煤矿综合防治水措施

1、九矿综合防治水措施一、概括1、编制目的和依据水害是煤矿五大自然灾害之一，它将直接威胁矿井的安全，我矿近阶段在水害综合防治方面作了大量的工作，并取得了一定的成绩。在今后的工作中，为保证矿井不受或少受水害的威胁，依据矿井综合防治水措施编制提纲，结合我矿实际情况，编制九矿综合防治措施。2、矿井基本水文地质特征九矿井田位于太行山东麓，太行山隆起带与华北平原沉降带之间过渡带，区内总的地势是西高东低，最高点位于二号风井东南，海拨269.40米，最低点位于07003钻孔处，海拨145.12米，相对最大高差124.28米，该区属山前丘陵地形。该区地下水除接受大气降雨补给外，主要来自太行山侧向迳流补给，为区域地

2、下水的排泄带。据该区水文地质资料，西部山区补给面积约2125平方公里，透水性良好的寒武系、奥陶系石灰岩大面积裸露地表，具有良好的天然补给条件。地下水沿岩溶裂隙发育带汇集于山前地带，运移中遇到断层或弱透水岩层的阻滞，在低洼处、沟谷中排泄于地表形成泉，距九矿约两公里有著名的小南海泉群，出露标高122.00米，涌水量3.4m3/秒，补给洹河(善应河)。九矿井田内无长年性河流，只有一条间歇性冲沟叫豆马庄河，平时基本无水，主要为九矿井下水的排泄通道，雨季大雨过后有水流过。距井田北约两公里有善应河，由西向东流经矿区北部，在小南海以上河段，流量很小，一般仅有0.50.1m3/秒，流径小南海一带，由小南海(由

3、57个小泉组成，总称小南海)泉水补给，流量增加至613m3/秒，一般为67m3/秒，最大洪水量达867m3/秒。区内主要含水层有第三系砾岩含水层、二迭系砂岩含水层、八层灰岩含水层、二层灰岩含水层、奥陶系灰岩含水层。各含水层之间由砂质泥岩、泥岩组成良好的隔水层。地下水总的流向是由西向东，地下水的运动、储存与排泄，主要受构造与地形的控制。3、矿井充水因素分析及矿井水文地质类型(1) 矿井充水因素矿井充水的主要水源来自大气降水，其充水能力取决于含水层的储水空间大小和构造破坏程度及充水方式。通过对矿井历年来93个突水点的分析，认为矿井开采和两煤层时的直接充水含水层为l2和o2灰岩水。开采二1煤层的直接

4、充水含水层为顶板砂岩含水层，及其断层和老空常年积水，周边小煤窑出水等是矿井的主要充水因素。a、矿井在浅部采掘时，长期的老窖积水随着采掘过程放顶渗入工作面，或者顺着煤层顶底板向采掘巷道渗透，井下现有老窖出水点6个，突水量均小于5m3/h，对矿井 一般无大的影响。b、l2灰岩为、煤层顶板含水层，厚度小，虽有裂隙和小溶洞，但含水性小。九矿现、两层煤已不开采，近10年来l2灰岩含水层涌水量一直保持在12m3/h左右，对矿井充水影响 不大。c、o2灰岩含水层厚度大，裂隙岩溶发育，赋水条件好，含水丰富，现井下出水点基本上全部都在封闭巷道内，水量不清。根据原有资料，水量在70m3/h以上的有9处，最大一次突

5、水量为4090m3/h，导致九矿1980年淹井，该出水点已于1981年注浆堵塞。其次是1998年8月刘家沟矿出水顺北大巷老空区进入九矿，最大突水量为1774m3/h，造成九矿停产20多天。现矿井o2灰岩含水层是今后矿井充水威胁最大的含水层。d、二1煤上部砂岩含水层是二1煤开采期间最直接的长期充水水源，一般是在采空区初次大顶冒落后进入回采工作面或井巷揭露断层破碎带、顶板裂隙发育地段而进入矿井。井下现有13个出水点，水量一般为515m3/h，最大的一次是2504工作面，放大顶后出水量达到29.8m3/h，后稳定为14m3/h，因此，二1煤层顶板砂岩含水层虽然是二1煤回采期间的主要充水水源，但其突水

