二0一四年矿井灾害预防和处理计划

恒源煤矿二0一四年矿井灾害预防和处理计划生产技术部（地测）2013年11月8日编制：审核：分管部长：地测副总：总工程师：第七章矿井水灾的预防和处理第一节水灾情况分析恒源煤矿水文地质条件复杂，涌水量大，目前矿井正常涌水量为400m3根据2014年的矿井采掘计划，我矿可能受到5类水害威胁：4煤层顶底板砂岩裂隙水、6煤层顶底板砂岩裂隙水、6煤底板太灰水、断层水、老空水以及不良钻孔导水。其中：48轨道上山、48运输上山、48回风上山、483机巷、483风巷、458风巷下段、三水平主暗斜井掘进过程中受4煤层顶底板砂岩裂隙水的影响，458工作面回采过程中受4煤层顶底板砂岩裂隙水的影响；Ⅱ61下运输下山延深段、Ⅱ61下轨道下山延深段、Ⅱ61下2工作面机风巷、Ⅱ618机风巷及其它6煤掘进巷道施工中主要受到6煤层顶、底板砂岩裂隙水的影响，同时在构造区段及底板变薄破碎区段，6煤层底板灰岩水也将给掘进带来威胁；Ⅱ6113、Ⅱ617上、Ⅱ6112外段工作面在回采过程中主要受煤层底板灰岩水的威胁；三水平主暗斜井在掘进中主要受孟口和孟1断层水带来的威胁；Ⅱ6113工作面采掘过程中受Ⅱ6111工作面老空水水害威胁，Ⅱ618工作面采掘过程中受Ⅱ616工作面老空水水害威胁；Ⅱ618工作面掘进中受到U51不良钻孔导水导致出水威胁。第二节水灾事故的预防措施一、煤层顶、底板砂岩裂隙水的预防措施二水平掘进巷道及工作面由于赋存深，顶、底板砂岩裂隙水未得到有效的疏放，采掘过程中将受6煤层顶、底板砂岩裂隙水涌水的影响。同时，4煤掘进巷道及工作面在采掘过程中也将受4煤层顶、底板砂岩裂隙水影响。煤层顶、底板砂岩裂隙水以静储量为主，富含水性受煤层顶、底板的裂隙发育程度的控制，富含水性具有不均一性，涌水点的特征为初期水量大，后逐步呈衰减趋势，砂岩裂隙水的防治主要有以下措施：1、采区或工作面采掘前，地测人员应收集和分析相邻采掘工作面砂岩裂隙水特征及出水资料，分析裂隙含水层的岩性特征、断层及裂隙发育规律、富水性等情况，预测正常和最大涌水量，及时下达地质及水文地质预报，以便指导生产。2、4、6煤开掘巷道在掘进过程中，当砂岩中裂隙发育，若整层厚度较小，含水层直接接触或临近煤层，采用巷道开拓掘进揭露（利用锚杆、锚索眼）将裂隙水疏放出来；当砂岩中裂隙发育，若整层厚度较大，且裂隙有一定的连通性，采用钻孔和巷道揭露结合进行疏放水。根据预计最大出水量的大小，配备、铺设与水量相适应的排水设施；如需要，再布置临时水仓，确保砂岩裂隙水流得出、排得净。3、采前对可能受煤层顶底板砂岩裂隙水影响的工作面，采用物探对煤层顶、底板砂岩裂隙水探查。当回采工作面顶板上30～40m分布有砂岩裂隙富水区时，采用钻探疏放的方法进行采前疏放；当工作面底板下12m范围内分布有砂岩裂隙富水区时，地测人员要分析裂隙含水层的岩性特征、断层及裂隙发育规律、富水性等情况。总结规律，预测最大涌水量，根据水量的大小，配备、铺设与水量相适应的排水设施，6煤层需要进行底板灰岩含水层注浆改造的工作面，也可对底板砂岩含水层进行注浆处理。二、六煤底板灰岩水的防治灰岩水是矿井防治水工作的主要防治对象，太灰含水丰富，水压大，连通性好，来势猛，易造成井下突水，给矿井的安全生产造成重大安全隐患。根据出水的导水通道可分为：裂隙带导水、断层导含水、底板薄弱带突水、封闭不良钻孔导水等。根据井下的生产实际灰岩水的防治主要有如下措施：1、对已有勘探、生产的水文地质资料，地测人员进行全面综合分析，研究灰岩含水层特征，建立健全灰岩水井上、下监测系统，定期观测地下水动态，掌握动态变化规律、水化学特征，并建立太灰水位曲线的日分析制度。2、在受太灰水威胁的Ⅱ6112外段、Ⅱ617上、Ⅱ6113工作面回采前，地测人员必须采用物探方法探明太灰含水层的水文地质条件，再根据煤层底板承受的太灰水水压、底板有效隔水岩柱厚度，计算出太灰水突水系数，预计太灰水最大突水量，综合分析断层、底板薄弱带等存在的突水因素，再采取对1灰～3灰注浆改造的方法，使隔水层能承受的安全水头值大于作用于煤层底板的灰岩水水头值。而后，再用物探和钻探的方法对注浆效果进行检验，编制采前防治水工程安全评价，通过后再进行回采。3、增补疏水降压孔，通过钻孔放水，有效降低二水平以下6煤工作面底板灰岩水水压，确保深部采区6煤工作面安全回采。4、采掘头面生产过程中，遇不明原因的出水，当水量大于5m3/h时，水文工作人员应深入现场调查水量、水温等情况，并取样化验，鉴定水源，并采取相应措施。井下开掘工作面过落差大于5米三、钻孔水的防治2014年度采掘范围内U51钻孔封孔质量不可靠（该孔终孔于六煤下砂岩层位）。该孔位于Ⅱ618工作面切眼附近，巷道掘进揭露前计划使用井下瞬变电磁物探手段对该孔的导、含水性进行探查，查明其导、含水性后，采用留设煤柱或对该孔附近灰岩层位进行注浆封堵，导水裂隙封堵后，再进行物探或钻探验证，确保无水患威胁后，方可掘进。四、断层水的防治1、三水平主暗斜井在掘进过程中要揭露孟口、孟1断层（H=0～75m），目前已对孟口断层进行了物探、钻探探查，其位置和导含水性已基本明确。