隙探测工作,防止发生透水事故,每个掘进工作面配备1台ZLJ-360型液压钻机,掘进过程中要边掘边探、先探后掘。三、疏干降压疏干降压是指借助于各种不同的排水工程(井筒、巷道、石门、钻孔、沟渠等)和相应的排水设备,疏干煤层顶板或煤层含水层水,迫使煤层底板含水层水降低到一定水平,使采掘工作得以在水量尽可能小甚至完全疏干的条件下进行。我矿采用在小窑采空区下部探水警戒线外向积水区施工钻孔的方法疏干降压。四、安全技术措施(一)探放水安全技术措施1、在接近采空区、含水层、导水断层、可能与河流等水体相通的断层破碎带时,应加强探水工作。2、打开水体隔离煤柱前要作好探水工作。3、接近断层、陷落柱、未封闭又可能突水的钻孔时应加强探水。4、在采动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清,在接近水文复杂地段又情况不明时,要加强探水。5、在采、掘工程接近其它可能突水段时要加强探水。6、坚持做到“接近构造前及时探水”、“先探后掘”。7、在矿井建设和生产过程中,要高度重视小断层导水性的探查工作,必要时应及时注浆预防突水。8、在具体地点探水之前,要认真编制探放设计和安全技术措施,并严格落实。9、探放水期间防止有害气体溢出的措施(1)在进行打眼前,对钻孔附近的有害气体进行检测,当气体超限时停止作业,采取措施处理完毕后方可施工。(2)钻孔接近积水区5m的位置,钻孔速度减慢,并专人检查有害气体。(3)在钻孔贯通积水区时,不要急于拔出钻杆,观察是否有有害气体涌出现象,如果有有害气体超限,要及时切断电源,撤出人员,并采取有效的通风方式进行处理,只到有害气体正常后方可进行其它作业。10、必须及时排查分析本矿井区域内的老空积水情况,定期收集、调查、核对相邻矿井和废弃老窑情况,并建立台帐。本矿井积水区和矿井界外100m范围内的相邻矿井采掘工程积水区必须标绘在采掘工程平面图等有关图纸上;每半年至少核实一次积水区的积水量、积水上下限标高,修订积水线、探水线和警戒线。11、对矿井新开拓的采区、采掘工作面要进行水文地质条件分析,地质“三书”要阐明新开拓的采区、采掘工作面受水害威胁程度,并制定相应的防治水措施,确保生产安全。12、矿井接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或相邻矿井时,不得直接使用巷探;情况不清或存在的可疑地点,应采用物探、化探或钻探的方法,探查施工区域四周、上下方是否存在积水区。凡受井巷、老空、老窑或相邻矿井积水威胁的作业地点,未进行探放的,不得进行采掘作业。13、掘进工作面接近探水线时,必须编制探放水设计,超前探放水,并制定和落实防治瓦斯及其他有害气体危害等安全措施。采煤工作面受老空区积水威胁时,必须编制专门的探放水设计,严格按批准的措施执行。14矿井探放水时,必须撤出受水害威胁区域内的所有无关人员:有突水预兆时,必须立即撤出井下受水害威胁区域内的所有人员。15、矿井探放水工程必须由矿井总工程师组织地测、技术、安监、施工单位等有关人员,对工程质量进行验收、评价。16、矿井修建水闸墙封堵老空区积水时,必须委托有资质的单位设计和监理。对已建成的水闸墙,要安装自动监测监控系统,采取有效的防突水措施并纳入水害应急预案。17、矿井在难以排除的水淹区积水面以下的煤岩层中进行采掘活动时,必须按有关规定编制开采设计,经上级主管部门批准后方可施工。18、相邻采空区与本矿井相透,无法留设防水安全隔离煤(岩)柱的,应采取有效措施,确保安全。(二)疏水降压安全技术措施1、回采工作面回采结束时,应在封闭采空区的密闭上设出水孔,防止采空区积水。