路天煤矿防治水专项设计-最终修改

1、密 级项目编号机神华乌海能源有限责任公司路天煤矿防治水专项安全设计委托单位：神华乌海能源有限责任公司编制单位：中煤科工集团西安研究院二一二年五月密 级项目编号机神华乌海能源有限责任公司路天煤矿防治水专项安全设计委托单位：神华乌海能源有限责任公司编制单位：中煤科工集团西安研究院二一二年五月神华乌海能源有限责任公司路天煤矿防治水专项安全设计委托单位：路天煤矿：梁林秀 王富平 田二会 刘 博承担单位：院 长：董书宁总工程师：虎维岳项目负责：黄选明报告编写：杨志斌参加人员：杨志斌 吕汉江制图人员：杨志斌审 核：黄选明 项远法完成时间：二一二年五月 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤

2、矿防治水专项安全设计目 录前 言11 井田概况及地质特征51.1 井田概况51.1.1 地理位置及交通51.1.2 地形地貌及地表水系51.1.3 气象及地震51.2 地质条件71.2.1 区域地层71.2.2 区域构造71.2.3 井田地层71.2.4 井田构造111.3 矿井概况141.3.1 井田开拓与开采141.3.2 提升、排水、通风设备191.3.3 井下运输设备211.3.4 矿井供配电系统211.3.5 矿井安全监控系统221.3.6 矿井人员定位系统261.3.7 矿井通讯系统262 矿井水环境分析302.1 水文地质概况302.1.1 区域地层及含水性简述302.1.2 断

3、裂构造对区域岩溶水的控制作用322.1.3 区域含水层简述322.1.4 区域地下水补给、径流、排泄条件352.1.5 井田水文地质条件352.2 桌子山煤田基底奥陶系岩相及岩性442.3 矿区地下水系统研究472.4 矿井涌水量预测522.5 矿井水文地质类型553 矿井奥灰水文地质条件563.1 奥灰含水层水文地质特征563.2 16号煤层底板隔水层发育规律574 矿井防治水614.1 大气降水水害防治614.2 顶板砂岩水水害防治644.3 奥灰水水害防治694.4 断层水水害防治704.5 老空区积水水害防治724.6 巷道及工作面掘进水害防治804.7 排水系统815 井下探放水85

4、5.1 井下探放水措施855.2 探放水安全措施876 矿井防治水规划及管理制度896.1 矿井防治水规划896.2 水害防治管理制度917 水害应急救援937.1 应急预案及实施937.2 排水恢复被淹井巷94III 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤矿防治水专项安全设计前 言神华集团乌海能源有限责任公司路天煤矿(以下简称路天煤矿)位于内蒙古自治区乌海市东南45km，处于桌子山煤田公乌素精查区317号勘探线之间，行政区划隶属乌海市海南区公乌素镇管辖。路天煤矿四采区井采用片盘斜立井开拓，在井筒两侧沿煤层走向布置工作面，走向长壁采煤法，综采放顶煤采煤工艺，主采16#煤层。目前

5、矿井正在回采1604工作面，预计2012年5月1604工作面回采到位，1603工作面预计2012年6月开始回采，矿井剩余服务年限5.5年。目前矿井正常涌水量约为92 m3/h。根据区域地质及水文地质资料，路天煤矿16#煤层可能存在奥陶系灰岩承压水的威胁。2010年3月1日，同属桌子山煤田的骆驼山煤矿在16#煤层回风巷道掘进过程中发生了特大型透水事故，突水水源为16#煤层底板奥陶系灰岩水，最大涌水量约为65000 m3/h，造成了重大人员和财产损失。借鉴神华集团乌海能源有限责任公司公乌素煤矿水文地质补充勘探报告对本矿16#煤层底板奥灰水突水危险性评价表明在无强导水断层或陷落柱等构造发育区段，本矿

6、16#煤层的开采基本不受奥陶系灰岩承压水的影响。目前对本矿四采区井16#煤层开采（1603工作面）的主要水害威胁为公乌素逆断层上盘的二采老综放工作面采空区积水。根据目前掌握的路天煤矿水文地质资料，在总结过去矿井防治水经验教训的基础上，本着技术可行、经济合理的原则，编制本矿井煤层开采的防治水专项安全设计。一、设计的指导思想认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，坚持合理疏放、疏堵结合的指导思想。按照煤矿安全规程和煤矿防治水规定的要求，对影响煤矿安全生产水灾进行分析、论证，采取针对性的措施；提出采空区积水和奥灰水等的综合防治方案；建立健全安全生产管理机构。提高矿井的抗水灾能力，保障矿井安全生产。二、

