探放水设计终稿.doc

清镇市明锦煤矿清镇市明锦煤矿 探探 放放 水水 设设 计计 编制 清镇市明锦煤矿编制 清镇市明锦煤矿 20112011 年年 5 5 月月 目 录 前 言 1 第一章 矿井概况及安全条件 1 第一节 井田概况 1 一 地理概况 1 二 主要自然灾害 2 三 邻近生产矿井及井田内老窑 2 四 矿区水源 电源及通信 3 第二节 安全条件 3 一 地层 3 二 地层构造 4 三 煤层及煤质 5 四 瓦斯 煤尘 煤层自燃倾向及地温 9 五 水文地质 10 六 对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题 13 第三节 供 水 生产 生活污废水及井下水处理 16 一 供水水源 16 二 用水量估算 16 三 水源选择 17 四 供水系统 17 五 生产 生活污废水及井下水处理 19 六 节水措施 19 第二章 矿井防治水 20 第一节 矿井水文安全条件分析 20 一 矿井水文地质情况 20 二 水患类型 22 第二节 水文地质物探勘察情况 23 一 说明 23 二 电法探水勘查工作情况 23 三 水患预测区的划分 25 四 电法探水勘查结论和建议 25 第三节 井下防治水安全设施 26 一 排水设施 26 二 流水路线 27 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 1 三 防水设施 27 四 排水设备维护管理制度 28 五 抽水工技术操作规程 29 六 排水沟 水仓清理制度 31 第三节 矿井防治水措施 31 一 矿井开拓 开采所采取的安全保障措施 31 二 防水安全煤柱留设 33 三 疏水降压措施 35 四 井下探放水措施 35 探水孔布置示意图 36 五 探放水设备 39 六 老窑积水的防治 40 七 掘进巷探放水安全技术措施 40 八 地表水防治措施 43 九 进行探放水的巷道 45 巷道断面图 46 十 井巷维修制度 48 十一 通风管理措施 49 十二 瓦斯检查制度及工作面瓦斯管理 50 第四节 矿井发生水灾时的处理措施 53 一 矿井发生水灾时的处理措施 53 二 矿井发生水灾时的避灾路线 53 三 通信 53 探放水预测预报报表 55 避灾路线示意图 56 通风系统示意图 57 流水路线示意图 58 地形地质及电法勘查水患异常分布图 电法探水勘查剖面图 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 1 前前 言言 近年来 我国煤矿水害事故多发 造成了极大的人员死亡和经 济损失及不良的社会影响 为了搞好和加强煤矿安全生产工作 避 免和杜绝水害事故的发生 严格贯彻和执行 关于加强煤矿水害防 治工作的指导意见 安监总煤矿 2006 98 号 及 黔煤办字 2007 37 号 关于加强煤矿水害防治工作的通知 认真按照文 件要求 提高对矿井水害防治工作重要性的认识 落实矿井水害防 治责任制 切实加强矿井水害防治的各项技术管理基础工作 结合 本矿井的水文地质和井下水害实际情况 特编制本矿井探放水设计 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 1 第一章第一章 矿井概况及安全条件矿井概况及安全条件 第一节第一节 井田概况井田概况 一 地理概况一 地理概况 1 矿井位置及交通 枫香树煤矿位于贵阳市花溪区麦坪乡大坡村田坝一带 行政区划隶 贵阳市花溪区麦坪乡管辖 矿山距花溪约 25km 有公路通往矿山 交通及通讯便利 见枫香树煤矿交通位置图 2 地形 地貌 矿区总体上属中低山地貌 地势起伏 海拔标高一般 1275 1400m 最高点位于矿区东部 海拔 1403 1m 最低点位于西 清镇市明锦煤矿 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 2 部沟底 海拔 1275 0m 相对高差 128 1m 3 河流 矿区范围内无河流 湖泊等地面水体 仅有一时令性冲沟 水量 随季节变化而变化 4 气候 煤矿所在区域属亚热带温暖高原季风湿润气候 雨量充沛 气 候温和 冬无严寒 夏无酷暑 四季宜人 年平均气温 14 5 C 年 平均降雨量 1197mm 5 地震 据贵州省城乡建设环境保护厅 黔城设通发 1992 230 号文 关于 公布贵州省地震烈度新区规划的通知 和 中国地震参数区 划图 GB18 2001 本地区地震烈度为 度 属稳定区 二 主要自然灾害二 主要自然灾害 矿区主要自然灾害有顶底板 瓦斯 粉尘 火灾 水害 地表 崩塌 冰雹 滑坡等 三 邻近生产矿井及井田内老窑三 邻近生产矿井及井田内老窑 1 邻近生产矿井 邻近无其它生产矿井 2 井田内老窑 枫香树煤矿属贵阳地区花溪区技改矿井 区内煤系地层埋藏较 浅 小窑较多 主要分布在本矿区范围的南面和东面 通过实测及 询问了解得知 矿区范围南面有隆鑫煤矿 已关闭 矿区范围东面 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 3 有两个小煤矿 已关闭 在井田内部老窑开采历史较久 有的很难考证 因此在以后的 生产过程中特别是开采浅部地段的各煤层时 要注意各煤层积水情 况 加强老窑积水的探放水工作 严格执行 预测预报 有掘必探 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 有疑必停先探后掘 先治后采 有疑必停 的探放水原则 四 矿区水源 