l龙桥煤矿井下探放水设计方案.doc

重庆市龙桥煤业有限公司龙桥煤矿井下探放水设计方案前 言一、编制目的：为了保证矿井的安全生产，对积水老窑应进行探放水，掘进巷道通过断层前，应探放断层带水，掘进石门应探放石门段内裂隙或岩溶含水层中的地下水，对煤层底板下赋存高压岩溶或裂隙含水层，底板隔水层厚度又小于临界隔水层厚度时，必须探防底突水；当在煤层露头带附近开采煤层时，要探防冲积层中含水层水溃入井下。做好水害分析预报，坚持“预测预报，有疑必探、先探后掘，先治后采”的原则。二、编制依据煤矿安全规程2011年版煤矿防治水规定矿井水文地质规程重庆市136地质大队提供的龙桥煤矿水文地质资料 龙桥煤矿地形地质及井上、下对照图龙桥煤矿6万吨/年技改初步设计说明书龙桥煤矿6万吨/年技改设计安全专篇第一章 煤矿概况第一节 企业基本情况重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿原名重庆市黔江区龙桥煤矿，现为国营企业，企业法人史友涛；矿井始建于1973年，1974年正式投产。开采煤层为二叠系上统吴家坪组底部的K1 煤层，先后建有南井和北井。矿山前期建设南井，开采袁溪河至伍家沟段+485m以上煤层，走向长度约为2000m，矿井开采至伍家沟后终止。由于实际情况揭露，在该段中部+485m以下裂隙发育，存在地下暗河，因此本次设计时将袁溪河至伍家沟段+485m+285m标高的K1煤层列为后期开采，暂不考虑开采方案设计，待其水文地质条件查明、开采条件成熟后再进行开采方案设计。2001年由南井转向北井，开采袁溪河至白岩坨段+485m+635m标高的K1煤层，走向长度约为2300m。经过多年开采，原矿区范围内的可采煤炭资源储量已开采贻尽，根据重庆市人民政府关于进一步加快煤矿整合的通知（渝府20092号）和重庆市黔江区煤矿资源整合方案等相关文件的要求，重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿（以下简称为龙桥煤矿）为黔江区扩建矿井之一，扩建后的规模为由30kt/a扩至60kt/a。2007年1月，重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿委托重庆广宇矿山技术服务有限公司编制了重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿扩建可行性研究报告，并经过专家评审通过，重庆市经济委员会（渝经煤管200773号）批复，同意该项目立项。2008年11月重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队编制提交了重庆市黔江区龙桥煤矿区补作煤炭资源地质普查报告，经估算，龙桥煤矿普查区共获得煤炭资源储量（333334？类）1800kt，其中333类煤炭资源量1150 kt，占总资源量的63.8；334？类煤炭资源量650kt，占总资源量的36.2。2009年2月重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队编制提交了重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿煤炭资源储量核实报告，经渝地矿协储核审字2009367号文批准，并通过渝国土储审备字201164号文备案，矿井占用储量为1917kt。为了更有效的、更详细的指导本次扩建工程施工，规范以后各个生产系统的布置，达到依法办矿，正规生产、安全稳定的目的。受龙桥煤矿委托，根据中华人民共和国煤炭法、煤矿安全规程等相关法律、法规的规定，做到依法开矿，合理、经济、安全办矿，在我司技术人员现场踏勘成果、矿井提供的有关技术资料和重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿扩建初步设计说明书的基础上，编制了本安全专篇。地理位置及交通龙桥煤矿位于黔江城区170方位，直距约14.2km。行政区划隶属黔江区水田乡龙桥村和正阳镇群力村；矿山地理坐标：东经10845001084745；北纬292530293028，主井口的西安80直角坐标为：X3258745.73，Y36573728.45，井口标高+485.15m。矿山有简易公路2.2km与319国道公路相连接，矿山到县城的路程为16.5 km，渝怀铁路从矿区中间通过，交通运输非常方好。二 地形地貌矿区位于濯河坝向斜北西翼的中段，矿区地势险峻，其特点是北西高，南东低，海拔标高+965+473m（袁溪河），矿区地形地貌为中、低山溶蚀、剥蚀地貌，地形坡度大，多为陡坡地貌，坡度角2040，局部地带形成陡崖。矿区内最高海拔标高为+965m，最低海拔标高+473m，位于袁溪河水平面，相对高差达492m，属构造剥蚀作用形成的中山丘陵地貌三 气象情况矿区为亚热带湿润气候，四季分明，夏热冬冷等特点。每年12月至次年2月最冷，一般气温-10，最低达-5；标高达+800m以上的山地，此期多属冰冻阶段，78月份最热，一般2832，最高气温达3840，年降雨量在1100mm左右；59月降雨较多，12月至次年2月降雨少；45月份及11月份常常山雾蒙蒙、阴雨绵绵，对农业生产不利。