7、设计的依据1、神华集团乌海能源有限责任公司路天煤矿设计委托书；2、贺兰山煤炭工业公司内蒙古自治区分公司地质勘探公司117勘探队1965年11月提交的内蒙古自治区伊克昭盟桌子山煤田公乌素矿区精查地质报告；3、海勃湾矿务局生产勘探队1989年10月2日提交的内蒙古自治区海勃湾矿务局公乌素露天煤矿生产地质补充勘探报告；4、2006年提交的路天矿四采区矿井安全专篇；5、2006年提交的路天矿采区优化设计；6、中煤科工集团西安研究院水文所2010年编制的神华集团乌海能源有限责任公司路天煤矿矿井水文地质类型划分报告；7、中煤科工集团西安研究院电法所2011年编制的神华集团乌海能源有限责任公司路天煤矿瞬变电

8、磁法探测成果报告；8、中煤科工集团西安研究院水文所2011年编制的神华集团乌海能源有限责任公司公乌素煤矿水文地质补充勘探报告；9、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005）；10、煤矿综采采区设计规范（GB50536-2009）；11、煤矿安全手册第五篇(1992版)；12、煤矿安全规程(2011版)；13、煤矿防治水规定(2009版)；14、建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(2000版)；15、煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范(AQ1055-2008)；16、其它相关的法律、法规、规程、规范等；17、神华集团乌海能源有限责任公司路天煤矿提供的现场资料。三、存

9、在问题及建议1、路天煤矿四采区井位于公乌素逆断层下盘，整体是一个倾向东的单斜构造，在四采区井西部9#、12#、16#煤层均有出露地表，由于露采剥离，加之16#煤层采用放顶煤采煤方法，回采后在地表会形成塌陷坑，造成地表天然流场遭到破坏，导致矿井汇水面积增大，暴雨后形成的较大积水区，当煤层采动影响引起的导水裂缝带和地表裂缝贯通，大气降水涌入采空区，易造成较大水害。2、路天煤矿四采区井井田周边分布有9#、12#、16#采空区，遗留的老空区内均存有一定量的积水，随着矿井开发过程，采空区为地下水的聚集提供了有利的空间，虽然进行过部分老空探放水工作，但一次疏放很难将积水疏放干净，探放水工作要长期进行，所需

10、时间较长。因此，在矿井开采过程中，一定要充分警惕打通采空区突水的可能性，建议尽快落实井田内采空区积水、积气情况，为指导矿井的安全建设、安全生产创造条件。严格按照煤矿防治水规定的要求，采取有效的“探放水”措施。3、路天煤矿四采区井东部边界断层公乌素逆断层，其发育位置、形态、富水性等掌握不强，因此，在采掘过程中应把整个断层当做富导水断层对待，断层水害防治按照煤矿防治水规定有关规定执行。4、富水异常区探查，应查明富水异常区，并采取合理的治理措施。首先，应进行物探探查，查明富水异常区的大体位置；然后，在异常区内布置钻探工程进行钻探验证，查明异常区内富水情况；最后，针对查明的富水区，采取疏放水、留防水安

11、全煤柱等措施，以确保矿井掘进和回采工作的安全进行。5、专业技术人员，尤其是地质、水文地质人员极度匮乏，不能满足日常防治水工作需要。6、建议煤矿企业根据煤矿安全规程、煤矿防治水规定及相关规定，结合煤矿实际制定矿井防治水各项管理制度。7、建议煤矿企业要严格执行探放水的有关规定，进一步探查井田及周边采空区积水和断层情况以及16#煤层底板奥陶系灰岩水带压区导水构造情况，并采取相应防治水措施以保障矿井采掘安全。8、建议进一步核实矿井正常涌水量和最大涌水量，为矿井排水系统的设计提供依据。103 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤矿防治水专项安全设计1 井田概况及地质特征1.1 井田概况

12、1.1.1 地理位置及交通神华乌海能源有限责任公司路天煤矿位于内蒙古自治区乌海市东南45km，处于桌子山煤田公乌素精查区317号勘探线之间，井田南北最长约5.0km，东西最宽约1.54km，面积为6.7530km2。行政区划隶属乌海市海南区公乌素镇管辖，其地理座标为：东经：10653451065537北纬：3917553920371.1.2 地形地貌及地表水系矿区地形为丘陵地带，海拔标高为+1195+1247（米），开采标高为12401024m，地形相对高差不大，最大为52米。由于露采剥离，四采区井周边露采坑及排土场遍布，矿区地形地貌发生了巨大变化，矿区天然排泄流场遭到破坏，导致汇水面积增大，

13、给矿区雨季防洪工作带来了不少困难。井田范围内无明显地表水系，公乌素沟横贯矿区中部，一般情况下没有流水，仅在雨季形成洪水从东向西汇集到拉僧庙沟而注入黄河。1.1.3 气象及地震矿区地处干旱、半干旱荒漠地带，属半沙漠干旱高原大陆性气候，冬季寒冷，夏季炎热，春秋干燥，日温差大。最高气温36.2，最低图1-1 矿井位置交通图气温-30.4，年平均降水量247.7mm，且多集中在7、8、9三个月内，年蒸发量3132.1mm3919.3mm，平均3486.1mm。常年以西北风为主，平均风速3.2m/s，最大风速24m/s。据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），本区地震动峰值加速度（g）为0