电源及通信四 矿区水源 电源及通信 水源 矿区内无河流 湖泊及泉水 矿井生产 生活 消防用 水取自麦坪乡大坡村自来水供水系统 电源 矿井采用林东矿务局格堡电站双回路供电 格堡电站 一回引自贵阳市南供电局 10KV 电网 另一回路引自贵阳市北供 电局 10KV 电网 电源能满足矿井今后供电要求 当矿井一回路停 电时 另一回路即可进行供电 满足矿井供电要求 通信 贵阳市通信网络已覆盖林东矿务局矿区 枫香树煤矿 位置紧邻林东矿务局郭家冲煤矿 通信较为方便 另外中国移动 和中国联通网络已覆盖矿区 采用手机通信也比较方便 第二节第二节 安全条件安全条件 一 地层一 地层 矿区内出露地层为上二叠统龙潭组第三段至第六段 长兴组 大 隆组 下三叠统大冶组及第四系 龙潭组是该区的主要含煤地层 现就矿区出露地层由老至新分述如下 龙潭组第三段 P3l3 以黑灰色薄层粉砂岩 泥岩为主 其次 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 4 为中厚层燧石灰岩 含可采煤层 2 层 K7 K8 含局部可采煤层 1 层 K6煤层 K6煤层厚 0 7 1 05m 在该矿区范围内属可采煤层 该 段为矿区主要含煤地层 厚 44m 龙潭组第四段 P3l4 为灰 褐黄色粉砂岩 黑色泥岩 燧石 灰岩等组成 含局部可采煤层 2 层 即 K9 K10 厚 32m 第五段 P3l5 深灰色中厚层状燧石灰岩 节理发育 方解石 脉发育 燧石呈似层状和薄饼状分布 本层为龙潭组中极好的标志 层 厚约 20m 第六段 P3l6 为灰 深灰色中厚层状灰岩 燧石灰岩夹少量 粉砂岩 燧石呈团块状分布 一般厚 84m 长兴组至大隆组 P3c d 分布于矿区大部分地区 为青灰色 黑灰色燧石灰岩 中厚层状 燧石呈团块状 风化后呈碎块状 顶 部有 3 5m 厚的硅质岩或硅质泥岩 呈灰黑色 厚 85m 左右 与上覆 地层下三叠统大冶组呈整合接触 整 合 下三叠统大冶组 T1d 浅灰色薄至中厚层泥晶灰岩 竹叶状 灰岩夹粘土岩 厚 160 300m 与上覆地层第四系呈假整合接触 假 整 合 第四系 Q 褐黄色粘土 亚粘土和矿山弃土 弃石等 厚 0 15m 二 地层构造二 地层构造 矿区位于杨家庄背斜的北西翼 主体构造为单斜构造 断裂 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 5 褶曲局部发育 地层产状倾向 340 25 倾角较缓 11 23 矿山断裂构造较为发育 见附图 1 区内主要发育北西向和北东向 的断层 现就矿区内对煤层有破坏和影响作用的 F1 F5 断层特征分 述如下 F1 断层 位于矿区的北西外围 延伸长度大于 2000m 其走向 为北东 南西向 倾向南东 倾角 70 为逆断层 断距大于 50m F5 断层 位于矿区的南部边缘 延伸长度大于 1500m 其走向 为北西 南东向 倾向北东 倾角 75 为正断层 断距约 15m 总体上矿区构造复杂程度属于中等 三 煤层及煤质三 煤层及煤质 1 煤层及煤质 1 矿区含煤地层 龙潭煤系为海陆交互相沉积 由粉砂岩 燧石灰岩 泥岩 页岩及煤层组成 总厚度约 350m 含煤 9 13 层 一般为 9 11 层 由下至上编为 K1 K2 K13煤层 在本区内 K6 K7 K8煤层可采 其余煤层在区内均属于不可采或局部可采煤层 枫香树煤矿可采煤 层为 K6 K7 K8三层 2 煤层特征 K6煤层 俗称瓦渣煤 位于龙潭煤组三段上部 上距 K7煤 层约 6 8m 煤层层位较稳定 局部地段含厚度 0 05m 的夹石 煤层 厚度较稳定 厚度在 0 86 0 96m 之间 一般厚 0 90m 属较稳定煤 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 6 层 为矿区主采煤层 K7煤层 俗称亮煤 位于龙潭煤组三段上部 上距 K8煤层 约 10 12m 煤层层位较稳定 煤层厚度较稳定 厚度在 1 17 2 59m 之间 平均 1 90m 属较稳定煤层 煤层结构简单 偶含一层夹矸 夹矸厚 0 09 0 35m 主要为黑色粘土岩 该煤层在矿区东部已基本 采空 在 F2 与 F5 断层以西未开采 K8煤层 俗称大夹煤 位于龙潭煤组四段底部 上距 K9煤 层约 18m 煤层层位较稳定 煤层厚度较稳定 厚度在 1 35 1 80m 之间 一般厚 1 59m 煤层结构简单 含夹矸 1 2 层 夹矸厚 0 05 0 30m 为黑色粘土岩 属较稳定煤层 K8煤层在矿区东部已 基本采空 在 F2 与 F5 断层以西未开采 可采煤层特征表 表 1 1 顶底板 煤 层 厚度 m 间距 m 顶板底板 稳定 性 倾角 视密度 t m3 K81 59 石灰岩 粉砂岩 粘 土岩 稳定11 23 1 4 10 12 K71 9 粉砂岩 粉砂岩 粘 土岩 稳定11 23 1 4 K60 9 6 8粉砂岩 细 砂岩 粉砂质粘土 岩 泥岩 粉砂岩 稳定11 23 1 4 2 煤质 1 物理性质及煤岩特征 K8煤层 黑色 条痕为黑灰色 具玻璃光泽 贝壳状断口 不 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 7 平整断口 条带状结构 质坚性脆 节理发育 具显微结构呈条带 状 组份以凝胶化物为主 占68 04 半凝胶化物质次之 占24 97 丝炭化物质较少 占6 99 K7煤层 其物理性质基本上与K8煤层类似 惟其质地发育 易成 粉状 而K8煤层质坚性脆 多呈块状 组份以凝胶化物为主 