防治水中长期规划.doc

山西煤炭运销集团古县东瑞煤业有限公司煤矿防治水五年规划二零一一年古县东瑞煤业有限公司防治水五年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，特制定防治水规划：一、规划编制依据：1、煤矿安全规程2、矿井水文地质规程3、煤矿防治水工作条例4、东瑞煤业矿井地质报告5、煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法二、防治水领导组组 长：梁庆宏副组长：张卫东 成 员： 石存彪 邱宇善 吝孝虎 陈 华 刘长青 苗黎明 武 涛 成升升 李会锁 陈东山 田五明 牛长顺 刘 益 靳崇亮 专业探水作业队伍： 矿领导：张卫东 队 长：田五明 副队长：何云龙 技术员：韩 伟 鲁爱朋 队 员：王建文 王建忠 杨雨文 党 强 樊永理 张保东 祁 伟 成小兵 党安国 马树勇 谢和兴 刘洪生 申爱民 任建玲 电钳工： 李根明 侯桂堂 三、职责分工1、领导组负责防治水的全面工作，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、地测科地测技术员负责编制防治水措施及水文地质资料的收集工作。4、机电科负责排水设备、设施的正常运行。5、专业探放水队队长负责探放水工作的具体操作和落实。6、相关队组要协助好探放水队的工作。7、安全科、生产技术科负责监督防水工作的执行情况。四、矿区水文地质概况（一）矿井水文地质1、井田地表水井田内沟谷发育，无常年性地表水体，雨后地表水沿沟谷迅速排泄，向西南汇入蔺河。蔺河发源于北平镇李子坪村一带，在井田附近为季节性河流，向东南流经安泽县唐城镇在和川镇附近汇入沁河，沁河流经沁水县、阳城县在河南武陟注入黄河。井田属黄河流域沁河水系。井田西南部前窑沟村所在的沟谷为井田内最大的季节性河谷，据调查沟谷中的最高洪水位1140m。2、井田内主要含水层井田内主要含水层自下而上有：（1）、奥陶系中统碳酸盐岩岩溶裂隙含水层奥陶系中统灰岩岩溶裂隙水是煤系地层下伏的主要含水层，井田内埋藏较深。本组灰岩按上、中、下依次划分为峰峰组、上马家沟组、下马家沟组。强含水层段主要为上、下马家沟组灰岩。据井田东南部山西煤销集团古县兰花宝欣煤业有限公司（原玉生煤矿）井田内供水井资料（距本井田2.5km，由山西省第二地质工程勘察院于2003年9月2004年5月施工），峰峰组为浅黄色、黄绿色泥岩、泥灰岩，质地疏松较软。上马家沟组为灰色、深灰色灰岩、白云质灰岩，在孔深703715m、721746m段岩溶裂隙发育，钻孔冲洗液漏失明显。经抽水试验，上马家沟组水位标高为842.2m，单井涌水量20m3/h，单位涌水量为0.2058L/sm，矿化度838mg/L，总硬度513mg/L，PH值7.92，水质类型为SO4HCO3Ca型，本孔抽水试验为合格。山西省第五地质工程勘察院于2007年7月2007年9月在井田内主井旁边施工深水井一眼，井口标高1200m，深度805.70m，揭露O2地层415m，O1地层50 m，静止水位深度332.4m，水位标高867.6m，出水量45t/h，本孔抽水试验为合格。推测井田奥灰水位标高在846873m之间。（2）、太原组石灰岩裂隙含水层本含水层组包括K2、K3、K4石灰岩，K3、K4石灰岩裂隙较发育，多被方解石脉充填，钻孔冲洗液消耗量0.010.02m3/h，为富水性弱的含水层，K2石灰岩为9号煤层顶板，平均厚度7.52m；据邻区6号钻孔单位涌水量0.006L/s.m，渗透系数为1.475910-4m/d，总硬度为19.30mg/L，矿化度为496mg/L，PH值为8.63，水位标高1122.19m，水质类型为碳酸钾钠类型水。属于弱中等富水性岩溶裂隙含水层。（3）、山西组（K7）砂岩裂隙含水层砂岩含水层位于3号煤层以下，为3号煤层间接充水含水层，岩性为灰白色中细粒砂岩，局部相变为粉砂岩。