恒升煤业防治水工作汇报讲义.ppt

日期：2014年8月26日,第一章矿井基本概况第二章矿井防治水现状第三章采掘两面正常“有掘必探”、“有采必探”的执行情况第四章探放老空水第五章水害应急预案和现场处置方案第六章矿井防治水工作综合评价第七章下一步工作思路,第一章矿井概况,1、矿井基本概况,2、开拓方式,皖北煤电集团临汾天煜恒昇煤业有限公司位于山西省临汾市尧都区一平垣乡境内，临汾与蒲县交界临午一级公路39Km处。矿井生产能力核定120万t/a。批准开采2-11#煤层，井田面积5.6883km2。目前开采9+10号煤层，厚度为4.397.66m，平均煤厚5.63m。,井田采用斜立井混合开拓方式，矿井生产格局为一采两掘，9202回采工作面,9104机巷和9104风巷掘进工作面。9202回采工作面采用MG300/730-WD型双滚筒采煤机，SZZ1000/400转载机，支架采用ZF5600/18/35型液压支架、ZFT14000/21/35端头支架，全部垮落法管理顶板，两个综掘工作面：9104风巷、9104机巷均采用EBZ160型掘进机掘进。,4、供电系统本矿井地面设有35kv变电所一座，安装2台SZ10-10000/35型变压器35/10kv10000KVA（1台使用1台备用）双回路进线，一回路来自老腰110kv变电站，线路单长7.5km，采用LGJ-185导线至变电所。另一路引自核桃凹35kv变电站，线路单长7.4km，采用LGJ-185导线至变电所。井下有中央变电所和采区变电所各一座。,3、通风系统矿井采用全负压抽出式机械通风，通风方式为中央并列式，主斜井、副立井进风，专用回风井回风。地面通风机房安装2台FBDCZ23型轴流式矿井通风机，配用电动机功率2185KW，一台工作，一台带电备用。采用风机反转方式反风，各采、掘工作面都采用独立通风。目前矿井总进风4792m3/min,总回风量4893m3/min；矿井有效风量4459m3/min，矿井有效风量率91%。相对瓦斯涌出量为0.79m3/t，绝对瓦斯涌出量为2.07m3/min，属瓦斯矿井。煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为级。,第二章矿井防治水现状,1、地面水文情况,井田地表水属黄河流域昕水河水系，区内沟谷发育，多为“V”字形，较大的沟有前坡河沟、骆驼沟、木炭沟等。区内无大的河流等地表水体，坡河沟内有一季节性小河，日常流水量为0.20.4m3/s，干旱季节细流，下雨时上涨。其余沟谷平时一般无水流，若遇暴雨，常有洪水发生，但数小时后即减退消失。井田北部沟谷雨水主要汇集于井田东部边界处的前坡河沟，并向北注入张川河，张川河向西北流经曹村注入昕水河。井田南部沟谷雨水主要汇集于井田南部的界平沟,向南流至边界外的骆驼沟，向西经蒲县黑龙关流入昕水河。张川河位于井田北部，水向西北流经曹村在岔上注入昕水河，昕水河经蒲县至大宁汇入黄河。,主、副井及风井口标高分别为1290.057m，1295.576m，1294.844m。对应处沟底标高分别为1287m，1285m、1280m。按井口防洪设计百年一遇考虑，主、副井口可能受洪水威胁，由于界平沟汇水面积小，各井口受洪水威胁危险性小。另外，工业场地占了界平沟河道，为了保证沟内洪水的排泄，场地下面需修排洪涵洞。,第二节地面防治水,井下水沿立井、主斜井排水管路流入地面蓄水池（共3个，2个容200m3，1个300m3），净化处理后再做为生产用水。其中主斜井泵房通过一趟6寸和一趟4寸管理由主斜井排至地面；中央水房房通过2趟6寸管路由回风井排至地面，管理均安设配套闸阀。地面工广、生活区内均设置了防洪沟渠，每年汛期前对各沟渠进行了彻底清理，以保证最大排水能量；汛期雨水沿各沟渠最终汇入矿西南部的界平沟。,与临汾市气象部门进行联系，建立健全了灾害性天气预警和预防机制，成立了雨季“三防”领导指挥机构，并对抢险队伍进行了专业培训，设置了雨季“三防”物资专用库，并备足了所需抢险物资。