占 63 77 半凝胶化物质次之 占21 69 丝炭化物质较少 占14 15 角质化物质占0 39 K6煤层 为褐色 灰黑色 条痕为棕黑色 玻璃光泽 不平整 断口 硬度低 性脆易碎 其组份与K8煤层类似 惟丝炭化较少 仅3 94 未发现角质化物质 K6 K7 K8煤层均属半亮型煤 2 煤质特征 K6煤层 为高灰 高硫 特高热值贫瘦煤 K7煤层 为中灰 高硫 特高热值贫瘦煤 K8煤层 为低灰 高硫 特高热值贫瘦煤 3 煤层化学组分 K8煤层 灰份 煤层原煤灰份 5 62 30 63 平均 12 70 精煤灰 份 4 25 9 69 平均 6 59 硫份 煤层原煤全硫平均为 4 50 精选后为 3 04 磷 含量为 0 0 007 平均为 0 002 符合练焦用煤对磷 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 8 0 015 的要求 发热量 原煤平均为 8252 卡 精煤为 8701 卡 挥发份 煤心煤样为 19 52 23 49 平均为 20 29 煤层 煤样为 19 13 21 29 平均 20 19 K7煤层 灰份 煤层原煤灰份 11 91 40 01 平均 16 93 精煤灰 份 7 35 8 88 平均 8 25 硫份 煤层原煤全硫平均为 4 19 精选后为 2 55 磷 含量为 0 0 007 平均为 0 003 符合练焦用煤对磷 0 015 的要求 发热量 原煤平均为 8154 卡 精煤为 8606 卡 挥发份 煤心煤样为 16 55 21 40 平均为 18 98 煤层 煤样为 15 23 20 19 平均 17 71 K6煤层 灰份 煤心原煤灰份 22 48 39 99 平均 31 19 精煤灰 份 7 97 14 00 平均 10 72 硫份 煤心原煤 3 56 5 38 全硫平均为 4 32 精选后 2 65 3 62 为 2 92 磷 含量为 0 0 007 平均为 0 002 符合练焦用煤对磷 0 015 的要求 发热量 8567 8663 卡 平均为 8624 卡 挥发份 煤心煤样为 12 25 16 04 平均为 14 15 精煤 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 9 为 11 36 13 15 平均 12 18 煤层煤质特征表 表 1 2 煤层 编号 灰份 Ad 挥发份 Vdaf 硫 St d 发热量 MJ Kg K6 7 97 14 00 10 72 11 36 13 15 12 1 2 65 3 62 2 92 35 98 36 38 K7 7 35 8 88 8 25 15 23 20 19 17 71 2 55 34 25 K8 4 25 9 69 6 59 19 13 21 29 20 19 3 04 34 66 3 煤层露头及风化带 根据 贵州省贵阳市花溪区麦坪乡枫香树煤矿资源 储量核 实报告 矿区范围内仅在东部南翼的边界有煤层露头 由于断层的 破坏作用 露头线出露不连续 煤的氧化带宽度一般在 20 30m 左右 氧化带内煤岩与原煤相比 光泽稍暗淡 在节理面上有锈蚀现象 煤岩中所含黄铁矿多数或部分氧化 其表面呈铁锈色 无光泽 机 械强度差 煤质明显低于原生煤 四 瓦斯 煤尘 煤层自燃倾向及地温四 瓦斯 煤尘 煤层自燃倾向及地温 1 瓦斯 根据贵州省煤炭管理局文件对贵阳市煤矿 2005 年度矿井瓦斯等 级鉴定为低瓦斯矿井 矿井绝对瓦斯涌出量为 0 83 m3 min 相对 瓦斯涌出量为 9 91m3 t 绝对二氧化碳涌出量为 1 47m3 min 相对 二氧化碳涌出量为 17 83m3 t 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 10 2 煤尘爆炸性 根据 贵阳近郊煤田林东矿矿区详查地质报告 以及相邻矿区 资料 煤尘有爆炸性危险 本矿井未作该报告 在揭露开采煤层后 尽快作该报 以指导生产 安全专篇设计均按爆炸性进行设计 3 自燃发火倾向性 根据矿山 2004 年对 K6 煤层所作的煤尘自燃倾向等级鉴定报告 该煤层自燃倾向分类属于二类 自燃 其余煤层未作相应的该报告 安全专篇设计均按煤层自燃倾向性设计 4 地温 本区地温正常 5 煤与瓦斯突出 该矿未作煤与瓦斯突出性鉴定 根据贵州省安全生产监督管理 局 贵州煤矿安全监察局 贵州省煤炭管理局文件黔安监督办字 2007 345 号 关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意 见 本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计及管理 五 水文地质五 水文地质 1 地表水 区内地表水系不发育 地表水主要为大气降水补给 以季节性 溪流的形式往西排入彭关河 当地浸蚀基准面位于李家院一带 其 高程为 1280m 高于矿山最低准采标高 1050m 2 含 隔 水层岩组 矿区内出露地层为三叠系下统大冶组 二叠系上统龙潭组 据 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 11 其地层的岩性特征及含 隔 水层性能分述于下 下三叠统大冶组 T1d 分布在矿区的北西部 中上部为薄至 中厚层灰岩夹泥质灰岩 地表岩溶发育 含岩溶裂隙水及溶洞水 富水性较强 为强含水层 厚度 160 300m 上二叠统长兴 大隆组 P2c d 灰色 深灰色厚层燧石灰岩 及薄层硅质岩夹蒙脱石粘土岩 