裂隙不发育，含水层为富水性弱的裂隙含水层。（4）、下石盒子组砂岩裂隙含水层含水层主要由K8、K9等中砂岩组成，位于2、3号煤层以上，为直接充水含水层，局部裂隙发育，钻孔冲洗液消耗量为0.020.05m3/h。据邻区6号水文孔（施工时间1997年7月31日1997年10月14日，山西省煤炭地质公司施工）抽水试验资料，K8、K9砂岩含水层单位涌水量0.00676 L/s.m，渗透系数为0.0003373m/d,总硬度为8.44mg/L，矿化度为487mg/L，PH值为8.76，水位标高1131.71m，水质类型为重碳酸钾钠类型水。含水层为弱富水性弱的裂隙含水层。（5）、上石盒子组（K10、K12、K13砂岩）裂隙含水层砂岩含水层较稳定，多呈透镜体，岩性为黄绿色，浅灰绿色中细粒厚层状石英长石砂岩，埋藏浅时，风化裂隙及节理发育，局部含小砾。钻进消耗量达5.5m3/h，一般钻进消耗量在0.5m3/h以下，泉水流量0.22L/s，因此，该层为弱富水性弱的裂隙含水层。（6）、第四系砂砾孔隙含水层主要分布于井田西部及东南部河谷地带，岩性为黄白色砂质粘土、亚粘土、砂砾层，厚度变化较大，由于大气降水和地表水补给条件较好，同时排泄条件也较好，因此，埋藏厚度较大时，可成为丰富含水层。富水性受季节性变化影响明显，总体上富水性弱，仅作为居民生活用水。3、井田隔水层井田隔水层主要为中石炭统本溪组泥质岩隔水层组，主要以铝质泥岩、泥岩为主，隔水性能良好，为煤系地层和奥灰水之间的主要隔水层。另外，相间于各灰岩、砂岩含水层之间厚度不等的泥岩、砂质泥岩可起到层间隔水作用。（二）矿井充水因素分析1、地表水、大气降水对矿坑充水的影响井田内沟谷发育，平时无水，地表径流条件好，雨后地表水沿沟谷迅速排泄，向西南汇入蔺河。蔺河在井田附近为季节性河流，向东南流经安泽县唐城镇在和川镇附近汇入沁河，沁河流经沁水县、阳城县在河南境内注入黄河。下部煤层开采后垮落带、裂隙导水带高度，根据煤矿防治水规定中计算公式及煤层覆岩岩性和单向抗压强度选择计算公式为：Hm=2.2Hli=5.6 式中Hm 垮落带最大高度(m)，Hli、Hh导水裂隙带最大高度（m）；M累计采厚（m）； 计算结果见表4-1。冒落带及导水裂隙带高度计算表 表4-1煤层号煤层厚度(m)煤层间距(m)冒落带高度(m)导水裂隙带高度(m)20.80-1.000.899.33-15.1513.082.0-6.413.6-24.830.031.60-3.452.367.6-12.032.2-43.447.178.5-84.781.69上0.70-0.800.771.3-5.710.79-22.027.90-1.000.6990.70-2.251.305.4-9.825.7-36.940.0由上表可知，开采2号煤层，2号煤层距离地表最浅有60m，其形成的冒落带和导水裂隙带不会连通地表，地表水对2号煤层开采无充水影响，但遇到隐伏断层，也有可能导通地表水，需注意防范。3号煤层开采形成的冒落带和导水裂隙带高度大于2、3号煤层间距，2号煤层采空区积水会进入3号煤层中，如不及时探放，会随导水裂隙带进入下部煤层巷道，形成灾害。9号煤层开采形成的冒落带和导水裂隙带高度小于3、9号煤层间距， 3号煤层采空区积水会不进入9号煤层，形成灾害，但是遇到隐伏断层，也有可能导通2、3号煤层采空区积水，需引起高度重视，注意防范采空区积水引起的危害。井田西南部前窑沟村所在的沟谷为井田内最大的季节性河谷，本矿的井口分布在附近，据调查沟谷中的最高洪水位1140m，本矿的主立井标高1207m，风井标高1265m，回风斜井标高1197m，根据其标高均位于最高洪水位线以上，无洪水灌井威胁，但是回风斜井接近最高洪水位线标高，在洪水期要注意防洪。