汛期时及时掌握可能暴雨洪水灾害信息，密切关注灾害性天气的预报预警信息；及时掌握汛情水情，并采取安全防范措施；加强与周边相邻矿井信息沟通，发现矿井出现异常情况时，立即向周边相邻矿井进行预警。制定了雨季“三防”应急预案，当单日降雨量达50mm以上时，由调度指挥中心调度员汇报矿长、值班矿长后，矿长根部不同灾情启动抢险预案，由调度人员依次通知各作业面的人员升井，监控人员统计人数等。,1、矿井地质及水文地质条件本井田总体发育简单的背斜构造，断层和陷落柱规模较小，未受岩浆岩影响。地质构造复杂程度为简单。根据2011年11月由山西地宝能源有限公司提交的安徽省皖北煤电集团临汾天煜恒昇煤业有限责任公司矿井水文地质类型划分报告，我矿水文地质类型划分为中等。井田内发育断层15条，落差大于4m的有3条；在2、9+10号回采和掘进过程中，在井田内发现7个陷落柱。,第二节井下防治水,断层基本情况一览表,陷落柱基本情况统计表,附近只有1703号（井田外东南1000m处）钻孔揭露，裂隙溶洞发育，钻进中段时消耗量立即出现15m3/h的全漏，观测静止水位标高为828.66m，含水丰富。,岩性以泥灰岩及灰色白云岩为主，并有石灰岩、白云岩、角砾状泥灰岩及石膏层，致密坚硬，纤维状石膏一般以薄片状、脉状、网格状与泥灰岩交织在一起，局部为薄层状石膏，可视为良好的相对隔水层。,1）上马家沟组厚层状灰质白云岩-石灰岩岩溶含水层,2）峰峰组下段泥质灰岩夹石膏层,岩溶裂隙发育程度差异性明显，一般富水性较弱。,3）峰峰组上段块状石灰岩岩溶含水层,（1）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层,（2）、石炭系太原组灰岩含水层主要由K2、K3、K4灰岩组成：K4石灰岩为7号煤层顶板，岩性为深灰岩，致密块状，局部质不纯含泥质，裂隙较发育，钻液消耗量一般在0.1-1.00m3/h，个别达15m3/h全漏属含水性较弱、局部为中等的含水层。K3石灰岩为8号煤层直接充水含水层，岩性为深灰色，块状，质较纯，裂隙较发育，钻液消耗量一般在0.30-0.60m3/h，个别钻孔有所增大，属含水性较弱的含水层。K2石灰岩岩溶裂隙含水层为下组9、10、11号煤层直接充水含水层，岩性为深灰岩，致密，坚硬，含燧石结核，中夹薄层灰黑色泥岩；粉砂岩，北部裂隙发育，多数钻孔出现15m3/h的全漏，根据简易水文观测及抽水试验表明含水层富水性较强。,矿井充水性图,经调查，恒昇煤业周边矿井2、9+10号煤层采空区存在一定量的采空积水。2号煤层部分采空，有积水11处，积水面积约534133m2，积水量约167336m3。9+10号煤层采空区的3处积水，积水面积约278537m2，积水量约40194m3。,周边采空区积水情况表,4、井下排水系统,矿井地质结构简单，水文地质类型为中等。矿井正常涌水量为26.5m3/h,矿井最大涌水量为80m3/h。矿井排水能力达到300m3/h，满足矿井生产需求。,中央水仓,有效容量为1200m3，水仓采用主、副水仓分别布置形式。在中央排水泵房安装三台MD85-804型离心式水泵，流量为85m3/h。经两趟1596无缝钢管经立井井筒排到地面；,主斜井底水仓,主斜井水仓容积1500m3，安装两台MD85-459型水泵，一台工作、一台备用，安装3趟排水管路，其中一趟108无缝钢管和一趟159无缝钢管沿主斜井直接通往地面蓄水池，一趟108无缝钢管沿南翼轨道巷通向中央水仓。,清水仓,有效容量为80m3，安装两台MD85-459型离心泵和1台BQS12.5-100-9.2型潜水泵。,东翼水仓,东翼采区水仓主体工程已施工完毕，正进行喷浆、浇注工作，容积约800m3。,5、充水现状,恒昇煤业矿井充水主要为上覆2煤采空区积水和掘进巷道煤层顶板裂隙的渗水、滴水、淋水，且淋水点位置随着巷道的掘进进度而间断出现，均为短期性的，涌水时间不等，原来的出水点渗淋水量逐渐减少甚至变为零。