第二节 矿区地质构造特征矿区范围内出露地层由新至老有：三叠系下统嘉陵江组（T1j）、大冶组（T1d），二叠系上统长兴组（P3c）、吴家坪组（P3w），二叠系中统茅口组（P2m），含煤岩系为二叠系上统吴家坪组（P3w），地表有少量第四系土层分布（详见1-2-2矿井地层综合柱状图）。按从新到老的顺序叙述如下：1.第四系（Q）：厚度为012m，以残坡积物为主，其次是洪冲积物。残坡积物分布于缓坡及山岭间平坦或凹陷地段，以黄棕色、棕红色粘土为主，夹灰岩及燧石石块；洪冲积物主要分布于驼腰树、水井坝，以棕红色砂质粘土及粉砂质粘土为主，夹0.510mm大小的圆及次圆状砂岩砾石。2.三叠系下统嘉陵江组（T1j）：厚度大于284m，可分为二段。二段（T1j2）：为灰深灰色薄中厚层状微晶质云岩、白云质灰岩，底部夹盐溶角砾岩，厚度大于52m。一段（T1j1）：为浅灰灰色中厚层状微晶灰岩，夹少量白云质灰岩，局部夹少量紫红色薄层泥灰岩，与下伏大冶组泥质岩类界线清楚，呈整合接触。3.三叠系下统大冶组（T1d）：厚度为362m，按其岩性可分为四段。四段（T1d4）：为紫红色中厚层灰质、铁泥质页岩与灰质、铁泥质泥岩互层，夹深灰色薄层粉砂岩红黄色铁泥质微晶灰岩，厚度19m。三段（T1d3）：为浅灰灰白色巨厚状粒屑灰岩（以粒屑、鲕粒、豆粒、砾屑为主），具重结晶结构。上部为灰色中厚层状粒屑灰岩（以粒屑、砂屑、鲕粒、生物屑为主），具重结晶结构，厚度160m。二段（T1d2）：为灰色中厚层夹薄层状灰岩，具微细龟裂纹构造、重结晶粉晶结构。夹少量白云质灰岩及白云岩，缝合线发育，厚度155m。一段（T1d1）：为褐黄色有机质水云母页岩，隐晶雏晶结构。夹薄中厚层状泥质微晶灰岩，具微细龟裂纹构造。泥质灰岩上部增多，与二段呈过度状态。与下伏二叠系上统长兴组灰岩界线清楚，呈整合接触，厚度28m。4.二叠系上统长兴组（P3c）：厚度130m，深灰色中厚层含燧石条带状灰岩，含较多的生物碎屑及少量有机质，具重结晶泥晶结构，层理呈波状变化。5.二叠系上统吴家坪组（P3w）：厚度为98107m，按其岩性可分为五段:五段（P3w5）：为深灰色中厚层状及薄板状石灰岩，上部含少量的条带燧石，下部含不规则状燧石结核或团块，厚度44m。四段（P3w4）：为深灰色含炭质、硅质、粉砂质页岩，夹深灰色薄层状泥岩、泥灰岩，厚度410.5m。三段（P3w3）：为深灰色中厚层状灰岩，含砂屑，具重结晶微晶结构，灰岩中夹深灰色中厚层状含硅铁质水云母粘土岩条带，厚度43m。二段（P3w2）：为黑色炭质页岩夹褐黄色粉砂质页岩、泥岩。底部含煤层（K1）：为暗煤及半亮型煤，厚0.310.89m，平均0.60m。厚度68m。一段（P3w1）：灰色水云母铝土岩。与下覆地层呈假整合接触。厚度 35m。6.二叠系中统茅口组（P2m）：上部浅灰色巨厚层状灰岩，含砂屑，具重结晶结构；中部为深灰色中厚层状灰岩；下部为深灰色巨厚层状灰岩，含泥质、具微龟裂纹构造。厚度大于110m；第三节 煤层和煤质一、煤岩类型矿区含煤岩系为二叠系上统龙潭组，沉积在二叠线下统茅口组顶部灰岩平行不整合的侵蚀面上，含煤岩由炭质泥岩、煤层、含黄铁矿炭质泥岩、 含黄铁矿高岭石粘土岩构成。厚1014m，煤层位于含煤岩系上部，属单一煤层。二、煤层煤层的产出部位系吴家坪组第二岩性段（P3w2）之底部。下距茅口组灰岩约0.51.5m,上距吴家坪组第三段灰岩约34.5m。其产状与地层产状一致，走向N1520E，倾向SE，煤层倾角一般在5570间，属急倾斜煤层。煤层呈似层状、透镜状产出，结构简单，无夹矸，全区大部份可采，可采范围内厚度变化较小，煤层一般厚0.310.89m，平均厚0.60m，属于较稳定煤层。煤层直接底板为厚约35m的浅灰色铝土质泥岩，煤层直接顶板为厚约34.5m的黑色炭质页岩。时而夹有灰色泥岩小透镜体。三、煤质1、煤的物理性质颜色为黑色，暗淡，强玻璃光泽，黑色条痕，参差状状断口，重值1.37t/m3。次生裂隙发育，挤压、揉皱现象明显，经简易燃烧微烟、微焰、不熔融、不膨胀。以磷片状半亮型煤为主，少量磷片状暗煤组成半光亮型煤。2、煤的化学成分根据煤矿地质报告，对小煤窑和生产揭露之煤层，取煤质分析样分析结果统计见表龙桥煤矿K1煤层煤质分析结果表 项目样品水份%Mad挥发份%Vd灰份%Ad固定炭%FCd全硫%Std发热量MJ/kg胶质层Xmm胶质层YmmH11.669.4824.6765.856.8425.191100H23.2211.4121.8666.734.6127.1229.00H32.8511.2035.5553.258.3221.1297.00H42.8910.6320.9768.405.1927.2729.50H51.1210.5829.5359.896.1923.9466.00H60.7411.5521.7066.757.4026.245100平均值2.0810.825.7163.476.4325.15根据上表，确定矿区开采K1煤层属高灰份高硫高发热量瘦煤。煤层容重1.37t /m3，煤质硬度f=1-2，黑色半亮型煤，质优，结构简单，没有进一步加工的必要；由于含硫量高而限制了煤的工业用途，且一般方法难以脱硫，故只能作为一般动力用煤，不需洗选，即可利用。