精品資料（2021-2022年收藏）中長期防治水規(guī)劃及綜合防治措施(1)

1、第一章 礦井水文地質(zhì)概況一、 礦井水文地質(zhì)基礎資料1. 含水層組劃分及其水文地質(zhì)特征根據(jù)精查報告及地質(zhì)資料,本礦區(qū)按含煤組、巖性組合及含水層水力性質(zhì)、埋藏條件等，由上而下劃分為以下四個主要含水層組：新生界松散巖類孔隙含水層（）、二疊系山西組以及山西組以上碎屑巖裂隙含水層（）、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層（）、奧陶系巖溶裂隙含水層（）。2. 井田內(nèi)主要隔水層根據(jù)物探資料、巖性分析及巖石鑒定資料，隔水層以低阻、高密度的粉砂巖、泥巖為主。本區(qū)侏羅系為陸相地層，巖性、巖相變化較大，地層多為中細砂巖與粉砂巖、泥巖互層，特別是煤層頂?shù)装宥嘤赡鄮r及粉砂巖組成，巖性致密，和煤層本身形成良好

2、的隔水層。據(jù)統(tǒng)計較為穩(wěn)定的隔水層有：石炭系中統(tǒng)本溪組泥巖隔水層、二疊系中統(tǒng)上、下石盒子組泥巖隔水層。3. 地下水的補給逕流及排泄條件松散巖類孔隙含水層主要接受大氣降水的補給，在雨后一定時間內(nèi)，各民井水位有上升現(xiàn)象，其徑流方向與地表水基本一致，向溝谷下游徑流。地面蒸發(fā)和人工開采是主要的排泄方式。4. 礦井充水因素分析及勘探區(qū)水文地質(zhì)類型評述8、9號煤為太原組主采煤層，其直接充水含水層為太原組灰?guī)r巖溶裂隙含水層。另外，8、9號煤的煤層底板標高在650-990m之間，而深部奧灰水水位標高為810.5-814.5m。也就是說在礦區(qū)南部9號煤810m底板等高線以南8、9號煤層均屬帶壓開采煤層。根據(jù)9號煤

3、下到奧灰頂面的有效隔水層厚度以53.67m計算，開采煤層破壞厚度以16m計，用突水系數(shù)計算公式T=P/（m-c），計算了開采9號煤層的突水系數(shù)，經(jīng)計算煤層最低點的突水系數(shù)為0.044MPa/m，突水系數(shù)小于臨界值0.06MPa/m，屬突水性安全區(qū)，在沒有斷層的影響下，奧灰水突水的可能性很小。8、9號煤層主要以灰?guī)r巖溶裂隙充水為主，因此太原組8、9號煤的礦床水文地質(zhì)類型在9號煤底板等高線810m以北水文地質(zhì)條件簡單定為三類第一亞類一型，在9號煤底板等高線810m以南水文地質(zhì)條件中等定為三類第一亞類二型。二、礦井涌水量根據(jù)資源整合地質(zhì)報告對井田水文地質(zhì)條件的分析，太原組含水層礦區(qū)北東部富水性較強，

4、南西部相對較弱，現(xiàn)采礦井在北東部，生產(chǎn)能力已達1.20Mt/a，現(xiàn)在的礦井涌水量應是最大礦井涌水量。礦井涌水量采用我礦原井田的實際礦坑排水量，現(xiàn)實際生產(chǎn)能力已達1.20Mt/a，礦坑排水量最小500m3/d，最大800m3/d，正常礦井排水量為700m3/d。三、地表水體礦區(qū)內(nèi)沒有大的地表水體，僅有數(shù)條季節(jié)性河流，其中以羅侯溝最大，清水流量0.98L/s。一般來說河水通過基巖含水層滲透補給的水量是較弱的，但是隨著煤礦的開采，頂部巖層將遭到破壞，會使基巖裂隙加大、增多，特別是在北東部煤層淺埋地段甚至形成地面塌陷，溝通斷層以及其它構造。因此在開采過程中一定要采取防范措施，坑口、堆煤場等地面建筑物要

5、建在最高洪水位(973.56)之上，以防洪水襲擊，造成危害。四、小窯及老空積水我礦是由原寨崖底煤礦、石盤上煤礦和白草耳煤礦整合而成的，原石盤上煤礦開采3號煤層，白草耳煤礦開采4號煤層，寨崖底煤礦開采9號煤層，根據(jù)采空區(qū)調(diào)查情況統(tǒng)計，原石盤上煤礦3號煤采空區(qū)共有3處，白草耳煤礦4號煤采空區(qū)共有6處，寨崖底9號煤采空區(qū)共有9處，其中原石盤上煤礦3號煤1、2、3號采空區(qū)、原白草耳煤礦4號煤4、6號采空區(qū)和原寨崖底9號煤2、9號采空區(qū)，共七個采空區(qū)有積水，詳見各煤層采掘現(xiàn)狀圖和表1。另外據(jù)調(diào)查這些采空區(qū)都有一定積氣存在。采空區(qū)內(nèi)的積水、積氣可能會造成礦井水患或瓦斯爆炸事故的發(fā)生。煤礦名稱煤層號編號采空

