留石村煤矿煤矿防治水中长期规划报

旬邑县留石村煤矿 防治水中长期规划防治水中长期规划 二 一三年 1 前前 言言 矿井水灾是煤矿常见的一种灾害 随着煤矿企业重组整合工作 进一步深入 矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一 主要灾害 为了贯彻落实好 煤矿安全规程 国务院关于进一步加强企 业安全生产工作的通知 国家煤监局出台的 煤矿防治水规定 杜绝水害事故的发生 保障从业人员生命及财产的安全 特结合我 矿的水文地质情况 坚持 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 根据不同的水文地质条件 制定 探 防 堵 截 排 等相应的 措施 因此编制地质防治水中长期规划是非常必要的 同时要在整体规划的基础上 根据轻重缓急 抓好防治水工作 要严格检查 堵塞漏洞 防患于未然 确保整个防治水工作按计划 有条不紊地进行 使防治水规划落到实处 水害得到有效防治 第一章第一章 井田概况及开发现状井田概况及开发现状 第一节第一节 井田地理概况井田地理概况 一 一 地理位置地理位置 留石村煤矿位于旬邑县城东 8km 的留石村境内 属县办国有煤矿 行政划分属于旬邑县城关镇管辖 地理坐标 东经 108 23 50 108 25 08 纬度 35 09 20 35 2 09 55 至柳林镇车站 52km 距西安市 167km 距咸阳市 145km 交通运输条件方便 矿区东西长 2km 南北宽 1 625km 采矿登记面积 3 2530km2 采矿 许可证限定开采范围由以下 5 个拐点圈定 二 地形地貌二 地形地貌 留石村煤矿矿区属陕北黄土高原丘陵沟壑区 受马栏河的冲蚀 基本地貌有河谷 平川 黄土梁等地貌类型 沟底有基岩出露 地 势北高南低 地形相对高差较大 最高高程 1324m 最低 1021m 相 差 303m 井田工业广场位于井田西部的马栏河东岸 主要为黄土川 台地 三 河流水系三 河流水系 本区最大水系为马栏河水系 流经井田西边界外 150m 处 常 年流水 年平均流量 0 92 亿 m 流量为 12m s 井田周围的马栏 河支流主要有第界河和蚂蚁沟 直角坐标 1980 坐标系 拐点 YX 13893847 00 36537323 00 23893847 00 36538093 00 33891947 00 36538093 00 43891947 00 36536113 00 53893017 00 36536113 00 3 井田内地下水以第四系 第三系 白垩系 侏罗系 三叠系承压 裂隙水为主 孔隙水次之 五 气象五 气象 本地区属暖温带半干旱大陆性季风气候 具有雨热同季 冬冷 夏热 四季分明 冬长夏短的特点 根据旬邑县气象站近 10 年的统 计资料 年平均气温 9 9 无霜期约为 170 180 天 年极端最高 气温 40 年极端最低气温 21 3 最大冻土厚度为 57cm 多年 平均降雨量为 634mm 年平均蒸发量大于 1000mm 远大于年降水 量 主要风向为西北风 频率 18 其次为东南风 频率为 14 六 地震六 地震 按照国家地震局颁发的 中国地震动参数区划图 本区抗震设 防烈度为 级 七 七 周边矿井及小窑周边矿井及小窑 本矿区周边无其他小窑开采 第二章第二章 矿井水文地质的基本情况矿井水文地质的基本情况 第一节第一节 矿井地质概况矿井地质概况 一 一 地层地层 旬邑县留石村煤矿处于华北地台鄂尔多斯内陆坳陷盆地南缘的坳 陷带内 其北与陕北斜坡相邻 其南跨过东西向太峪背斜与渭北隆 褶带相望 4 据井下揭露和钻孔资料 采矿许可证范围内地层由老到新为 下 侏罗统富县组 J1f 仅钻孔见及 中侏罗统延安组 J2y 中侏 罗统直罗组 J2z 下白垩统宜君组 K1y 下白垩统洛河组 K1l 第三系 N 和第四系 Q 二 构造二 构造 该矿山构造较简单 总体为一轴向南西 北东 且向北东倾伏 北西翼稍陡而南东翼很缓的宽缓箱状隆起 北西翼倾角较大 局部 达 17 