14、.20，对照烈度8度，属于强震区预测范围。1.2 地质条件1.2.1 区域地层桌子山煤田是石炭二叠纪含煤建造，主要含煤地层为石炭系上统太原组（C2t）和二叠系下统山西组（P1s）。其上覆地层有二叠系下统下石盒子组（P1x）、二叠系上统上石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh）、二叠三叠系以及新生界第三系、第四系。其古地层区划古生代属华北地层大区，晋冀鲁豫地层区，鄂尔多斯地层分区，贺兰山桌子山小区。其区域地层特征见表1-1。1.2.2 区域构造桌子山煤田以桌子山背斜为主体构造，其西翼平缓，东翼较陡。西翼受岗德尔西来峰逆断层影响，表现为一不对称向斜，西翼较陡，东翼平缓，桌子山地区主要构造线方向均近

15、于南北方向，主要构造有千里山阿尔巴斯逆断层，岗德尔西来峰逆断层，岗德尔背斜等。公乌素矿区位于桌子山煤田南部，西来峰逆断层以西拉什仲庙背斜向南倾没部分。桌子山煤田构造纲要简图见图1-2。1.2.3 井田地层矿区内地表大部为第四系风积砂覆盖，只在局部地区零星出露石炭系上统太原组、二叠系下统山西组地层。根据钻孔揭露及区域地层资料，核实区地层由老至新有：表1-1 桌子山煤田区域地层简表界系统组符号厚度（m）主要岩性新生界第四系Q0400砾石、砂砾石、风积沙、次生黄土第三系R0300砂砾岩、砾岩、砂质粘土夹钙质结核中生界白垩系下统志丹群K1z625棕红、灰绿、砂砾岩、砾岩、砂岩侏罗系中统安定组J2a18

16、8紫红色砂质泥岩、泥岩、含砾砂岩、粉砂岩直罗组J2z92260灰白、灰绿色砂岩、砂质泥岩中统延安组J2y238灰白细粒砂岩、深灰色泥岩、砂质泥岩、煤三叠系上统延长组T3y200灰绿色中、细粒长石砂岩,粉砂岩,砂质泥岩中下统T1-217552060紫红棕色砂岩、砂砾岩，夹砂质泥岩古生界二叠系上统石千峰组P2s85544紫红中粒砂岩、含砾砂岩，泥岩上石盒子组P2s下统下石盒子组P1x44-231123灰白、灰绿色陆相碎屑岩、粘土岩、泥岩山西组P1s36-231113灰白色陆相碎屑岩、砂质泥岩、砂岩、粘土岩、煤层石炭系上统太原组C3t221-14468灰白色、灰黄色碎屑岩、粘土岩、煤中统本溪组C2b

17、西来峰断层东侧3-5425西来峰断层西侧200-1200海陆交互相沉积，石英砂岩、泥岩、泥质灰岩、铝土质、煤层“山西式”铁矿奥陶系中统桌子山组O22117422浅海相碳酸盐及碎屑岩组成三道坎组O21290794塞武系166653下部为碎屑岩为主，中上部为碳酸盐元古界震旦系Z127694硅质碎屑岩、板岩、千枚岩、大理岩或灰岩太古界千里山群Ar12692344麻粒岩、变粒岩、片麻岩、片岩、大理岩图1-2 桌子山煤田构造纲要简图1）中奥陶统（O2）：仅出露于矿区北部，岩性以灰绿色、绿色砂岩及泥岩为主，富含钙质，中夹泥灰岩，为本矿区含煤地层的基底。出露厚度仅数米，含腕足类及笔石化石，属浅海相沉积。与上

18、覆地层呈平行不整合接触。2）中石炭统本溪组（C2t）：平行不整合于奥陶系地层之上，属浅海沉积。自14#煤至奥灰顶界，以西来峰逆断层为分界，断层以西厚度2001200m，断层以东厚度225m。主要以泥岩、粉砂岩、细粒砂岩及砂质泥岩为主。泥岩呈灰黑色，泥质胶结细腻，含少量黄铁矿颗粒。砂岩主要呈灰白色，局部发育裂隙，石英充填。3）石炭系上统太原组（C2t）太原组（C2t）：为核实区主要含煤地层之一，依据岩性组合及沉积旋回特征将本组地层划分为三个岩段，第一岩段：核实区内广泛发育，全层厚213m，岩性以深灰色、灰色砂质泥岩与泥岩互层，底部为灰白色粗粒砂岩，含14、15、16、17、18、19号煤层。与下