厚 85m 矿区的主要含水层 为岩 溶裂隙水 上二叠统龙潭组 P2l 主要为粉砂岩 泥岩 煤 砂岩组成 为区域隔水层 含水性较弱 属基岩裂隙水 厚约 320m 3 地下水补给 迳流 排泄 1 补给 大气降水是区内地下水的主要补给来源 其补给方式和补给强 度受岩性 地貌及地质构造的综合影响 煤层埋藏深度在当地最低 浸蚀基准面以下 1280m 大气降水和地表水沿岩溶裂隙 构造裂 隙下渗补给地下水 2 迳流 区内地下水的迳流受地形 构造及岩性的控制 总体上由南东 向北西迳流 与含水层的倾向基本一致 以渗流为主 局部有溶洞 发育地带亦有管道流 3 排泄 区内地下水的自然排泄主要以各种泉的形式排出地表 4 充水因素 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 12 长兴组 龙潭组燧石灰岩为矿床直接充水含水层 所含地下水 构成对矿坑直接充水 三叠系大冶组以上各含水层中的地下水 由 于大冶组底部为粉砂质粘土岩隔水层的阻挡 不直接补给矿坑 但 当断层 裂隙贯穿隔水层后 其上含水层的地下水直接渗入矿坑 对矿井的地下水形成补给 另外 矿区沿煤层露头线老窑较多 大 多数有积水现象 而且在矿区范围内存在大量的 K6 K7 K8煤层的 采空区 据调查 K6煤层的采空区面积为 0 22km2 K7煤层的采空区 面积为 0 72km2 K8煤层的采空区面积为 0 41km2 采空区积水会直 接渗入矿坑中 是矿井充水的主要来源之一 因此矿井充水因素主 要为老窑采空区积水与地表水 在雨季时地表水有可能沿矿井流入 矿井 造成矿井的淹没 为此 在今后的矿山设计及煤层开采过程 中应高度重视 应留足隔水安全煤柱 防止老窑积水 采空区积水 透入矿井 井口周围应挖掘排洪沟 防止地表水流入矿井 5 矿井涌水量 矿井 2004 年 10 月至今已停采 据调查 2004 年以前矿井涌水量 最大为 85 5m3 h 最小涌水量为 40m3 h 矿井正常生产后预计矿井 正常涌水量 40m3 h 最大涌水量 120 m3 h 6 影响矿井开采的主要水文地质问题 老窑水和采空区积水是影响矿井开采的主要水文地质问题 采 掘时容易引起突水事故发生 煤矿必须高度重视 采取积极有效措 施 一 必须精确定位老窑和采空区位置 二 掘进时必须先打探 水孔 严格执行 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 有预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 有 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 13 疑必停疑必停 的探放水原则 7 环境地质概况 枫香树煤矿以前为郭家冲矿区 厂房较多 目前郭家冲矿区已 撤 住户已搬迁 矿区内地势相对平缓且无较大地表水体 工程岩 组相对较稳定 现状地质灾害不发育 但由于 K7 K8煤层在该区已 大部采空及 K6煤层存在一定量的采空区和老窑积水 本矿在今后的 开采过程中必须采取切实可靠的防范处理措施 留足足够的防水煤 柱及地表排洪沟避免矿井发生老窑 采空区积水发生透水 地表水 涌入矿井和掉顶安全事故的发生 矿山应采取有效的防治措施加以 防范 8 水文地质条件在开采后的变化 矿山开采后受到采动的影响岩层裂隙会增大变多 地下水泾流 排泄通道变得更畅通 地表水顺巷道汇聚干低处 因此 开采水文 地质条件为复杂类型 综上所述 矿区内无较大地表水体 大气降水是地下水主要的 供给水源 大气降水和老窑 采空区积水是矿坑的主要充水水源 矿区内水文地质勘探类型为以裂隙含水层为主的裂隙充水矿床 水 文地质条件为复杂类型 六 对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题六 对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题 1 勘探程度 1999 年花溪区矿产资源管理办公室和贵州省煤矿设计研究院共 同对花溪区枫香树煤矿进行地质简测 并对该矿的经济意义及开采 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 14 可行性进行过研究和评价 提交了 贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿地 质简测报告 2004 年 11 月由贵州天辰黔地不动产咨询有限公司矿 产资源咨询评估中心提交了 贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿扩界地质 勘查报告 其中 贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿扩界地质勘查报告 于 2004 年 12 月由贵州省国土资源勘测规划院组织有关专家评审通 过并备案 备案文号为贵州省国土资源厅黔国土资储备字 2004 50 号关于 贵阳市花溪区麦坪枫香树煤矿扩界勘查地质报告 矿产资 源储量评审备案证明 2007 年 5 月贵州省地质矿产勘查开发局一 五地质大队提交了 贵州省贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿资源 储量核实报告 2 勘探工作及质量评述 本煤矿资源可靠 开采煤种属低 中灰 高硫 中高热值贫煤 2007 年 5 月 贵州省地质矿产勘查开发局一 