6、量一般较小，只要注意及时排放，一般不会对矿井带来太大的威胁。e、c3l8灰岩水：一般是在采掘工作面附近通过断层带或井巷工程直接揭露时进入矿井。九矿现巷道及钻孔实际揭露5处，其中-250并列回风上山巷道实际揭露无水。-420轨道上山巷道实际揭露出水量5m3/h， -420回风上山打钻疏放，最大出水量10m3/h，实测水压0.65mpa，-420胶带上山（下段）实际揭露出水量8m3/h，煤仓下口通风行人巷实际揭露出水量5m3/h。证明我矿生产区域内c3l8灰岩含水层浅部富水赋水性差。但下部赋水性不清，有条件时一定要采用物探的手段查找c3l8灰岩含水层段富水，然后进行疏水降压。f、地质构造因素：本区

7、内由于断层较多，地层切割严重，在井下采掘过程中，由于局部地质段静水压力条件的改变，断层带可能成为含水层水充入巷道的通道。如矿区南部f7边界断层，该断层落差140150米，我矿处在该断层的下降盘，二1煤层基本与对盘的l2灰岩对接。四矿断层附近煤层已回采，因此，该断层附近静水压力条件已发生改变，九矿在其附近回采时将再次破坏其储水条件，l2灰岩含水层和o2灰岩含水层有可能通过断层而导入九矿，因此在今后生产过程中，防止l2灰岩和o2灰岩水通过断层带突水尤为重要。g、周围小煤窖出水影响：近年来，由于周边小煤窖的乱采滥掘，破坏防水煤柱等，多次造成突水事故，给九矿安全生产带来很大威胁。如96年12月因刘家沟

8、小煤窖采动断层防水煤柱，造成o2灰岩突水淹井而影响九矿，造成九矿井下水量增大而停产近2个月。1998年8月刘家沟矿在地面注浆时因天气降雨而注浆中断造成水压增大，o2灰岩通过f924断层进入九矿，最大涌水量达到1790m3/h，造成全矿停产20天。因此，防止小煤窖出水在今后防治水工作中 也是非常重要的。h、大气降水：大气降水是井田主要充水来源，据历年来矿井涌水量及地下水位的观测，每年在7、8、9三个月雨季过后，矿井涌水量在9月增大，11月又下降，地下水位在8、9、10月也上涨，所以大气降雨对矿井充水有一定的影响。i、矿井涌水量的变化矿井涌水量由老空积水、煤层顶、底板含水层及岩层裂隙渗透淋水、周边

9、小煤窖突水影响及断层突水等充水因素组成。从矿井历年涌水量统计资料中可以看出，在过去主采下夹煤时，底板o2灰岩水对矿井涌水量变化的影响最大，近期开采二1煤层以来，虽然山西组砂岩水对生产影响较大，但制约矿井涌水量变化的仍然是o2灰岩水。矿井在1964年以前，开采面积较小，矿井涌水量来自老窖积水，老采区、l2及新采区巷道顶板淋水，涌水量一般在18148m3/h。1964年以后，矿井采掘面积不断扩大，矿井涌水量应有所增大，但由于历史原因，资料无法查找。到1991年，矿井已开采到+0水平，井下突水点81个，其中顶板l2灰岩涌水量29m3/h，底板o2灰岩突水点18个，涌水量1-4090m3/h。从80年

10、淹井后矿井涌水量统计资料看，突水量大于50m3/h有5次，均在采掘过程中触动断层而引起o2灰岩突水。1991年以后，井下突水点15个，其中二1煤层顶板砂岩突水点6个，水量一般为510m3/ ，最大29.8m3/ h。小煤窖o2灰岩突水影响5次，突水量1001790m3/h，从近10年来矿井涌水量成果得出，o2灰岩突水涌水量约占全矿井涌水量70%以上，顶板砂岩水约占7%以上，l2灰岩涌水量只占2%左右，充分证实o2灰岩突水严重威胁着矿井的安全 生产。今后在采掘过程中，应对断层带附近及其周围小煤窑防治水管理作为重点，以免发生突水事故。（2）、矿井水文地质条件类型该井田水文地质类型依据“矿井地质报告