,9+10号煤层井下涌（出）水点情况表,6、现采掘区域地面物探成果,2010年9月27日2010年12月20日安徽省煤田地质局物探测量队在恒晋和恒昇井田范围进行了地面瞬变电磁工作，于2011年3月提交了安徽省皖北煤电集团临汾天煜能源发展有限公司（地面）瞬变电磁法勘探报告。该次地面瞬变电磁法工作共完成40m20m（部分20m20m）网度大定源回线装置瞬变电磁物理点17483个，其中：试验点240个，坐标点15356个，加密点931个，检查点956个，施工面积18.0km2，实际控制面积12.2133km2，达到A级要求，均满足规范和设计要求。并采取了多种手段处理和解释勘探资料，圈定了2号9+10号煤层的采空区范围，以及积水情况。基本查明了煤系地层的主要含水层的富水性特征。,本井田北邻山西煤炭运销集团昊锦塬煤业有限公司；东部邻安徽省皖北煤电集团临汾天煜恒晋煤业有限责任公司；南部邻山西临汾西山生辉煤业有限公司；西部邻山西潞安集团蒲县黑龙关煤业有限公司；西南部邻山西潞安蒲县伊田煤业有限公司。按照山西省质量标准化要求，与周边各矿井每季度进行一次采掘工程平面图及水文地质资料交换。详见四邻关系图。,7、周边矿井,黑龙关煤业有限公司由原黑龙关煤业有限公司、刘家庄坑口、刘家庄大队坑口、蒲县邱家窑煤业有限公司、铁厂煤矿整合而成。与本矿相邻的为刘家庄坑口和刘家庄大队坑口，两煤矿曾开采2号煤层，9+10号煤层未开采。采煤方法为刀柱式炮采，该矿已关闭。为低瓦斯矿井。经调查，该矿井与本井田无越界开采现象。由于其煤层标高高于本井田，且和本井田相邻，采空积水对本井田2号煤层的开采有较大的影响。,伊田煤业有限公司由山西蒲县伊田肥煤业有限公司、山西蒲县刘家山煤矿有限公司、山西蒲县黑龙关下口煤矿有限公司（关闭）、山西蒲县山中煤业有限公司、山西蒲县红道乡煤矿有限公司（关闭）整合而成。与本矿相邻的为山西蒲县刘家山煤矿有限公司，该矿开采2号煤层，9+10号煤层未开采。采煤方法为壁式炮采。为低瓦斯矿井。经调查，该矿井与本井田无越界开采现象。采空积水距本井田尚有一定距离，采空积水对本井田影响小。,昊锦塬煤业由山西蒲县金佛鑫煤业有限公司（关闭）、山西蒲县坡河煤矿有限公司（关闭）、山西蒲县曹村煤矿有限公司（保留）、山西蒲县龙祥煤业有限公司（关闭）、山西蒲县庆祥煤业有限公司（关闭）整合而成。与本井田相邻处为龙祥和庆祥煤业有限公司，庆祥煤业曾开采2号煤层，9+10号煤层未开采；龙祥煤业2号煤层已采空，在9+10号煤层布置有巷道，但未开采，两矿井已关闭。为瓦斯矿井。经调查，该矿井与本井田无越界开采现象。2号煤层采空区本井田相邻，采空积水对本井田2号煤层的开采有一定影响。,恒晋煤业为单独保留矿井，2003年建井，批准开采2号、9+10号煤层，设计生产能力60万t/a，采用立井开拓。开采9+10号煤层，2号煤层仅布置了巷道，未进行开采。9+10号煤层采用悬移支架放顶煤炮采工艺，顶板管理方式采用铺金属网假顶全部垮落法管理方式。该矿2号煤层与本井田北部接壤处，存在坡河村煤矿破坏区连通，9+10号煤层采掘系统与本井田相邻。为低瓦斯矿井。经调查，该矿井与本井田无越界开采现象。9+10号煤层采掘系统与本井田相邻。该处其煤层标高位于同一岩层走向上，和本井田相邻，采空积水对本井田9+10号煤层的开采有一定影响。,生辉煤业有限公司由核桃凹煤矿、宝泽林煤矿、什一林煤矿、七一煤矿、闫马庄煤矿、生胜宇祥煤矿、蟒王煤矿、郑家庄煤矿整合而成。与本矿相邻的为宝泽林煤矿，该矿开采9+10号煤层，无越界开采现象。2号煤层未开采。采煤方法为刀柱式炮采，该矿已关闭。为低瓦斯矿井。由于其煤层标高低于本井田，采空积水对本井田影响小。,煤矿水灾害危险源直接威胁着整个煤矿的安全,随着矿井向纵深方向开采,对煤矿水灾害加以控制,对其所造成的突发事件妥善处置,是确保煤矿安全生产的重要条件。我矿可能存在的水害危险源有顶板水、老空水和构造水造成的透水和突水。,矿井水害现状评估井田内有15条断层和7个陷落柱，均是干涩型，一般富水性弱，对采掘影响较小；另外当采矿过程中顶板冒落所产生的导水裂隙带导通上覆含水层，则有可能造成采空区积水；井田范围内无封闭不良钻孔；隐伏古小窑口也可能造成透水事故。