第四节 矿区水文地质一、水文地质概况（一）地表水体根据黔江区气象局提供的资料表明：区内历年最高气温在89月平均值为21，最高气温可达42（2006年8月18日）以上，最低气温在12月平均值为-2，极端最低气温为-5（1976年3月2日）。年均降雨量1382.1mm，年蒸发量为814.7986.9mm。历年日最大降雨量平均值为119.6mm，日最大降雨量181.7mm（1998年8月10日），多年暴雨强度平均值为70mm左右。降雨多集中在59月，约占全年降雨总量的62%，1月为最枯降水月，不足20mm，夜间降雨量明显多于白天。矿区沿茅口组和吴家坪组灰岩形成的山脊展布，最高标高+965m，最低位于袁溪河，标高为+473m。矿井范围内地形相对高差492m。矿区南西侧的袁溪河由北西向南东流经矿井主井口下,井口距离水面垂高12m。袁溪河属“V”字形河谷,河面宽3050m,两岸高达300400m。长年水位472475m,最大洪水位480m（2007年7月下暴雨）。矿区属深切割中低山侵蚀构造地貌，大气降雨是地下水的补给来源，地下水的补给明显是受大气降雨的控制。大气降水多从岩层裂隙渗入地下形成地下水，由于袁溪河切割较深，地下水多以泉水或沿溪流岸边岩溶暗河形式排泄。由于矿井主井井口位于袁溪河岸边，坡度大，地表径流畅通，主井口以上无常年地表水体作为矿井地下水补给来源，补给面积小，地下水补给条件差，含水层浅部含水性较弱。整个矿区含水层呈管道式流径，如落水洞、溶洞、暗河等。（二）含水层、隔水层1、主要含水层根据矿区各地层的岩性特征，茅口组、吴家坪组上段、长兴组以及大冶组第一、三段石灰岩为岩溶含水层，其厚度较大，岩溶发育，含水性好。根据调查，泉水流量182L/S，其中茅口组暗河流量最大82L/S，一般为50L/S。大冶组第一段含水层泉点出露较多，最大流量3.90L/S，其余含水层泉水点很少，流量小于0.5L/S。2、相对隔水层大冶组二段为泥质岩和大冶组一段底部及吴家坪组下段各有一层厚度大于10m的泥质岩层，为相对稳定的隔水层。煤层顶板硅质页岩、碳质泥岩，厚0.301.1m，隔水性差。煤层底板铝土岩最厚5m，最薄为零。主要因茅口组假整合面起伏较大，底板厚度变化也就大，有时煤层直接覆于石灰岩上，隔水性也就差，故煤层顶底板充水的可能性较大。（三）矿井充水因素分析1、充水水源矿井充水水源主要有：一是大气降水，二是老窑积水，三是岩溶水。2、充水通道1）采动裂隙2）老窑采空区3）岩溶裂隙4）地下溶蚀冲刷带3、充水方式由于矿井直接充水含水层接受大气降水补给不强，且矿区地表水排泄条件较好，充水通道主要以岩石原生节理裂隙、采动裂隙、断层裂隙为主，规模一般不大，少量为老窑、采空区巷道、岩溶裂隙导水，因此目前矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主。（四）矿井涌水量由于该矿井地理位置较高，地形高差较大，大气降水排泄畅通，矿井水补给条件差。根据现场观测和调查了解矿井已开采水平涌水情况，正常涌水量约为3040m3/h，最大涌水量52m3/h，本次采用水文地质比拟法对矿井充分采动时涌水量进行估算，其公式如下：式中：Q预计矿井涌水量（m3/h） Q1已知矿井涌水量（m3/h）正常为3040，最大为52；F预计开采的煤层面积，2.54km2；F1已开采的煤层面积，0.208km2；经估算预计开采+285m水平时最终井下正常涌水量为4560m3/h，最大涌水量为181m3/h。综上,矿区排泄条件良好,岩层含水性较弱,前期开采+485+635m水平的煤层位于当地侵蚀基准面之上,直接充水层为其顶、底板的灰岩层,含水层径流以管道式为主,补给水源主要受大气降水及采空区老塘积水的控制,属水文地质条件中等的岩溶充水矿床。（五）、矿井水文地质条件及建议矿区在开采过程中，矿井充水主要以裂隙水为主。尽管各煤层顶、底板有隔水性能较好的隔水层保护，但仍必须统一规划矿井生产，保护好隔水层，一旦隔水层遭到破坏，采动裂隙与岩溶裂隙水连通，可造成矿井大量进水，发生突水事故。在生产过程中，要注意观察和调查老窑和采空区范围的积水情况，做到“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则。特别在雨季时期，要加强雨季三防工作，防止突发性穿水事故发生。经过上述地质工作,基本查明了井田内主要地质构造、可采煤层层数、厚度及煤质情况,初步查明了含水层层位,直接充水含水层的富、导水性等水文地质条件。能够满足本次扩建设计和今后生产的需要。但还需补充以下勘探工作：矿井涌水量为预测，业主在今后的生产过程中应及时测定矿井正常和最大涌水量。六、地质勘探程度及存在问题（一）、以往地质工作1、龙桥煤矿属濯河坝煤田的一部分，1961年川地203队作过1：5万煤田地质普查，并进行了地表工程揭露，求得地质储量426万吨。2、1966年煤炭部川鄂湘黔普查大队二分队在本区进行了煤田地质普查，进行了1：5万煤田地质填图，清理老硐和进行了浅部工程揭露，划分了井田范围，求得地质储量427.15万吨。此外604队、107队在矿产普查和区域地质调查中，对该煤田作过相应评价。3、19731974年四川省地质局107地质队在该区域内进行了区域地质调查，并于1975年提交了120万黔江幅区域地质调查报告。4、1976年涪陵地区工业局组织专业技术人员对白岩坨至水田坝段和袁溪河至白岩坨段进行过勘测，求得+480m标高以上地质储量为147万吨。