矿井水灾防治专项措施.doc

矿井水灾防治专项措施第一章、矿井水文地质安全条件分析一、矿井水文地质情况1、含水层含水地层主要是上二迭统龙潭组煤系地层中的砂岩。从岩性结构来看，含水类型为裂隙含水层，为弱含水层组，水文地质条件单间，该地层含浅部风化裂隙水，有泉水点出露，愈往深部含水性微弱。井下煤层巷道中，顶板常见淋水现象。第四系主要为坡积物、残坡积物，厚度一般为0-15米左右，透水性强，含水性中等，主要受大气降水的控制。2、隔水层主要是含煤岩组及上伏地层中的粘土岩、砂岩、砂质页岩。3、地表水实业煤矿位于啊勒河西部缓坡地带，矿区及其附近东南的季节性溪沟较发育，沟水随着季节变化而变化，雨季沟水瀑涨，枯水季节甚至断流。溪沟之水汇入啊勒河中。4、地下水1）地下水赋存条件根据六盘水市水城煤田红卫煤矿保华井田精查报告及矿区出露地层，大致可划分为一个含水岩组和三个相对隔水岩组（弱含水层）第四系（Q）含水岩组：主要为砂、泥岩、腐植土、亚粘土等松散堆积层、冲击层，多分布在洼地、沟谷两侧及缓坡地带，厚度变化较大（0-20米），它是直接受大气降水补给。同时又是地表水汇集渗流的场所，形成的井泉流量一般在0.2-0.5升/秒之间。三叠系飞仙关隔水岩组（弱含水层）：由黄绿、灰绿色暗紫红色薄中厚层泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩组成，出露厚度520米，多形成高山陡岩及“脊”“谷”相间的槽状地形。“脊”“谷”比高在50-200米之间，季节性冲沟发育，有利于地下水排泄，出露井泉极少，流量一般在0.1-1.125升/秒之间。岩层含水微弱，为弱含水层。二叠系上统长兴+大隆组（P3C+d）和龙潭组（P3l）隔水岩组：由泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、粘土岩夹层组成，出露厚度约265-324米，其主要表现为砂岩含水，粘土岩隔水的相间含水特征，地表多形成缓坡地带，有利于大气降水补给，但泉水出露较少，流量一般在0.1-0.265升/秒之间。为弱含水层。二叠系上统峨眉山玄武岩隔水组（P3B）：由灰色暗绿色拉斑玄武岩，气孔杏仁状玄武岩及紫经色灰岩组成，流量小于0.1-1.0升/秒。永宁镇含水岩组（T1yn）：灰色中厚层致密灰岩、泥质灰岩夹灰黄、紫红色泥岩、砂岩。溶洞较发育，在山谷及河流沿岸一带有溶洞下降泉，礤流量受季节影响变化较大，一般为10-100升/秒。2）矿区地下水补、迳、排条件井田地下水主要来源于大气降水，另外一部分是地表浅层潜水及风化裂隙水，多数不产深部径流循环，而是以降泉形式排入河中。矿井在建井及生产过程中，加强水文地质工作，加强对井田内老窑和采空区积水情况的调查，在采掘过程中，严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”水害防治十六字方针原则，防止老窑、采空区积水对矿井开采的影响。必须对采空区积水进行疏放，并对可能的突水区域采取相应的措施，防止突水，保证矿井安全生产。5、矿坑充水因素分析及涌水量调查1）矿坑充水因素分析根据六盘水市水城煤田红卫煤矿保华井田精查报告及矿区水文地质特征分析，可能构成矿区充水因素的主要水源有以下几点：大气降水补给，这是主要水源。地表水渗入补给。煤系中砂页岩含水，但本身含水量较小。老硐积水，矿界周边发现有少量民采老硐及生产矿井，本矿在生产中，由于废硐长年不排水，贮有大量地下水，当矿坑遇上或接近它时，易发生突水事故。2）矿坑涌水量调查根据矿山周遍矿井涌水量的调查，在整个开采过程中未出现矿坑突水，淹井等现象。矿坑内有少量积水，枯水季节1-2小时，雨季5-6小时即可疏干。据调查，实业煤矿生产规模年产3万吨原煤的矿井，坑道涌水量一般为10-50吨/昼夜，平均坑道涌水量30吨/昼夜左右，此涌水量，雨季、旱季稍有变化，但悬殊不大，坑道出水多受标高控制，上山坑道积水被除数下山坑道袭夺，上山坑道多处处于干澡状态，下山坑道虽有积水，但水量不大。根据矿井涌水情况，预测矿井正常涌水量为20m3/h最大涌水量为55m3/h。总之，矿区水文地质条件间单，矿床为以裂隙充水岩层为主，水文地质条件为“二类一型”。