因此在开采过程中，严格按照“预测预报,有掘必探,先探后掘，先治后采”的原则，以确保矿井安全生产。同时对周围相邻矿井的采空区分布情况和积水程度进行进一步调查和探测，以便采取相应防范措施，避免出现透水事故。,恒昇煤业设立了地测科和建立了探放水队伍。现地测科共7人，地质防治水4人，测量组3人；探放队共11人。,恒昇煤业地测科技术人员名单,探放队现有11人，均已取得探放水工特种作业操作证。现探放队共有钻机6台。,探放水钻机设备及使用管理情况表,第三章采掘两面正常“有掘必探”、“有采必探”的执行情况,第一节、掘进工作面（以9104机巷为例）,调查、收集资料,编制探放水设计,审批,依据设计编制措施,审批后贯彻,按要求钻探施工,物探流程图,钻孔参数表,到探放水位置,地测科,探放队,掘进队,停掘通知单,钻探,钻探结束,地测科,探放水通知单,安全确认移交允许进尺通知单,开始掘进,有关科室验收合格,牌版、验收单和台账三对照,钻探施工,钻探施工前,1、检查掘进工作面的排水系统是否完善；,2、检查迎头瓦斯浓度、煤壁和巷道支护情况等是否达到施工要求；,3、然后检查安全撤退路线是否畅通以及迎头通信电话配备情况；,4、最后调整好钻孔参数，电话汇报调度中心批准后按要求安全施工。,每个钻孔钻进结束后，电话汇报调度中心，由调度组织当班安监员、瓦检员及矿跟班人员现场对钻探方位、角度及钻探深度等进行联合验收并签字。每组钻探结束后，由地测科检查物探牌版、钻场牌版、钻孔牌版以及钻探安全移交牌版的填写规范一致后，并下达安全确认移交单，掘进队方可进行掘进施工。,钻探工程总结,探放水工作定期进行工程总结，对钻探过程中发现的地质及水文地质异常及时分析并处理汇报，定期对工作中存在的问题及时完善。掘进过程中严格执行钻探现场验收制度、安全确认签字移交制度及钻探、掘进业务联系单制度，做到流程规范，责任到位。,9202工作面外段探放水是指探明9202工作面（外段）顶部岩层富水异常区积水、2号煤层疑似采空区积水、同层水和隐伏构造水等水文情况，并进行超前探查及疏放，从而确保9202工作面（外段）的安全回采。,9202工作面（外段）形成,编制设计和措施并审批,贯彻措施后施工,探同层水50m一孔,钻探施工,钻探施工前,1、检查掘进工作面的排水系统是否完善；,2、检查迎头瓦斯浓度、煤壁和巷道支护情况等是否达到施工要求；,3、然后检查安全撤退路线是否畅通以及迎头通信电话配备情况；,4、最后调整好钻孔参数，电话汇报调度中心批准后按要求安全施工。,每个钻孔钻进结束后，电话汇报调度中心，调度组织安监员、技术员及矿跟班人员进行联合验收并签字。每孔在验收结束后，填写并挂好钻孔牌版，再进行下一钻孔施工。遇钻探异常时，及时汇报并处理。,每一钻孔施工结束后，总结该钻孔的施工情况，对出现的异常问题分析处理，收集画出该钻孔剖面，总结分析9+10煤与2煤间距并调整下一钻孔参数。,（1）摸清规律：针对构造和富水异常区的钻孔施工，以及对异常区的空间位置、富水强度和岩层分布等因素进行综合分析,探清查明了9+10煤与2煤的层间距和上覆岩层的富水性强度，为以后的工作面回采和井田内探放水工作奠定好的基础。,9202工作面（外段）钻探施工总结,（2）消除隐患：9202工作面（外段）探放水工作，探异常区共设计11孔，4孔出水，基本查明了2煤采空区积水范围并疏放了积水，累计共疏放水8万m3，消除了水患。探同层水设计10孔，均未见出水异常。,我矿在掘进施工西二回风下山时在同一煤层9202工作面采空积水区下方施工，因此掘进时需加强超前探放水工作，确保安全掘进。,9202工作面靠风巷附近区域位于该强富水异常区内。掘进过程中风巷顶板多处出现淋、滴水现象，其中最大淋水量10m3/h，水质化验分析均为k2灰岩顶板裂隙水，9202工作面回采时已疏放。考虑到9202工作面回采后由于受冒裂“三带”及采动破坏的影响，水沿着裂隙通道涌向工作面采空区。