五地质大队提交了 贵州省花溪区枫香树煤矿资源 储量核实报告 基本查明了区内煤 层赋存情况 煤质及其开采技术条件 建议在今后的巷道掘进和回采过程中 认真做好地质编录工作 并整理成生产地质资料 指导矿井生产 3 存在的问题和建议 存在的问题 1 由于受时间的限制和封闭巷道的影响 本次工作对老巷道 和采空区的调查不够充分 采空区的分布范围和面积的确定精度尚 有不足 所估算的资源 储量可能存在一定的误差 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 15 2 老窑积水是枫香树煤矿 技改 的最大安全隐患 由于老 窑及采空区已垮塌或封闭 对老窑及采空区积水情况未查明 3 未收集到矿区范围内 K7 K8煤层的闭坑资料 4 本次资源 储量核实未对矿区范围内的零星住户圈定保安 矿柱 建议矿山对受影响的住户搬迁至安全地带方可开采其下的资 源 5 本次核实工作未对 K7 K8煤层布置专项探矿工程 K7煤层 工程的控制主要是以原老窑采区的采掘范围及煤层厚度为依据 K8 煤层的工程控制引用了相邻矿区隆鑫煤矿与兴丰煤矿对 K8煤层的开 采资料 6 因矿山现停采多年 无最新的煤矿瓦斯 煤尘爆炸及自 燃倾向性等级鉴定报告 同时未收集到矿山历年的开采情况统计表 7 矿区水 工 环地质及开采技术条件研究程度较低 为 满足矿山设计和生产的需要应投入一定的工作进行调查及研究 建议 1 矿区煤层顶底板工程地质条件差 矿山在开采过程中应加 强顶板的支护管理 本矿井瓦斯较低 但也应完善通风设施 预防 瓦斯事故的发生 2 采用科学的开采方式 预防因采矿引发地面塌陷 采空区 塌陷 滑坡 地面沉降等地质灾害现象的产生 3 因矿区范围内存在大量的采空区范围 矿山在开采过程中 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 16 应加强水文地质监测工作 留足足够的防水保安煤柱 同时对老窑 采空区范围及其积水情况进行详细的调查和研究 提出有效的防治 防范措施 矿井在进行技改前 必须对矿区南西面的隆鑫煤矿和狗 场 郭家冲公路以东的小窑进行排水 并保证小窑采空区内无积水 后才能进行建井工作 在采掘过程中应坚持 预测预报 有掘必探 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采先探后掘 先治后采 的十六字方针 在井口周围应挖掘排洪沟 防止地表水涌入矿井 4 建议对 K6 K7 K8煤层进行矿井瓦斯 煤尘爆炸及自燃倾 向性等级鉴定 5 矿山在生产过程中搞好矿井地质工作和储量管理工作 提 高资源回收率 充分利用矿产资源 延长矿井服务年限 6 建议矿山在作技改 扩建设计前补作矿区水 工 环地质 条件及其他开采技术条件的工作 以满足设计和生产的需要 7 该矿未作煤与瓦斯突出性鉴定 根据贵州省安全生产监督 管理局 贵州煤矿安全监察局 贵州省煤炭管理局文件黔安监督办 字 2007 345 号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见 煤矿生产建设必须按突出煤层进行管理 第三节第三节 供供 水水 生产 生活污废水及井下水处理 生产 生活污废水及井下水处理 一 供水水源一 供水水源 矿井生产 生活 消防用水取麦坪乡大坡村自来水供水系统 在风井西南面 1340m 标高设置生产 生活用水池 用管道将水引 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 17 至水池中 以静压方式向生产 生活 消防水供水 二 用水量估算二 用水量估算 矿井用水量估算系根据 煤炭工业矿井设计规范 GB50399 2006 建筑设计防火规范 GB50016 2006 以及现行给水设计 规范等进行估算 经估算该矿生产 生活用水最高日总用水量为 348 39m3 d 其中生活用水量为 79 04m3 d 矿井生产用水量为 53 35m3 d 消防用水量为 216m3 d 三 水源选择三 水源选择 根据调查 麦坪乡大坡村自来水供水系统可靠 供水连续 设计推荐作为该矿井生产 生活用水供水水源 四 供水系统四 供水系统 在风井西南面 1340m 标高修建 250m3生产 生活 消防水池 各一座 铺设输水管道一条 将麦坪乡大坡村自来水引至高位水池 矿井地面生产 生活消防用水由 250m3水池敷设 DN80 L 300m 给水铸铁管一条至工业场地 以静压供水方式向矿井工业场地供水 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 18 用用 水水 量量 估估 算算 表表 用 水 人 数 用 水 量 序 号 用 水 项 目 用水 时间 h 一 昼夜 最 大 班 用 水 标 准 一昼 夜 m3 小 时 不 平 衡 系 数 最大 小时 m3 计算流 量 L S 备 注 1 日常生 活用水 2412971 20L 人 班 2 5830 550 15 2 浴池用 水 627 3014 551 26 浴池面积 13m2 水深 H 0 7m 3 淋浴用 水 3540L h13 5015 401 50 淋浴器10 个 4 食堂用 水 20129 15L 人 餐 3 872 0 55 0 15 按2餐 人 日计 5 洗衣房 用水 12115 60L kg 干衣 2 601 50 480 13 6 锅炉房 用水 1215 0022 500 69 7 未预见 水量 9 730 430 12 按1 6项之 