2011年度矿井防治水措施

矿井水灾防治措施一、矿井水文地质情况（一）水文地质特征30106、30107工作面所在的3-1煤层埋藏较浅，距地表50-60m左右，无地表积水、水库及河流，本区内水文地质条件简单，渗水量小，无大的起伏。30111、30110工作面含水层分布于井田的中、西部地段，含水层段主要为中、细砂岩、粉砂岩，厚27.07～41.93m，平均厚度为34.54m，其主要含水层为3-1煤层顶板砂岩，渗透性差，富水性极弱。（二）烧变岩含水层段潜水烧变岩厚度较大，但含水厚度却不大，富水性不强。仅有两条落差5～15m的正断层，断层富水性极弱，基本不含水但导水，大气降水虽为地下补给的主要来源，但因降水迅速转为地表迳流，汇入乌兰木伦河内，补给量有限；各含水层渗透性差，富水性弱～极弱，烧变岩区裂隙发育，具有良好的储水空间，但补给不足，易通过下降泉排泄，其富水性较弱。因此，本井田水文地质条件简单，水文地质类型属二类一型，即以裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床。根据本区一些矿井实际揭露情况，烧变岩区域蓄水量较大，生产中应引起重视。(三)小窑及老空区积水本井田内正在回采及废弃的小窑多，其积水情况需要进一步查清。3-1煤层上部部分可采的2-2上煤已经回采形成了老空区，当回采其下的3-1煤层时，回采后3-1煤层导水裂缝带高度将进入上部老空区，若老空区有大量积水，则对3-1煤层的安全生产造成威胁。(四)矿井正常涌水量及最大涌水量经查地质报告对矿井涌水量采用大气降水系数法、打井法、廊道法三种方法进行计算并将结果进行比较，预计矿井生产期间的正常涌水量86m3/h，最大涌水量130m3/h。设计以地质报告为基础并参照邻近矿井实际涌水量情况，预计矿井初期生产期间的正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为150m3/h。(五)地表水体本井田地表为半固定沙丘地貌，乌兰木伦河流经井田东缘，庙沟、车尔盖沟、燕家沟为井田的沟溪，由西向东流入乌兰木伦河。乌兰木伦河年最大迳流量525m3/s，多年平均流量7.19m3/s，庙沟、车尔盖沟、燕家沟分别分布于井田的北部、中部和南部。井田内共有两个水库：东尔盖沟水库位于黄花界西，总库容量24万m3，目前坝体面临崩塌；燕家沟内的水库，库内淤平，坝体已崩塌，无蓄水。二、水患类型及威胁程度1.水患类型矿井的水患类型为：含水层水、地表水、大气降水、断层水、小窑水。2.威胁程度大气降水为地下补给的主要来源，大部分形成地表径流而汇入乌兰木伦河内而流走，故补给量有限；各含水层渗透性差，富水性极弱，烧变岩区裂隙发育，具有良好的储水空间，但补给不足，易通过下降泉排泄，其富水性较弱。但3-1煤层以上各含水层水均可渗入井下，导致支沟水流进入矿坑，加大矿井充水。因此，3-1煤开采时，在烧变岩地下水的块段，要采取措施，以防突水。特别是3-1煤层顶板垮落带及导水裂隙带已经进入2-2上煤，因此开采区域内的2-2上煤老空区的积水对于3-1煤层安全生产的威胁较大。三、矿井水文安全条件评价本井田水文地质条件简单，水文地质类型属二类一型，即以裂隙含水层充水为主的水文地质条件简单的矿床。由于煤层埋藏浅，基岩覆盖层薄。煤层开采后工作面的冒落带或裂隙带直接进入沙层含水层，容易引起工作面溃水溃砂，造成工作面停产，因此在开采过程中，对回采工作面接近沟谷区域，应加强监测，必要时进行探测。提前做好准备，提高矿井排水能力。存在的主要问题:(1)开采前要查明萨拉乌素含水层-基岩顶面的富水性，以防开采时溃水、溃沙。（2）首采3-1煤层火烧区边界线，仅用钻探和地质填图控制，其边界线仅在边界点上达到摆动范围要求，而控制点之间，可靠性差。(2)本井田大部分小煤矿巷道中无水，个别巷道中有积水，井田内废旧小窑和废旧巷道较多，矿井积水情况不明。四、矿井水水害的防治（一）、做好水文观测工作与矿井地质工作1.