6、區(qū)位置（中心坐標）采空區(qū)面積（m2）積水面積（m2）采空高度（m）積氣情況積水情況(萬m3)備注寨崖底煤業(yè)9空1X=4136500;Y=19501500353813有無水9空2X=4136500;Y=19502500188800595004.2有259空3X=4136500;Y=19502000242170有無水9空4X=4136000;Y=1950150077005有無水9空5X=4136000;Y=1950250098073有無水9空6X=4135700;Y=1950260080925有無水9空7X=4135500;Y=1950300090729有無水9空8X=4135500;Y=1950

7、350067205有無水9空9X=4136500;Y=19503000357099190004.2有8白草耳煤礦4空1X=4135000;Y=1950115019244有無水4空2X=4135000;Y=1950150074352有無水4空3X=4135000;Y=1950160017473有無水4空4X=4134800;Y=1950115014319123500.81有14空5X=4134800;Y=1950125019211有無水4空6X=4134680;Y=1650130017056190560.81有1.4石盤上煤礦3空1X=4134150;Y=1659940025671256710.

8、81有2.083空2X=4134000;Y=19599500162034640001.25有83空3X=4133800;Y=19599200115708560001.25有7表1 采空區(qū)積水、積氣情況統(tǒng)計表第二章 防治水五年規(guī)劃一、礦井五年開采計劃我礦生產(chǎn)能力已達1.20Mt/a，按此進行礦井五年開采規(guī)劃，我礦的采掘布置仍在原礦井井田范圍內(nèi)。20072011年我礦的采掘規(guī)劃為，在原井田范圍內(nèi)西采區(qū)布置2102、2103、2104、2105四個綜采工作面，在東采區(qū)布置2205、2206、2207三個高檔工作面。二、地面防治水規(guī)劃根據(jù)本礦的未來五年開采規(guī)劃及地形和實際情況，地面防治水害主要以防為主

9、，防、排、疏、堵相結合。1、治山、治坡以防為主，在未來五年內(nèi)我礦計劃在礦區(qū)內(nèi)及附近山體進行植樹造林，挖鱗坑，挖順水溝，修土埂，修建擋土墻，清理山坡，植樹植草。2、治溝塌陷區(qū)小窯以防為主，防、排、疏、堵相結合。我礦已在工業(yè)廣場延溝一邊修筑了515米高的防洪堤，工業(yè)場地開挖了五縱八橫的排水渠，每年雨季前清理一次經(jīng)過礦區(qū)的河道，如果發(fā)現(xiàn)溝內(nèi)塌陷產(chǎn)生裂隙，可采用混凝土充填裂縫鋪底的方法治理。廢棄和關閉的小窯井筒用紅粘土填實，并每年在雨季到來前進行檢查、復填，保證不會造成洪水灌井事故。塌陷坑采用圍堵、截流、疏導及設泵站排水治理。3、礦井已成立地表水防治領導組，在雨季到來前，礦井地表水防治領導組必須設專人

10、經(jīng)常檢查地面防洪設施是否完好和附近溝谷是否暢通，發(fā)現(xiàn)問題及時向領導組匯報，并及時處理。地表水防治領導組還必須及時了解礦井采空區(qū)地面塌陷情況，并組織人員對塌陷區(qū)進行治理。備好物料、工具，做好防水的一切準備。附：地表水防治組織機構表三、井下防治水規(guī)劃我礦計劃在礦井開拓至原礦井井田邊界處新建采區(qū)水倉一座，以解決我礦因下行開采造成的礦坑水涌水量大的問題。新建水倉主倉容積800m3，付倉500m3。另外，我礦已成立礦井井下防治水領導組，全面負責井下防治水工作。井下防治水主要以“查、探、放、排、堵、截”六種方式進行。1、查：及時查明礦區(qū)和礦井的水文地質(zhì)條件，加強水害預測，擬定并實施防治水的規(guī)劃。2、探：“

11、有疑必探，先探后掘”，對井下所有掘進工作面進行水情水害分析，制定探放水措施，并嚴格按規(guī)定執(zhí)行。3、放：對威脅性水源制定相應的處理措施，采用地面打鉆抽水、井下疏水、鉆孔等方法，全部或部分疏放掉。4、截：修建水閘墻、水閘門設施，臨時或永久地截住涌水，將采掘區(qū)與水源隔離，使某一地點突水不致危及其它地區(qū)。5、堵：用水泥砂漿或化學堵水材料通過鉆孔注入到滲水的地層裂隙、溶洞斷層破碎帶，使其凝結硬化，將裂隙、裂縫和溶洞充填，達到堵水目的。6、排：按煤礦安全規(guī)程規(guī)定建立有效的排水系統(tǒng)，進行排放水。第三章 綜合防治措施一、帶壓開采防治水措施1. 突水系數(shù)計算根據(jù)井田地質(zhì)水文資料和開采煤層的賦存狀況，在9號煤81