和的15 计 8 井下消 防洒水 16 消防 时间 0L S 53 3510 342 87 包括10 的 未预见水量 9 消防用 水 320L S216 04 501 25 补充水时 间按48h计 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 19 合 计 348 3929 38 12 供水系统经济表供水系统经济表 工 程 内 容规 格单位数量总 投 资 万元 焊接钢管一条 DN80m12004 8 高位水池 250m3 座 15 1 合计 9 9 井下生产 消防 防尘洒水为同一供水系统 由水高位池敷设 DN80 焊接钢管一条至井下 以静压供水方式向井下各采掘工作面 供水 五 生产 生活污废水及井下水处理五 生产 生活污废水及井下水处理 1 生产 生活污废水排放量及来源 该矿井生产 生活污废水主要来自矿井生产 生活及井下排水 矿井生产 生活排水量为 100m3 d 井下正常涌水量为 40m3 h 最大 涌水量为 120m3 h 2 生产 生活污废水及井下水处理 1 生活污水处理 矿井生活粪便污水均采用生活污水生物处理综合装置 二级处 理 处理达标后的生活粪便污水与生产废水经场地排水管网及排水 沟有组织地排入纳污排水沟 2 井下水处理 井下水 根据矿井井下涌水量 设井下水处理站 井下水处理 站的规模为 120m3 h 按井下最大涌水量设置 采用混凝沉淀工艺 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 20 经处理达标后的井下水就近排放 六 节水措施六 节水措施 1 选用节水型卫生洁具 节水型卫生洁具阀门及水嘴 2 提高职工思想素质教育 加强节约用水宣传工作 3 建立建全管理机构 做好思想工作 认真负责 对供水系统 加强管理和及时进行维修 防止跑 冒 滴 漏事故发生 第二章第二章 矿井防治水矿井防治水 第一节第一节 矿井水文安全条件分析矿井水文安全条件分析 一 矿井水文地质情况一 矿井水文地质情况 一 水文地质资料 1 地表水 区内地表水系不发育 地表水主要为大气降水补给 以季节性 溪流的形式往西排入彭关河 当地浸蚀基准面位于李家院一带 其 高程为 1280m 高于矿山最低准采标高 1050m 2 含 隔 水层岩组 矿区内出露地层为三叠系下统大冶组 二叠系上统龙潭组 据 其地层的岩性特征及含 隔 水层性能分述于下 下三叠统大冶组 T1d 分布在矿区的北西部 中上部为薄至 中厚层灰岩夹泥质灰岩 地表岩溶发育 含岩溶裂隙水及溶洞水 富水性较强 为强含水层 厚度 160 300m 上二叠统长兴 大隆组 P2c d 灰色 深灰色厚层燧石灰岩 及薄层硅质岩夹蒙脱石粘土岩 厚 85m 矿区的主要含水层 为岩 溶裂隙水 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 21 上二叠统龙潭组 P2l 主要为粉砂岩 泥岩 煤 砂岩组成 为区域隔水层 含水性较弱 属基岩裂隙水 厚约 320m 3 地下水补给 迳流 排泄 1 补给 大气降水是区内地下水的主要补给来源 其补给方式和补给强 度受岩性 地貌及地质构造的综合影响 煤层埋藏深度在当地最低 浸蚀基准面以下 1280m 大气降水和地表水沿岩溶裂隙 构造裂 隙下渗补给地下水 2 迳流 区内地下水的迳流受地形 构造及岩性的控制 总体上由南东 向北西迳流 与含水层的倾向基本一致 以渗流为主 局部有溶洞 发育地带亦有管道流 3 排泄 区内地下水的自然排泄主要以各种泉的形式排出地表 4 充水因素 长兴组 龙潭组燧石灰岩为矿床直接充水含水层 所含地下水 构成对矿坑直接充水 三叠系大冶组以上各含水层中的地下水 由 于大冶组底部为粉砂质粘土岩隔水层的阻挡 不直接补给矿坑 但 当断层 裂隙贯穿隔水层后 其上含水层的地下水直接渗入矿坑 对矿井的地下水形成补给 另外 矿区沿煤层露头线老窑较多 大 多数有积水现象 而且在矿区范围内存在大量的 K6 K7 K8煤层的 采空区 据调查 K6煤层的采空区面积为 0 22km2 K7煤层的采空区 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 22 面积为 0 72km2 K8煤层的采空区面积为 0 41km2 采空区积水会直 接渗入矿坑中 是矿井充水的主要来源之一 因此矿井充水因素主 要为老窑采空区积水与地表水 在雨季时地表水有可能沿矿井流入 矿井 造成矿井的淹没 为此 在今后的矿山设计及煤层开采过程 中应高度重视 应留足隔水安全煤柱 防止老窑积水 采空区积水 透入矿井 井口周围应挖掘排洪沟 防止地表水流入矿井 二 矿井正常涌水量和最大涌水量 矿山 2004 年 10 月至今已停采 据调查矿山 2004 年以前矿井涌 水量最大为 85 5m3 h 最小涌水量为 40m3 h 矿井正常生产后预计 矿井正常涌水量 40m3 h 最大涌水量 120 m3 h 三 井田内地质构造对井下及防治水的影响 矿区位于杨家庄背斜的北西翼 主体构造为单斜构造 断裂 褶曲局部发育 地层产状倾向 340 25 倾角较缓 11 23 矿山断裂构造较为发育 区内主要发育北西向和北东向的断层 现 就矿区内对煤层有破坏和影响作用的 F1 F5 断层特征分述如下 F1 断层 位于矿区的北西外围 延伸长度大于 2000m 其走向 为北东 南西向 倾向南东 倾角 70 为逆断层 断距大于 50m F5 断层 位于矿区的南部边缘 延伸长度大于 1500m 其走向 为北西 南东向 