19、伏奥陶系呈平行不整合接触。第二岩段：岩性以灰色细砂岩、砂质泥岩、泥岩为主，夹薄层泥灰岩，含动物化石。含11、12、13号煤层。第三岩段：岩性以深灰色、灰白色砂质泥岩为主，夹细砂岩及粘土质泥岩。核实区内本组地层平均厚度约110m。4）二叠系下统山西组（P1s）山西组（P1s）：为核实区主要含煤地层之一，零星出露。据原报告资料，该层厚度达140m，其岩性以灰色砂岩，灰色、黄绿色砂质泥岩、泥岩为主，下部由灰白色砂岩、深灰色砂质泥岩组成，富含动物化石。依据岩性组合及沉积旋回特征，将该组由下至上划分为四个岩段：其中一岩段含7、9号煤层，在桌子山煤田称为乙煤组， 7号煤层为局部可采煤层，9号煤层全区可采；

20、二岩段含5、6号煤层，其中5号煤层为局部可采煤层，6号煤层呈煤线极不稳定；三岩段含2、3号煤层，在桌子山煤田称甲煤组，煤层不稳定且不可采，无经济价值；四岩段偶夹煤线一层，为1号煤层位，无经济价值。该组地层与下伏太原组地层呈整合接触。5）本矿各主采煤层位置关系示意图如图1-3所示。图1-3 矿井可采煤层关系示意图6）第四系（Q）岩性为风积砂、残坡积物及冲洪积层，由砂土、亚砂土及砂砾组成，厚度022m，一般为5m。不整合于各老地层之上。1.2.4 井田构造井田位于拉僧仲背斜向南倾没部分，次一级的褶曲为矿区基本构造形态，断层也比较发育，主要构造线方向为北北东向。区内无火成岩活动，根据地质勘探及矿区揭

21、露的资料，现将本区的主要构造分述如下（具体见图1-4）：1）断层井田断层发育，按其走向分为两类，一类是北北东向，多为逆断层，落差较大，另一类为北东向或东西向，多为正断层，倾角比较大，但落差不大，现将落差大于15m的断层列于表1-2：表1-2 矿井主要断层特征表断层名称位 置倾向倾角(度)落差(米)F公务素逆井田中部二采区、四采区分界线东40503090F56逆三采区中部西51603050F35逆三采区中部西40502160F14逆一、二采区南部东5030F2正矿区北部界线北758050100F11正矿区南部境界北西708315125F1逆三采区中部南东27352530F16逆三、四采区中部南东

22、东3065515F8正一、二采区北部南东60215F23正一采区中部北北西701520F24正三采区中北部北北西70815F37正一、二采区中部北西50815综上所述，本区构造以舒缓的背向斜为主体，伴有近南北向的逆断层和东西向的正断层，断层数量虽多但不密集。2）褶曲（1）公乌素背斜位于矿区中部，走向北北东向，自南向北倾没，矿区出露3公里。西翼倾角1015，东翼倾角1518，其轴部煤层赋存较浅，有利于露天开采。图1-4 路天煤矿构造纲要图（2）公乌素向斜位于公乌素背斜之东与其相邻，向斜轴北北东向，全长6.5公里，东翼被公乌素逆断层所破坏，西翼倾角1518，开阔平缓适于露天开采。（3）S3向斜位于

23、矿区南部，全长2.2公里，西翼倾角49，东翼倾角510。1.3 矿井概况1.3.1 井田开拓与开采路天煤矿1970年12月由沈阳设计院设计，设计生产能力为120万t/年，露天开采。1980年12月正式投产，1998年12月停产。1999年1月实施了生产自救，由露天开采改为井工开采，井田共分为四个采区，其中一采区剩余部分仍保留露天开采工艺，二、三、四采区改为井工开采，生产能力为130万t/年。2003年路天煤矿进行了矿井技术改造，采煤工艺发生了变化，高档普采改为综采放顶煤采煤工艺，技改后核定生产能力为130万t/年，2005年生产能力达到140.1万t/年。2007年7月由内蒙古煤炭科研所完成了

24、神华海勃湾矿业公司露天煤矿四采区井优化初步设计。目前路天煤矿仅剩四采区井的16#煤层可采，目前正在回采1604工作面，预计2012年5月1604工作面回采到位，1603工作面预计2012年6月开始回采。1）井田境界2007年4月24日内蒙古自治区国土资源厅根据矿产资源开采登记管理办法的规定，对神华集团海勃湾矿业有限责任公司露天煤矿申请划定（整合）矿区范围批复（内国土资采划字20070092号），矿区范围由43个拐点圈定，其拐点直角坐标见表1-3。表1-3 露天煤矿（整合）井田范围拐点坐标编号XY编号XY14355415.0036406565.00234352980.0036405200.002

25、4355600.0036407438.00244354050.0036405170.0034355480.0036407900.00254354270.0036405230.0044355360.0036408114.00264354240.0036405290.0054354900.0036408140.00274354630.0036405450.0064354922.0036407900.00284355180.0036405560.0074354870.0036407900.00294355625.0036405880.0084354800.0036407500.00304355625

26、.0036405800.0094354125.0036407180.00314356000.0036405920.00104353195.0036407010.00324356000.0036405900.00114352850.0036406635.00334356500.0036406130.00124353300.0036406650.00344357350.0036406750.00134353500.0036406700.00354357390.0036406800.00144353750.0036406580.00364357340.0036407190.00154353835.0

