2009年防治水计划.doc

山西盛源工农庄煤矿有限公司二00九年度防治水计划每年度必须编制年度防治水计划，防治水计划包括：年度计划内采掘分布情况,水文地质概况,预测可能透水的地段,防治水工程项目及工程量,制定探放水工程计划及流水、避灾路线等,所需材料设备及资金。一、年度计划内采掘分布情况为了使采掘平衡，开拓掘进巷道、回采巷道自然衔接，本公司的有关技术人员认真分析、研究，决定本年度先掘南皮带下山675m和南回风下山680m，然后再掘14209回风顺槽520m和14209运输顺槽560m。先回采14205工作面，再采14207备用面。二、矿井水文地质概况（一）主要含水层奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层组奥陶系地层在井田内全部被覆盖，据ZK02孔（位于井田外北部胜利煤矿井田内）揭露，其埋深为288.40m。由湍水头3号孔和新民8号孔水位推测，本井田内奥灰水位为802.6m左右，为井田主要含水层。本矿4号煤层底板标高为590-700m，为承压开采，区内4号煤层底板至奥灰顶面133m左右，发育有泥岩、砂质泥岩等数层隔水性强的岩层，井田构造简单。计算突水系数的公式如下:Ts=p/M-Cp式中：Ts突水系数(f/cm2m) P-隔水层承受的水压（f/cm2） M-底板隔水层厚度（m） Cp-采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度，经验值为10 m。Ts=133103104/133-10=0.11经计算，4#煤层突水系数为0.11f/cm2m，小于带压开采的最低下限0.6f/cm2m，属于带压开采的安全区。在无导水构造的情况下奥陶系石灰岩含水层水对矿井安全生产影响不大。石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙含水层组井田内均被覆盖，该含水层组主要为L5、L4、L3+L2、L1四层石灰岩，平均厚度为4.41、9.02、7.02、2.60m，总计23.05m，石灰岩溶裂隙较发育。区域4号孔太原组水位为843.49m，单位涌水量为0.246L/sm，渗透系数为0.08218md；区域6号孔太原组水位为846.23m，单位涌水量为0.00153Lsm，渗透系数为0.00675md，富水性中等。二叠系山西组砂岩裂隙含水组井田内均被覆盖，含水层多为中、粗粒砂岩，有少量砾岩，厚度变化大。6号孔单位涌水量为000147L/sm，渗透系数为 0.0031md，属弱含水层。二叠系石盒子组砂岩裂隙含水层组井田内均被覆盖，含水层岩性为中、粗粒砂岩。由于该含水层埋藏浅，风化裂隙发育，故易于接受大气降水补给，富水性较好。井田北部外大的沟谷中有出露，一般泉流量10m3/d左右，最大单井涌水量达80m3d。水位标高870-945m。第四系及上第三系孔隙含水层组第四系中、上更新统广泛分布于井田梁峁之处，其含水层连续性差，基本不含水，补给条件也不好。上第三系上新统一般出露于沟谷中，含水层为底部半胶结状砾石层，由于其不整合于基岩上，与基岩风化带可构成较好的含水层。据调查，附近水源村水井单井出水量为 80.4m3/d。（二）、隔水层山西组隔水层山西组5号煤层下有一稳定连续的泥岩地层，包括K3之下的钙质泥岩。由于山西组含水层富水性弱，且井田及外围未发现断层等构造存在，因此可将该泥岩地层视作山西组煤层与太原组灰岩含水层间较好的隔水层。本溪组隔水层据井田西南部外约2.5km的ZK8号孔揭露，本溪组厚度45.33m，是一套以泥岩、砂质泥岩、粘土岩、铁铝岩为主，夹少量灰岩和砂岩的地层，再加 9号煤下以泥岩、砂质泥岩为主的无煤段，总厚度达67.63m左右，区域上连续稳定，是9号煤与奥陶系灰岩含水层之间较好的隔水层。（三）、矿井充水因素分析1、井田内水文地质特征及与相邻矿井情况：井田所属区域水文地质分区为柳林泉域，位于柳林泉域西部边缘之中段，井田内均被新生界地层所覆盖。井田总体地势南高北低，矿区及附近沟谷中的季节性流水向西汇入湫水河，湫水河向西南流入黄河。井田内无常年地表水体，仅发育较大的黄土冲沟，雨季时有短暂的洪水流泄排洪渠道。