据化验分析结果认为局部地段为无烟煤，可供化工生产用煤。5、1989年黔江县工业局和黔江地煤局对伍家沟至水田坝和袁溪河至白岩坨进行勘测，求得+485m标高以上地质储量为120万吨。6、2004年3月，川东南地质大队对黔江区龙桥煤矿进行矿产资源占用储量检测，编制了重庆市黔江区龙桥煤矿占用煤炭资源储量说明书，经重庆市国土资源和房屋管理局组织评审并出具矿产资源储量认定书（渝国土资认储字2004188号）。该认定书认定龙桥煤矿保有煤炭资源储量（122b）155.99千吨。7、2005年6月12月，重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队受重庆市黔江区磊鑫矿业开发有限责任公司委托，对邻近的罗家院子煤矿区进行普查，并提交有重庆市黔江区罗家院子煤炭资源普查报告，该报告经重庆市国土资源和房屋管理局组织专家评审，并出具矿产资源勘查报告审查备案证明表（渝国土资认储字2006133号），同意报告提交K2煤层资源量297万吨，其中333类资源量123万吨，334？类174万吨。8、为实施技改工程，龙桥煤矿2006年11月委托重庆市黔江科能煤炭开采技术服务站进行调研，最后提交了重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿改扩建井建议书暨可行性研究报告，并通过专家评审。9、2007年10月，重庆市地勘局川东南地质大队对黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿进行煤炭资源保有储量核查检测工作，编制了重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿煤炭资源保有储量核查检测说明书，经重庆市国土资源和房屋管理局组织专家评审并出具矿产资源储量认定书（渝地矿协储测审字2007219号）。该认定书认定龙桥煤矿保有煤炭资源储量（122b）15千吨。10、2008年3月受重庆市黔江区国土资源和房屋管理局委托，重庆市地勘局川东南地质大队于2008年5月至2008年9月对龙桥煤矿扩大矿区范围内进行了补作煤炭资源普查（普终）地质工作，并于同年11月提交了重庆市黔江区龙桥煤矿区补作煤炭资源地质普查（普终）报告，经重庆市国土资源和房屋管理局组织专家评审通过，并出具了审查意见书。同意报告提交K1煤层煤炭资源量（333+334？）176万吨，其中333类资源量111万吨，334？类65万吨。11、2009年1月由重庆地质矿产勘查开发局川东南地质大队编制的重庆市黔江区龙桥煤业有限责任公司龙桥煤矿煤炭资源储量核实报告及审查意见书（渝地矿协储核审字2009367号）批准，截至2008年11月底，龙桥煤矿扩大矿区范围内共获得煤炭资源量（333）+（334）？+（2S22）为1917kt，其中（333）1115kt，（334）？651kt，（2S22）151kt。 （二）、对以往地质勘探的程度评价 通过收集以往地质工作成果和本次地质工作，对该区的煤炭资源赋存情况有了比较详细的了解，基本控制了煤层形态、资源储量和开采技术条件，能够满足建矿的要求。基本摸清了矿山地质情况，能客观反映该矿井的实际情况，确认所估算的储量数据可靠，可以作为编制初步设计的依据。（三）、存在的问题本矿井的储量核查报告，初步查明了煤层的层位、结构、厚度、煤质特征及变化规律、水文地质条件，对含水层的富水性和断裂构造的导水性进行了了解，分析了充水因素；评价了可采煤层顶底板岩石工程地质特性。尚存在以下主要问题：1、因为矿区开采的面积增大，矿井的涌水受地面降水影响较大，因此在洪水季节一定要加强雨季的“三防”工作。矿井在开采和掘进过程中还要加强防水、治水工作，加强对灰岩溶水的调查，摸清积水状况，如遇异常情况，及时采取措施，确保安全生产。2、该区地质工作程度较低，应加强矿井地质工作，以便指导生产。3、矿井扩建后，生产规模扩大，必须配备相应专业的工程技术人员；矿井生产作业人员必须培训合格后方能上岗；同时，加强矿井的职工队伍建设，提高职工的素质和安全意识，确保矿井安全管理措施的落实。4、矿井开采煤层经鉴定自燃发火倾向性为级（自燃煤层），煤巷支护必须采用不然性材料。5、由于周围的采空区较多，因此在进行巷道的开拓和掘进过程中，一定要坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，一定要有探放水的安全措施，加强附近巷道的支护，严防溶蚀、老窑透水、瓦斯和顶板事故的发生。第五节 矿井开采技术条件1、矿井瓦斯等级根据重庆市煤炭工业管理局关于黔江区2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复(渝煤监管201255号)， 龙桥煤矿属低瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量为6.93m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.8956m3/min。