现正在注浆封堵断层导水裂隙，加固断层破碎带，待此项工程结束后，编制掘前防治水工程安全评价，通过公司验收后恢复掘进；然后再次对孟1断层进行超前物探及钻探探查，并根据探查结果，决定是否采取探放水、注浆封堵导水通道、注浆加固断层破碎带等防治措施。2、当巷道穿过含（导）水断层时，必须超前探水，探水起点到断层交面线的最小距离不得小于20m。当预计断层水压大于1.0Mpa时，每增加0.1Mpa水压超前距离增大1m。严禁在煤层中探查水压大于1.0Mpa的含水断层。探水孔严格按照水文孔的要求进行设计施工，需注浆时，注浆封闭断层破碎带，并在注浆结束后施工一定量的检查孔，检查注浆效果，探水孔工程完工后必须提出总结报告，达到要求后，方可恢复掘进施工。3、与强含水层连通的导水断层两侧必须按规定留设防隔水煤柱，巷道一般不得临近或通过。巷道必须穿过该断层时，应按第一条规定探清情况，采取注浆加固处理措施。五、老空水防治Ⅱ6113工作面机巷掘进中受Ⅱ6111工作面老空水水害威胁，目前老塘涌水量10m3/h左右；Ⅱ618工作面机巷掘进中受Ⅱ616工作面老空水水害威胁，目前老塘涌水量6m3/h左右；需在掘进至揭露老空前对老空水进行提前疏放，确保掘进安全。第三节水灾事故的处理计划2014年主要的水害防治对象是6煤层底板灰岩水，4、6煤层顶板砂岩裂隙水。一、随着我矿开采深度的增加，六煤层底板承压灰岩水压越高，因此底板灰岩水是影响下一步开采的主要水害因素。2014年主要回采的Ⅱ6113、Ⅱ617上、Ⅱ6112外段工作面均受到灰岩水的威胁，工作面均需编制防治水设计，进行底板注浆改造，通过采前防治水安全评价后再进行回采。二、48轨道上山、48运输上山、48回风上山、483机巷、483风巷、458风巷下段、三水平主暗斜井、Ⅱ61下运输下山延深段、Ⅱ61下轨道下山延深段、Ⅱ61下2工作面机风巷、Ⅱ618机风巷等巷道掘进时应加强水文观测，水文预报，对水文异常区进行处理，施工单位要编制防治水的有关措施。三、地测人员应积极采取措施，预防“滞后”突水，经常检查以往过大中型断层的巷道变形情况，对变形严重的巷道要及时找出原因，采取必要措施，以防巷道变形诱发突水。四、对Ⅱ6113、Ⅱ617上、Ⅱ6112外段工作面，在工作面作业规程中要编制防治水的相关措施。五、机电科要加强井下大泵、主排水管路和内、外水仓的管理工作，确保储排水能力，地面所有主干水沟在雨季来临前要疏导畅通，并实施井下大泵的联合试运转，检查矿井的实际排水能力，确保应急排水需求。六、泵房管道出口与副井梯子间应设立正常的连接桥。七、各生产采区、采掘工作面配有避水灾路线图。八、回采工作面、主要巷道及重点水害掘进头面应配有电话。九、加强主、副、风井筒出水及变形观测，建立台账，加强分析；并逐步关闭部分地面水源井，完善供水网络，减小工广下沉量。十、雨季前地测人员要加强地面长观孔的检测。十一、对主要的出水点，地测人员要建立长期观测站、定期观测并及时填绘观测台帐。第四节工作面水灾事故应急预案我矿一水平41、45采区水文条件简单，不存在水患安全威胁。二水平灰岩水水压高（目前-600水平3.4Mpa左右），突水系数超过安全规程要求，是我矿水患防治重点。1、二水平水害威胁状况恒源煤矿二水平水文地质条件复杂，目前-600水平太灰水压3.4Mpa；工作面底板注浆加固前，太灰水突水系数0.08Mpa/m左右，构造块段超过《煤矿防治水规定》的安全临界值。通过三维地震资料解释，二水平范围内断裂构造发育，-600南、北大巷掘进期间还发现裂隙普遍发育，前期发现的Ⅱ617风巷陷落柱及Ⅱ6115风巷陷落柱进一步加重了二水平底板水害威害程度。目前，二水平中央水仓内安设MD450－60×5型水泵六台，10寸排水管路三趟，最大排水能力为2000m3/h左右，水仓有效容积7157m3。而二水平一旦发生太灰突水，水量最高可达2、建立矿井防治水组织机构为保障矿井水害防治工作有力开展，保证矿井水害防治工作管理到位，措施到位，设备材料到位，制度落实到位，尽可能将矿井水害及时有效排除，在发生水害时抢救工作能够迅速有效开展，将灾害控制在最小程度，设立矿井防治水组织机构，加强对防治水工作的领导。（1）成立恒源煤矿防治水工作领导小组组长：矿长付组长：总工程师及分管安全、生产的副矿长成员：副总工程师、生产技术部长、调度所长、安监副处长、机电科长、运输区长、保运科长、掘进区长、综掘区长、修护区长、矿山救护队队长、物资部长。领导小组下设办公室在生产技术部，负责日常防治水事宜。（2）职责①矿井防治水领导小组负责严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《安徽省煤矿水害防治暂行规定》，结合本矿井安全生产实际，研究矿井水害防治的有效方法、途径，不断采用新技术、新方法，做好矿井水文地质及防治水工作，杜绝重大水害发生；负责矿井水害防治计划设计的编制、审查、实施及检查；负责水害事故处理的组织调度，及人、财、物的保障。②矿长是矿井防治水领导小组组长，是矿井水害事故处理的最高指挥者。