杨庄煤矿闭坑次生水害防治方案

1、    杨庄煤矿闭坑次生水害防治方案    姜涛前言杨庄煤矿与朱庄煤矿隶属淮北矿业股份有限公司，均为闸河煤田矿井，两矿相邻，杨庄煤矿于2019年12月份关井， 朱庄煤矿计划于2030年6月份闭坑，两矿关井闭坑时间相差10.5年。先期关闭的杨庄煤矿，如矿井停止排水后，采空区随水位的上升，水压逐惭增大，存在矿界煤柱突破溃水的风险。第一章  矿井概况第一节   杨庄煤矿基本情况杨庄煤矿位于闸河复式向斜的南部仰起端，水文地质类型为极复杂型，矿井正常涌水量400m3/h，最大涌水量450m3/h。矿井主排水系统有二水平泵房、二水平扩排泵房、三水

2、平泵房、2采区泵房、53采区泵房，接力式排水。矿井已于2019年8月10日停止采掘活动， 于2019年12月30日采区拆除封闭结束。第二节   朱庄煤矿基本情况朱庄煤矿水文地质条件类型为极复杂。主要水害为6煤层底板灰岩水及老空水，礦井正常涌水量240m3/h，最大涌水量300m3/h。矿井主排水系统有三水平水泵房、63采区水泵房。图1-1    杨庄煤矿和朱庄煤矿平面位置示意图第三节  矿界煤柱依据淮煤地测2007157号文件关于朱庄矿与杨庄矿矿界煤柱留设的批复，人为划定两矿边界，按平行井田边界线两矿分别留设保护煤柱，共留设煤柱80m，其中朱庄煤矿留设3

3、2m、杨庄煤矿留设48m。目前采动范围最小距离为杨庄煤矿535工作面与朱庄煤矿5425、5422工作面相邻区域，最小距离为107m，标高-460m。第二章  充水性分析第一节  充水水源一、杨庄煤矿充水性因素分析杨庄煤矿关井停止生产后涌水量为400m3/h，主要由5、6煤顶、底板砂岩裂隙水和6煤底板灰岩水构成。矿井停止生产后5、6煤顶、底板砂岩裂隙水220m3/h;6煤底板灰岩水180m3/h。矿井停止生产后一水平涌水量10m3/h，二水平涌水量130m3/h，三水平涌水量130m3/h，四水平涌水量130m3/h。二、朱庄煤矿充水性因素分析1、煤系地层砂岩裂隙水煤层顶、底

4、板砂岩裂隙含水层富水性弱，以静储量为主，易于疏干，以往回采时最大涌水量8m3/h; 6煤顶、底板砂岩裂隙含水层富水性弱，以往回采时最大涌水量15m3/h。2、灰岩水6煤层开采主要受底板太原组灰岩水影响，根据区域抽水试验分析，一、二灰富水性较弱，三、四灰富水性较强，灰岩内溶蚀裂隙发育。第二节  杨庄煤矿停止排水后水位变化矿井采空区、巷道可容纳矿井水1025.48万m3，其中一水平采空区可容纳矿井水320.54万m3，二水平采空区可容纳矿井水221.47万m3，三水平采空区可容纳矿井水318.64万m3，四水平采空区可容纳矿井水164.83万m3。矿井太灰原始水位-10m，停止排水后，预

5、计水位恢复至-10m。四水平积满水需172天，水位-500m;三水平积满水需504天，水位-330m;二水平积满水需735天，水位-180m;一水平积满水需1069天，矿井水位恢复至-10m。第三章 闭坑次生水害及防治措施第一节  闭坑次生水害杨庄煤矿闭坑后对朱庄煤矿产生的次生水害为老空积水，两矿边界煤柱最小宽度107m，朱庄煤矿最低标高-460m。杨庄煤矿停止排水后水位上升至-10m，与朱庄煤矿存在450m水位差，朱庄煤矿将承受4.5mpa水压，严重威胁朱庄煤矿安全生产。第二节  防治措施为消除杨庄煤矿老空水对朱庄煤矿形成的水害威胁，实施杨庄煤矿关井不闭坑，即保留杨庄煤矿