根据重庆市煤炭工业管理局关于黔江区2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复(渝煤监管201255号)， 龙桥煤矿属低瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量为6.93m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.8956m3/min。由于扩建前后开采煤层和开采水平相同，因此扩建后的龙桥煤矿矿井瓦斯等级按低瓦斯矿井进行设计。但随着井筒的延伸，待龙桥煤矿扩建投产后，应重新进行矿井瓦斯等级鉴定，并根据鉴定结果，制定切实可行的安全技术措施来指导生产。2、煤尘爆炸性据重庆地质矿产研究院2010年8月对龙桥煤矿煤样检测结果，其火焰长度为10mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为25%，其结论为有煤尘爆炸性危险。因此在生产过程中必须制定有效的防治煤尘爆炸的安全措施。3、 煤层自燃倾向性据重庆地质矿产研究院2010年8月对龙桥煤矿煤样所作的检测报告，其结论为级（自燃煤）。生产过程中应采取有效措施，以确保安全。4、地温根据重庆市相关矿井资料，变温带深度在2080m，恒温带深度在20100m之间，温度为17.819.3，一般在19左右。其地温梯度为0.131.71/100m。矿井在目前的开采水平+485m水平巷道中，实际测得的温度为18，在通风不良的工作面测得温度为20，对开采煤层无影响。5、冲击地压和煤与瓦斯突出矿井无冲击地压危险和煤与瓦斯突出危险。4、煤层顶、底板K1煤层直接顶为黑色炭质页岩粉砂质页岩、泥岩，岩石较软，工程硬度34级，顶板节理、裂隙发育，岩石较破碎，极易随采煤一同掉落，经水浸泡软化后，易产生冒落，应特别注意加强支护，老顶为吴家坪组三段含砂屑灰岩，岩石较坚硬，工程硬度68级，稳固性较好。煤层直接底为吴家坪组一段灰色水云母铝土岩，厚0.51.5m，岩石较软，工程硬度34级，节理裂隙发育处，经水浸泡易软化，使顶柱沉陷塌顶，亦应注意垫柱底。煤层老底为二叠中统茅口组灰色巨厚层及厚层状灰岩，厚度大，岩石坚硬，工程硬度78级，稳固好。第六节 安全设施设计情况（1）通风系统与通风机根据矿井开拓方式和煤层赋存情况以及采区接替顺序，矿井通风方式为中央分列式通风方式，机械抽出式通风方法。，在北回风平硐安装的两台FBLCZ11/245防爆轴流式通风机，能够满足矿井通风的需要。各掘进头采用局部通风机压入式供风，风量分配根据用风地点需要通过调节风门或风窗进行调节。（2）排水设备该矿的水文地质条件属复杂类型，矿井开拓方式为斜井开拓，矿井开采最终水平时，正常涌水量为60m3/h，最大涌水量为181 m3/h。矿井选用MD155-3010型多级离心水泵三台，一台工作，一台备用，一台检修。后加+285水平最大用水量高于设计水量，矿井新增三台潜水泵，型号为200D43X4。一台工作，一台备用，一台检修。采用1945mm无缝钢管6趟。完全能满足矿井需要。（3）运输设备系统该矿为小型矿井，现采用MG1.1-6A型矿车运煤及矸石。矿井共配备4台CTY5/6-G（B）防爆特殊型蓄电池电机车，三用一备，配备12组蓄电池，充电装置配备4台，三用一备。（4）供电系统根据矿井实际情况，龙桥煤矿已实现了双回路双电源供电，一趟电源来自黔江区冯家镇供电所10KV电源，选用LGJ-50mm2供电线路，供矿井正常生产生活用电，输电距离3.5km；另一趟来自乌电集团正阳镇供电所10KV电源，该电源作为矿井的备用电源，选用LGJ-50mm2供电线路，输电距离约2.5km；二回路分列运行，一回路运行，另一回路带电备用，确保矿井供电可靠性。（5）劳动定员及安全机构矿井在籍人数269人，其中煤炭生产人员156人，生产人员工效1.07t/工，全矿配备专业技术人员4人（采矿、地质、通风、机电），安全生产管理人员60人，占矿井在籍人数的22%。（6）安全监测控系统根据煤矿安全规程要求，矿井选用KJ KJ90型矿井监控系统，掘进巷设风电闭锁装置，进风巷、回风巷、采煤工作面设置瓦斯、风速、温度、一氧化炭、粉尘传感器，总回风巷及主通风机设风压、瓦斯、风门开停等传感器。（7）投资龙桥煤矿设计生产能力60kt/a，4280万元，其中安全工程投资为1658万元。本次对安全设施设计及防治措施，在安全专篇中进行了编写和设计。总而言之，只要设计方案实施和现场管理到位，完全可以保证矿井安全生产。第二章 矿井探放水第一节 矿井开拓系统1、矿井开拓龙桥煤矿采用平硐开拓方式（1）主平硐、风井主平硐井口标高为+485m，风井标高+714m。主平硐南向北穿层见煤布置主要运输大巷、采区上山、回风大巷均布置在每层地板岩石中。2、开采水平及首采区开采矿井现首采区及首采工作面布置在矿井+560m至+635m。内用俯伪斜多短壁采煤法后退式开采3、采掘部署井达产时共布置2个回采工作面和3个普掘面，采掘比为2:3；投产时布置1个首采工作面。第二节 矿井探放水设计布置一、矿井水害类型及涌水量根据重庆市第二地质大队提供的水文地质资料，矿井正常涌水量为70/h，最大涌水量为181m3/h。矿井水害类型为煤层底板岩溶水，断层水等水害，矿井井田水文地质条件属复杂类型。二、矿井探放水位置的确定+560水平北翼全岩大巷、+635水平北翼全岩大巷、+560水平北翼半煤岩巷、+635水平北翼半煤岩巷。