该矿周边相邻矿井的开采巷道均未进入本井田，其开采情况对本井田无影响。矿井正常涌水量5m3/h,最大涌水量10m3/h。2、井田充水因素分析a、顶板水4号煤层的充水因素，主要是井筒中基岩与松散层接触部位的松散层底砾岩水及砂岩含水层水，顶板一般没有大的水量渗出，开采中也不会造成大的地表水侵入。b、采空区积水井田内4号煤层采空区有一定积水，故在今后采掘中应坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先冶后采”的原则，做好对采空区积水的探防工作，防止发生透水事故。c、奥灰岩溶水井田内4号煤层存在大面积承压开采区，虽经计算，4#煤层突水系数为0.11f/cm2m，小于带压开采的最低下限0.6f/cm2m，属于带压开采的安全区。在无导水构造的情况下奥陶系石灰岩含水层水对矿井安全生产影响不大，但矿井在生产中必须加强对隐伏构造的探测，并按规定留设隔离煤柱，以防构造导水，造成水害。（四）、涌水量矿井正常涌水量5m3/h,最大涌水量10m3/h。三、井下水患的预测预报因本矿开采水平较低，所以涌水量较大。但本矿所属井田构造以单斜为主，除边缘以外，区内断层较少，构造裂隙发育较微，为较弱含水层。各含水层夹于厚度大而多的隔水层中，彼此水力联系甚微，地表与地下水联系均差，故可知井田内水文地质条件属简单型。下山主要开拓巷道，涌水量较大，达10m3/h，只要做好排水工作，勤挖排水沟，预计不会发生大的水灾事故，掘进巷道严守“有掘必探、先探后掘”的原则，空巷中不要让水积聚。本矿井属新投产矿井，矿区内无古空积水现象，经本矿技术人员与相邻矿井有关人员配合，进行了实测，测量结果与相邻矿井无相通现象，预测不会发生古空水害。井口标高高于历年洪水最高水位，但每年也需做好井上防排水的工作。四、防治水工程项目及工程量（一）地面1、井口附近、工业广场和生活区的排水沟在雨季前必须清理疏通。2、清理疏通排水涵洞、排水沟渠300米。3、加固防洪堤坝100米。（二）井下1、井下巷道排水沟、水仓在雨季前必须安排清理一次，井下主要排水设备在雨季前，必须全面检修一次，发现问题及时处理。2、要坚持：“有掘必探，先探后掘”的探放水原则。留设不少于20米的矿界保安煤柱。3、严密注视新窑煤矿的采掘动向，防止其打通把水放过来。4、顺槽掘进至矿界保安煤柱70米时，要加强对后庄煤矿历史采空区的观察，防止有害气体的伤害及其古空水的威胁。5、增加排水设施的投入，加添1200米2寸排水管。坚持排水设施的日常检修。6、矿领导跟班时注意矿井水情的变化及涌水量的异常情况。7、有计划地培训探放水人员。五、探放水工程计划及流水、避灾路线（一） 探水工作面现状本矿在4号煤层中施工的巷道，探水主要对象是自采区的采空水、相邻矿井的矿界和奥灰水隐伏地质构造的导水带。1、 下山巷道沿煤层底板下山方向掘进，坡度10左右，工字钢支护，梯形断面,断面尺寸2.42=4.8m2。下山中部设有临时水仓，铺有2寸排水管2趟，安有 D12259型水泵2台。2、顺槽巷道顺槽巷道在4煤层中掘进，净断面积3.8，方位210，沿煤层底板方向掘进，坡度3左右。工作面的水沿坡度自动流入水仓，中部设有临时水仓，铺有2寸排水管2趟，安有 D12259型水泵2台。（二） 探水前的准备工作1、供电方面准备供电电源：一趟来自林家坪35KV变电站10KV母线段，一趟采用三交110KV变电站10KV电源备用，任一回线路均能满足全矿井负荷需求。另自备发电机组，电源满足探水要求，一旦停电，能保证在10分钟内供电。2、 排水方面的准备工作（1）水泵、水管在探水前，对所探区域内的主水泵、备用泵、检修泵、排水管、阀门等排水设施进行全面检查维修，保证完好，待机备用。（2）水仓探水前将临时水仓、排水沟清理干净，疏通排水渠道。（3）探水前，必须将水仓内的水排完，增加水仓容量。3、探水钻机配备不少于两台型号为TXU-75A探水钻，并保证探水钻台台完好。4、安全出口主、副井有梯子间、防坠罐，回风立井也有梯子间和特殊情况下的升井设备，在探水期间要专人检查维护。5、自救器为防止探水中发生意外，所有入井人员必须佩戴自救器。6、通风掘进工作面采用局扇通风，直径 500mm的抗静电阻燃胶质风筒，在探水期间加强检查维护。