倾向北东 倾角 75 为正断层 断距约 15m 总体上矿区构造复杂程度属于中等 从矿区的开拓布置分析 矿井的所有井巷均穿越断层 并按照规 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 23 定留设断层防水煤柱 未对断层进行破坏 因此 只要在采掘活动 中 严格按照矿井开采防治水的要求进行施工 保证按要求留设断 层防水煤柱 这样断层对矿井水的防治影响不会太大 二 水患类型二 水患类型 1 水患类型 矿区内无较大地表水体 大气降水是地下水主要的供给水源 大 气降水和老窑 采空区积水是主要充水水源 矿区内水文地质勘探 类型为裂隙含水层为主的裂隙充水矿床 水文地质条件为复杂类型 2 威胁程度 矿区位于杨家庄背斜的北西翼 主体构造为单斜构造 断裂 褶曲局部发育 地层产状倾向 340 25 倾角较缓 11 23 矿山断裂构造较为发育 由于区内煤层大多位于当地最低浸蚀基准 面 1280m 以下 且区内断层发育可能成为矿井充水通道 如果矿 井的开拓巷道穿过断层及构造带 则以断层裂隙为通道的断层水将 涌入井下巷道 对矿井的安全造成极大的水患威胁 因此 矿井在 进行采掘工作时 井巷严禁穿越断层 并按照规定留设断层防水煤 柱 确保矿井安全生产 第二节第二节 水文地质物探勘察情况水文地质物探勘察情况 一 说明一 说明 为了搞好煤矿安全 避免和杜绝水害事故的发生 摸清矿 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 24 井范围区域内的水患情况 有利的指导煤矿安全生产和矿井建设 贵阳市花溪区麦坪乡枫香树 永鑫 煤矿于 2009 年 11 月委托了有 地质勘查资质的公司北京三泰通地勘察技术发展有限公司进行水患 勘察 该公司于同月下旬对枫香树 永鑫 煤矿矿区范围进行了电 法探水勘查 二 电法探水勘查工作情况二 电法探水勘查工作情况 该公司项目组于 2009 年 11 月下旬进入矿区 在矿区范围内 实施高密度电法测量工作 应用 DUK 2A 高密度电法测量系统在 矿区布置 15 条剖面 首采区按线距 25m 其它区域按线距 75m 点 距均按 10m 布置测线 电法勘查区面积 0 4406km2 随野外工作结束 后全面转入室内资料整理及报告编制工作 完成工作量 1 收集该矿井范围所在的区域水文地质资料 2 应用温纳装置完成高密度电阻率实测剖面 15 条 物理观 测点计 15096 个 见剖面工作量统计表 1 3 编制矿区高密度视电阻率断面图及测线剖面解释图 15 份 4 编制贵阳市花溪区麦坪乡枫香树 永鑫 煤矿地形地质及 电法勘查水患异常分布图 1 幅 附后 5 编制贵阳市花溪区麦坪乡枫香树 永鑫 煤矿电法探水勘 查剖面图 2 幅 附后 6 编写 贵阳市花溪区麦坪乡枫香树 永鑫 煤矿水文地质 物探勘查报告 1 份 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 25 剖面工作量统计表剖面工作量统计表 表 1 序号剖面号测线长度 米 电极数 个 备注 1160060 2260060 3360060 4460060 5560060 6660060 771200120 881200120 9960060 101060060 111160060 12126006014141200120 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 26 151560060 合计114001140 实测物性点 15096 个电法勘探面积 0 4406Km2 三 水患预测区的划分三 水患预测区的划分 见该公司编制的 贵阳市花溪区麦坪乡枫香树 永鑫 煤矿地 形地质及电法勘查水患异常分布图 和 编制贵阳市花溪区麦坪乡 枫香树 永鑫 煤矿电法探水勘查剖面图 四 电法探水勘查结论和建议四 电法探水勘查结论和建议 见该公司编写 贵阳市花溪区麦坪乡枫香树 永鑫 煤矿水文 地质物探勘查报告 第三节第三节 井下防治水安全设施井下防治水安全设施 一 排水设施一 排水设施 1 排水设施的设计 矿井采用斜井开拓 必须在开采水平附近设置水泵硐室及水仓 在建设期间设置临时排水系统 在资源储量核实报告未提供涌水量 资料 根据现在实测和矿井历年涌水量资料 预计矿井正常涌水量 为 40m3 h 最大涌水量为 120m3 h 2 水泵的选型 1 设计依据 涌水量 正常涌水量为 40m3 h 最大涌水量为 120m3 h 排水垂高 1307m 水平 1216m 水平 91m 1307m 水平 1200m 水平 107m 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 27 2 选型计算 水泵参数计算 所需水泵最小流量 QB 24QB 20 24 40 20 48m3 h 所需水泵最大流量 QB 24Qmax 20 24 120 20 144m3 h 水泵杨程 HB 1 25 HP 6 1 25 150 6 195m 水泵型号及台数的确定 根据以上计算 选择 DF85 45 5 型水泵 3 台 正常涌水量时 一台工作 最大涌水量时二台工作 一台备用 水泵杨程 225m 流 量 85m3 h 选用配套电机功率为 90KM 660V 防爆型电机 3 台 排水管选择 D排 m vp 123 0 0 214 3 900 85 900 Q 其中 vp 排水管经济流速 取 2 0m s 排水管为外径 127mm 无缝钢管两趟 