三、井下探放水1、探放水设备选择依据及设备型号及数量矿井水文地质条件简单，最大探水线长度为断层破碎带的探水线为100m。为预防突水事故的发生，选用KHYD-300A型探水钻1台，钻孔长度300m，电动机功率为12kW，钻杆直径为42mm，钻孔倾角为0+90，配套设备：钻杆、钻头、开关。2、探水方法1）平巷探眼一般布置成半扇形，上（下）山巷道一般为扇形，见图6-2-1。2）超前距离、允许掘进距离、帮距和密度的确定（1）超前距离：a=0.5AL式中：a超前距，m；A安全系数，取5； L巷道跨度（宽或高取其大者），取运输大巷最大掘进宽度2.6m； Kp隔水煤层的抗张强度，1MPa；P隔水层所承受水的压头，按最低开采标高+485m计算，取最大值7MPa。按上式计算，超前距为29.8m，取30m。（2）允许掘进距离矿井水文地质条件简单，最大探水线长度为断层破碎带的探水线，为100m，减超前距30m，允许掘进距离为70m。（3）帮距：一般与超前距相同，取30m。3）钻孔布置与孔数：根据地质条件和积水的位置，以能保证安全煤柱厚度，防止漏探和实现安全、经济、快速为原则来确定钻孔布置方式与孔数。对于工作面前方和左右两侧均受水威胁的近水平煤层，钻孔按扇形布置，当积水区肯定在一侧时，钻孔可按半扇形布置。探老塘水探后掘进停掘处的钻孔眼距不超过3m，以防漏探；探断层水时，开孔位置必须在防水煤柱外和断层应力影响带以外，以防煤岩破碎出水后不易控制。钻孔个数以一般不得小于3个。4）钻孔直径及间距：从探、排有效又防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发，孔径不大于60mm，终孔间距竖向不大于1.5m，水平间距不大于3m。图6-2-1 探水钻孔布置示意图3、探放水的安全措施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）探水前应加固探水工作区的支护，背好帮顶，以免压力水冲垮煤壁和支架。4）清理巷道，保证安全撤离路线畅通无阻。5）保证水沟畅通，并有适当的坡度断面，水仓和排水设备要有足够的容量和能力。6）探水地点安装电话，与所有可能受水威胁的工作地点连通，并事先拟定好撤离路线，以防探水意外事故的发生。7）打钻过程中，如发现煤岩松软或沿钻杆向外流水超过钻杆正常水量时，要立即停钻（不要移动或拔出钻杆），派人监视水情并报告矿调度室，如果情况危险，要立即通知所有受威胁地点撤人，并采取应急措施。8）钻孔接近采空区，可能有有害气体涌出，必须随时进行有害气体监测，发现有害气体超限时要立即停电撤人，并报告矿调度室，探水地点通风工作必须按规定进行。预计水压较大时，孔口要用套管加固，使钻矸通过套管风打孔，套管上要装水压表和水闸阀，探到水源后即利用套管放水；9）若探放水点位于低凹处时，必须事先安设好相应能力的排水设备。五、注浆堵水措施1、注浆堵水地点的确定（1）主井筒周围灰岩出露，为防止地表水沿井壁裂隙向井下渗漏，设计在井筒的井口段采取全封闭混凝土砌碹支护、并且添加防水剂，采取壁后注浆充填空洞或裂隙的措施。（2）井下巷道掘进或工作面回采中遇到暗河、溶洞或裂隙水大量涌出时，视具体情况采用注浆堵水或排水。2、注浆堵水材料及设备注浆材料选用单液水泥浆，加4.5%水玻璃，水灰比1：1，配合比为水泥15袋，40波美度的水玻璃1.5桶，水727升，制成浆液1.00m3。注浆水泥为525号普通硅酸盐水泥。注浆设备包括钻机（利用KHYD-75型探水钻）、注浆泵、搅拌机、止浆塞、混合器和输浆管路等。六、小窑、老空水的防治措施在井田+635m以上为采空区，为安全防水，必须按规定留设防水保安煤柱。七、水灾事故的处理措施、自救和互救当井下发生水灾事故后，现场人员必须立即佩带好自救器，按照避灾线路向工作地点就近的最高点撤离。班长应清点人数，同时，采取以下处理措施：1、矿值班负责人得到事故报告后，应立即通知受威胁区域的人员撤离事故发生地点。2、立即关闭水泵房水闸门，开启全部水泵排水，防止事故进一步扩大。3、临时避难时要选择顶板坚固、支护完整、无有害气体的地点。要严格控制矿灯的使用，在巷道口留下明显的标志，并间断敲击巷帮发出求救信号，等待救援，抢救时注意井下顶帮支护情况，井下巷道支护被破坏的要及时维修和支护，顶帮的悬石、浮矸必须及时处理，严防冒顶伤人和冒顶堵人事故。八、地表防治水措施（一）地表水防治设计依据 1、防洪标准及防洪坝墙设计频率要求根据煤炭工业小型矿井设计规范的规定，在山坡地带建矿时，应在场地上方设置截水沟。截水沟的防洪设计标准，应根据汇水面积大小、地形特点及溢流时的影响确定，宜为1025年。截水沟的设计安全高度不宜小于0.3m。易受冲刷或易漏的截水沟应进行铺砌。截水沟至场地挖方边坡坡顶的距离不宜小于5m，当边坡为岩石或工程地质良好时，可为2m。矿井设计规模为50kt/a，防洪设施设计频率为1/100。防洪设计的洪水流量及相应的最高洪水位，应符合下列规定：1）应采用当地水利部门或地质报告的实测资料。2）当缺乏上述资料时，应与有关部门配合深入实际调查。矿井采用平硐开拓，井口及工业场地利用原有的井口及工业场地，从该矿的地理位置分析，不受洪水、泥石流和滑坡威胁，但在井口周围及工业场地上方必须设截水沟、排水沟，同时，预备足够数量防洪砂袋。