11、”（2003年修编）经河南省煤炭工业局豫煤行200525号文件批复，我井田水文地质为中等矿井类型。4、井下防、排水系统（1）、防（隔）水系统：我矿历史主采石炭系下部的下夹煤，主要突水水源为o2灰岩水，井下建有防水闸门共7道，其中北翼石门两到1986年关闭，中央采区一道1989年关闭，南北大巷各一道1991关闭。32到防水墙将各出水口封闭。现下夹煤地区与二1煤地区的通道只有+15新大巷，+15新大巷建有两到防水闸门，能有效隔离两地区水患。（2）、排水系统：矿井现有+15水平及-250水平两个水仓，属二级排水。其中-250地区正常涌水量为83m3/h，水仓容量为1600 m3，有3台200d-43

12、9大泵，排水能力为515m3/h。+15水平正常涌水量为423m3/h，水仓容量为5664 m3，有5台md450-604及3台d450-605大泵，六台泵的实际联合排水能力为2166m3/h，能满足规程要求。二、矿井主要水害分析1、周围小煤窖出水影响：近年来，由于周边小煤窖的乱采滥掘，破坏防水煤柱等，多次造成突水事故，给九矿安全生产带来很大威胁。我矿现周边生产的小煤矿有4对，其中北沟矿位于我矿井天边界内，该矿开采下夹煤，开采煤层距o2灰岩含水层较近，现两矿井下资源基本枯竭，及有可能开采断层煤柱造成突水，是对我矿威胁最大的有一个矿井。其余三个矿均位于我矿井天边界外，开采煤层为二1煤，只要监督不

13、越层越界开采，一般对我矿影响不大。2、老空区积水影响：2505采空区有大量积水，25072上顺槽掘进期间已进行了打钻疏放，但不排除个别低凹处有少量积水, 25071工作面回采要密切注意水量变化，发现淋水突然增大，要立即查明原因，必要时打钻疏放。3、断层及裂隙、岩溶含水层突水：根据我矿现有资料分析，下部大断层不太发育，主要断层为我矿与四矿的f7边界断层及新副井北部的f153断层。f7断层根据四矿实际揭露，该断层不导水，我矿位于断层的下盘，已按规定留设了断层煤柱，预计威胁不大。f153断层为我矿下夹煤与二1煤分界断层，落差320m左右，二1煤与对盘o2灰岩对接，在起附近开采必须按规定留设防水煤柱。

14、我矿现开采二1煤生产区域主要含水层为二1煤顶板砂岩含水层组及c3l8灰岩含水层。二1煤顶板砂岩含水层组（s10s11s12），位于二1煤上1.969.97米，平均间距5.27米，厚2.6136.95米，平均厚16.64米，属孔隙、裂隙承压水。是二1煤顶板直接充水含水层，也是二1煤层回采期间最主要的长期充水水源。根据我矿历年开采资料，二1煤顶板砂岩含水层共发生突水13次，突水量为329.8m3/h。根据观测资料，顶板砂岩含水层出水点一般在48个月里有明显减小，个别出水点为0。该含水层原静止水位在15水平以上（15新大巷揭露），现水位已以降到150水平以下（23032工作面揭露），由此证明，二1煤

15、层顶板砂岩含水层富水性弱，水量不大易于疏干。水位随开采深度的增加而降低。c3l8灰岩含水层是二1煤层回采期间间接充水含水层，它位于二1煤层下3862.13米，平均为48.82米， 灰岩层厚度05.13米，平均3.85米，属岩溶裂隙承压水，岩溶裂隙发育不均衡，一般是通过地质构造向工作面进水。九矿现巷道及钻孔实际揭露5处，其中-250并列回风上山巷道实际揭露无水。-420轨道上山巷道实际揭露出水量5m3/h， -420回风上山打钻疏放，最大出水量10m3/h，实测水压0.65mpa，-420胶带上山（下段）实际揭露出水量8m3/h，煤仓下口通风行人巷实际揭露出水量5m3/h。证明我矿生产区域内c3