因风巷回采位置72m处时，水位不在上升，进一步确认水压值为0.12Mp，由此推算沿切眼方向上升至98m处不在上升。根据水压值计算得知，该采空区积水面积为4021m2，积水量3600m2.由以上计算得知，积水界线位于9202风巷切眼口98m，由此外推60m为探水线，在外推60m为警戒线。,探9202工作面采空区积水施工平面位置图,西二回风下山工作面探放水钻孔参数表,探水情况及总结该工程共施工5孔，工程量490m，其中单孔最大出水量3.0m3/h，累计疏放水3500m3，由于9202工作面采空区水是动态的，至今仍有2孔出水，水量约0.3m3/h。为防止新鲜空气进采空区，疏干的孔已封堵，出水孔安装了一“U”管路，阻止新鲜空气进入采空区。由于在煤层里探放水，煤层裂隙较发育，固管效果不理想，但是由于该采空区水压较小，实际工作中影响不大。,水害事故发生后,水灾事故应急救援指挥部,抢险救灾组,由救护队、应急抢险指挥部成员和有关人员组成，组长由矿长担任；救护队必须在规定的时间内赶到事故现场，根据现场指挥部制定的救灾方案，制定出具体的行动计划和安全技术措施，完成对灾区遇险遇难人员的救援和事故处理工作。负责提供救灾必备的技术资料，同时根据入井人员的识别卡和领取矿灯情况，查清入井人员的人数和姓名，根据具体情况，决定救护队营救方法。,后勤保障组,由经营管理部组成，组长由经营部长担任，负责救灾所需各类物资、器材的筹备，解决好救灾人员的食宿等问题。,公安保卫组,由综合办公室组成，组长由办公室主任担任，负责治安保卫。维护矿区的正常秩序，并在井口附近设专人警戒，严禁非救灾人员逗留、围观和入井，防止有人闹事影响救援工作；根据事故情况决定是否对矿井有关人员采取强制性措施进行监审。,医疗救护组,由医院工作人员组成，组长由医院院长担任，负责制定救护方案，抢救伤员和伤员的转运工作。,善后处理组,由人力资源部组成，组长由人力资源部部长担任，负责做好遇难人员的善后处理、家属的安置及社会的稳定工作。,事故调查组,由生产技术部、安全管理部、通防部等部门组成，组长由总工程师担任，负责调查事故经过、原因和鉴定，追究事故责任，负责事故报告工作。,（1）信息收集和报告恒昇煤业为煤矿生产安全事故的报告主体。要立即按有关规定向尧都区煤炭管理部门及相关部门上报事故情况，信息主要包括煤矿的地址、经济性质、从业人数、隶属关系、产量等内容，周边区域的单位、社区、重要基础设施、道路等情况；水灾事故的伤亡情况、性质、抢险方案、救灾能力等基本情况。,（2）事故报告程序事故现场人或知情人矿调度指挥中心事故有扩大危险（事故现场或井下人员迅速撤离）矿值班领导矿长、总工程师成立应急抢险指挥部向北方公司和尧都区煤管局汇报事故无扩大危险（事故现场或井下人员协助抢救）清点人数（矿灯房或井口打卡房）清点人数（事故区队）。,（3）新闻发布由指挥部明确专人负责，防止新闻报道失实，影响抢险救援工作。,水害事故汇报,恢复正常状态的程序现场应急救援工作完成后，各救援工作小组负责人如实向应急抢险指挥部汇报情况，经指挥部认真核实达到恢复正常状态条件，批准应急救援队伍撤离现场后，宣布应急救援工作结束，并向上级部门救援指挥部汇报。,后期处置应急救援工作结束后，参加救援的部门和单位要认真核对参加抢险救援人员，清点装备、器材；核算救援费用，整理抢险救援记录、图纸，3日内写出救援报告。安全管理部组织有关部门勘察事故现场，对事故进行初步调查分析，查明事故原因，组织制定防范措施。应急救援过程应保存完整的应急救援记录、方案、文件、图纸等文字和音像资料。,4、水灾治理根据治理措施，由本矿相关单位对水灾进行治理，如本矿没有能力治理时，则立即向上级请求支援，请相关单位协助治理。,5、经验总结水灾事故处理结束，必须由地测科总结出水原因、治理经验，相关单位总结处理经验，并汇总到总工程师，由总工程师带领各单位相关人员交流学习，总结经验教训。,第六章矿井防治水工作综合评价,1、矿井防治水工作必备条件矿井排水系统完善可靠，排水能力满足需要；各水仓满足