2、含水层对矿井充水的影响2、3号煤层以顶板之上中细砂岩充水为主，含水层富水性弱，该矿3号煤层采掘中主要为煤层之上含水层的渗漏，特别是随着煤层的采空，顶板垮落形成塌陷裂隙，会导致上部含水层的水沿裂隙下渗，由于煤层之上含水层富水性均弱，对2、3号煤层的开采影响不大。9上、9号煤层顶板充水含水层为K2灰岩，富水性弱中等，一般较弱，预计对将来9号煤层开采影响不大。3、奥灰岩溶水对矿井充水的影响邻矿供水井奥灰水位标高842.2m，霍泉出露标高为518.6m，据此推算水力坡度为8.99,推测井田内奥灰水位标高在846873m左右。井田内水井奥灰水位标高867.6m，井田内3号煤层底板标高8401120m，仅在东南角有极小部分低于奥灰水位标高，9号煤层底板标高7501030m,东南角低于奥灰水位。各煤层在井田东南角的标高最低，该处奥灰水位标高约870m。9号煤层距奥灰顶界面55.35m。根据煤矿防治水规定附录四，突水系数计算公式：T=P/M式中：T突水系数，MPa/m； P底板隔水层承受的水压，MPa； M底板隔水层厚度，m。 T(9号)(870-750+55.35)0.0098/55.350.031(MPa/m)；经计算9号煤层标高最低处突水系数为0.031MPa/m，小于底板受构造破坏地段突水系数经验值0.06MPa/m，因此，井田内2、3、9号煤层不存在突水的危险性。4、构造对矿井充水的影响井田断裂构造会破坏隔水岩层的完整性，沟通各含水层间的水力联系，降低岩石的力学强度，造成矿井容易突水的软弱带，使煤层与含水层接近或接触，同时断裂带可以成为矿井充水通道，断层导水可能成为矿井的直接充水水源。 5、采空区积水对矿井的影响井田内开采3号煤层，已形成多处采空区，采空区内有积水，生产中采掘到采空区附近时，一定要采取必要的防范措施，进行探放水，以确保安全。其积水情况如下：19982000年采空区面积165379m2，回采率30，实际采空面积49614m2；20002006年9月采空区面积394615m2，经调查实际回采率大约50，实际采空面积197308m2；2007年9月2008年6月采空区面积44284m2，回采率75，实际采空面积33213 m2。2008年7月2009年8月采空区面积63440m2，回采率75，实际采空面积47580 m2。由于采空区均已封闭坍塌难以进行实地观测调查，本次采用矿井安全手册中老空区积水量估算公式Q=kMF/cos进行了积水量估算，估算结果见表4-2：式中：k为积水系数，取0.300.50；M为煤层采高(m)；F为实际采空面积(m2)。 采空区积水量估算结果表 表4-2 煤层积水区位置及编号积水面积（m2）采高（m）积水系数（k）煤层倾角积水量（m3）319982000年采空区496141.570.342360420002006.9采空区1973081.570.36938702007.92008.6采空区332131.570.36157302008.72009.8采空区475801.570.3522496经估算，井田内3号煤层积水面积约为327715m2，积水量约为155700m3。（三）水害防止措施本矿未发生过水害事故，但日常生产中仍应加强对水害的防治工作。具体应做到：1、每年汛期前必须将井筒周围的导水沟渠挖好疏通，并由专人负责。2、必须认真检查井田内地表是否存在导水裂隙或其它导水通道，发现裂隙及其它导水通道，应及时将其回填夯实。3、必须随时观察井下各种涌水现象，并做好常规矿井水文地质监测工作。4、必须严格坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则。5、采掘至警戒线时，先进行探放水工作，警戒线以外，只要有透水征兆，也要停掘探水。如有积水，要先将采空积水排放完，方可继续采掘。否则，必须根据煤矿防治水规定的要求留设防隔水煤柱。经常了解周边煤矿开采情况，掌握其采空范围，井下涌（积）水情况，防止越界开采，造成巷道相互贯通，采空区积水涌入矿井，造成水患事故的发生。