16、l8灰岩含水层浅部富水赋水性差。但下部赋水性不清，有条件时一定要采用物探的手段查找c3l8灰岩含水层段富水，然后进行疏水降压。三、矿井防治水措施（一）地表水防治措施1、地表水文地质调查：查明井田范围内及附近地面水流系统的汇水情况、了解当地历年降雨量、最高洪水位及由于采空区塌陷形成的积水洼地的积水范围及变化情况。对井口附近或塌陷区要定期检查地面裂缝的开裂情况，对可能以导水裂隙带沟通的裂缝必须及时充填。每年雨季之前必须对矿井所有塌陷区进行一次全面检查，发现有新的裂缝必须定期观测，及时充填，每次充填结束后要组织有关人员进行验收。2、老窑和生产小煤矿调查：对矿区周围报废的老窑和生产小煤矿要按时进行调查

17、，报废的老窑要设法及时填平，无法填平时应加高井口，防止降雨或山洪进入矿井而影响安全。对生产的小煤矿要按时进行检查，检查结果要及时填绘在相关图件上。 3、地表防治水工程：地面要建立相应的防治水工程，地面水文观测点、井、泉及地面观测孔要定期进行观测，每次观测要作好记录，并及时登录上帐。（二）井下防治水措施1、防周边小煤矿突水措施：(1)加强对矿井周边生产小煤矿的观测，特别是对有突水威胁的小煤矿要重点检查，及时测量其采掘活动范围，检查情况及时填绘上图，要求每半月至少检查一次，并建立专门记录本，将检查内容记录在案。(2)根据上级有关要求，各矿井下都有运转泵及备用泵，但有的矿井由于井下水太小或无水，各水

18、泵基本不开，因此，对现生产的小煤矿要经常检查其井下排水系统的运转情况，发现水泵不能正常运转的要限期维修或更换，到期没有维修或更换的要及时向上级打报告关停。(3)每个小煤矿井下都要标明标志点，标明距离断层煤柱的距离，时刻提醒矿主，严禁回采断层煤柱。(4)当发现小煤矿越界开采断层煤柱时应立即向小煤矿讲明危险性，责令其停止越界行为，并向上级有关部门汇报，及时消除威胁。(5)我矿+15水平井下泵房开泵及水泵维修工必须提高防水意识，按时交接班，持证上岗，不得迟到、早退、脱岗。水泵必须保证台台完好，并做到随时随地都能一次启动，易损件井下必须有备用，出现故障能立即排除。 (6)机电队每天必须对吸水小井进行检

19、查清理，保证吸水笼头不被煤淤埋，吸水小井水位必须压低到11个梯子以下，水仓容量保证2800m3以上的富余容积，以备水量增大给人员撤离留有余地。(7)我矿正常涌水量为450 m3/h左右，矿井综合排水能力为2166m3/h，当水泵司机发现水量突然增大，要及时向调度汇报，地质人员要及时分析水量增大原因，并及时向有关人员汇报，当发现水量增大到1000 m3/h，矿调度通知各单位启用防治水预案。2、防老空（老巷）水措施：（1）定期调查本矿采空区和相临煤矿老空区和废弃井巷的积水情况，对积水区位置、范围、标高、积水时间和积水量，要在矿井充水性图上用蓝线圈出积水范围，并外推60米用红线圈出探水警戒线。对未固

20、结的灭火灌浆区、有淤泥的废弃井巷、硐室也要在矿井充水性图上用蓝线圈出积水范围和探水警戒线。在采掘活动范围接近探水警戒线时，必须编制探放水设计，并制定安全技术措施，到位置后必须进行打钻疏放。当采掘活动范围接近探水警戒线时，地测部门必须向有关单位下发安全通知，施工单位必须执行“有掘必探，先探后掘，先探后采”的原则。（2）探放老空水的钻孔应成组布设，在平面上呈扇形，终孔位置应满足平距3米为准，厚煤层各钻孔的终孔垂距不得超过1.5米，并至少有一个见煤层顶板或底板的钻孔。（3）老空放水结束的标准必须有两个以上在原出水点以下的钻孔证实无水后，方可结束放水工程。探放水工程结束后要向施工单位下达探放水通知单，