南东翼倾角缓 仅 2 5 矿山内轴长 1km 矿山内少断 层 无岩浆活动 三 煤层三 煤层 留石村煤矿属河 沼型沉积 可采煤层只一层 编号为 4 2 煤 层厚度为为 0 8 4 41m 平均 2 95m 夹矸 1 4 层 一般 3 4 层 最多含夹矸 6 层 夹矸厚度 0 03 0 50m 岩性多为粉砂岩或泥岩 煤层走向大体为N50 E 左右 倾向 NW40 煤层浅部倾角缓为1 3 且有起伏 走向具一定变化 深部煤层倾角为 12 左右或更 大些 煤层埋深 382 35m 底板标高 980 800m 四 煤质四 煤质物理性质和煤岩特征物理性质和煤岩特征 上部煤质较好 黑色 半亮 半暗型 以镜亮煤为主 暗煤 丝炭和矿物质含量相对较少 沥青光泽 层状构造 参差状断口 含黄铁矿结核及薄膜 第二节第二节 矿井水文地质概况矿井水文地质概况 本井田共有 3 个含水层 自上而下依次为 第四系孔隙性含水层 该层为沟谷带状分布之全新统洪冲积物 5 上部以浅棕色砂质粘土为主 下不为含泥沙的卵砾石层 富水性中 等 补给来源以大气降水为主 第三系空隙 裂隙性含水层组 该含水层广布于基岩之上 主要 沟谷两岸均有出露 上部以浅棕色砂质粘土为主 致密塑性强 为 良好的隔水层 下部为未胶结 半胶结之暗灰色砂砾石 以大气降 水渗入补给为主 属弱富水性的含水层 侏罗纪裂隙承压含水层 本层由侏罗系各地层组成 岩性以泥岩 砂质泥岩 粉砂岩为主 其中除部分砂岩含水外 其余均为相对隔 水层 该含水层属富水性微弱的含水层 第三节第三节 矿井充水因素分析矿井充水因素分析 马栏河自北向南流往井田西部 是唯一地表水体 属常年性河 流 1982 年在连家河村和焦家河村之间测得马栏河流量为 34920m h L2 号钻孔距马兰河仅 120m 未进行严格止水 钻孔中 测得三叠系水头高出孔口 10 77m 这一事实说明马栏河水与地下水 无水力联系 钻探资料和地表观测均表明 井田内无断层迹象 井 下排水量常年比较稳定 不受季节变化和地表水的变化影响 煤层以上的四个含水层组中 洛河砾岩中裂隙含水层 K1Z2 含水性较好 但有宜君砾岩含水层与煤层相隔 且与 4 2 煤间距较 远 矿井充水主要来源于直罗砾岩含水组和延安组砾岩含水组含水 性弱 对矿井正常生产威胁不大 三叠系砾岩裂隙含水组水量不大 但压力水头较高 在生产过程中应加强观测 密切注意 6 第三章第三章 矿井水防治的整体规划矿井水防治的整体规划 第一节第一节 矿井水防治整体思路矿井水防治整体思路 矿井水的防治是为了防止水害事故的发生 确保矿井建设和生 产的安全 减少矿井正常涌水及降低生产成本 使国家煤矿资源得 到充分合理的回收 为此 就必须做大量的防治水工作 根据矿区的主要水害类型 应采取相应的 防 堵 疏 截 排 等综合防治措施 1 探 必须配备相应的探 防水设备 编制探防水设计 对采 空区积水等情况不明的地段 坚持采取 有掘必探 探防结合 先探后掘 长探短掘 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 2 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 应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 以达到安全生产的目的 3 堵 在地表主要径流地带修建排水沟 防洪沟 将地表水引 出矿区排泄 从源头上减少地表水的入渗 4 截 根据矿井涌水量 突水量及透水量的大小 在矿井下修 建水仓 截断及缓冲矿井涌水 透水对工作场所的危害 5 排 井下应修建排水沟等设施 每次下大到暴雨时和降雨后 7 应及时观测水情 查看井下涌水情况 应根据涌水量的大小 配足 相应的抽排水设备及检修和备用的抽排水设备 排水能力必须根椐 矿井涌水量的大小满足 煤矿安全规程 要求 以上所述防治措施都有一定的使用条件和局限性 在采掘过程 进一步加强矿井水文地质工作 观测矿井内含水岩层出水性质及采 空区水量 总结活动规律 井下探水 掘进巷道坚持 