矿井综合防治水措施.doc

矿井综合防治水安全技术措施一、概述1.编制的目的与意义鹤煤六矿为生产矿井，在矿井的生产过程中，我矿严格执行煤矿防治水规定和上级有关防治水文件的精神，做到水文地质条件不清楚不生产，探放水措施不落实不生产，水患不解除不生产。为有效指导我矿的防治水工作，避免突水引起的重大灾难事故，结合本矿实际情况，特制定本方案。2.矿井水文地质条件鹤壁六矿井田范围南起张庄向斜轴部，北、西大体上止于F40断层和二1煤层露头线，东止于二1煤层-800m底板等高线，矿区呈NNE-SSW向展布，长约9.5km，宽约2.7km，面积18.5535km2。根据以往勘探资料（岩性、结构、富水性、赋存特征等）及二1煤层开采以来的生产实践，将矿井范围内含水层划分成五个，分别为第三、四系含水层、二1煤顶板S10砂岩含水层、C3L8灰岩含水层（上距二1煤35m）、 C3L2灰岩含水层（上距二1煤84135m）及奥陶统灰岩含水层（上距二1煤102183m），其中C3L8灰岩含水层为矿井主要直接充水水源，C3L2灰岩含水层和奥陶统灰岩含水层为矿井主要威胁水源。第三系底部粘土岩隔水层，分布广，厚度均匀，能有效阻隔第三系砾岩中裂隙水和第四系砂砾卵石层中的孔隙潜水向下渗透；C3L8灰岩含水层与二1煤层一般间距2035m，由砂岩和砂质泥岩、泥岩组成，砂岩含水性差，砂质泥岩和泥岩隔水性良好，正常情况下，可以起到隔水作用；C3t中段砂泥岩互层，隔水性良好，正常情况下，可以起到阻隔太灰上、下段两水层的水力联系作用；C2b铝土质泥岩厚度一般10m以上，泥质成分高，隔水性良好，正常情况下能有效阻隔O2f灰岩水向矿井充水。根据近两年矿井涌水量观测，矿井最大涌水量为273.7m3/h,正常涌水量为243.1m3/h。其中一水平正常涌水量54.7m3/h,最大涌水量54.7m3/h,二水平正常涌水量188.4m3/h,最大涌水量219.0m3/h。最大突水点为1985年11月20日建设矿淹井后六矿南三上山口透水430m3/h，突水量600 m3/h；受采掘破坏或影响的含水层单位涌水量q 在0.010.3L/m.s，周边存有少量老空积水，位置、范围、积水量清晰，依据煤矿防治水规定中分类标准，经公司专家评审六矿矿井水文地质类型为中等，即以底板岩溶水含水层、局部老空水进水为主，顶底板间接进水的水文地质条件中等的矿井。3.井下防水、隔水与排水情况根据井田内煤层赋存情况，矿井采用三个水平分区上、下山开采全井田，一水平（-150m以上地区）已回采结束，二水平（-150-450m）南、北翼正在开采，三水平（-450-800m）正在开拓准备。采区布置为分区式，目前四个生产采区均为下山开采，各个采区均布置轨道下山、皮带下山，专用回风巷三条下山以及采区变电所、水仓，各个采区投入生产前采区生产系统全部一次掘进到位，各采区间有独立的排水系统。六矿矿井排水系统由一、二水平泵房两个独立的系统组成，均为一级排水，由泵房直接排至地面，具体情况如下：1、一水平排水系统该系统主要担负一水平（-150以上地区）矿井涌水的排出任务，一水平地区正常涌水量52.8m3/h，内、外水仓总容量2942 m3，泵房内安装3台D450-606型水泵，其中1台工作、1台备用、1台检修，单管单水泵正常排水能力为445 m3/h，工作及备用两台水泵和两趟水管最大排水能力为901m3/h。排水管路为两趟管径200mm无缝钢管直接排至地面，排水高度为311米，正常排水情况下1台泵和1趟管路工作。2、二水平排水系统该泵房主要担负二水平（-300）及以下地区矿井涌水的排水任务。