21、其主要内容有探水地点、位置、钻孔数量、孔深、放水情况、允许向前掘进距离等。（4）探放水工程设计的编制内容按照公司生产矿井技术管理规范编制。探放采空区积水设计或措施，由矿总工程师组织审批，重大防治水工程报公司审批。3、防岩溶水措施：（1）建立健全地下水动态观测系统，坚持每月13次井上下水位及涌水量动态观测。(2)坚持每月一次逐头逐面的水害预测预报，报请总工程师审批或技术负责人审批，对有水害威胁的头面要制定相应的防治措施，并组织有关人员检查实施情况。（3）对各类断层，要按矿井水文地质规程规定的要求留设防水煤柱，并报上一级主管部门批准。巷道必须穿过断层的必须制定专项技术措施，报经矿总工程师或技术负责

22、人批准方可组织施工。（4）对煤层底板承压含水层，必须进行疏水降压，在未疏放前要制定专项安全措施。疏放前，必须先选富水段，然后按照规程规定编制探放水设计，报经矿总工程师及上一级主管部门批准后方可组织施工。（5）工作面回采前应采用物探、钻探、巷探和水文地质实验等手段，查明地质构造的发育情况。有导水断层、破碎带、陷落柱时必须留设防水煤柱或采取注浆方法封堵导水通道，否则不准回采。4、防断层水措施：(1)坚持“有掘必探，先探后掘，先探后采”的原则，在煤岩巷道掘进期间必须采取物探或钻探手段查明断层导水性以及与灰岩的连通性。证明不导水后方可通过。工作面圈出后，应至少采用一种以上物探手段查明工作面隐伏断层及导

23、水情况。(2)防水煤柱的留设必须按有关规程规定，合理选择有关参数，认真进行计算，计算结果报公司审批后按审批结果留设。（3）对中小型断层也应对其（含）导水性进行准确的预测预报，资料不清时，应采取钻探等手段查清探明，当采掘活动接近时要及时观测其附近的水量变化情况，发现问题要及时处理。5、防含水层措施；（1）、采掘活动接近或通过含水层前，必须先探明其含水性，水压较大时要进行疏水降压。打钻前要制定专项措施，报总工程师审批后方可组织实施。（2）对-400水仓及其它临时水仓要及时进行清理，要求每月必须清理一遍，保证临时水仓能满足目前-250以下地区正常排水需要，并有足够富余。（3）加强对-400以下工作地

24、区的水文观测工作，出现异常情况时要及时分析、汇报。（4）采掘过程中，遇到大中型断层时，应对其导水性进行预测，确认与含水层没有水力联系后方可施工。（5）-400水仓水泵要定期检修，保证运转良好。对开泵人员要经常教育，提高防水意识，发现有水量增大要及时汇报。（6）保证井下各处通讯设备良好，以便出现紧急情况时汇报和通知撤人。6、防封闭不良钻孔措施：我矿现生产区域没有封闭不良钻孔，但当采掘活动区域接近现有钻孔时也应对其附近的出水情况进行一次全面的了解，发现水量有变化时要及时分析原因，发现问题要及时处理。四、矿井防治水预案：以上各项措施中均执行如下防治水预案。1、我矿+15水平井下泵房开泵及水泵维修工必

25、须提高防水意识，按时交接班，持证上岗，不得迟到、早退、脱岗。水泵必须保证台台完好，并做到随时随地都能一次启动，易损件井下必须有备用，有故障能立即排除。 2、机电队每天必须对吸水小井进行检查清理，保证吸水笼头不被煤淤埋，吸水小井水位必须压低到11个梯子以下，水仓容量保证2800m3以上的富余容积，以备水量增大给人员撤离留有余地。3、当-250水平以下工作地区发生突水事故时，要及时向调度汇报，调度要立即派专人了解水情、测量突水量、分析突水水源，制定下一步处理方案。如水量较大，调度要做好撤人准备。4、当+15水平发现水量突然增大时，可能是周边小煤矿突水影响，除及时调查突水原因外，要及时增开水泵，当发现井下涌水量大于850m3/h时，由矿调度通知各作业地点人员做好撤人准备，如达到1000m3/h时，由矿调度通知各作业地点人员按避灾线路撤出。5、+15水平现有八台大泵，六趟排水管路，综合排水能力为2166m3/h，必要时还可加安临时抢险泵和抢险水管。井下供电系统有四趟，能满足排水抢险要求。但因我矿井筒