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后采 的十六字探放水原则 探明地下水源后 根据水量大小 有计划的进行防水 将其疏 干 消除水害对生命财产的威胁 排水时严格控制排水速度和排水量 以免引起地面的塌陷速度 增快和地面建筑物的变形 倾斜 墙体开裂和井泉水位急剧下降 建立可靠的排水系统和排水设施 加强维护 必须具备应急备 用水泵 保证正常排水不淹井 水仓的淤积每半年至少清挖两次 雨季前必须清挖一次 保证 正常储水量 水沟的淤积要经常清挖 保证流水畅通 保证水泵正常运转 备用泵保持良好状态 水泵 水管 闸门 排水的电线路 必须经常检查和维护 在雨季前 必须全面检查一 次 并对全部工作水泵和备用水泵进行一次联合排水试验 发现问 题即时处理 水仓水位要经常保持在最低限度 排水泵工人要严守工作岗位 当出现停电或发生其它意外停泵时要即时向值班人员汇报水位上升 8 情况 巷道的排水沟保证畅通 在采掘过程中对一些涌水点采取疏堵 结合的原则进行防治 有水害威胁的区域要留设足够的防水煤柱 保证安全 第二节第二节 矿井水防治整体规划的确定矿井水防治整体规划的确定 根据搜集 整理到的我矿水文地质资料可以看出 我矿的防治 水工作重点和难点在于采空区积水的防治上 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 就可以从根本上减少和降 低水害的风险 同时再辅以各项地面水防治措施 基本上就可以解 决我矿的水害防治工作 经查明 在井田周边无其它非法小窑进行 开采 针对上述情况 特提出水害整体防治规划如下 一 防治突水规划一 防治突水规划 1 因井田勘探工程较少 要进行补充勘探 完善水文补勘 分 析老空水的赋存规律 明确老空水的静水位标高及水力联系 对隔 水层的厚度承压进行专门的验算 进一步查清老空水对 4 2 号煤层 开采中的影响及能否造成大的水患 不断完善 4 2 号煤层的防治水 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 9 3 进行开拓延伸井巷工程时 预测预报 有掘必探 先探后 掘 先治后采 的十六字探放水原则 特别是接近揭露或主要含水 层 必须采取有力措施 配备可靠的排水设施 严格按照作业规程 探放水设计 探放水措施进行探放水 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 防地表水入井规划二 防地表水入井规划 1 如果采空区上部形成了地面裂隙和塌陷 采用注浆充填的办 法 堵死或减少采空区内补给源头 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 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 裂隙渗入井下巷道 3 在雨季时地测科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 对容易积水的地点应修筑沟渠 排泄积 水 对范围大的无法填平的低洼地带 应用水泵抽水 防止水渗入 井下 并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 三 防治采空区水规划三 防治采空区水规划 1 建立地面水文观测系统 定期观测各个水文孔情况 分析研 究地下水活动规律 保证正常生产 2 健全采空区探放水体制 10 对采空区要按照规程的有关规定密闭 留设导水孔 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 第三节第三节 井下水害治理方案井下水害治理方案 目前 根据 初步设计 我矿采用的防治水害措施主要有留设 防水煤岩柱 井下探放水等措施 一 留设防水煤岩柱一 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 井下探放水二 井下探放水 