二水平地区正常涌水量180.3m3/h，最大涌水量267.7 m3/h，泵房内安装3台MD2806510型水泵，其中1台工作、1台备用、1台检修，单泵单水管正常排水能力为280m3/h，两台水泵双管路最大排水能力为475m3/h，配用电机均为型、功率900KW，排水管路为两趟管径250mm无缝钢管直接排至地面，排水高度530米，内、外清水仓容量为3250、煤水仓容量为800，水仓总容量为4050。正常排水情况下1台泵和1趟排水管路工作。根据2014年5月6日矿井排水系统联合试运转测试，排水系统的正常排水能力、最大排水能力均符合煤矿安全规程、煤矿防治水规定要求。3、中央下山二车场应急排水系统该泵房有两台D155679型水泵，可排-300地区涌水，其流量Qmax=155m3/h，排水管路为一趟直径150mm的无缝钢管，出水口为东风井地面注浆站。二、矿井主要水害分析1.对矿井采掘生产有影响的含水层的分析2灰岩含水层位于二1煤层下102.39183.50m，矿区西部山区广泛出露，补给条件好。区内有20个钻孔揭露该层，揭露最大厚度123.4m(76水源孔)，据区域资料：O2f灰岩含水层厚度397.97m。岩溶发育的大致规律是：0100m以裂隙为主，有少量溶洞，洞内充填有铝土质泥岩；100200m裂隙和溶洞不发育；200300m岩溶发育，以溶洞为主。该层厚度大，补给充足，富水性强，水头高，是二1煤层底板威胁最大的间接充水水源。C3L2灰岩含水层位于二1煤层下83.9135.32m，厚度一般58.5m，是二1煤层底板间接充水含水层，该层厚度小，补给条件一般，岩溶裂隙发育中等，富水性中等，含岩溶裂隙承压水。对矿井开采有一定的影响。C3L8灰岩含水层位于二1煤层下，一般间距2035m，因断层影响，间距最小值出现在76-4（8.25m）、76补4(5.38m)两孤立点位，C3L8灰岩厚度一般3.55.5m，属二1煤层底板直接充水含水层。由于其厚度小，补给条件差，以静储量为主，本区揭露该层的钻孔，无一孔发生漏水，裂隙不发育，富水性较弱，含岩溶裂隙承压水。矿井多条巷道揭露该层，大都无水，局部地段表现为滴渗水，对矿井生产影响微弱。2.老空老巷、断层、钻孔及陷落柱等对采掘影响的分析六矿现开采地区基本为二水平下山采区，工作面大都沿上阶段老空区布置，工作面上顺槽沿空送巷，下顺槽新区实体煤掘进，若上顺槽掘进期间受上阶段老空水威胁，则在掘进前严格执行探放水制度，将老空水先行疏放完毕后再掘进。 六矿井田范围内断层52条，其中落差大于100m的断层2条，50100m的4条，3050m的15条，1030m的16条，510m的15条。另外，尚有落差小于5m的断层80余条，小断层多成组出现，据以往勘查所进行的断层抽水试验揭示的断层导水性、富水性均差，中小型断层均不导水，当断层落差较大接近、沟通C3tL2和O2m灰岩时，将形成富水带，两盘均留设防水煤柱。根据封闭不良钻孔调查和台账记录，井田内无封闭不良钻孔，钻孔均封闭良好，对采掘影响不大。六矿井田陷落柱不发育，对采掘无影响。3.临近矿井或小煤矿开采影响分析六矿周边有马庄煤矿、建设矿共计两个小煤矿。马庄煤矿位于六矿西部井田范围内，坐标3976000，38517600附近，于2008年2月份采矿证到期，12月份关闭，并拆除井架及地面建筑物，目前马庄几个井筒已充填，对我矿采掘没有影响。建设矿位于六矿西南部井田边界线，坐标3972900，38516100附近，1985年11月建设矿淹井，1986年元月份关闭矿井，已无采掘活动；淹井发生后，六矿-150南翼透水,当时水量为290m3 /h，后经注浆堵水水量减小，现仍有约35m3 /h的水量流入六矿一水平南大巷，通过管子道引入一水平水仓，对矿井现采掘生产无影响。