③总工程师是矿井防治水领导小组第一付组长，是矿井水害防治直接决策者，是矿长处理水害事故的第一助手，协助组织制定水害防治计划设计及水害事故的抢险救灾方案，对矿井水害防治业务及技术管理全面负责。④生产副矿长负责水害防治措施的落实工作，根据水害事故抢险救灾处理方案组织、调度抢险救灾人员和物资。⑤安全矿长负责矿井水害防治计划设计及措施落实情况监督检查工作，对水害事故抢险救灾工作全面检查。⑥其他副矿长根据各自分管范围负责水害防治相关工作，按矿长指令负责水害事故抢险救灾工作。⑦副总工程师协助总工程师做好相关的水害防治和抢险救灾的技术管理工作。⑧生产技术部具体负责矿井《煤矿防治水规定》贯彻执行，负责矿井水文条件的勘探、基础水文资料的收集整理，编制矿井水害防治计划及设计；负责矿井水害具体探查及处理工作；负责采掘设计及生产工艺中的水害防治预防措施的制定和落实工作。⑨综掘、掘进、修护区负责在其活动范围内的相关防治水措施的贯彻执行，并按要求施工水害探查、治理的辅助工作(硐室、水沟等)。⑩机电科、保运科负责矿井供电、排水工作，做好日常排水设备及其他有关防治水设施的安装维护工作，保证其正常运转。eq\o\ac(○,11)安监处负责矿井水害防治的管理制度与措施的落实检查。eq\o\ac(○,12)调度所负责矿井水害防治计划及措施落实协调工作。eq\o\ac(○,13)矿山救护队负责矿井水害事故的抢险救灾等工作。eq\o\ac(○,14)物资部负责矿井水害防治所需材料设备的供应工作。3、有突水征兆时的应急措施工作面透水预兆常有以下几种：（1）煤（岩）壁“挂汗”；（2）煤（岩）层发潮且发暗；（3）煤壁或巷道“挂红”，酸度大，水味发涩和有臭鸡蛋味；（4）煤（岩）层中有水挤出，并产生“嘶嘶”声；（5）淋水加大，顶板来压或底板鼓起并渗水；（6）出现压力水流，如水浑浊，说明水源很近，如出清水则稍远。工作面一旦有突水征兆时应采取如下措施：①现场跟班人员要立即报告调度所并停止作业，加强工作面迎头帮顶的支护工作，加强排水设备的维护和调试，疏通流向临时水仓的水沟。水文地质人员赶赴现场鉴定水情（包括必要的物探、水化学化验）。②出水征兆发生，经水情鉴定，无大的安全威胁时，可现场处理后，再恢复生产；若水情严重，可在有突水征兆的巷道内修建临时水闸墙，先隔离再治理。③在巷道(回采工作面)内发生底鼓，应及时处理，以防任其发展，酿成大的突水灾害。处理方法是在底鼓及其前后一段范围巷道的底板铺设密集的工字钢梁，打上单体支柱控制底鼓发展。在底鼓缓慢或基本控制后，在离开底鼓一定距离的完整岩层中打斜孔到底鼓下方的含水层中放水泄压，后加固注浆。二水平各采掘工作面料场内备有DZ-35单体各10根，工字钢各30根，以便处理底鼓使用。④待采掘工作面水害治理后，已消除了水患威胁，经有关防治水专家鉴定后，方可恢复生产。4、发生涌突水时的应急措施采掘工作面一旦出水，地测防治水人员深入现场观测水情，根据地测部门提供的出水量，可分三种情况：（1）工作面涌水量在10m3①工作面暂时停止作业，带班人员汇报调度，调度通知地测、技术有关工程技术人员深入现场观测、鉴定、取样化验。②地测人员跟班监测，直至水质清楚，涌水量稳定。（2）工作面涌水量在10～80m3/h之间，采取如下措施：①工作面停止作业，带班人员汇报调度，调度汇报矿水灾救援指挥部和集团公司调度室，并通知地测、技术有关工程技术人员深入现场观测、鉴定、取样化验。②带班人员带领全体员工做好迎头帮顶的支护工作，并疏通流往临时水仓的水沟。③机电科加强中央水仓的排水工作，根据具体水情运行适当排水设备。④生产技术部在二水平突水地点设置临时水文观测站，加强水情观测和记录工作，并与调度保持电话联系，若突水量稳定，二水平其余队伍可进行正常生产施工（出水掘进头除外），各个生产掘进头要保证联络电话的通畅，并紧跟扒矸机之后，便于水情变化时的紧急通知。恒源煤矿地测部门及恒源公司相关人员收集资料，认真分析研究，确定最佳治理方案。（3）工作面发生突水，涌水量大于80m3①工作面现场跟班人员应立即汇报调度所，并报告矿水灾救援指挥部，指挥部下令撤离二水平系统内的所有作业人员。②水情观测人员和司泵人员坚守在二水平暗斜井下口中央水仓附近，加强水文观测和排水工作，当水位上升很快，对自身安全发生重大威胁时，也要离开现场。③人员撤离路线有两条，可根据出水量大小由带班人员酌情选择。二水平北部避水灾路线：采掘工作面→Ⅱ62轨道上山→北翼回风巷→－190回风巷→风井→地面。二水平南部避水灾路线：采掘工作面→二水平南翼皮带→二水平南总回风巷→南总回风上山→风井→地面。④机电科切断二水平范围内的绞车、扒矸机、喷浆机的电源，保留局扇电源，保持正常通风，调试一水平、二水平大泵，准备应急排水。⑤修护区加强一水平通往井底水仓的水沟挖潜工作，确保水流通畅。⑥地测部门根据情况适当减少工作面疏水降压孔的放水量，减轻一水平的排水负担。⑦地测部门加强地质资料的收集，认真分析研究，尽快做好治水恢复生产的工作。5、工作面突水后的治理预案（1）采掘工作面由断层或导水裂隙引发的突水，突水量一般较小，机电科应加强排水，控制水位，水文地质人员在安全的前提下深入现场观测水情，了解出水点的大概位置和出水通道，为下一步注浆堵水工作提供依据。