采掘工作必须执行 预测预报 有掘必探 先探后掘 先治后 采 的十六字探放水原则 在遇到下列情况之一时 必须立即停止 施工 确定探水线 由专业人员和专职队伍使用专用钻机进行探放 水 经确认无水害威胁后 方可施工 1 接近水淹或老空时 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 打开隔离煤柱防水时 4 接近由出水可能的钻孔时 5 接近水文地质条件不清的区域时 11 6 接近有积水的灌浆区时 7 接近其他可能突水的地区时 三 安全技术措施三 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 可能与河流等水体相通的地质构造 带带时 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 8 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 12 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 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 13 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 二 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 30m 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 14 第四章第四章 中 长期具体规划中 长期具体规划 第一节第一节 20132013 年规划年规划 一 本年度工作重点 难点 1 南一采区 1001 工作面进 回风顺槽 切眼探放水工作 南一采区轨道上山 皮带上山和北二采区皮带下山 轨道下山探防 水工作为本年度的工作重点 2 观测矿井涌水量 建立其与各因素的关系是本年度工作的 重点之一 3 规范矿井日常水文地质工作为本年度的工作重点之一 4 建立和完善防治水管理体系 矿井水害事故应急预案为本 年度防治水工作重点之一 5 实施员工防治水培训与演练为本年度防治水工作重点之一 6 编制 4 2 煤层开采可行性报告并按报告实施 二 本年度规划 1 井下超前探测工作严格执行 有掘必探 有采必探 先 探后掘 先探后采 的原则 物探钻探相结合 为进一步加强超前 探水的可靠性 做到 物探超前 钻探验证 有掘必探 不探不掘 本项工作的实施应根据巷道施工掘进情况常年执行 当巷道施 工掘进接近老空水体 地质变化带时 要加强本项工作 15 2 规范矿井日常水文地质工作 日常水文地质工作包括水文地质超前预报 采掘工程中的水文 地质工作 雨季地表水巡察与防范工作 建立井上 下水文观测系统 建立水文观测站 3 探放水工作 根据 1001 进 回风顺槽施工揭露的地质情况 选择适当部位设 计 实施探放水工作 查明各含水层之间 地下水和地表水之间的 水力联系 评价其对工程施工的影响 存在老空水的区域 通过放水试验 研究疏放老空水的技术方 案与措施 4 培训与演练 员工防治水培训与演练工作要满足 煤矿防治水规定 国家安 全生产监督管理局第 28 号令 和 煤矿安全规程 国家煤矿安全 监察局 2010 3 的要求 5 完善保障体系 矿井防治水保障体系的建立与完善 要满足 煤矿防治水规定 国家安全生产监督管理局第 28 号令 和 煤矿安全规程 国家 煤矿安全监察局 2010 3 的要求 2013 年我矿在防治水方面预计投入资金 40 万元 本项工作常年实施 第二节第二节 20142014 年规划年规划 一 本年度工作重点 16 1 北二采区皮带下山 轨道下山延伸 1002 工作面的皮带 巷 回风巷 南一采区轨道上山 皮带上山为工作重点 2 进一步完善矿井日常水文地质工作为本年度的工作重点之 一 3 进一步完善防治水管理体系 矿井水害事故应急预案为本 