收集地面气象、降水量与河流水文资料，查明在开采过程中水体的分布、水量和补给、排泄条件，观测各种水源的水压、水位和水量以及季节的变化规律。2.矿井开拓工程位置及层位采用平硐开拓，两条平硐均在岩层布置，井口均在工业场地，进入3-1煤则沿3-1煤布置三条大巷；风井布置在距主、副平硐硐口750m处的风井场地。3.采掘工程所采取的防治水措施采取探、放水措施，掘进工作面均配备ZDY-45型和KHYD45型探水钻机，回采及掘进过程中坚持“有疑必探，先探后采（掘）”的原则。在水泵房和变电所通道安设有密闭门，以保证井下发生水患时能正常排水；断层、火烧区及井田边界留设足够的防水煤柱，以确保生产安全。（二）、防水及安全煤柱留设为确保地面建、构筑物及工程设施和井下开采的安全，对井筒、大巷、工业场地、井田境界、村庄、水库及河流留设了安全煤柱。1．矿井工业场地及风井场地煤柱。矿井工业场地及风井场地的围护带宽度取20m。2．井田境界煤柱。本井田境界煤柱为40m，本井田一侧留设20m宽的煤柱；盘区边界两侧各留设10m宽的煤柱。3．巷道煤柱。大巷及盘区巷道两侧均留设100m宽的煤柱。4．村庄煤柱。村庄按留设保护煤柱考虑，煤柱留设根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》规定从保护面积边界起以移动角圈定。5．烧变岩地下水防水煤柱。本井田烧变岩厚度较大，但含水厚度却不大，富水性不强。根据周边一些矿井实际揭露情况，烧变岩区域蓄水量较大，为防止水患威胁，为此留设了防水煤柱。防水煤柱宽度为30m。（三）、井下探、放水措施（1）掘进过程中严格做到“有疑必探，先探后掘”。(2)在接近水淹区（或情况不明井巷）、老空区、含水层、导水断层、可能与河流等水体相通的断层破碎带时，加强探水工作。(3)打开水体隔离煤柱前做好探水工作。(4)接近未封闭又可能突水的钻孔时加强探水。(5)在采动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清，在接近水文复杂地段又情况不明时，加强探水。(6)在采、掘工程接近水塘或其它可能突水段时加强探水。(7)坚持做到“接近构造前及时探水”、“先探后掘”。(8)在掘进过程中，根据工作面变化情况，及时编制探防水预报。（9）当预测到有小窑，老空积水时，技术部门编制详细的探防水措施。（四）、地表水防治本矿井位于陕北黄土高原与毛乌素沙漠相接壤地带，呈黄土梁和风成沙丘地貌。矿井地形呈西高东低。井田河溪均为黄河水系。发源于井田西部的车尔盖沟、燕家沟分别汇入乌兰木伦河，其流量变化大，旱季几乎枯竭。矿井工业场地防洪设计标准按百年一遇设计；矿井井口高程按百年一遇洪水位计算，三百年一遇洪水位校核。工业场地附近乌兰木伦河河床标高约为+1020.00m，车尔盖沟及燕家沟沟底标高约为+1041.00m，工业场地最低处标高为+1087.20m，主平硐井口标高为+1099.887m，副平硐及预留主斜井井口标高为+1099.198m。远远高于乌兰木伦河河床、车尔盖沟及燕家沟沟底标高，故工业场地不受洪水威胁。工业场地排水采用分流制排水系统。工业场地的生产、生活污废水经排水管道自流流至污水处理站集中进行二级生化处理后达标排放。井下排水由主平硐排出后，至工业场地的井下水处理站内，经混凝沉淀、过滤等处理，回用于补充用水及井下消防洒水。主平硐硐口至井下水处理站的排水管采用砼管，管径DN500，管顶埋深为1.7m。五、井下防治水安全设施1.主要技术参数矿井正常涌水量：100m3/h矿井最大涌水量：150m3/h主平硐井口标高：+1099.887m井下主排水泵房底板标高：+1092.000m排水垂高：7.887m排水距离：约2627m2.