若水泵能控制涌水，注浆治理现场应设置在井下，在掘进工作面迎头（或另开辅助巷内）施工钻机窝，钻窝基本尺寸为长×宽×高=5m×5m×4m，在钻机窝附近建立注浆站，单个注浆站尺寸为长×宽×高=3m×3m×2.4m，用于安放搅拌机、注浆泵以及各种注浆材料，注浆站处施工注浆池基本尺寸为长×宽×深=3m×2m×1.5m。（2）在钻机窝向工作面出水点底板施工探注浆孔，采取“釜底抽薪”的办法，把注浆层位选择在太灰的主要含水层三灰和四灰层位上，用较稀的单一水泥浆高压灌注（必要时可使用双液浆），切断突水裂隙的水源补给。采用下行式分段注浆，每钻孔在钻进过程中可能会多次穿过导水裂隙，每穿一次裂隙（钻孔出现较大涌水），就注一次浆，注到基本不出水时再继续往下钻，再出水再注，直至终孔结束。有关注浆施工的具体要求如下：①探注浆钻孔埋设双趟孔口管，外管长5m，直径φ127mm，内管长21m，直径φ89mm。②注浆基本参数：注浆压力：P注=2P水=2×3.5=7.0MPa注浆终压：p终=3P注=3×3.5=10.5MPa③注浆材料：以单液水泥浆为主（425＃普硅水泥），使用氯化钠，三乙醇胺作早强剂，使用比例分别为水泥用量的0.5％和0.05％。根据注浆实际情况加注熟石灰、水玻璃、细黄砂、碎海带等。④注浆方式：下行式注浆。⑤单孔注浆结束标志为：注浆流量＜30升/分，注浆压力达终压，并持续30分钟。⑥工程结束标准：堵水率（治理效果）达90％以上，检验孔太灰（1-3灰）涌水量小于10m3（3）掘进工作面若由导水陷落柱等强导水通道引发，突水量往往较大，超出二水平排水能力，二水平系统全部被淹（一水平和二水平由防水闸门相隔），在水害治理上可利用一水平巷道（四四、四六石门）的临近巷道施工一辅助治理巷，留足一定的安全距离，采取类似的方式进行治水恢复生产工作，或者采取地面施工钻孔，直接从地面注浆堵水。第五节恒源煤矿2014年地测防治水“一面一策”一、“一矿一策”水害综合治理四项指标及重点工程（一）水害综合治理四项指标1.杜绝较大水害和地测事故；2.水文钻孔量1600m/月以上；3.有灰岩水害威胁的工作面，回采时灰岩出水量不超过40m3/h；4.有顶、底板砂岩水害威胁的工作面回采时出水量不超过40m3/h。（二）水害综合治理重点工程1.进行Ⅱ617上、Ⅱ6113、Ⅱ6112外段、Ⅱ61下2工作面底板赋水性物探探查及注浆改造工程，编制采前安全评价报告；2.实施458及Ⅱ61下2工作面煤层顶板砂岩水疏放工程；3.对采掘巷道过DF1、NF7、DF171、F16等断层实施超前物探或钻探探查；4.做好三水平主暗斜井过孟1断层井下物探和钻探超前探查的设计及施工工作，确保巷道施工安全，设计井下探查孔4个，钻探工程量600m；5、开展457工作面和Ⅱ6111工作面老塘水探放工程，设计钻探工程量360m，预计放水量3257m3;6.施工Ⅱ61下采区深部水文长观孔1个，工程量1000m；7.加强四八采区松散层水防治，编制482、483上提工作面开采设计，报省经信委批复。8.建立井下KJ402井下水害预警系统。二、重点工程水害综合治理措施(一)Ⅱ617上工作面Ⅱ617上工作面位于Ⅱ61采区右翼中部，工作面设计为综采工作面，走向长650m左右，倾斜宽85m。工作面回采范围内底板隔水层承受灰岩水压3.0～3.4MPa,对应突水系数为0.061～0.072MPa/m。根据地面瞬变电磁探查资料，工作面内部煤层底板存在一定范围赋水异常区，且工作面构造发育，周围发育有DF114和孟3两条落差在0～20m的大断层，内部发育有DF143断层（∠50°H=0～10m）、DF141（∠50°H=0～5m）等断层，工作面水文地质情况复杂，存在较大水患威胁。计划工作面掘进期间即对工作面底板实施注浆加固改造工程，工作面设计布置8个钻场，钻孔48个，钻探总工程量4000m，单孔注浆量按40m3计算，预计总注浆量在1920m3采取措施：1．工作面掘进期间按整体底板注浆加固考虑对工作面底板进行注浆改造，注浆改造层位为L1～L2灰岩层，并编制专项防治水设计报恒源公司审批后并严格执行。2.工作面贯通及注浆工程结束后，对工作面底板含水性及工作面内部构造发育情况,采用物探和钻探方法，对底板灰岩含水层改造效果进行验证，并根据探查结果，修改完善防治水钻探设计、施工，进行工作面采前水害安全评价。(二)Ⅱ6113工作面Ⅱ6113工作面位于Ⅱ61采区右翼最下部，设计为炮采工作面，工作面走向长480m，倾斜宽110m。工作面回采范围内底板隔水层承受灰岩水压3.2～3.9MPa,对应突水系数为0.064～0.078MPa/m。根据地面瞬变电磁探查资料显示，工作面内煤层底板较大范围赋水异常区，且工作面受Ⅱ6111工作面老塘水威胁较为严重，老塘水积水面积10860m2，积水量1507m3，以静储量为主，工作面水文地质情况非常复杂，工作面回采中存在较大的隐患。工作面计划在风巷掘进期间，对老塘水进行提前钻探疏放，设计疏放钻孔3个，工程量180m；另外，计划工作面掘进期间即对工作面底板实施注浆加固改造工程，设计布置8个钻场，钻孔56个，钻探总工程量4480m，单孔注浆量按45m3计算，预计总注浆量在2520m3采取措施：1.