27、036406450.00374357225.0036407300.00164353775.0036406365.00384357045.0036407600.00174353600.0036406300.00394356720.0036407280.00184353275.0036406085.00404356744.0036407240.00194352510.0036406000.00414356500.0036407180.00204352290.0036405750.00424356135.0036407000.00214352550.0036405670.00434355730.00

28、36406710.00224353100.0036405730.002）资源/储量情况截止至2009年底本矿保有工业储量2264.4万t，可采储量1861万t。3）矿井设计生产能力与服务年限路天煤矿2007年实际生产能力为140万t，2008年实际生产能力为130万t，2009年实际生产能力为168.7万t，根据2010年本矿的核定生产能力为200万t，结合本矿仅剩可采储量1861万t，经计算该矿剩余服务年限为7.2年。4）井筒路天煤矿目前有四个井筒，分别为主斜井、副斜井、行人斜井及回风井，其中主斜井主要担负本矿的主提升兼做进风井任务，运输方式为胶带输送机运输，其型号为DTL100/90/22

29、50S；副斜井主要担负本矿的提升矸石、下放材料、升降设备等辅助提升任务，同时兼做进风井任务，采用绞车提升方式提升，提升机型号为JP-1.61.5，使用1t的U型矿车做提升容器，副井坡度为9o13o，井筒长800米；行人斜井主要担负本矿的人员升降兼做进风井的任务；回风井主要担负全矿的回风任务。5）井田开拓与开采（1）工业场地及井口位置目前路天煤矿仅剩四采区井的16#煤层可采，四采区井的工业场地位于四采区井井田的西部边界，也即四采区井的16号煤层露头附近，主斜井、副斜井、行人斜井三个井筒均位于工业场地内，回风井位于四采区井井田的1604工作面的回风顺槽附近。（2）井田开拓 井田开拓方式四采区井井田

30、开拓方式为片盘斜立井开拓。 井田开拓布置四采区井东以公乌素逆断层为界，西以16号煤层露头为界，南以井田境界与神海公司六号井为界，北以露天矿三采区为界，采区井面积2.46km2。在位于四采区井井田西部边界布置了主斜井、副斜井、行人斜井，在1604工作面的回风顺槽附近布置了回风斜井。在井筒两侧沿煤层走向布置工作面，在四采区井南翼工作面由南向北推进，在四采区井北翼工作面由北向南推进，工作面采用后退式，顶板管理方法为全部垮落法。主运输采用胶带输送机，辅助运输采用绞车提升方式提升。矿井通风采用中央并列式通风系统，机械抽出式通风方式。（3）采煤工艺及主要设备 采煤工艺四采区井设计开采16#煤层，煤层埋深小

31、于200m，平均厚度8m，煤层倾角716，采2.7m，放5.3m，设计采用综采放顶煤走向长壁工艺回采，采煤工作面机械化率100%，掘进煤巷顺槽全部为综掘，其余全部为炮掘工作面。 16#煤回采工作面主要设备配备根据工作面顶板条件、煤层埋藏深度和采高等因素，16#煤回采工作面主要设备配备如下：采煤机：MG-300/700-1.1D双滚筒采煤机；运输机：SGZ764/800型刮板输送机两部；转载机：SZZ830/250转载机； 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤矿防治水专项安全设计图1-5 路天煤矿四采区井采掘工程平面图 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤矿防

32、治水专项安全设计可伸缩皮带机：DSP-1063/2125可伸缩带式输送机；液压支架：ZFS5000/18.5/28型放顶煤支架、ZFD5800/20/28型端头支架；综掘机：EBZ132；支护工具：MQJ85J风动锚索钻机；运输设备：SGB420/30溜子与SJ44(S1010)型皮带机；炮掘工作面装备：煤电钻MZ1.2。1.3.2 提升、排水、通风设备1）提升设备（1）主斜井胶带输送机主斜井运输方式为胶带输送机运输，其型号为DTL100/90/2250S型固定式胶带输送机，其主要技术参数如下：DTL100/90/3250S型固定式胶带输送机的主要技术参数如下：电动机功率： 2250kW带宽：

33、 1000mm带速： 3.15m/s运输距离： 1040m运输能力： 900t/h（2）副斜井绞车提升副斜井采用绞车提升方式，提升机型号JP-1.61.5，使用1t的U型矿车做提升容器，其主要技术参数如下：副井提升绞车型号为： JTP-1.61.5其主要技术参数如下：绳速： 2.06m/s最大静张力： 45kN容绳量： 900m卷筒直径： 1600mm卷筒宽度： 1500mm电机功率： 110kW2）主排水设备副井井底水泵房内安装3台水泵，其中1台DF280-43*7型水泵，功率为355KW，额定流量280 m3/h，额定扬程301米；2台DF155-30*9型水泵，功率为200KW，额定流量