当发生最大涌水量时 可两台水泵同时工作 水泵房及水仓 在采区下山 1140m 水平标高布置水泵房及主 付水仓各一个 水仓采用砌碹支护 净断面为 5 2m2 掘进断面 7 9m2 主水仓长度 68m 容量 353 6 m3 副水仓长度 62m 容量 322 4 m3 根据矿 井单位涌水量计算 矿井正常涌水量为 40m3 h 按 8 小时正常涌水 量计算 水仓需有效容量为40 8 320m3 设计水仓满足要 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 28 求 井下所有巷道一侧必须留有 25 25cm2排水沟 并与井底下山 水仓相通 排水沟内的水能自行流入下山水仓经水泵排出地面 二 流水路线二 流水路线 矿井主要巷道及其它巷道都设有 250 250mm2的防水排水沟通 向水仓或临时水仓 再由水仓或临时水仓通过水泵 排水管路达到 地面水处理排出 能合理有效的进行排放水 注 流水路线图附后 三 防水设施三 防水设施 1 在主要巷道 硐室设置防水闸墙 2 在煤层风氧化带 小窑采空区 断裂破碎带周围留设防水安全煤 柱 3 巷道掘进时必须探水前进 4 采 掘工作面或其它地点发现有挂红 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 水色发挥 有臭味等突水预兆时 必须停止作业 采取措施 立即报告矿调度室 发出警报 撤出所有受威胁地点人员 5 矿井必须随时保证井下主要排水管道的畅通 防止排水沟或其它 巷道受阻 四 排水设备维护管理制度四 排水设备维护管理制度 1 非专职和值班电器人员 不得擅自操作电器设备 2 水泵司机必须井下现场交接班 并作好当班水泵设备运行记录 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 29 3 当班工作时间 水泵司机不得擅自离岗 睡岗和脱岗 4 交接班时 接班水泵司机必须认真检查水泵设备运行情况是否 正常 交班水泵司机必须将上一班水泵设备运行情况 如实告知接 班水泵司机 若问题要进行处理 并作好记录 5 水泵司机当班时间内 认真对运转水泵设备进行监察 保证运 行正常 6 开启或维修操作时 严格按照安全操作规程进行 7 当水泵设备等发生故障不能处理时 要立即通知当班电工进行 维修或上报调度室派专职人员进行维修 赢取时间 8 泵房内不准其他无关人员进入 五 抽水工技术操作规程五 抽水工技术操作规程 一 启动和运转 1 用手转动水泵主轴没有异常阻力 2 打开排气阀门和截止阀门 向水泵注水到排气孔冒水 再 关闭排气阀 3 查明启动器各部手把在启动 零 位 然后合上电源 启 动电动机 4 电动机达到正常转速后 注意压力表 电流表 真空表 如表针摆动剧烈或读数很小表明没有上水 要立即停泵重新 注水重新启动 一切正常后在慢慢打开排水阀门 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 30 二 运转中注意事项 5 经常注意电动机和水泵声音正常及异常震动现象 6 注意压力表 电压表 电流表读数 7 电动机温升不超过铭牌规定 滚动轴承温度不超过 750C 滑动滚动轴承温度不超过 650C 油圈转动灵活 8 盘根松紧合适 保持 滴水不成线 盘根箱不过热 当盘 根磨损发生漏气射水时 应及时更换盘根 换新盘根应注意 间隙越小越好 接口应互错 120 平衡盘磨损达厚度的三 分之一时或全周盘缘磨至 1mm 时应更换 9 注意各处水管接头 阀门是否漏水 特别要注意防止水喷 到电器设备上 10 注意吸水龙头是否堵塞 附近有无杂物影响上水 11 半年清洗更换一次轴瓦油 每年进行一次大修 每两季度 进行一次全负荷运行试验 必须满足 规程 规定 三 停泵操作 12 慢慢关闭出水阀门 切断电源 停止水泵运转 并把启动 器恢复到启动状态 13 打开轴承下面的丝堵 放掉混进的积水 14 有冰冻危险的地区长时间停泵 应将泵体及水管内的积水 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 31 放掉 防止冻坏设备 15 停泵后 将设备擦拭干净 禁止用湿布擦电器部分 四 安全注意事项 16 水泵禁止反转 禁止无水空转 17 水泵达到正常转速后 要及时打开出水阀门 严禁关着出 水阀门长时间运转 18 检修设备和管路时 要在阀门和电器开关手把上挂 禁止 操作 警示牌 六 排水沟 水仓清理制度六 排水沟 水仓清理制度 为了切实搞好矿井防治水工作 保证井上 下排水管路 排水沟畅通和水仓容量能满足需求 防患于未然 结合我矿 实际情况 特制定以下排水管路 排水沟 水仓清理和维护 管理制度 1 地面防治水设施 每月由矿长组织行政管理人员进 行一次排水管路 排水沟及其它防治水设施检查 维修和清 理 2 井下排水沟每月进行一次大清理 其它时间内由每 班管理人员进行随时检查和维护 若发现问题立即安排人员 进行维修和清理 3 井下各水仓每季度和雨季前必须进行一次大清理 清镇市明锦煤矿探放水设计 Author xuqiang 2 26 2020 04 02 32 其它时间内做到随时检查和维护及清理 4 做好检查 维护 维修和清理各项记录 5 通过各种会议和学习提高管理人员 工人的安全意识和素质 做到人人齐抓共管 搞好矿井防治水工作 第三节第三节 矿井防治水措施矿井防治水措施 一 矿井开拓 开采所采取的安全保障措施一 矿井开拓 开采所采取的安全保障措施 1 矿井开拓工程位置及层位选择 主斜井 副斜井 回