6、二、三水平排水系统运行，维持矿井排水，确保杨庄煤矿老空水积水标高低于朱庄煤矿最低标高。第三节  保留系统一、排水系统保留二水平扩排泵房、三水平泵房排水。三水平水排入二水平，通过二水平扩排泵房将水排至地面。二水平扩排泵房现有d500a57×7（扬程400m，流量500m3/h，900kw）型离心水泵6台，dn350排水管路3趟（管道井直接排至地面），二水平水仓总容积11000m3。矿井停产后，全矿井最大排水量400m3/h。排水期间，保留6台水泵，其中2台工作水泵，2趟管路排水。三水平泵房现有md50057×4（扬程210m，流量540m3/h，500kw）型离心水

7、泵8台，dn400排水管路3趟，三水平水仓总容积6400m3。矿井停产后，三水平最大排水量260m3/h。排水期间，保留6台水泵，其中2台工作水泵，2趟管路排水。保留现有地面污水处理系统，即东污水处理厂，处理水量为900-1000m3/h。矿井进入维持排水阶段后，预计井下排水量有400m3/h，污水处理系统能够满足后期井下排水要求。二、通风系统关闭东风井，保留主井、老副井、新副井、西风井。通风路线：地面新副井（主井、老副井）水平扩排泵房（主暗斜井）水平正石门（二水平东大巷）副暗人行斜井水平泵房副暗轨道斜井n52回风通道n52回风上山西风井总回风巷西风井地面。三、供电系统矿井进入维持排水阶段后，

8、新副井进风、西风井回风，西风井主通风机低压负荷为250kw，新副井提升机高压负荷为800kw、低压负荷为100kw，压风机高压负荷300kw，污水处理站低压负荷为300kw，办公楼低压负荷为150kw，工业场地照明低压负荷为30kw，35kv变电所所用电低压负荷为45kw。二水平排水系统两台水泵负荷总计为1800kw，三水平泵房两台水泵负荷总计为1000kw，副暗斜井绞车低压负荷为200kw，副行人斜井架空乘人器低压负荷为50kw，井下照明低压负荷为50kw。四、新副井提升系统新副井装备为双滚筒单绳缠绕式矿用提升机，变频器型号hivert-y06/130，新副井提升机型号2jk-3.5/15.

9、5，减速器型号为zhlr-170k，电机型号为yr800-10， 功率为800kw，最大提升速度为7.2m/s，提升高度为364m，提升钢丝绳型号为6×28ts+fc-1670 42，提升容器采用1t双车双层罐笼，组合罐道，制动绳直径为34mm。矿井进入维持排水阶段，保留新副井提升系统。五、井下运输、行人系统井下运输系统为：大巷内采用12t电机车配合1t矿车或专用车运输;二三水平之间采用副暗轨道斜井运输。大巷内12t电机车配合乘人车实现长距离人员运输;水平之间采用架空乘人装置运送人员。矿井进入维持排水阶段，保留副暗人行斜井架空乘人装置和副暗轨道斜井提升系统。架空乘人装置实现无人值守，

10、副暗绞车实现操检合一。六、供风、供水系统供风：地面压风机房有压风机4台，3台ml300型、1台ml200型。矿井进入维持排水阶段，保留2台ml300型压风机（一用一备）为井下提供压风，以保证后期巷道修复、水泵风射流、道岔等正常使用。供水：井下二水平扩排泵房有清水泵三台，电机功率900kw，用于保障地面工广生活用水和井下生产用水。矿井进入排水阶段，经安全经济一体化论证，停止清水泵运行，对井下供水孔进行封堵，改造地面工广供水管网，接入市政供水管网;井下用水用东水厂处理水返供入井下供水管网。七、水文观测系统建立井下明渠流量观测站4处，分别位于二水平东大巷、二水平西大巷、三水平东大巷和三水平西大巷，观测矿井关井后井下水量变化;建立地面水文长观孔2个，分别位于53采区和2采区下部，观测矿井关井后井下积水水位恢复情况。八、人员定位和通讯等系统保留新副上口、二水平扩排泵房、二水平正石门、副暗人行斜井、三水平泵房、副暗軌道斜井、n52回风通道、n52回风上山、西风井总回风巷、西风井对应位置的人员定位、应急广播及视频监控系统。九、监测监控系统矿井维持排水阶段保留三台安全监控系统交换。地面监控机房一台，二水平泵房一台，三水平泵房一台。二、三水平泵房各安装安全监控分站一台，二水平正石门安装风速传感器一台，二、三水平泵房安装温度传感器各一台，西