34、155 m3/h，额定扬程270米；水泵1台工作，1台备用，1台检修。敷设3趟排水管路，其中1趟为219无缝钢管460米+219PE管2622米，另外2趟为159无缝钢管450米+159PE管720米，排水管路均沿副井敷设至地面。水泵房设主、副水仓，总容积为1170 m3。3）主通风设备矿井通风采用中央并列式通风系统，机械抽出式通风方式，主副斜井及行人斜井均兼做进风，专业回风斜井回风。主通风设备主要技术参数为：主备扇型号为BK54-413；电机型号为YBE250M-4，功率55KW；风机风叶安装角度为30度；风量8402220m3/min；风压520Pa；等积孔1.88m2。1.3.3 井下运

35、输设备本矿井为一井一面，井下主要运输方式为顺槽胶带输送机运输。顺槽皮带通过漏煤眼与主井皮带搭接运输，顺槽皮带型号为DSP1063/1000型管架胶带输送机，其主要技术参数如下：带宽： 1000mm带速： 3.15m/s运输距离：800m运输能力：630t/h1.3.4 矿井供配电系统1）煤矿电源情况矿区地面设有35kV变电所一座，该矿两回路电源线路采用分列式运行，由矿区地面35kV变电所的6kV两段母线引自矿井6kV配电所，两回路线路均为LJ240架空线路，一回路线路长为3.15km（三路LJ-240并列运行），另一回路为3.47km（三路LJ-240并列运行）。2）矿井各供电环节的容量情况矿

36、区35KV变电所变压器容量28100kVA，其中工作变容量15500kVA，备用变容量12600kVA，该矿与矿区35KV变电站签定供电容量3200kV，矿井设备装机功率4371kW，运行设备总功率3500kW，井下工作设备总功率3300kW。2009年全矿用电量1214万kWh，实际生产原煤168.7万t/a。3）井下电缆规格及回路数沿主井井筒敷设下井电缆4路，型号均为UGSP-370/6kV型橡套电缆570m。路天煤矿供配电系统详见图1-6所示。1.3.5 矿井安全监控系统本矿瓦斯监控系统使用抚顺煤科院生产的KJF2000N矿井安全综合监控系统。KJF2000N矿井安全综合监控系统由地面中

37、心站、局域网、KJFS-1数据通讯接口装置、KJFT-1通用分站、KJFT-2基本分站两种形式的井下分站、KJFY-1隔爆兼本质安全型多路电源、KDG3K远程断电馈电仪、2台联想电脑做中心站主备机、2台联想电脑做上传主备机、各种矿用传感器和机电控制设备，及KJF2000N安全生产监控软件、局域网软件、远程数据终端软件组成。KJF2000N矿井安全生产综合监控系统能实现24小时连续正常工作，系统具有断电状态和馈电状态、报警、动态实时显示、存储和打印报表功能。本矿现有5台KJFT-1型通用分站、KJFY-1多路电源箱，分别安设在1604上车场硐室1台、中央变电所2台、副井750米处1台、中央水仓1

38、台，2台KJFT-2型基本分站，分别安设在1604上车场硐室1台、猴车机房1台。本矿目前正在使用KGT矿用开停传感器8台，监测主通风机2台、主井皮带1台、猴车1台、注氮机1台、中央水仓水泵3台。 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤矿防治水专项安全设计图1-6 路天煤矿四采区井上下供电系统图 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤矿防治水专项安全设计KG3088矿用风速传感器3台，总回风巷1台、1604回风顺槽1台、1603回风顺槽1台。GJC4甲烷传感器10台，总回风巷1台、1604回风顺槽1台、1604工作面1台、1604工作面上隅角1台、1604溜煤眼1

39、台、1603工作面1台、1603上隅角1台、1603无极绳绞车1台、1603回风顺槽1台、1603溜煤眼1台。KTH1000一氧化碳传感器10台，1604回风顺槽1台、井下中央变电所1台、1604运输皮带1台、1604工作面1台、中央水仓1台、主井皮带机尾1台、总回风1台、1603运输皮带机尾1台、1603工作面1台、1603回风顺槽1台。KGW5温度传感器4台，井下中央变电所1台、中央水仓1台、1604工作面1台、1603工作面1台。GQL0.1矿用烟雾传感器3台，1604运输皮带机尾1台、1603运输皮带机尾1台、主井皮带机尾1台。GYH25矿用氧气传感器2台，1604工作面1台、1603

40、工作面1台。GPD3负压传感器1台，安设在立风井。本矿的安全监控系统详见图1-7。图1-7 路天煤矿安全监控系统图1.3.6 矿井人员定位系统路天煤矿使用北京天一众合科技有限公司的KJ133型矿井人员定位管理系统。井下由11台基站，21台射频定位器组成。该系统能完成井下入井人员的实时定位；入井人员的实时跟踪；所有进入井下作业人员的考勤；井下目标的双向无线寻呼；井下人员考勤数据生成各种统计汇总报表。现人员定位系统只能做到区域覆盖，还不能做到全覆盖，需要补套完成全覆盖。详见图1-8。1.3.7 矿井通讯系统路天煤矿通讯系统由小灵通系统和固定电话系统两部分组成。本矿井下移动通讯系统使用常州联力科技有