6、按照煤矿防治水规定的相关要求，做好矿井日常的防治水工作。7、本矿配备有ZLJ360型探水钻机，生产中应先布置探水钻孔，坚持先探后掘，并要符合煤矿防治水规定中的相关要求。 8、制订完善的水患灾害应急措施，确保安全生产。 （四）水文地质类型山西组可采煤层为2、3号，其充水含水层为顶板之上砂岩裂隙水含水层，井田内施工的钻孔钻进至K8砂岩及山西组砂岩时，水位及消耗量变化都不明显，山西组及下石盒子组砂岩含水层富水性均较弱。开采2、3号煤层后，塌陷裂隙与上覆砂岩体发生水力联系，或在浅部与风化裂隙水发生水力联系，成为矿井充水的主要来源。3号煤层采空积水面积约为354646m2，积水量约为168724m3。2号煤层的充水含水层为顶板砂岩裂隙水，富水性较弱。因此，2、3号煤层水文地质条件属于简单-中等类型。太原组可采煤层为9上、9号煤层，充水含水层为顶板之上灰岩岩溶裂隙水含水层，富水性弱中等。奥灰含水层富水丰富，水位标高仅在井田的东南角高于9号煤层底板，经计算9号煤层标高最低处突水系数为0.031MPa/m，小于底板受构造破坏地段突水系数经验值0.06MPa/m，因此，井田内9号煤层不存在突水的危险性。井田内存在采空积水区，依据煤矿防治水规定，矿井水文地质类型为中等类型。五、防治水规划综上所述，本矿井水害主要为采空区积水和大气降水，因此，矿井的防治水规划主要从两方面着手。（一）、地表水防治1、对可能造成滑坡的地段进行加固，在副立井、回风立井、抽放泵站、职工公寓楼以及新建场所都要做护坡及排洪沟，防止洪水来临时发生滑坡和泥石流事故，对山区泄洪道、排水沟渠及泄洪涵洞，经常组织检查疏通，保证排洪畅通。2、进一步查清井田的水文地质条件。3、对井田范围内及相邻矿区回采塌陷所造成的地面裂隙经常检查、充填夯实，防止地面洪水溃入井下。4、组织成立雨季抢险救灾小分队，随时待命，安排专人收集气象信息，做好预报工作，若有灾情发生，调度室除向矿领导报告，立即启动救灾预案，调度部署抢险救灾工作。5、储备足够的防洪物资，建立防洪物资保管处，专物专用，任何人不得随意挪作它用。6、对抢险小分队要加强培训教育，提高抢险救灾方面的知识和技能，定期进行防洪救灾演练，以检验提升救灾总体能力。（二）、井下采空区积水防治1、本矿的采空区积水防治以抽排为主，根据各期的开采情况及时编制抽排水规划和设计，建立排水系统，设立水仓、排水管路。2、严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，一般采掘工程施工中，要制定相应的防探水措施，编制探水设计，经总工程师审查报批后，严格按设计操作，在接近有突水威胁区域（采空区、保护煤柱、矿界、断层及富水区）时，要制定相应的防探水、抽排水措施，根据水文地质资料预测水量，先行做好抽排水准备。3、根据矿井地质地形条件，必须掌握矿井开采的详细资料，并标记在矿井采掘平面图上，确定矿井涌水的位置及水量、波及范围。4、相邻矿井的分界处，必须留设60m的防水煤柱；相邻采区必须留设50m的防水煤柱；相邻工作面必须留设20m的隔水煤柱；为防止断层破碎带突水，断层两端留设煤柱（根据实际情况而定），由生产技术科技术员负责设计，确保安全。5、严禁在留设的各种防隔水煤柱中采掘，破坏煤柱。6、在有突水危险的区域，要设置防水闸门或防水闸墙，进行封闭隔离，以减少危险和涌水量。7、遇地质变化时，及时观察顶、底板及煤壁变化情况，发现有透水预兆（工作面有挂红、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），必须停止作业，汇报调度室采取措施进行处理。8、井下的顶板水、底板水、老空渗漏水，必须及时进行抽排水，排水应符合下列要求及规定：水泵：必须有同能力的备用水泵、检修水泵，水泵工作能力应在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，机电科负责水泵的安装调试及正常运转。