7、通讯在探水工作面、井底都安装有防爆电话，工作面、井底、调度室及领导办公室都能直接联系。8、其它在探水前把探水所用的风筒、管路、电线、管子、阀门、木料、木棚等设施、设备、工具、材料都备好，存放在工作面附近指定地点。 （三） 探水施工1、探水线的确定矿界以外至少100m范围内邻矿的井田位置、开采范围、积水情况标绘在井上下工程对照图上。古井、古空区、相邻矿井空区及自采空区范围，并对积水区划定三线，即积水线、警戒线、探水线。采掘工作面接近古空积水区探水线时，必须进行探水，古空积水区防水三线的确定原则：（1）年代久远的古井，开采范围不清时，以调查分析积水线外推150米为探水线，再外推100米为警戒线。（2）资料较确切的老空积水边界外推100米为探水线，再外推50米为警戒线。（3）封孔不良的钻孔，按照偏斜资料，确定探水线，但不得小于30米。（4）接近含水层、含水断层、外推50米为探水线，再外推50米为警戒线。2、首探孔的确定 采掘工作面出现下列情况之一的，必须停止作业，进行探水。（1）工作面出现透水预兆的（2）工作面遇到断层、褶曲等地质构造的（3）工作面临近老空、钻孔、报废巷道的（4）工作面进入积水区探水线的（5）水文地质资料不清的采掘工作面或其它工作地点发现有挂红、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、产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，立即报告矿调度室，撤出所有受水威胁地点的人员，并采取防水措施。3、钻孔的确定下山巷道、顺槽都是沿着煤层底板掘进，布置成“小夹角”扇形钻空。（1） 钻孔位置、角度的确定根据水文地质资料，探水的主要对象是对隐伏地质构造的导水带和采空区积水，前者采用“大夹角”扇形布置，布置在底板上，钻孔数每组3个，孔间距100，夹角15；后者采用“小夹角”扇形布置，布置在上帮、下帮和迎头，钻孔数每组3个，夹角3。具体参数见掘进工作面探水钻孔布置图。A、“大夹角”扇形布置图(单位:米)0.31.01.00.3 601515。 正视图 俯视图 右视图B、“小夹角”扇形布置图(单位:米)1）上帮钻孔布置图(30 0.40.50.50.3正视图60俯视图33右视图 2)下帮钻孔布置图0.40.50.50.3正视图60俯视图33右视图3) 迎头钻孔布置图0.21.01.00.2正视图33俯视图60右视图(2)钻孔深度及超前距离的确定采用边探水边掘进的探水方案进行探水，根据水文地质资料的水压、水量和以往的探水经验，探水设备、探水技术水平综合考虑，确定探水孔深60m，超前距离20 m，每探一次允许掘进距离为40 m。(3)钻孔直径在无特殊情况下，采用探水孔放出水，考虑到既可以使涌水顺利排出，又能防止涌水过大发生意外，控制涌水安全，故探水口直径取50mm。(四) 帮距探水钻孔一般不少于3个，一个中心一眼，余下为斜眼，并与中心眼成一定角度。中心眼中点与最外边斜眼终点间的距离为帮距，帮距应等于或略小于超前距离。(五) 钻孔密度钻孔密度是指允许掘进距离的终点处，各探水孔之间的距离，一般钻孔之间相距不大于3米。（六）探水工序安排1、 探水前应先加固探水工作面的支护，采用戴帽点柱，加强工作面的临时支护。无论是木棚架支护或工字钢支护，都必须加强。2、 加固工作面后，接下来按设计的钻孔位置按规定的方位角、倾角进行钻孔。如水压较大时，用套管法控制。先钻直径75mm的套管孔，孔探5m，用以安装套管，套管用平车内胎缠绕上，用锤打入套管孔内，要打严打实，在套管外部焊垂直于套管的固定管，并在固定管上打两根戗柱，钻杆通过套管工作达到了控制水的目的。在水压较大时，为防止套管冲出，套管外部安装100mm的阀门控制。如水压太大，采用带有止动光环的套管，混凝土固定在围岩中（或煤、岩中），钻杆通过套管工作，控制涌水。3、 钻探开始前，瓦斯员首先检查瓦斯，同时当班负责人、现场指挥员都必须在场。4、 再钻探过程中带班负责人对本班钻探方向、深度，如有异常情况写在记录本上，并及时向领导汇报。（七）流水路线下山巷道的水用小型潜水泵排至中部水仓，顺槽巷道的水沿坡度自然流出经澄清池后流入中部水仓，集中用D12259型水泵排入主水仓。（八）避灾路线水灾事故的撤离应