41、限公司EP300型系统。主要组成有地面通讯平台、井下分站17部、小灵通150部。该系统单向扩展信号覆盖200m-300m，双向延展500m-600m。固定电话井下安设10台，设置在井下重要地点。该系统能满足我矿井下、地面的通讯要求。同时该移动通讯系统与井上下固定电话，调度通讯系统相结合，能够满足生产需求及紧急情况时的联络工作。详见图1-9及图1-10。图1-8 路天煤矿人员定位系统图图1-9 路天煤矿电话通讯系统图图1-10 路天煤矿小灵通通讯系统图 神华乌海能源有限责任公司中煤科工集团西安研究院 路天煤矿防治水专项安全设计2 矿井水环境分析2.1 水文地质概况2.1.1 区域地层及含水性简述

42、桌子山煤田位于乌海市海勃区东南方向，其北界始于千里山逆断层，南抵雀儿沟矿区，东起桌子山东缘大断裂，西临黄河。煤田南北绵延60余km，东西宽1030km，含煤面积400km2。桌子山背斜的轴部与南北延伸的桌子山走向相一致，将桌子山煤田纵分东西两翼。其东翼包括：千里山矿区，库里火沙兔矿区及棋盘井矿区；西翼包括木耳沟矿区、卡布其矿区、骆驼山矿区、白云乌素矿区、老石旦矿区、公乌素矿区、雀儿沟矿区等。桌子山是桌子山煤田的脊梁，最高点2419.6m。背斜轴部出露太古界千里山群、震旦系长城统、寒武系、奥陶系等老地层，两翼被新地层覆盖。桌子山西翼各矿区东有桌子山，西有岗德尔山呈南北方向延伸，两山之间地形以宽谷

43、洼地为主，其间低丘起伏，阶地发育，荒漠遍布。地形总体有南高北低之趋势，受区域地形和气候影响，沟谷平时干涸无水，暴雨过后可形成短暂的地表洪流，数小时后，洪水便排泄出区外，又恢复干涸状态。桌子山煤田北侧是库布其沙漠，南东是毛乌素沙漠，西侧是乌兰布和沙漠，气候干燥，常年少雨，蒸发强烈，年均降水量仅158.1mm，年蒸发量平均3485.1mm。因此，桌子山地区地下水的主要补给来源匮乏，地下水循环缓慢，致使各地层含水贫弱。本区地势较高又处于干旱气候区，降水少、地表迳流弱，岩溶裂隙不太发育，层状岩溶水赋存条件较差；中奥陶统克里摩里组、乌拉力克组、拉什仲组及寒武系以薄层灰岩为主，为泥质灰岩、泥质白云岩、白云

44、质灰岩，富水程度较差；中奥陶统桌子山组、三道坎组以厚层灰岩为主，岩溶裂隙较发育，岩溶水赋存条件良好。位于向斜或背斜谷地的岩溶裂隙发育，优于两翼的补给、径流区；构造断裂带是岩溶水径流的主要通道，往往形成岩溶地下水的强径流带，成为岩溶地下水的良好赋存场所。桌子山地区水文地质富水性分区图见图2-1。图2-1 桌子山地区水文地质富水性分区示意图黄河距煤田13km，是距煤田最近唯一地表水体，本段黄河水位标高1065m，比煤田地形平均低200m左右，煤田与黄河之间赋存着巨厚的隔水层，因此黄河与煤田之间无直接水力联系。2.1.2 断裂构造对区域岩溶水的控制作用本区呈现典型的北方干旱区岩溶特征，岩溶化程度低，

45、岩体内溶隙、溶孔及溶洞均不发育，故此层状岩溶水不甚丰富，而断裂带及影响带的岩溶水则大大增加。断裂带切割岩体形成破碎带，而断裂带附近也由于推挤、拉张及扭动应力的作用，形成了大量的构造裂隙，裂隙相互交切，使得岩体破碎程度加大，从而也形成了地下水贮存、运移的空间。另外由于断裂带及影响带地下水交替强烈，岩体溶蚀作用也加强，溶隙、溶孔大为发育，从而进一步扩大了岩溶水赋存空间。区内较大的断裂都控制一定的岩溶区域，使断裂带成为其控制范围内总的集水廊道及运移通道，在水头差作用下向排泄区迳流。故此，本区内断裂带为强岩溶带、强迳流带及富水地段。2.1.3 区域含水层简述1）松散岩类孔隙潜水含水层（1）第四系风积沙

