水害隐患治理情况分析报告

1、附件 3山东新陶阳矿业有限责任公司10507 里工作面水害隐患治理情况分析报告山东新陶阳矿业有限责任公司地质测量科二一九年六月山东新陶阳矿业有限责任公司10507 里工作面水害隐患治理情况分析报告审查地 质 测 量 科:生 产 技 术 科:机 电 科：安 监 处：防 治 水 副 总：采 煤 副 总：总 工 程 师：年月日年月日年月日年月日年月日年月日年月日审批意见山东新陶阳矿业有限责任公司10507里工作面水害隐患治理情况分析报告10507 里工作面水害隐患治理情况分析报告一、工作面概况10507 里工作面位于 -10m水平原 5 采区，工作面平均面长 59m， 推采长度 187m，煤层厚度平

2、均 1.75m，可采储量 2.5 万吨。回采标高 -41.2-54m。采煤方法为走向长壁后退式，倾斜推采，推采方向坡 度平均 4 6，平均 5，顶板管理方式为全部垮落式，采煤工艺 为高档普采，具备自然泄水条件。二、水害隐患排查情况及治理措施（一）水害隐患排查1. 老空水害：上覆 9 煤层已回采完毕。 该工作面北部为本煤层实 炭区；南部为本煤层实炭区及 10505工作面（ 1994 年回采完毕）； 西临 9507 里送料道；东为铁路一号桥保护煤柱及本煤层实炭区。上 覆 9507 里面（ 2019 年 1 月回采完毕）。经综合分析该工作面局部低 洼冒落不充分处存有少量老空积水，目前 9507 里面

3、运中巷密闭墙处 返水池涌水量为 4.8m3/h，9507 里面送料道密闭墙处返水池涌水量为 0.2m3/h，合计涌水量 5m3/h，经 9507 新配泄水巷进入 -90 东水仓，在 回采期间要加强原 9507 里面运中巷、送料道密闭墙处返水池的水情 观测，发现不返水时立即停止回采， 由地质测量科设计超前疏放钻孔， 防治水工区编制安全技术施工措施进行疏水， 经防治水专业出具结论 由公司总工程师组织审查后， 确定无老空积水隐患后， 方可恢复生产。2. 徐灰水害：徐灰含水层上距 102 煤底板最小厚度为 19.7m，注 浆改造前徐灰含水层最大突水系数为 0.04MPa/m。工作面范围内施工山东新陶阳

4、矿业有限责任公司10507里工作面水害隐患治理情况分析报告注浆改造钻孔 39 个，皆穿过徐灰含水层，进入底板泥岩 1m 左右， 单孔徐灰最大水量为 200m3/h（ 3-5孔），平均 65 m3/h，说明徐灰含水 层岩溶发育不均一、富水性较弱。3. 奥灰水害：奥灰含水层上距 102 煤底板最小厚度为 36.0m，注 浆改造前奥灰含水层最大突水系数为 0.027MPa/m。若徐、奥灰含水 层之间水力联系密切，回采过程中，受隐伏构造及采动影响，奥灰承 压水可能突破泥岩层导通徐灰，诱导工作面突水。综上所述，该工作面回采时不受底板徐、奥灰水的威胁，但因 9507工作面于 1985年 8月 6日发生突水

5、，为确保安全生产仍按受水 威胁工作面处理。4. 断层水害：留足了工作面附近 1 条断层防隔水煤（岩）柱，该 工作面不受断层水害威胁。断层防隔水煤（岩）柱的留设计算如下：L 0.5KM 3P/ KP式中：L 煤柱宽度 （m） ；K 安全系数，取 K=5.0；M 煤层厚度或采高，取 M=1.9m；P煤柱所承受的水头压力 （MPa）；Kp煤的抗拉强度，取 Kp=0.4MPa.10507 里工作面运中巷注改期间最大孔口水压为 0.6MPa，徐灰平 均隔 水 层厚 度 为 25.3m ， 则煤 柱 所承 受的 水头 压力 P 徐灰 =0.6+25.3/100=0.853MPa。带入公式，经过计算得出：

6、L=12m山东新陶阳矿业有限责任公司10507里工作面水害隐患治理情况分析报告根据煤矿防治水细则规定，断层防隔水煤（岩）柱留设宽度 20.0m，取 20m。工作面已严格留足了断层防水煤柱，不受断层水害威胁。5. 露头水害：经分析，工作面不受露头水害威胁。6. 钻孔水害：6.1 地面钻孔 工作面回采及影响范围内不受地面钻孔的影响。6.2 注浆改造钻孔的残留水受注浆效果及工作面回采矿压的影响， 有发生钻孔及其周围底板 渗水或小于 2m3/h 出水的可能。（二）水害隐患治理措施工作面按受底板徐、 奥灰承压水威胁管理， 已采取煤层底板注浆 加固措施。三、水害隐患治理情况10507里工作面注浆前均由山东