工作面掘进期间提前对老塘水进行超前探放，并编制专项设计实施，确保巷道掘进施工安全。2．工作面掘进期间按整体底板注浆加固考虑对工作面底板进行注浆改造，注浆改造层位为L1～L2灰岩层，并编制专项防治水设计报恒源公司审批后并严格执行。3.工作面贯通及注浆工程结束后，对工作面底板含水性及工作面内部构造发育情况,采用物探和钻探方法，对底板灰岩含水层改造效果进行验证，并根据探查结果，修改完善防治水钻探设计、施工，进行工作面采前水害安全评价。(三)Ⅱ6112外段工作面Ⅱ6112外段工作面位于Ⅱ61采区左翼下部，工作面设计为炮采工作面，走向长250m左右，倾斜宽110m。工作面回采范围内底板隔水层承受灰岩水压3.6～3.9MPa,对应突水系数为0.078～0.085MPa/m。根据井下物探探查资料，工作面内部煤层底板存在较大范围赋水异常区，且工作面内构造发育，孟-3断层（∠55°H=0～20m）斜穿整个工作面，另有落差大于5m的2条断层在工作面内部发育，工作面水文地质情况较复杂，存在水患威胁。工作面设计布置4个钻场，钻孔24个，钻探总工程量1920m，单孔注浆量按40m3计算，预计总注浆量在采取措施：1．工作面掘进改造期间按整体底板注浆加固考虑对工作面底板进行注浆改造，注浆改造层位为L1～L2灰岩层，并编制专项防治水设计报恒源公司审批后并严格执行。2.工作面贯通及注浆工程结束后，对工作面底板含水性及工作面内部构造发育情况,采用物探和钻探方法，对底板灰岩含水层改造效果进行验证，并根据探查结果，修改完善防治水钻探设计、施工，进行工作面采前水害安全评价。(四)Ⅱ61下2工作面Ⅱ61下2工作面位于Ⅱ61下采区上部，为Ⅱ61下采区首采工作面，工作面走向长1000m，倾斜宽180m。工作面内构造发育，三维地震资料显示，工作面内发育落差大于3m的断层10条（其中落差大于15m的断层三条）。根据地面瞬变电磁探查资料显示，工作面内煤层底板多处发育大范围赋水异常区，特别是临近或揭露较大断层时，可能导致附近裂隙带较大淋水，工作面回采中存在一定的隐患。工作面回采范围内底板隔水层承受灰岩水压3.9～5.2MPa,对应突水系数为0.078～0.11MPa/m，工作面回采中存在较大安全威胁。计划工作面掘进期间即进行物探探查，圈定顶底板富水异常区，对工作面顶板进行砂岩水钻探疏放，同时按整体底板注浆加固考虑对工作面底板进行注浆改造。工作面设计布置16个钻场，顶板疏放孔8个工程量640m、底板注浆孔128个，钻探总工程量11520m，单孔注浆量按40m3计算，预计总注浆量在5120m3，计划2015年3月底前完成。其中预计2014年度完成钻探总工程量7020m，注浆3100m采取措施：1．工作面掘进期间对顶板进行瞬变电磁物探探查，圈定富水异常区，进行顶板砂岩裂隙水钻探疏放。2.工作面掘进期间按整体底板注浆加固考虑对工作面底板进行注浆改造，注浆改造层位为L1～L3灰岩层，并编制专项防治水设计报恒源公司审批后并严格执行。3.工作面贯通及注浆工程结束后，对工作面底板含水性及工作面内部构造发育情况,采用物探和钻探方法，对底板灰岩含水层改造效果进行验证，并根据探查结果，修改完善防治水钻探设计、施工，进行工作面采前水害安全评价。(五)458工作面458工作面位于45采区中下部，设计为综采工作面，工作面倾斜长1800m，走向宽140m。工作面内4煤顶板发育较厚砂岩层，裂隙发育，导致工作面顶板砂岩裂隙水赋水丰富，周围均为采空区，根据地面瞬变电磁探查资料显示，工作面内煤层顶板存在多处赋水异常区，工作面回采中存在一定的隐患，特别是临近或揭露较大断层时，可能导致附近裂隙带较大淋水。工作面贯通后，计划对工作面顶板赋水性进行物探探查，对物探圈定的富水异常区进行钻探探查及砂岩水疏放。预计施工钻孔6个，工程量480m左右。另外，工作面风巷在掘进过程中，还受到来自457工作面老切眼及尾巷的老塘水威胁，老塘水积水面积720m2，积水量1750m3，以静储量为主，计划在掘进时提前进行钻探疏放，设计疏放钻孔3个，工程量180m，计划2014年8月底前完成。采取措施：1.工作面掘进期间提前对老塘水进行超前探放，并编制专项设计实施，确保巷道掘进施工安全。2.工作面掘进期间对顶板进行瞬变电磁物探探查，圈定富水异常区，进行顶板砂岩裂隙水钻探疏放，并编制探查设计报恒源公司审批。3.根据钻探探查结果，编制防治水安全评价报告。(六)三水平主暗斜井超前钻探探查由于三水平主暗斜井在施工中要穿越孟1断层（H=0～80m），且属于新区掘进，根据原钻探探查情况看，掘进前方砂岩裂隙水赋水丰富，对巷道安全掘进产生较大威胁，需进行超前钻探掩护掘进，并实施帷幕注浆加固封堵导水裂隙工程，设计进行2轮探查，布置钻孔4个，钻探量600m，计划2014年8月底前完成。(七)Ⅱ61下采区深部地质及水文补勘由于Ⅱ61下采区深部水20灰岩水位长观孔已封堵，其附近无灰岩水位长观孔，为了解采区深部水文地质情况，需施工水文补勘孔1个，工程量980m左右，计划2014年11月底前完成。