排水系统井下主排水泵房及主水仓设于大巷1900-2100米处，主水泵房设有两条通道，主排水泵房按3台水泵2趟排水管路布置，井下涌水汇集于主水仓，30106、30107、30111、30110带式输送机的排水管路排至主平硐管道，然后主平硐流入副平硐进入水仓，矿井井下排水由井下主排水泵加压后由主平硐排出，利用余压流至工业场地内的井下水处理站调节池，再由泵提升至净水器，在水泵吸水管中，加入碱式氯化铝，其投加量为13-20mg/L，经混合、反应、沉淀后部分进入过滤器过滤，剩余部分进入复用水池，过滤器出水进入转输水池，经消毒后由井下消防洒水转输泵送至井下消防洒水水池。另外，在复用水池中投加ClO2消毒剂用以去除水中嗅、色及大肠菌群，然后压力供至龙华电厂。净水器的排泥进入污泥池内，由泵将泥提升至浓缩压榨一体化污泥脱水机，在污泥脱水前加入聚丙烯酰胺，经混合后进入污泥脱水机。经脱水后，污泥含水率在80%以下，然后运出厂外处置。排至地面井下水处理站进行处理后复用。发生水患时，关闭密闭门，可保证排水系统的正常工作。3.主排水泵型号及台数主排水泵选用MD155-30×2型矿用耐磨多级离心式水泵3台，矿井正常涌水量时水泵1台工作，1台备用，1台检修，矿井最大涌水量时，2台水泵同时工作。每台水泵选配YB2-225M-4型隔爆电动机1台，功率45kW，电压660V,同步转速1500r/min。4.排水管路趟数、规格主排水管路选用Ф219×6无缝钢管，沿主平硐、3-1煤带式输送机大巷敷设2趟。矿井正常涌水量时，1趟工作，1趟备用，矿井最大涌水量时2趟同时工作。5.采掘面探、放水设备配备1、综采面配备了两台15KW潜水泵备用，在工作面主运输顺槽和辅助运输顺槽均设有DN80排水管，采空区有涌水时，利用此管路将水排至副平硐水沟内，流至水泵房，由主排泵排出。2、掘进面配备了ZDY-750型和KHYD45型探水钻机各一台。各掘进巷道均备用两台4KW潜水泵，设有DN80排水管一趟，发生涌水时，利用此管路可将水排至副平峒，流至水泵房，由主排泵排出。3、在开采前做好“有凝必探”的原则，必须牢固树立安全思想，预防为主，防治结合，做好井下排水、防治水各项工作。六、探水安全技术措施1、钻机必须安装平稳、牢固，使用地脚螺钉固定在专用平板车上，还应打好顶柱连同平板车前、后、左、右固定，以免钻机移动，影响钻孔质量和伤人。2、清理好巷道，保证安全撤退路线畅通无阻，必须有瓦斯检测员在现场值班，发现有害气体超过规定时，立即停钻、停电、撤人，并报告调度室。3、保证排水沟畅通，并按设好水仓和排水设备，要有足够的容量和能力。4、电源接通前，应详细的检查钻机各部件安装是否正确，操作手把是否灵活，连接螺丝是否拧紧，润滑系统是否正常。电源接通后，试车检查，主轴转动方向是否正确。5、空车运转5—10分钟，检查各种转动部位有无发热现象，钻机是否平稳，待无异常情况后方可按设计眼孔位置、角度进钻。试车时各油路手把应调到“0”位。6、要及时根据岩石硬度调整钻机钻进速度，防止因过快，发生顶钻和顶翻钻机现象，发生意外事故。7、调压阀不宜调得过大，使主轴转速过快，防止出现夹钻现象。8、搬动变速手柄时，必须先断开离合器，待齿轮停止转动后方可进行挂挡，以免齿轮被打坏，并注意把手柄定位销置于定位孔内，以免跑挡。9、在开动回转器转动前，必须将钻具提离孔底方可合上离合器，待运转正常后进行进钻。10、钻机移动前应将底座滑面擦拭干净，并加上适量的润滑油。11、钻机在钻进过程中不允许移动操作手柄，钻机各个操纵手柄不得同时搬到工作位置。12、在旋转调压手轮提高油压时，若调压阀发出噪音时应使压力稍降低，再进行缓慢提升油压，若噪音不断应停车检查。13、钻机各部位轴承及齿轮箱的温度不得过热，允许温升为40°，如果超出此值应停机检查。14、钻机在运转过程中，如机械转动部分发生剧烈的振动和撞击等异常声音，立即停车检查原因并排除故障。15、每次打开回转器时，都应仔细检查回转器内大小圆弧伞齿轮磨损情况，防止杂物掉进，台箱螺母必须拧紧以免损坏齿轮。16、钻机的传动部位，如电动机、皮带轮等外部都应加设保护罩。钻机操作人员必须整齐利索，以免被机械绞伤。17、下班时，必须切断钻机电源开关、水阀门，以免闲杂人员开动电