二、水患类型及威胁程度1、矿井水害类型实业煤矿矿区水文地质条件属中等类型，矿井水害类型主要有采空区积水、大气降水、地表水。2、突水水源与地下水导水通道突水水源突水水源主要为采空区积水、地表水。地下水导水通道实业矿各含水层之间一般无水力关联系。如出现断层，含水层会通过断层裂隙导入井下。在生产过程中应留足隔水煤柱，避免因开采隔离煤柱，造成采动影响，使地面水及各含水层水通过采动裂隙窜入井下。老窑积水第二章、矿井水害防治组织保障措施一、矿成立矿井水防治领导小组组 长：王品学副组长：安会斌、陈利民成 员：郭贵彬、陶俊、刘凯、王庭学、陈吉庆、徐建、陈岗岑、欧达章。二、组长、副组长、及各成员之间的职责1、组长负责整个矿井防治水的指挥工作。2、副组长协助组长工作，成员在组长和副组长的指挥下负责具体工作。3、生产技术组长负责整个矿井水文地质技术资料的收集、技术指导工作，并每季进行一次水情水害分析，在采掘工程平面图上及时标明采空区、老窑、断层等积水区三线位置（积水线、探水线、警戒线），按规定和要求及做好矿井每个头面的探放水设计和措施编制工作，生产技术组长未到岗之前，由总工程师陈利民兼管，4副组长安会斌负责监督矿井水害专项措施及探放水设计的落实情况。5、调度主任王庭学负责对探水孔进度监督，确保探水孔数量、方位、深度达到设计要求。随时调度探放水工作所需的人力，物力的到位。5、安全办主任陈吉庆、负责现场监督指挥，及时处理施工过程中出现各种安全隐患。6、通风队长徐建，负责组织人员现场施工和对施工人员的安全和技术教育与管理，并现场收集资料，负责及时向组长汇报。7、欧达章、刘凯负责掘进期间透水预兆观察和施工现场的安全情况处理，发现问题及时汇报并进行处理。8、机运矿长陶俊、副队长谭忠达负责设备安装和维修及各种电气设备的维修工作，杜绝电气设备失爆。第三章、矿井水害防治安全技术措施一、矿井开拓、开采所采取的安全保证措施1、矿井新系统开拓位置及选择主斜井、副斜井、回风斜井布置在C14煤层底板的岩石中，在井底车场附近布置水仓和水泵房。2、新、老系统采掘工程所采取的防治水措施定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、井下对照图上标出其位置、开采范围、开采年限、积水情况等。针对主要含水层（段）建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报、并制定 相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。井巷在掘进过程中必须边探边掘，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取措施，待确定安全后再向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图或采掘工程图上。井巷揭露的主要出水点或地段，必须有进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观察和分析，防止滞后突水。在采掘工作面或其它地点发现下列透水预兆之一必须有停止作业，采取措施，立即报告调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员：（a）干燥的煤层变得发暗潮湿，无光泽，空气变冷。采掘工作面气温骤然下降，煤壁发凉人一进去有阴冷的感觉。（b）出现雾气，井下空气含有大量的水蒸气，湿度较大，采掘工作面空气骤然变冷。水蒸气凝成雾气。（c）挂汗：采掘工作面煤壁，岩壁上聚成很多水珠。（d）挂红：煤壁浸出的水发涩，有臭鸡蛋味。（f）煤层发出嘶嘶水叫声。（g）底板鼓起，流出水有甜味。（h）顶板来压，产生裂缝，出现淋水。井下和地面排水设施保证完好，井下主、副水仓、水沟要及时进行清理，每年雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。雨季前或探放水前都必须先清理好水仓，满足矿井最大涌水量，使探放出的水不能淹井。配备3台同等功率的排水泵，一台工作、一台备用、一台检修两道排水管线，要确保矿井20小时能排干24小时的最大涌水量。应加强对地面小窑、老窑的调查并标注在实测的采掘工程平面图中，划定其探放红线，在接近探放水线时，必须采取探放措施。