三、主要的防治水措施1、地表水防治措施（1）掌握当地历史降水量和最高洪水位资料，结合本矿具体条件建立防水和排水系统。（2）重点加强雨季三防工作，制定相应的防洪措施并严格执行，若出现暴雨或洪水时及时巡查，威胁到矿井安全时要及时撤出井下人员，防止洪水渗入或倒灌井下发生淹井事故。（3）定期检查泄洪沟、排水沟等设施完好情况，发现淤积排水通道时及时进行清理，保证地表水通畅下泄。（4）定期检查地面废弃井筒及塌陷裂隙并应及时填实，对于废弃的井筒必须进行密闭，浇注一个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板减少大气降水对矿坑的补给。（5）对于容易积水的地方应修筑沟渠，排泄积水。修筑沟渠时应避开煤层露头、沟缝和透水岩层，特别低洼地点不能修筑沟渠排水时应填平压实。（6）组织检修供电线路、备用机组、避雷装置、机电设备，保证其畅通、完好、灵敏可靠。（7）清挖井下水仓及排水沟，检修排水设备、排水管路，保证其完好可靠、安全运行、储水系统畅通。（8）调度室必须坚持24 小时值班，及时收集气象资料，天气异常时立即汇报防汛领导小组，采取有效措施，预防事故发生。（9）当塌陷区内水体或洪水通过塌陷裂隙有可能导入井下时，矿井雨季三防指挥中心必须立即组织有关人员，查清导水塌陷导水裂隙的位置，地面水体水量、水源等情况。地测科要对地面塌陷情况每月进行一次调查，发现有塌陷区及地表裂隙时，及时组织人员充填塌陷区裂隙，防止积水沿裂隙馈入井下。在雨季时塌陷区内有可能积水，因此在雨季来临前行政科要对河道的堆积物进行清理，低洼地段要垫平，筑河堤切断河道与塌陷区的联系。发现塌陷区有积水或雨季期间洪水积入塌陷区时，调度室要及时组织人员或救护队，及时改道引流，排水，阻断水源等措施，防止水源馈入。2、井下防治水措施(1)老空水防治措施矿井在生产过程中要做好老空水害的防治，避免或减少事故的发生，采用“教育引导”与“严格管理”双重措施，具体措施如下：教育职工熟悉突水征兆，即牢记煤层发潮、变软、色暗、无光泽、挂汗、工作面气温降低或出现雾气或有硫化氢气味等，这些都是可能出水的征兆。查清本矿的积水区，划定积水线、探水线、探水警戒线，并绘制在采掘工程平面图、充水性图等相关图件上。采掘工程接近探水线时，安排探放水工程，编制探放水设计，制定探放水安全技术措施，对积水区进行探放水，待积水彻底探放完毕后，方允许掘进或回采。对非积水区，要严格执行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，确保安全生产。严格按照煤矿安全规程、煤矿防治水规定要求留设各类保护煤柱，严禁在各类保护煤柱内进行各类采掘活动。(2)顶、底板水的防治措施本矿二1煤层顶板直接含水层为其顶板砂岩裂隙水含水层，以二1煤层上部的大占砂岩、香炭砂岩为主，由于该层含水层含水性弱，补给量不充足，在生产中顶板多为淋水、滴水状态，对开采影响不大，以疏排为主。二1煤层受水害威胁的底板含水层为中奥陶统灰岩含水层和太原组下段L2灰岩含水层，但由于其上距煤层分别为110m和143m，距离较远，由于太原组、本溪组等隔水层阻隔，正常开采情况下奥灰水、二灰水不会进入矿井。C3L8灰岩含水层位于二1煤层下，一般间距2035m，厚度一般3.55.5m，属二1煤层底板直接充水含水层。由于其厚度小，补给条件差，以静储量为主，裂隙不发育，富水性较弱，矿井多条巷道揭露