2、放水前应对水量、水压及煤层透水性进行分析并预测,根据排水设备能力及水仓容量,制定放水的步骤并控制放水量,避免盲目性。3、放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以及有无有害气体等情况,发现异常时及时采取措施。4、疏放水前应成立疏放水领导小组,制定出疏放水措施,疏放水由经验丰富的人员来操作,作业人员应熟知避灾路线,在疏放水期间领导小组成员要现场跟班指挥。5、疏放水地点撤退路线上要有良好的照明,保证撤退路线畅通。6、为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人,在水压过大时,应采用反压和防喷装置,并用档板背紧工作面以防止套管和煤壁突然鼓出,档板后要安设顶柱或木垛,然后再进行放水。7、情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。8、事先应制定好安全措施,并严格贯彻落实。(三)合理确定探水线,探水与掘进合理配合探水线,即开始探水的边界线。矿井水文地质规程规定,积水老空区探水线(警戒线)是采掘工程平面图上标注的积水区及其最洼点的具体位置和积水外缘标高,向外推60 m所划定的积水老空区的警戒线。工作面进入积水警戒线后,必须超前探放水,并在距积水实际边界20m处停止采掘作业,进行打钻放水,在确认积水已被基本放净后,方可继续进行采掘作业。但在生产过程中,有的煤矿根据“在老空积水区边界位置准确,水压不超过1MPa的情况下,探水线至积水区的最小距离,煤层中不小于30m,岩层中不小于20m。”确定探水线,且取下限值,这是不很可靠的。因为在现有手段下,对冒落带和导水裂隙带最大高度的计算,因受地质条件变化等影响,得出的数据是不很精确的;对采空区的测量、填图等由于受时空变化和计算时比例尺换算等因素影响,其采空区的边界位置,尤其是最洼地是很难准确描述的。对此,必须心中有数,并根据实际情况合理调整确定探水线。1、平巷与上山配合探水。在同一煤层内,上部掘进上山,此时应先探水掘进平巷,然后再掘进上山,这样可避免上山掘进的危险性,又可减少上山掘进的探水工作量。2隔离式探水。在水量大、水压强、煤层松软和节理发育的情况下,直接探水很不安全,需要采取隔离方式进行探水,如掘石门时,在石门中预先探放积水;或在巷道掘进迎头砌隔水墙,在墙外探水;此外,当相邻的煤层间距大于20m时,还可采用隔离层打孔的方法,探放另一煤层的老空积水。 第四章 防治水规划执行办法 第一节 规划执行计划一、规划执行组织机构为确保规划的顺利实施和企业主体责任落实,瓮安县洗马煤矿成立由矿长任组长、总工为副组长及煤矿各职能部门负责人为成员的领导小组,统一领导和协调矿井水害综合防治工作。同时,成立公司防治水工作领导小组办公室,具体负责防治水规划各项工作的执行落实。对水害防治工作必须强化管理功能,实行全过程监督,确保水害防治规划的顺利实施。组长:煤矿矿长副组长:矿总工成员:生产矿长、安全矿长、机电矿长、通风矿长二、规划资金管理制定资金管理办法,确保水害综合防治工作资金足额到位;设立专门帐户,专款专用;资金要统一管理,统一调动,确保资金全部用于水害综合防治工程;法人代表要定期对水害综合防治资金的运作进行监督。三、规划实施保障措施1、建立健全各项制度,抓好项目的实施和管理;2、做好设备购置、到货验收、安装、调试到投入使用全过程的管理工作,确保项目投入的设备充分发挥效能;3、制定施工安全技术措施。四、规划实施计划 1、2014年5月前,完善雨季防治水措施,建立起井田周边采空区动态管理台帐。2、2014年5月2014年7月,开展补充地质调查,进行采空区水体富水特征的属性研究,进一步从理论上分析研究矿井水文地质条件特征和水文长观孔施工地点、层位,确定各含水层径流、补给、排泄条件。