必须先查清矿区及附近地面水流系统的汇水、渗漏情况，掌握当地历年降水量和最高洪水水位资料，建立疏水、防水和排水系统。工业广场地内建筑物，必须修筑防洪沟渠或采取其它防、排水措施。鉴于井口附近及塌陷区内的地表水有可能溃入井下，因此，应遵守下列规定：a严禁开采煤层露头线的防水煤柱。b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。c排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再次渗入井下。d对漏水的排洪沟，应及时堵漏，地面裂缝和塌陷必须堵塞，堵塞工作必须有安全措施，防止人员陷入塌陷坑内。二、防水安全煤柱留设在受水害威胁的地方，预留一定宽度和高度的煤层不采，使工作面和水体保持一定距离，以防止地下水或其它水源溃入工作面，所留设的煤（发达地区）柱就叫防水煤（岩）柱。1、防水煤（岩）柱的种类根据防水煤（岩）柱所处的位置，可以分成不同的种类。根据该矿井的实际情况，需留设以下防水煤（岩）柱：断层防水煤（岩）柱在导水或含水断层两侧，为防止断层水溃入井下而留设的煤柱：当断层使煤层与强含水层接触或接近时，为防止含水层溃入井下而留设煤柱。导水钻孔防水煤柱勘探阶段施工的钻孔，往往能贯穿若干含水层，若封孔质量不好，则人为地沟通了本来有水力联系的含水层，使煤层开采的充水条件复杂化，为防止上覆含水层中的水溃入井下而设的煤柱称为钻孔防水煤柱。相邻水平或采区边界防水煤（岩）柱。2、 防水煤（岩）柱留设断层防水煤（岩）柱留设断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。断层的某一区段是否导水，导水性强弱等情况取决于两侧岩层的接触关系、含苞欲放水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。因此，在没有掌握断层各区段的导水性时，应把整个断层作为导水断层对待。煤层直接和富含水层、导水断层接触，顶底板无突水可能，即煤柱主要是顺层受压时，常以下述公式计算煤柱宽度：L=0.5KM 3/KP式中：L顺层防水煤柱宽度（m）；M煤厚或采高（m）KP煤的抗张强度（Kgf/cm2），KP取Kgf/cm2；P水头压力（Kgf/cm2）P=40 Kgf/cm2K安全系统，一般取25，本措施取5；C9煤层开采时L=0.551.21 340/9=11（m）C11煤层开采时L=0.551.99 340/9=18.17（m）C13煤层开采时L=0.551.93 340/9=17.62（m）C14煤层开采时L=0.552.3 340/9=20.8（m）根据本矿的实际情况,断层两侧各留煤柱20m防水煤柱。导水钻孔防水煤柱留设在该矿区域内暂无导水钻孔在存，当发现导水钻孔，即按下述公式留设防水煤柱：L=0.5KMB 3/KP式中：L顺层防水煤柱宽度（m）；B巷道的跨度（宽或高取最大值（m）；KP煤的抗张强度（Kgf/cm2），KP取Kgf/cm2；P水头压力（Kgf/cm2）P=40 Kgf/cm2K安全系统，一般取25，本措施取5；相邻水平或采区边界防水煤（岩）柱的留设矿区水文地质条件属中等式逻辑类型的矿井，可用下列公式计处煤柱宽度：L=0.5KM 3/KP式中：L顺层防水煤柱宽度（m）；M煤厚或采高（m）KP煤的抗张强度（Kgf/cm2），KP取Kgf/cm2；P水头压力（Kgf/cm2）P=40 Kgf/cm2K安全系统，一般取25，本措施取5；C9煤层开采时L=0.551.21 340/9=11（m）C11煤层开采时L=0.551.99 340/9=18.17（m）C13煤层开采时L=0.551.93 340/9=17.62（m）C14煤层开采时L=0.552.3 340/9=20.8（m）根据本矿的实际情况,相邻水平或采区边界留20m防水煤柱。三、井下探放水要求和措施1、本矿井地下水补给来源主要为：采空区积水，大气降水，地表水。本区域溶洞、落水洞强烈发育，是本区域最大的水患。根据水患特点，探放水主要为：岩巷掘进时，探岩溶水；煤巷掘进时探采空区水。所以矿井建设、生产中所有巷道掘进都必须进行探放水。2、根据矿井的水文地质调查，掘进前必须做好水害分析，坚持“有掘必探、先探后掘”的探放水原则。