2、地形、水系和汇水面积3、开采塌陷、裂隙对地表水系和降雨渗漏影响1）开采塌陷：矿井开采区距地表较深，且煤层较薄,开采后的采空范围不会造成地表塌陷和裂隙，从现有的开采区调查分析，基本上没有影响，但随着矿井开采深度及面积的增加，开采的影响较小。2）地表水系和降雨的影响：矿井地表无其它水体，矿井的主要充水因素是大气降雨，所以随着降雨量的增加，井下涌水量会增加。在雨季期间矿井涌水量会增加，因此地表水系的降雨对于矿井的涌水量有一定的影响。（二）地表水防治矿井位于山区，采取以下地表水防治措施：1、雨季前检查，特别是暴雨后及时检查塌陷和裂隙，发现有塌陷和裂隙立即进行排水填充，防止大量地表水渗入井下。2、容易积水的地点应修筑沟渠排泄积水，修筑沟渠时，应避开露头裂隙和导水岩层，特别是在低洼地点不能修筑沟渠排水时，应填平压实，防止积水进入井下。每次大到暴雨时和降雨后，必须派专人检查井田及其附近的地表有无裂缝；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、为了防止雨水渗入井下，在井田内采取填坑、补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施，另外为了防止山洪暴发及地表水不至冲垮地面建筑物，应及时清理排水沟。4、井口及工业场地上方修筑排截水沟，进行防排水，严禁将矸石、灰渣、垃圾等杂物堆放在山洪、河流可能冲刷到的地段。5、必须掌握当地历年降水量和暴雨时低洼地带的积水情况，建立疏水、防水和排水系统及应急预案，防止洪水暴发时进入井筒。6、排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再次涌入井下。设计在各平硐井口处设暗沟（料石砌筑），将井下水引至地面水处理厂处理后达标排放。（三）地表水防治工程及装备1、防洪道工程：在井口周围设截水沟和排水沟。2、排涝工程：在井口周围设截水沟和排水沟，定期清理矿井建筑物周围的水沟，随时检查和维护斜坡堡坎。3、其它地表水防治工程：作好井口附近地表的绿化工程，防止水土流失和边坡滑坡。4、防洪、排涝等设备选择：地面常备有防洪抢险用的铁锹、撮箕、木材、沙袋等。5、工业场地及风井场地整平坡度不小于5。6、工业场地的雨水排除，设计采用明沟架盖板的场地排水系统，集中排至地面水处理站处理后达标排放，水沟坡度不小于3。第三节 矿井探放水各大系统配套布置及设备选型一、通风系统1、通风方式和通风方法通风方式：中央分列式通风方法：采用机械抽出式通风。2、通风设备该矿在风井安装有两台FBLCZ11/245矿用防爆轴流式通风机，一台工作，一台备用。3、通风系统风流方向新鲜风流自主平硐 +485车场 32号材料上山 +560水平 采煤工作面+ 635区段回风巷 回风上山 总回风巷 地面风井抽出。4、局部通风矿井采用隔爆局部通风机风量225140m3/min，风压3101800Pa，配套电机功率5.5kW。DSFA- 5/11型矿用隔爆局部通风机风量242157m3/min，风压3103070Pa，配套电机功率25.5kW。局部通风机安设在距其回风流不小于10m的新鲜风流中，其回风直接进入回风巷，全部为独立通风。二、瓦斯防治系统根据重庆市煤炭工业管理局关于黔江区2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复(渝煤监管201255号)， 龙桥煤矿属低瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量为6.93m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.8956m3/min。矿井装备有KJ90型安全生产监控系统一套，采掘工作面、探放水点都安装了瓦斯传感器，运行情况正常。该矿在瓦斯现场管理方面配备了专职瓦斯检查员和瓦斯检测仪器，制定了防治瓦斯措施，执行了瓦斯巡回检查和报告制度。矿长按规定每日审查瓦斯日报表，矿领导和有关人员入井时均携带瓦斯监测仪器并随时进行瓦斯检查。三、防尘及防灭火系统根据2010年8月重庆地质矿产研究院对龙桥煤矿的煤样检测结果，其煤自燃倾向性等级为类（自燃煤），因此 龙桥煤矿在生产过程中必须采取有效措施，控制煤层自燃。四、防治水系统+485m水平以上的水经过水沟直接流出地面。矿井配备有KHYD-75A型探水钻一台，以作矿井探放水，落实综合防治水措施之用。五、爆破器材储存、运输及使用系统该 矿井生产规模较小，根据当地民爆管理部门的规定，在矿区地面建有小型爆破器材库，井下未设爆破器材库。该矿所使用的爆破材料由当地民爆站统一配送；由下井作业的爆破工随身携带带入井下使用。爆破器材库有专人负责管理。六、压气及其运输系统矿井采用二台LGBP-16/8G型空气压缩机向掘进工作面供风，安装在主平硐附近。压气管道选择100mm钢管。七、矿井供电系统该矿采用10KV双回路电源供电。八、矿井通讯及照明系统该矿在调度室装设有50门程控交换机一部，提升绞车房、井底车场、采掘探放水工作面等均装设有KTH-13型矿用本安电话；矿井与外界有直通电话一部，并有若干部移动通讯电话，线路畅通。该矿井底车场、硐室照明采用127V矿用防爆照明灯；井下作业人员采用KL14LM（A）型便携式双电源矿灯照明。