矿井水防治与利用

矿井水防治与利用

老虎台井田和龙凤井田位于抚顺煤田的中部和东部，呈东高西低

赋存，两矿之间留设50m爱护煤柱，但因地质构造和采掘影响，实际

只有30余m,局部仅4m,作为矿界煤柱，其作用和价值已不存在。

假如龙凤井田内巷道和采空区被矿井自然涌水充满后，将形成4(X)多

万m3的水柱，如不实行措施排放，在矿界煤柱煤层底板一580m标高

以上，水压将到达60个大气压以上，这就对老虎台矿安全生产构成严

峻威逼，一旦透水，后果不可思议，防治龙凤矿井水问题燃眉之急。

老虎台井田内水文地质条件，依据地质构造冗杂程度和矿床充水

类型，按照《矿井水文地质规程》地质分类为水文地质简洁型矿井。老

虎台矿和龙凤矿20XX-20XX年5年的矿井实测涌水量统计如下。

(1)老虎台井田：枯水期4月份最小涌水量平均为10.96m3/min；

主汛期8月份最大涌水量平均为14.36m3/min；其中20XX年8月份最

大涌水量为15.47m3/min,为百年一遇。

(2)龙凤井田：枯水期4月份最小涌水量平均为14.6()m3/min；

主汛期8月份最大涌水量平均为20.81m3/min；其中20XX年8月份最

大涌水量为29.50m3/min,为百年一遇。

1矿井水的防治

1.1老虎台矿排水系统力量现状

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老虎台矿排水系统分三段:第一段从一58()m至地面，共有12GDX5

水泵10台，目前

能运用的8台,排水管路4趟，最大排水力量为720X4=2880m3/h,

正常排水力量720X3=2160m3/h,；第一段从一730m至一580m,共有

300S250A水泵12台，目前能运用9台，排水管路6趟，最大排水力

量75()X6=45()()m3/h：第三段从一83()m至一730m,共有DDM360—75X3

型水泵3台，排水管两趟，最大排水力量360X2=720m3/h。

1.2可行性论证及实施

龙凤矿于20XX年8月停产，1()月正式关井，12月中旬—635m水

平泵房停运。在此前，20XX年6月4日，抚顺矿务局和煤炭科学研讨

总院抚顺分院有关专家就老虎台矿防治龙凤矿井水问题进行了专题研

讨，经科学分析、论证，确定老虎台矿防治龙凤矿井下水必需坚持“以

疏为主，疏堵结合”和分两步走的原则。

第一步：于20XX年10月龙凤矿关井前，在两矿之间掘一条疏水

巷道，设一道防水闸门，截流龙凤矿井水到老虎台井下，到达防治龙凤

矿井水的目的。依据两矿百年一遇的最大涌水量和老虎台矿一580m水

平的排水力量，即老虎台矿一580m水平最大排水力量720X4=2880m3/h

大于两矿最大涌水量(15.47+29.50)X60=2689.2m3/h,确定老虎台矿的

经济截水标高为一570m,遇特别情况则关闭防水闸门，实行疏堵结合

的防治方法；

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第二步：老虎台矿综采工作面过老龙煤柱开采，在一57()m水平以

上把两矿采通，使龙凤矿井水位上涨时通过采空区溢流到老虎台矿井

田内，到达泄水的目的。

老龙疏水道于20XX年6月17日施工，10月6日贯穿，全长265m,

接设两趟①426mm流水管，到20XX年4月23日正式从管路过水，当

时水量为4.47m3/min,经过两年采纳超声波流量计观测结果：

(1)枯水期4月份最小来水量5.7m3/min；

(2)主汛期8月份量大来水量8.7m3/min；

(3)年平均为7.2m3/min。

经过两年的方案实施，平均每年将有近380万m3的龙凤矿井水被

安全地截流到老虎台一580m水平的水仓内。从20XX年12月开头，

老虎台矿63001#综采放顶煤工作面正在实施跨老龙煤柱开采。通过对

龙凤矿井水位的定期观测，其水位标高稳定在一56()m±3.2m,从而到达

对龙凤矿井水害的有效防治，解除了对老虎台矿安全生产的严峻威逼。

2矿井水的利用

矿井水一方面是地质灾害之一，严峻威逼矿井安全生产，另一方面

也是珍贵的淡水资源，有着很大的开发利用价值。老虎台矿的矿井水防

治工作己经实施由被动防治向“防用结合”的主动防治方向转移，将矿

井水资源化，纳入矿井资源开发利用管理范畴，变水害为水利，建立矿

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要少量投入就能开发利用。对此，我们总结经验，坚持可持续发展战略，

实施了井下生产排水和地面工业用水系统改造，给企业带来了可观的

经济效益。

2.3矿井水利用的方案

依据矿井水的水质和水量确定矿井水的用途，井下矿井水主要由

以下三种水构成：

(1)生产运用过的混水，月排水量为22.96万m3,通过原有部分

水砂充填系统，用于井下消防火、采空区注浆及封堵，用量约150万

m3/月;

(2)矿井自然涌出的清水，月排水量为36.32万m3。通过原有部

分水砂充填系统，用于选煤厂洗煤用水，用量约21.0万m3/月；

(3)截流龙凤矿井的净水，月平均来水量为31.10万m3。这部分

水可替代自来水，主要有两种用途：一是用于地面工业锅炉用水，需增

加投入接设特地管路，月排水量为13.42万m3,用量约11.59万m3/

月；二是直接用于井下综采生产机械用水、“一通三防”高静压注水和洗

尘用水等，用量约15.10万m3/月0

2.4矿井水利用方案的实施

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依据以上方案，本着经济合理的原则，充足合理地发挥现有矿井系

统、技术、设备的充裕力量，实施了井下生产排水和地面工业用水系统

改造。

（I）井下生产排水系统改造。首先是对井下一580m的16条水仓

进行改造，1~10号仓为混水仓，11〜13号仓为清水仓，14〜16号仓

为净水仓，合理进行配水，做到矿井水分贮分排，有效地保证了矿井水

合理利用。

井下在一580m水平由老龙流水巷至水仓接设管路4000m,用于截

流龙凤矿井的来水，再由一580m水仓至地面充填水池和选煤厂接设管

路1800m。

（2）地面工业用水系统改造。首先利用了选煤厂闲置的两座浓缩

机作为地面锅炉用水的配水设备，并实行技术手段对龙凤矿净水进行

必要的处理，配分给地面的各个锅炉，接设管路2365m。启用封停的2#

充填系统的两个水池（容积为8000m3）,贮存井下的清水，靠自然压差

供选煤厂洗煤，接设管路1200m。利用3#和4#充填系统，不需任何投

入，即可完成对生产混水的闭路循环。

3利用矿井水的效果

老虎台矿坚持矿井水防治与合理利用相结合的可持续发展战略，

在现有的自然、经济、技术条件下，建立优化模式，实施经济合理的方

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案，做到在有效防治的同时合理利用，采纳高度节水和重复用水的工艺

流程和技术手段，取得了显著的效果。

通过实施矿井水利用方案，老虎台矿井下已于20XX年