7、省煤田地质局物探测量队对底板 徐、奥灰富水性进行了物探，依据物探成果我公司编制了 10507 里 工作面底板注浆改造加固设计 ，并依据设计组织钻孔钻探施工及注 浆改造工作。10507 里工作面共设计施工徐灰注浆改造钻孔 39 个，终孔层位 穿过徐灰底板泥岩 1m 左右。其中大于 100m3/h 钻孔 6 个，50m3/h 100m3/h 钻孔 12 个，合计大于 50m3/h 钻孔 21 个。 10507 里工作面注 浆改造钻孔均钻探至徐灰含水层段，单孔涌水量5200m3/h ，平均65m3/h 。对徐灰含水层进行注浆改造，共注黏土水泥 1021.9t 、其中山东新陶阳矿业有限责任公司1050

8、7里工作面水害隐患治理情况分析报告水泥 719t 、黏土 302.9t ，吨水注干料比 0.4t 。详见附件 2：10507 里工作面注浆改造总结及效果评价报告。四、治理效果分析评价（一）工作面物探结果1. 含水层异常区及其钻探验证情况10507 里工作面注浆后由山东省煤田地质局物探测量队对底板 徐、奥灰富水性进行了物探，注改前后对比，注浆改造后物探异常区 大幅减少，说明工作面整体注浆效果较好， 但仍存在徐灰异常区 1 处、 奥灰异常区 1 处。对含水层异常区施工钻孔验证如下：Y1号异常区该异常区位于送料道 120-180 米范围内， 面积较大，约在工作面 的中间位置且靠近工作面见方附近， 靠

9、近 10507 里面送料道异常区与 工作面见方最近 1.7m，靠近 10507 里面运中巷异常区与工作面见方 最远 8m，长度约 70m。施工钻孔验证该异常区内钻孔涌水量 60120m3/h 。（附近 1-5 钻 孔水量 120m3/h 、1-6 钻孔水量 120m3/h 、2-4 钻孔水量 60m3/h ）。Y2号异常区该异常区位于靠近送料道，距离切眼约 40 米处，位于 2 号钻机 硐室附近，长度约 23m。施工钻孔验证该异常区内钻孔涌水量 20m3/h 。（附近 3-1 钻孔水 量 20m3/h ）。（二）工作面突水系数选用公式 T=P/M山东新陶阳矿业有限责任公司10507里工作面水害

10、隐患治理情况分析报告式中：T突水系数（ MPa/m）P 隔水层底板承受的水压（ MPa）M 隔水层厚度（ m）1.1 徐灰含水层突水系数计算 通过对工作面底板徐灰含水层进行注浆改造， 徐灰含水层小溶洞 被水泥或粘土水泥所充填后可视为隔水层， 本工作面施工的 39 个徐 灰钻孔均穿过含水层进入底板泥岩 1m左右。根据注浆钻孔实际揭露 资料，注改后 102 煤层下距徐灰实际隔水厚度 18.2m（1-1 孔）35.7m （4-1 孔），平均厚度为 25.3m（按最小隔水层厚度 18.2m 计算），该 区域实测水压 0.6MPa。据此计算徐灰最大突水系数为：T最大=P/M=（60+18.2+7.1 ）

11、 0.01 （ 18.2+7.1 ） =0.034MPa/m工作面回采范围内未揭露断层及其它构造， 根据工作面掘进期间 及上覆 9 煤层采掘期间实际资料， 区域内地质构造相对简单， 为正常 块段，工作面徐灰最大突水系数 T=0.034MPa/m0.06MPa/m，符合 煤矿防治水细则中第七十三条规定。评价： 10507里工作面底板注浆改造工程符合设计要求，注浆效 果较好，达到了底板含水层注浆加固目的，具备安全生产条件。五、问题及建议（一）问题 工作面已施工底板注浆改造工程，因采动过程矿压对底板破坏- 5 -山东新陶阳矿业有限责任公司10507里工作面水害隐患治理情况分析报告较深且距离含水层较近

12、， 在遇隐伏构造及注改薄弱带仍有渗水可能。（二）建议1. 该工作面局部低洼冒落不充分处存有少量老空积水， 目前 9507 里面运中巷密闭墙处返水池涌水量为 4.8m3/h，9507 里面送料道密闭 墙处返水池涌水量为 0.2m3/h，合计涌水量 5m3/h ，经 9507新配泄水 巷进入-90东水仓，在回采期间要加强原 9507里面运中巷、 送料道密 闭墙处返水池的水情观测， 发现不返水时立即停止回采， 由地质测量 科设计超前疏放钻孔，防治水工区编制安全技术施工措施进行疏水， 经防治水专业出具结论由公司总工程师组织审查后， 确定无老空积水 隐患后，方可恢复生产。工作面初压、回撤期间每天观测 1 次，正常 回采期间，每 5 天观测 1 次，发现异常，及时分析处理。2. 加强对工作面顶、底板的管理。一是在工作面上、下两巷超前 30m有底鼓现象时，支设支柱并垫大铁鞋（ 380mm），底鼓严重时 铁鞋下垫板梁。 二是回采期间出现悬顶时及时进行人工强制放顶， 确 保悬顶面积不超规定（ 2 5）m2。3. 工作面回采期间对 9507 里面因注浆改造所下的一二级套管做 超前处理。4. 工作面回采期间，加强运中巷水架、泄水沟、沉淀池及新配 9507 泄水巷的清挖，保持泄水路线畅通。5. 现场要备有 120块防水木垛料（规格： 1.2*0.2*0.15