(八)含水层下482、483工作面开采可行性方案设计为充分回收煤炭资源，根据48采区提高上限开采可行性研究成果，编制482、483工作面开采可行性方案设计，计划2014年8月底前完成。采取措施：选取有资质的科研单位，编制482、483工作面开采可行性方案设计，并报省经信委批复。（九）建立井下KJ402井下水害预警系统。根据《安徽省煤矿防治水和水资源化利用管理办法》，水文地质类型复杂型矿井须建立水害预警系统和水动态自动观测系统，因此拟在井下建立KJ402水害预警系统，形成井上下水动态自动观测网，实现井下主要含水层水位、主要水沟涌水量、水温等水文参数的实时监测，确保防治水各项工作的顺利开展，计划2014年8月底前完成。2014年恒源煤矿防治水重点工程工程项目矿别地点责任人完成时间采取措施工程量计划投入资金灰岩水防治恒源煤矿Ⅱ617上工作面李承军魏大勇2014.5.31钻探注浆加固，物探验证4000m/48孔注浆1920m32013年5个工作面灰岩水防治计划投入：物探50万元，钻探注浆1000万元。Ⅱ6113工作面2014.11.30老塘水疏放，钻探注浆加固，物探验证4660m/59孔注浆2520m3Ⅱ61下2工作面2014.12.31钻探注浆加固，物探验证7020m/75孔注浆3100m3Ⅱ6112外段工作面2014.12.31钻探注浆加固，物探验证1920m/24孔注浆1080m3砂岩水疏放恒源煤矿458工作面李承军魏大勇2014.7.20物探、探查疏放660m/9孔物探15万元，钻探24万元。断层探查恒源煤矿三水平主暗斜井李承军魏大勇2014.3.31钻探探查，注浆加固破碎带（孟1断层）钻探600m/4孔40万元Ⅱ61下2工作面机巷2014.9.30钻探探查（DF171断层）钻探320m/4孔30万元2014.10.31物探探查（DF158断层）物探一次3.5万元48轨道下山李承军魏大勇2014.11.30物探探查F16物探一次3.5万元水文地质补勘恒源煤矿Ⅱ61下采区李承军魏大勇2014.9.30地面补勘980m45万元费用合计1211万元名称数量杭钻4000型钻机6台杭钻4000D型钻机4台1900S型液压钻机4台NBB250/60泥浆泵4台NBB260/7泥浆泵3台ZJ-400型制浆机2台2ZBQ-10/15注浆泵4台40波美度水玻璃暂备2吨三乙醇胺暂备100公斤425型普硅水泥暂备200吨Dg100Pg64型高压闸阀暂备5只氯化钠暂备500公斤熟石灰暂备5吨黄砂（Ф＜3mm）暂备30吨碎海带暂备100公斤地质无缝钢管Ф127mm暂备150m地质无缝钢管Ф89mm暂备1000m地质无缝钢管Ф108mm暂备1000m1寸无缝钢管暂备20m料石暂备1000块425＃普硅水泥100吨工作面水害治理所需器件材料一览表2013年矿井灾害预防与处理必备器材一览表名称型号用途数量煤矿安全监测系统KJ90NB矿井安全监测一套人员定位系统KJ251人员定位查询一套光学瓦斯机AQG－1矿井检测瓦斯80部便携式瓦斯机WB101A矿井检测瓦斯500部测氧仪JL900－A井下氧气检测10台风表高速井下测风2块中速4块微速6块测尘仪GH-100井下测尘1台AKFC－92A1台自救器AZL-60井下自救3300部表2井上消防材料库备用品表序号备品名称单位数量备注1清水泵台1或存放于设备库中2泥水泵台2或存放于设备库中3φ100mm消火水龙带m2004φ75mm消火水龙带m3005φ52mm消火水龙带m3006φ52mm普通消火水枪支57φ52mm多用消火水枪支28φ52mm喷雾消火水枪支29高倍数泡沫发生装置套1或存放于设备库中10消防泡沫喷枪套2或存放于设备库中11高倍数泡沫剂t0.5或存放于设备库中12消防泡沫剂t0.2或存放于设备库中13分流管个414集流管个215消火三通个416阀门个417φ52mm斜喷消火阀门个418φ110mm快速接头及帽盖垫圈套3019φ75mm快速接头及帽盖垫圈套2020φ52mm快速接头及帽盖垫圈套4021吸液器个222管钳子把823折叠式帆布水箱个124轻型钩杆个225重型钩杆个126救生绳根427撬棍根228木棍把229平板锹把430伸缩梯副131组装梯副132普通梯副233小靠梯副23410L泡沫灭火器个2535CO2灭火器个10368kg干粉灭火器个14371211灭火器（2L）个1438喷雾喷嘴个439泡沫灭火器起泡药瓶个5040灭火岩粉kg50041石棉毯块54220L汽油桶个14320L普通油桶个244风筒布m50045水泥t546水玻璃t147石灰t448φ1/4”速接钢管节50每节15m49φ1/2”速接钢管节50每节10m50φ1’节50每节10m51φ100mmm500焊成快速接头52φ150mmm100焊成快速接头53φ200mmm50焊成快速接头54φ75mm胶管m5005528kW局扇台35611kW局扇台357接管工具套458φ15mm胶管m50059φ10mm胶管m50060单相变压器台361电力开关台362电缆m50063轻