4、2014年812月份,增购探水钻机2台及钻杆200m。5、2014年8月2016年10月,完善井田北翼地表裂隙和塌陷区域治理方案,完成其它采区的防治水方案和措施的编制。6、2014年2017年每年雨季前,组织对张家溶洞导水硐进行清淤处理,确保导水硐通畅。第二节 规划实施效果一、预期效果通过对地表裂隙和塌陷进行混凝土浇筑充填,可有效地阻隔地表积水渗入矿井。从根本上杜绝发生透水淹井事故的可能性,保证了矿井井下工作的安全条件。并可较大程度的减少矿井涌水量,降低矿井排水费用。对临近断层、构造带或可能突水区域的采掘工作编制防治水方案及措施,解放了水体周边大量煤柱资源,同时也为矿井的安全生产提供了安全保证;张家溶洞导水硐的贯通,从根本上解决雨季地表水汇聚溶洞后倒灌井下存在的问题,同时加强雨季防治水管理,减小了大气降水对矿井水害的影响;建立井田周边采空区动态管理机制,可有效防止采空区突水的发生。井田北翼水文地质补勘的完善,对老空水的赋存规律有了科学的分析,明确了老空水的静水位标高及水力联系,查清了老空水对煤层开采中的影响及能否造成大的水患,增强了矿井抗灾应急能力。二、工作建议1.采用适合本矿井的物探、钻探、等综合探测技术,查明矿井或采区水文地质条件;凡水文地质条件不清楚的区域,不得进行采掘活动。 2、保证井下排水设备运行正常,加强水泵的定期检修维护;确保水泵一台运行,一台备用,一台检修。3、对矿井采掘活动,必须严格执行探放水原则,执行“有掘先探,先探后掘”的原则,并编制专项探水设计,留设足够的隔水煤柱,防止矿井突水事故的发生。密切观察采空区积水,探放水要由专业人员使用专用探放水钻机进行施工,保证探放水钻孔的超前距离,探放水钻孔必须打透老空水体并要监视放水全过程,直到老空水放完为止;探放水时,要撤出探放水点位置以下受水害威胁区域的所有人员,发现有突水预兆时,必须立即撒出所有受威胁区域的人员并采取有效措施,水患消除后方可继续施工。4、水害防治工作是我矿的一项长期而艰巨的任务,即使上述提出的各项措施都落实到位,在实际工作中仍要时刻注意,不可疏忽大意。瓮安县洗马煤矿2014年3月7日瓮安县洗马煤矿2014年度防治水工作计划为进一步加强我矿防治水工作,防止和减少水害事故发生,确保职工生命安全和矿井安全生产,根据煤矿安全规程和煤矿防治水规定要求,并结合我矿实际情况,特编制洗马煤矿2014年度矿井防治水工作计划。第一节 编制依据1、煤矿安全规程(2011)2、煤矿防治水规定3、洗马煤矿防治水中长期规划4、贵州省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法(试行)。第二节 采掘工程计划1、生产现状因矿井一采区在2012年上半年受地表水倒灌的影响一直停顿未启动,同年下半年依县工信局批复的二采区开采方案组织该采区的开拓延伸。采区一区段2101回采工作面已基本回采结束。第二区段正利用沿煤下山布置回风下山、2102回风巷,2102运输巷、切眼等即成形2102回采工作面。 2、年度工程计划为充分平衡矿井采掘关系,合理回收矿井资源,2014年计划在南翼原一采区1101首采工作面上部布置残采工作面,同时准备向上级主管部门申报矿井三采区的开拓延伸方案,组织进行三采区的开拓延伸工程。则,2014年计划布置2102、2103、残采工作面共计3个回采工作面,分为3个回采接替阶段,同时组织进行与上述计划配套的相关掘进工程。(具体工程计划见下表)(表1)2014年度回采工作面计划表序号工作面名称工
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