九、救护系统该矿与黔江区救护小队签订了2015年度煤矿救护协议，同时该 矿还成立有辅助救护队，业务上受黔江区矿山救护小队领导。该 矿为下井职工配备有260台自救器，型号为AZL-60型。十、安全管理系统该矿建立有安全生产责任制、安全生产规章制度、安全技术操作规程。该矿成立有安全生产管理机构、配备了专职的安全生产管理人员，总副工3人、矿长1 人、副矿长5人取得了矿长资格证和矿长安全资格证，安全、瓦检员5人、爆破员5人、电工9人、绞车工3人经过培训取得了特种作业人员操作证，井下探放水工作人员由矿安全矿长亲自指挥，人员配备8人，均由矿职工组成。该矿安全用仪器仪表由重庆市煤矿安全仪器仪表检验站定期检验，其中光干涉甲烷测定器AQC-1A型3台，CJG10型1台，CJD10型1台，DFA-3型中速风表3块。十一、技术资料系统该矿建立有技术科，矿山的技术资料、数据、测量、图纸、年度采掘计划、灾害预防与处理计划、应急预案、咨询等均由该科室提供，业务上受分管技术的副矿长领导。十二、卫生、保健与健康监护系统该矿为作业人员配备了一定数量的劳动防护用品。第三章 矿井突水事故的处理第一节 矿井突水征兆井巷掘进及工作面回采中,接近或沟通含水层、被淹巷道、地表水体、含水断裂带、溶洞、陷落柱等突然产生的突水事故称矿井突水。采掘工作突水前，在工作面及其附近往往出现某些异常现象，这些异常统称为“突水征兆”。（1）与承压水有关断层水突水征兆工作面顶板来压、冒顶、掉渣、支架折断或倾倒、片帮。底板松软膨胀、底鼓胀裂。在采掘面围岩内出现裂隙，当突水量大、来势猛时，与底鼓胀裂的同时还伴有“底爆”响声。先出小水后出大水，突水颜色由灰色变为棕黄色，不久变清。采场或巷道内瓦斯涌出量明显增大。（2）冲积层水突水征兆突水部门岩层发潮、滴水，且逐渐增大，水色发黄，夹有细砂。发生局部冒顶，水量突增并出现流砂，流砂常呈间歇性，水色时清时混，总的趋势是水量砂量增加，直到流砂大量涌出。发生大量溃水、溃砂，这种现象可能影响至地表，导致地表出现塌陷坑。（3）老空水突水征兆煤层发潮、色暗无关。由于积水的渗透，煤层会变得发潮、发暗和无光泽。把煤壁剥挖下一薄层，若仍发暗，表明附近有积水；若里面煤干燥光亮，表明水从附近顶板上流下，浸湿煤壁表皮。煤层“流汗”。煤层一般为不含水和不透水，若其上有其他方向有高压水，则在煤层表面会有水珠，似“流汗一样。”其他地层中若积水也会有类似现象。采掘面、煤层和岩层内温度低，给人“发凉”的感觉；若走进工作面感到凉且时间越长越感到凉；用手摸煤时开始感到凉，且时间越长越冷。此时应注意可能会突水。在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“咝咝”的水叫声时，表征因水压力，水挤向裂隙中发出的响声，说明离水体很近，有突水危险。煤壁“挂红”，酸度增大，水味发涩并有臭鸡蛋味。第二节 突水时应对措施1、发生突水时在场人员的行动原则井下发生突水事故时，在场人员首先应该立即报告矿调度室；并在班、组长或老工人的指挥下，发扬临危不惧的精神，就地取材，加固工作面，设法堵水，防止事故进一步扩大。如果水势凶猛，无法抢救时，应有组织地沿着避灾线路，迅速撤离到上部水平或地面。若来不及撤退被困于上山独头巷道内，避灾人员应保持镇静，避免体力过度消耗，耐心等待救援。2、突水事故的抢救措施矿领导应准备核查井下人员，如发现有人被困于井下，首先制定营救被困人员的措施。要判断人员可能躲避地点、涌水量的大小、井下排水能力和排出积水的时间。当有人被困于上山独头巷道内，水位低于人员所在的独头巷道的标高时，可设法通过地面向避难地点输送食物。立即通知泵房人员，将水仓的水位排至最低水位，以争取较长的缓冲时间。认真分析判断突水来源和最大突水量，观测井下涌水量及地表水体的水位变化，判断突水量发展趋势，采取必要的防水措施，防止整个矿井被淹没。检查所有排水设备和输电线路，了解水仓的容积，如突水带有大量的泥沙和浮煤，应在水仓进口处分段构筑临时挡墙，沉淀泥沙或浮煤，减少水仓淤塞。检查防水闸门的灵活性及严密程度，并派专人看守，待命关闭。关闭闸门时必须查清人员是否已经全部撤出。采取上述措施仍然不能阻拦淹井时，井下人员应撤向地面或上水平。第三节 被淹井巷的恢复当井巷被淹后，设法对水源进行调查，然后选择合适的排水设备，组织力量，排出积水，恢复矿井生产。1、排除积水的方法（1）直接排干法。通过增加排水设备，加大排水能力，直接将所突的全部积水（包括静水源储量和动水源储量）排干。此法适用于水量不大、补给水源有限的情况。（2）先堵后排。当涌水的动储量特别大，补给丰富，用强力排水不可能排干时，必须先堵住涌水通道，截住补给水源，然后再排水。2、排水恢复期的安全措施（1）保护良好通风。因为随着水位的下降，积存在被淹井巷中的有害气体CO2、H2S、CH4等可能大量涌出；因此，应事先准备好局部通风机，随着排水工作的进行，逐段排除有害气体。当井筒中瓦斯含量达0.75%时，应停止向井筒供电，并加强通风。（2）加强有害气体的检查，对井下气体要定期取样分析，通常每班取样一次；当水位接近井底、有可能泄出气体时，应每两小时取样一次，这时排水泵的看护由救护队担任。（3）严禁在井筒内或井口附近明火照明或使用其他火源，以防井下瓦斯突然大量涌出而发生爆炸。（4）在井筒内安装排水管或进行其他工作的人