型溜子台264探照灯盏465玻璃棉kg100066风镐台267安全带条568钢绳梯m10069φ12mm镀锌钢丝绳m20070担架副271麻袋或塑料纺织袋条50072潜水泵台2或存于设备库中73砖m31074料石m31075方木m3376木板m3577铁钉（2′、3′、4′）kg50表3井下消防材料库备用品表序号备品名称单位数量备注1φ100mm消火水龙带m1002φ75mm消火水龙带m3003φ52mm消火水龙带m4004φ52mm普通消火水枪支25φ52mm喷雾消火水枪支26φ110/75mm变径管节个47φ75/52mm变径管节个108φ110mm喷嘴个69φ75mm喷嘴个810φ52mm喷嘴个1411分流管个312集流管个113消火阀门主柱个414斜喷消火阀门个415φ110mm垫圈套1016φ75mm垫圈套2017φ52mm垫圈套4018管钳子把619救生绳根4每根长20m20撬棍根221木锯把222平板锹把423伸缩梯副12410L泡沫灭火器个2525CO2灭火器个10268kg干粉灭火器个10271211灭火器（2L）个428喷雾喷嘴个429泡沫灭火器起泡药瓶个5030灭火岩粉kg50031石棉毯块432风筒布m50033水泥t234石灰t235φ150mm钢管m10036φ100mm钢管m30037φ75mm钢管m50038φ75mm胶管m30039φ52mm胶管m50040φ50mm伸缩风筒m15041接管工具套142φ15mm胶管m20043φ10mm胶管m20044安全带条545绳梯副246镀锌钢丝绳m20047麻袋或塑料纺织袋条50048砖m31049砂子m3250方木m3251木板m3552铁钉（2′、3′、4′）kg20第八章矿井顶板事故的预防和处理第一节顶板事故分析顶板事故是矿井煤炭生产的五大灾害之一，顶板事故主要是在从事煤矿井下掘进、采煤等作业过程中发生的事故。一般分为岩顶冒落事故和煤顶冒落事故。发生的主要原因是因遇地质构造、安全技术措施不到位、顶板支护工程质量差、违章指挥和违章作业等造成。恒源煤矿2014年掘进顶板管理重点是沿空掘进时顶板管理（如458机巷、II6113机巷），届时恒源煤矿将抽取生产技术部、调度所、安监处等职能科室专人现场跟班、编写有针对性的专项措施。另采煤工作面的收作和放顶、过断层带及综采面的安装、拆除施工，顶板管理也是重中之重，如Ⅱ617上、Ⅱ627综采面过组装硐室及断层超高段施工，II6112、Ⅱ619外段综采工作面的收作，届时将针对现场具体情况对顶板进行超前支护管理，通过顶板离层仪的显示数据，在工作面回采及拆除、安装时采取最佳支护方式有效的控制顶板变形量，确保恒源煤矿顶板管理无任何事故发生。第二节顶板事故的预防措施一、顶板事故的预兆1、顶板连续发生断裂声，有时采空区顶板像闷雷一样的声音。2、顶板突然来压，顶板沿煤壁方向会出现断裂声甚至产生台阶下沉。3、顶板大面积来压时，在破碎顶板处连续掉渣，岩粉下落，岩尘飞扬，若完整顶板有顶煤时，煤和顶板离层脱落，在伪顶和假顶下有大量的煤屑和碎石下落，卷起尘雾。4、直接顶破碎，且与老顶产生离层现象。5、大冒顶前煤帮受压增加，使煤质变得松软，片帮增多，使用电煤钻打眼时感到钻进省力，用采煤机割煤时，负荷减小。6、使用单体支柱的活柱急速下沉、会连续发出“咯、咯、咯”的很大响声。7、使用金属铰接顶梁的工作面，顶梁楔子有时会被弹出，在底板松软时，支柱会大量钻入底板。8、在大冒顶前很大压力作用下，耳朵贴在单体支柱上可以感到支柱在发颤。9、局部冒顶的预兆有时不明显，但容易发生冒顶的情况大致有以下几种：（1）工作面遇到小的地质构造（如断层、挤压、无煤等）时，由于地质构造使顶板受到破坏，容易发生冒顶。（2）顶板岩石有缺口或缺口处产生了新缺口，局部裂口中小块矸石容易活动，有时稍受震动就掉落下来。（3）顶板断裂后，裂隙内卡有活矸，当顶板沿裂隙向下错动时，裂隙内活矸掉下，掉大块矸石前往往先落小块矸石，这是即将发生局部冒顶的预兆。（4）煤层与顶板接触面上，极薄的矸石片不断脱落，矸石片脱落说明劈理张开，有冒顶的可能。（5）采空区支柱未回完，有临时支柱支撑顶板或一定面积的顶板未冒。断续跑矸有推柱撵顶的可能。（6）顶板支护不及时，容易发生冒顶。（7）使用失效的单体，其支撑力减小，容易发生冒顶。（8）大断面巷道、交叉点、松软破碎及淋水地段、砌碹拆邦、挑顶段，容易发生冒顶。（9）煤巷锚杆支护巷道顶板离层监测仪监测离层数值逐渐增大。二、顶板事故预防措施1、认真贯彻执行《煤矿安全规程》、恒源公司及恒源煤矿有关加强顶板管理的规定，加强现场管理，认真落实岗位责任制。2、采掘工作面回采、放顶、过河、过压、以及巷道掘进维修，必须编制切实可行的顶板管理措施并认真贯彻执行。3、回采工作面初次放顶，如走向大于10m，倾斜长大于2m或超过作业规程规定的悬顶面积，顶板仍不冒落时必须制定专门措施进行人工强制放顶。4、采掘工作面必须加强支护，严禁空顶作业，掘进工作面坚持正确使用临时支护，采煤工作面及时挂梁补柱，上下机头应正确使用4对8根长钢梁或双楔铰接顶梁，其具体操作在作业规程中应明确规定，杜绝空载支柱，回撤的支柱不准倒放，要打在新放顶线内侧梁下。