管路：必须管径相同的备用管路且畅通无阻，能配合水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量，专用排水管路由机电科负责；配电设备：应同工作、备用水泵及检修水泵相适应，能够同时开动工作，由机电科负责；矿井主排水系统必须有双电源双回路，由机电科负责；主要泵房至少有2个出口，主水仓能容纳8小时的正常涌水量，采区水仓的有效容量应能容纳4小时的采区正常涌水量，由矿总工程师与技术科负责设计；排水设施（水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路）必须经常检查和维护，由机电科负责；(7)井下各个水仓、水沟、沉淀池及水沟内煤泥必须及时清理，保证不影响排水；(8)根据矿井水害的危害程度，必须制定相应的防治水管理措施。（三）探放水安全技术措施1、成立探放水组织机构2、探放水时的工作职责进行探放水工作时，探水队队长安排技术员负责确定探水地点范围，探水方位、角度，探水范围内地质的构造情况，并指定专人现场指挥。调度室主任负责探放水期间的全面具体指挥工作，安排管理人员监督作业。安全员负责监督探放水措施的执行情况，并对涉及安全的设施进行检查，无异常时方可进行探放水工作。3、探水时的安全技术措施慎重确定探水地点，避免在危险区内安设钻机，更不可“有疑”不探，盲目前进。安装设备前先将钻机附近的支护进行加固，防止冒顶和片帮伤人。防治水技术员合理布置钻孔密度，确定超前距、帮距。机电科负责检查排水系统中的水仓、水沟及管路、排水水泵及电动机，使之正常运转，达到设计的最大排水能力。排水设备安装必须采用专用供电线路，专用排水管路，确保排水时，排水设备的正常运转。安全科负责检查通风系统、通讯联络系统是否正常，在探水地点附近15m内安设专用电话，以便情况紧急时，及时报告调度室。瓦检员必须现场跟班随时检查作业地点的瓦斯浓度，以防止钻孔内瓦斯突出，如有异常，及时汇报处理。探水时调度室必须及时掌握探水情况，确保探水各项工作的安全实施。当探透老空时，涌水量较小时，采取堵水，在距探水点10m的地点使用双闭墙进行堵截。检查流水路线和人员撤退、避灾路线，避灾路线内不许有煤、矸、物料、矿车等阻塞，时刻保证畅通无阻。加强探水地点顶帮支护管理，有松动或破损的支架及时修整或更换。建立健全探水时的各项记录及各责任人签字记录。（四）、发生水害事故的应急措施发生水害事故后，班长、安全员负责清点人数，告知工人们不要惊慌按撤离路线迅速撤离。发生水害事故后，现场及附近地点的工作人员如来不及撤离应首先做好自身安全防护，躲避到硐室内、巷道高处或其他安全地点，情况紧急时，可抓牢棚梁、棚腿，防止被涌水冲倒。撤离前，应设法将撤退的行动路线和目的地告知矿值班领导。水害事故发生后，现场及附近地点工作的人员，在脱离危险后，应迅速观察和判断突水地点、涌水程度、现场被困人员情况等，利用电话或其它联络方式报告调度室，调度室向受威胁区域人员发布警报通知。如是老空水涌出，使所在地点有毒、有害气体增加时，作业人员立即佩用好隔离式自救器，决不允许任何人以任何借口在不佩带防护器具的情况下，进入灾区。调集一切可以利用的排水设备，加快排水速度，降低水位。如因突水破坏了巷道中的照明和指示牌，迷失了逃生方向时，遇险人员应朝着有新鲜风流通过的上山巷道方向撤退。 加强灾区的通风，为避难人员创造生存条件。 六、矿井五年防治水规划（2011年2015年） 十二五期间防治水规划主要内容有：1、矿井排水系统建设。五年期间重点建设、完善井底排水系统。建设工作面临时水仓。临时水仓其排水系统建设规模要满足工作面排水要求。2、地下水位动态变化及矿井涌水量动态观测建设。五年期间实现钻孔水位遥测和矿井