接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。3、探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。4、探放水设计包含以下方面：1）探放水起点的确定：为了确保采掘工作和人身安全，将水淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工作图上，经过分析划出三条界线。积水线：积水边界线（小窑采空区范围），其深部界线应根据小窑或老窑的最深下山划定。探水线：根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定，具体规定如下：a）对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区，如边界准确，水压不超过10kp时，探水线至积水区的最小距离：煤层中不得小于30m岩层中小于不得20m。b）对虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置的积水区，探水线至至推断积水区边界的最小距离不得小于60米。C）对有图纸资料的小窑，探水线至积水区边界的最小距离不得小于60米；对没有图纸资料可查的小窑，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，防止发生透水事故。d）掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60米。e）石门揭开含苞欲放水层前，探水线至含水层的最小距离不得小于20米。警戒线：沿探水线外推50150m（在上山掘进时指倾斜距离）即为警戒线。2）探放水钻孔布置方式一般倾斜煤层平巷和倾斜巷道探水钻孔的布置方式为半圆扇形布置在巷道的上帮，一般布置3组钻孔，每组12孔。钻孔夹角分大夹角和小夹角两种，前者钻孔夹角715度，后者13度，视小窑老空而定，老空规模大取大夹角，规模小取小夹角。每组至少应有一个探囊取物水钻孔见底。5、采掘工作面遇下列情况之一，必须确定探水线进行探水。1） 接近水淹或可能积水的井巷，老窑或相邻煤矿时。2）接近含水层，导水断层，溶洞和导水陷落柱时。3）接近河流、湖泊、水库，储水池，水井有可能出水的钻孔时。4）打开隔离煤柱放水时。5）接近有水的灌渠区，和其它有可能出水区时。6）采、掘工程接近其它可能突水段时。四、地面防治水方法：1、渠流改道，季节性的河流冲沟渠道，水流会沿着河沟底的裂缝渗入井下，要想办法把河道水引流出矿区外。2、填堵通道，在表裂缝，塌陷区要用泥土填实。3、挖沟排洪，把经过矿区的山洪挖沟引流，防止洪水流入井下。4、排除积水，地面塌陷区的积水要排干。第四章、水灾事故应急应急救援预案1、井下发生透水事故时，可按下列组织抢救与处理：首先撤出灾区人员，涌水量较大，危及矿井生产水平时，应按规定关闭闸门。2、针对具体情况进行阻水，如有泥沙涌出时，应建功立业筑水墙，并按规定建造的位置和顺序。3、保护排水设施不被淹没，如有泥沙威胁到泵房安全时，在下部水平人员撤出后，可将水和泥沙引入下水平巷道。4、对于被冒项或水沙击堵截的灾区人员，除应积极组织抢救外，如果一时难以修通，则利用管道或其它方式向遇难人员供风。5、在抢救过程中，应注意瓦斯从透水地点涌出，要有排除瓦斯的措施。6、派人专门监视瓦斯、二氧化碳等有害气体浓度，另一方面要特别注意防止二次透水伤人。7、及时上报有关单位，通知救护队以便得到技术指导和救援。第五章、矿井透水事故时的自救和互救一、透水后现场人员撤退时的注意事项1、透水后，应在可能的情况下迅速观察和判断透水的地点、水源、涌水量、发生原因、危害程度等情况，根据预防灾害计划中规定的撤退路线，迅速撤退到透水地点以上的水平，而不能进入透水点附近及以下方的独头巷道。2、行进中，应靠近巷道一侧，抓牢支架或其它固定的物体，尽量避开压力水头和泄水主流，并注意防止被水中滚动矸石和木料撞伤。3、如透水后破坏了巷道中的照明和路标，迷失方向时，遇险人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。4、在撤退沿途