5、架棚巷道棚间必须使用撑木，其直径不小于50mm，梁腿及顶梁撑木距肩窝200mm。煤巷距迎头5m、岩及半煤岩巷距迎头10m6、坚持支护质量和顶板动态监测，并有健全的分析和处理责任制，同时对6层煤和4层煤进行必要的顶板分类。7、加强三岔门、四岔门管理，主副抬棚正规有劲，掘进巷道一次成巷，杜绝前掘后改。8、提高工作面支柱的初撑力及刚度，架设单体液压支柱初撑力要符合《生产矿井质量标准化标准》规定：Φ80mm≥60kN，Φ100mm≥90kN，底板松软时，支柱要穿“鞋”，控制钻底量小于100mm，液压支架初撑力不低于规定值的80％。9、凡托有伪顶或顶板破碎的工作面，初采时不得推采开切眼的另一帮煤柱，或提前摘除贴帮支柱。10、工作面应布置成伪倾斜方向推进，使垂直工作面的方向向下倾角达4°～6°，尽可能避免仰斜开采。11、巷道掘进时，应尽量避免挑落复合顶掘进，对漏顶或空顶要及时充填严实。12、避免工作面布置与上、下顺槽小于45°的锐角相交。13、炮采工作面初次放顶期间，严格控制采高不超过2.4m（6层煤），严禁超高回采，特殊地点应增设木垛及挑棚特殊支架。采高较大时，应适当降低采高(降低正常采高的200mm14、煤巷掘进工作面条件许可时，在工作面关键地点或沿工作面倾斜方向分段布置锚杆锚固复合顶，以增加其整体稳定性。15、掘进工作面严禁空顶作业，严格执行敲帮问顶制度，打眼前、爆破后及支护进行过程中，都必须进行敲帮问顶。敲帮问顶由当班班长负责，并要有生产经验的人员监护，按操作规程要求进行，用专用找顶工具(见附表)找净帮顶浮矸(煤)，方可进行其它作业，如果处理危矸可能发生危险时，必须设置专门的临时支护。16、使用带帽点柱时，在巷道掘进过程中沿巷道横向（垂直巷道）布置每排3根玻璃钢单体配合方木作为临时支护，迎头配备不少于6根。其支柱间距为1300mm，支柱排距、支柱距永久支护及迎头距离不得超过900mm，当永久支护距迎头距离大于1800mm时，带帽点柱需布置两排，居巷中对称布置（具体布置如示意图所示）。帽的规格为：长×宽×厚=500mm×300mm×150mm的方木，并保证支柱牢固可靠，保证WB28-30/100型玻璃钢单体液压支柱初撑力不小于20KN（2.57MPa），现场必须配备检测仪表，并进行检测，确保支柱初撑力符合要求。底板松软时，必须穿柱鞋（必须保证迎头高度不大于2.6m），两个单体之间用防倒链固定；永久支护距迎头最大距离不得超过2100mm。在带帽点柱的掩护下，进行打顶部及肩窝处锚杆，帮部锚杆应及时紧跟迎头，距离迎头不超过10排锚杆，锚杆应打一根锚一根。17、采用锚杆、锚喷、梁(或W钢带)、网、锚索等支护形式，应遵守下列规定：合理地选择锚杆支护设计(根据围岩情况选择锚杆的长度直径间排距；钢筋托梁、W钢带的合理配置，网的合理配置；“三径”(锚杆直径、锚孔直径和树脂药卷直径)的合理匹配。（1）锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离，锚杆的形式、规格、安装角度，混凝土标号、喷厚、梁、网、W钢带的规格，树脂药卷的规格数量等，必须在作业规程中规定。（2）软岩使用锚杆支护时，必须全长锚固。（3）锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测，并用记录牌板显示。对喷体必须做厚度和强度检查，并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时，必须制定专项安全技术措施。（4）金属螺纹钢锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧，严禁手动紧固，锚杆预紧力、锚固力必须在作业规程中做明确规定。18、掘进工作面遇到断层、破碎带或其它地质情况时，应及时采取有效支护措施，加强管理，防止冒顶。19、所有施工巷道，都必须在工作面附近存放不少于一个圆班的支护材料（支架、锚杆、背板等）和事故备用应急材料。20、掘进巷道过断层、应力集中区、冒落带、石门见煤附近的三角区及巷道开门等事故多发地段，必须编制安全技术措施，报总工程师批准后执行。在掘进过程中，必须由掘进副矿长组织职能科室人员和掘进区队长到现场指挥。三、煤巷锚杆支护巷道顶板离层监测1、顶板离层仪的领取、安装和使用：顶板离层仪由生产技术部技术提供型号，物资部统一购买，施工单位领取，施工单位技术负责人负责安装。安装要求为巷道每隔40m建立一个顶板离层观测站，每站安装1套指示仪，并且在测站悬挂记录牌板。2、日常监测管理（1）顶板离层的监测实行三级管理第一级由单位技术负责人负责，当班班队长必须对所辖巷道内的所有测站的顶板离层情况进行监测，每小班一次，并在记录牌板和记录表上填写。第二级是安监处小班安监员负责监督。第三级矿领导和日常巡查小组，采取定期检查和不定期抽查。（2）当顶板离层总量超过40mm的规定时，及时采取安全有效措施，防止顶板离层进一步扩大；否则工程质量定为不合格品，并立即停头整改。