年度防治水工作重点之一 4 实施员工防治水培训与演练为本年度防治水工作重点之一 5 优化排水系统为本年度防治水工作重点之一 二 本年度规划 1 水文地质勘探 第一季度以地面物探为主 辅以其他方法 探明二采区可能存 在的地质构造变化带富水性和导水性 评价其对工程施工的影响 探测施工区内可能存在的老空区及其充水情况 评价其对工程施工 的影响 2 井下超前探测工作严格执行 有掘必探 有采必探 先探 后掘 先探后采 的原则 物探钻探相结合 为进一步加强超前探 水的可靠性 做到 物探超前 钻探验证 有掘必探 不探不掘 本项工作的实施应根据巷道施工掘进情况常年执行 当巷道施 工掘进接近断层 陷落柱或老空水体时 要加强本项工作 3 规范矿井日常水文地质工作 日常水文地质工作包括水文地质超前预报 采掘工程中的水文 17 地质工作 雨季地表水巡察与防范工作 4 探放水工作 北二采区皮带下山 轨道下山延伸 1002 工作面运输巷 回风 巷 南一采区皮带上山 轨道上山施工揭露的地质情况 选择适当 部位设计 实施探放水工作 查明可能存在的地质变化带 查明各 含水层之间 地下水和地表水之间的水力联系 评价其对工程施工 的影响 存在老空水的区域 通过放水试验 研究疏放老空水的技术方案与 措施 5 培训与演练 员工防治水培训与演练工作要满足 煤矿防治水规定 国家安 全生产监督管理局第 28 号令 和 煤矿安全规程 国家煤矿安全 监察局 2010 3 的要求 6 完善保障体系 矿井防治水保障体系的建立与完善 要满足 煤矿防治水规定 国家安全生产监督管理局第 28 号令 和 煤矿安全规程 国家 煤矿安全监察局 2010 3 的要求 2014 年我矿在防治水方面预计投入资金 50 万元 本项工作常年实施 第三节第三节 20152015 年规划年规划 一 本年度工作重点 1 42101 工作面的皮带巷 回风巷 辅助运输巷 南一采区 18 皮带上山 轨道上山为工作重点 2 进一步完善矿井日常水文地质工作为本年度的工作重点之 一 3 进一步完善防治水管理体系 矿井水害事故应急预案为本 年度防治水工作重点之一 4 实施员工防治水培训与演练为本年度防治水工作重点之一 二 本年度规划 1 井下超前探测工作严格执行 有掘必探 有采必探 先 探后掘 先探后采 的原则 物探钻探相结合 为进一步加强超前 探水的可靠性 做到 物探超前 钻探验证 有掘必探 不探不掘 本项工作的实施应根据巷道施工掘进情况常年执行 当巷道施 工掘进接近地质变化带或老空水体时 要加强本项工作 2 规范矿井日常水文地质工作 日常水文地质工作包括水文地质超前预报 采掘工程中的水文 地质工作 雨季地表水巡察与防范工作 3 探放水工作 42101 工作面的皮带巷 回风巷 辅助运输巷 南一采区皮带 上山 轨道上山巷施工揭露的地质情况 选择适当部位设计 实施 探放水工作 查明可能存在地质变化带 查明各含水层之间 地下 水和地表水之间的水力联系 评价其对工程施工的影响 19 存在老空水的区域 通过放水试验 研究疏放老空水的技术方 案与措施 4 培训与演练 员工防治水培训与演练工作要满足 煤矿防治水规定 国家安 全生产监督管理局第 28 号令 和 煤矿安全规程 国家煤矿安全 监察局 2010 3 的要求 5 完善保障体系 矿井防治水保障体系的建立与完善 要满足 煤矿防治水规定 国家安全生产监督管理局第 28 号令 和 煤矿安全规程 国家 煤矿安全监察局 2010 3 的要求 2015 年我矿在防治水方面预计投入资金 60 万元 第四节第四节 20162016 年规划年规划 一 本年度工作重点 1 42103 工作面皮带巷 回风巷 辅助运输巷 1003 工作面 皮带巷 回风巷本年度防治水工作重点与难点 2 进一步完善矿井日常水文地质工作为本年度的工作重点之 一 3 进一步完善防治水管理体系 矿井水害事故应急预案为本 年度防治水工作重点之一 4 实施员工防治水培训与演练为本年度防治水工作重点之一 二 本年度规划 20 1 井下超前探测工作严格执行 有掘必探 有采必探 先 探后掘