46、（Q4eol）：广泛分布于煤田内各大冲沟岸边及地形低洼处。一般呈沙梁、沙垄及新月形沙丘出现，受风力作用，经常移动，厚约25m，一般透水而不含水。（2）第四系冲洪积层（Q4al+pl）：，主要分布于黄河岸边及各大沟谷之内，沟谷内含水层厚度一般小于10m。据白云乌素沟抽水试验资料：钻孔涌水量Q=0.28L/s，渗透系数K=26.02m/d。该含水层富不性不均，一般在黄河岸边富水性较强，而在其它地段富水性相对较弱。（3）第三系（R）该地层在煤田内广泛发育，岩性为灰黄色砂砾岩，中夹紫红色砂质粘土岩，厚度变化较大，民井调查资料：地下水位埋深2.004.20m，单井出水量Q=0.002080.0578L/

47、s，含水层富水性弱。2）碎屑岩类孔隙、裂隙含水层（1）下白垩系志丹群（K1zh）分布于煤田东部，厚度大于200m。岩性为紫红、红色砂砾岩、含砾粗砂岩、砂质泥岩等。地表无泉水出露，以往对该组地层未进行过水文地质工作，富水性不清。（2）二叠系上统石盒子组（P2s）及石千峰组（P2sh）二迭系上统地层在桌子山煤田划分到组，据区域地层资料分析，该统地层为上石盒子组（P2s）及石千峰组（P2sh），与下部的下石盒子组地层属连续沉积。岩性上部为黄绿色、灰绿色、灰白色粗粒砂岩，局部含砾，夹薄层杂色砂质泥岩，中部一般为杂色或以紫色为主的砂质泥岩，夹薄层砂质泥岩、粘土岩或砂岩，下部以灰绿色、灰白色中、粗粒砂岩为

48、主，局部含砾，底部为杂色，以灰绿、紫红色为主的砂质泥岩。该组地层厚度变化较大，据钻孔抽水试验资料：q=0.0001390.109L/sm，含水层富水性弱。（3）石炭系上统太原组（C3t2）二叠系下统山西组第二岩段（P1s2）太原组（C3t）岩性上部以深灰色砂质泥岩及泥岩为主，下部岩性以灰白色、浅灰色中、细粒砂岩为主，含煤15层，山西组地层岩性由灰白色、灰色细粒砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤211层。根据钻孔抽水试验资料：q=0.0001340.113L/sm，富水性变化较大，在无构造地段富水性弱，而在断裂及背、向斜较发育的地段，富水性中等。（4）石炭系中统本溪组（C2b）岩性以深灰

49、色、灰色砂质泥岩、泥岩及灰白色细粒砂岩互层，中夹薄层粘土岩，其底部有零星分布的“山西式”铁矿。该组地层胶结致密，一般为隔水层。（5）奥陶系中统桌子山组（O2z）及三道坎组（O2s）桌子山组（O2z）岩性上部为灰黑色泥岩、黄绿色砂岩，下部为青灰色厚层状生物碎屑灰岩。上部岩层不含水，下部灰岩含水较丰富。自拉僧庙拉什仲庙一线，公乌素矿区及六五四系统一厂、二厂均在此层取水民用。拉僧庙泉在丰水期可达10000m3/d（1965年），随着取水量不断增大，进入八十年代后期几乎干枯，水温1619。卡布其矿区平沟斜井进入此层时，涌水量250m3/d，木耳沟矿区钻探施工时，在苏背沟口钻进此层时，涌水量可达600m

50、3/d。三道坎组（O2s）上部为灰白色石英砂岩与深灰色厚层灰岩、白云质灰岩、结晶灰岩互层；中部为灰色石英砂岩与生物碎屑灰岩互层；下部为灰白、灰黄、浅紫红、浅红色钙质石英砂岩与砂质灰岩互层。富水性较桌子山组灰岩弱。2.1.4 区域地下水补给、径流、排泄条件宏观全区，大气降水为地下水之主要补给来源，由于本区气候干旱，降水量小且时间集中，地形坡度较大，不利于集水，降水多为洪水排出区外，最终注入黄河，只有极少量渗入补给地下水。区域地下水补给来源贫乏。鄂托克前旗鄂托克旗杭锦旗东胜为鄂尔多斯地区由西至东的区域性分水岭。桌子山位于分水岭的西北侧，大气降水迳流桌子山后注入黄河。故桌子山地区可看做独立的水文地质单元。由此看来，桌子山山区一带为地下水补给区，东西两翼为迳流区，西部的黄河及西来峰断层形成的构造泉溢出带为排泄区。由于地下水补给有限，使地下水循环缓慢。2.1.5 井田水文地质条件1）井田边界及其水力性质露天煤矿四采区井为露天煤矿的采区井，采区井位于井田东南部，北部以原露天煤矿三采区为界，南部与原神海六号井以井田边界拐点坐标为界，东部以公乌素逆断层与原露天煤矿二采区为界，西部以16#煤层露头为界。上部有原神海五号井、七号井9#、12#采空区。四采区井上部采空区已封闭多年，在1601、1604工作面回采期间