12、0m底板等高線以南，7.85km2的8、9號煤層屬帶壓開采煤層。9號煤下到奧灰頂面的有效隔水層厚度以53.67m計算，開采煤層破壞厚度以16m計，則根據(jù)奧灰突水系數(shù)計算公式，本井田突水系數(shù)為：Ts=PM-Cp 式中：Ts-突水系數(shù)（MPa/m）；P-煤層隔水層底板的承受靜水壓力（MPa）；M-底板隔水層系有效厚度（m）； Cp-煤層開采對底板擾動破壞厚度，取經(jīng)驗值16m。經(jīng)計算煤層最低點的突水系數(shù)為0.044MPa/m，突水系數(shù)小于臨界值0.06MPa/m，屬突水性安全區(qū)，在沒有斷層的影響下，奧灰水突水的可能性很小。但一旦有斷層存在，有可能形成導水通道，使巖溶水涌入礦井，造成水害，因此一定要重

13、視對隱伏斷層以及其它構造形跡的發(fā)現(xiàn)與研究。2. 構造的導水性及富水性礦區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)大的構造形跡，地層總體傾向南西，呈單斜構造，傾角3-7°。下一步對帶壓開采區(qū)域進行三維地震勘探，進一步控制小的地質(zhì)構造分布情況，并研究清楚其導水性及富水性情況。3. 帶壓開采防治水措施根據(jù)煤層突水系數(shù)計算，本井田突水系數(shù)值均小于正常突水系數(shù)經(jīng)驗值0.06Mpa/m，本礦煤層開采一般不受奧灰水影響，但當遇到斷層或接近陷落時，有可能受到奧灰水的威脅，因此在揭露這些區(qū)域掘進時，必須采取相應防治水措施： 當掘進工作面接近斷層時，打超前鉆孔探水，做到有疑必探，先探后掘。 對于落差較大的斷層要嚴加控制，開采時留足煤

14、柱，對于設計確定的斷層煤柱尺寸，在礦井建設與生產(chǎn)中，應視斷層導水性及具體水文條件相應調(diào)整，以策安全。 在礦井建設和生產(chǎn)期間要進一步加強水文勘探工作，建立完善的井下水文觀測系統(tǒng)，加強水文地質(zhì)研究，進一步摸清水文地質(zhì)條件，切實掌握水文地質(zhì)資料及其規(guī)律，為防治水提供科學依據(jù)，做到有針對性的防治。 礦井建設及生產(chǎn)中必須引起足夠的重視，派專人觀察、記錄和研究煤層底板與奧灰?guī)r隔水巖柱變化，掌握其規(guī)律，并作跟蹤記錄。 本礦井井底車場設有主、副水倉，當一個水倉清理時，另一個水倉能保證正常使用。 在主排水泵房和變電所硐室通道內(nèi)設有揸水門，要保證開閉正常使用。 在每個采、掘工作面順槽內(nèi)均設有小水泵等排水設施以排除

15、積水。 為了防止鉆孔溝通第四系和各含水層，在回采（掘進）工作面接近鉆孔前，應嚴格檢查封孔質(zhì)量。對于未完全封閉或封閉不合格鉆孔，應采取相應措施防止通過鉆孔導水，涌入井下。 為確保安全生產(chǎn)，采、掘工作面均配有探水鉆。 生產(chǎn)過程中，應根據(jù)實際情況需要，采取其它有效防治水措施，如設防水閘門硐室等。二、周邊煤礦采空區(qū)情況及防治措施1.周邊情況本井田煤層賦存穩(wěn)定，西北與陳家灣村煤礦、哪哈溝煤礦、獅尾溝煤村礦井田為界，南為國統(tǒng)區(qū)，東南與趙家莊煤礦相臨。2.安全影響及防治措施當?shù)V井開采至井田邊界且鄰近周邊煤礦采空區(qū)時，若井田邊界煤柱不夠或是打穿時，周邊煤礦采空區(qū)積水或是有害氣體會滲透或涌瀉入本礦井，造成本礦井

16、淹井或是有害氣體濃度巨升等事故。因此靠近這些地帶開采時應特別予以重視。主要防治措施有：必須加強對小煤礦的監(jiān)督與管理，禁止越界開采。 生產(chǎn)過程中，按規(guī)定留足井田邊界煤柱。 超前探水。礦坑水患，不僅在于水量大、水壓高，更重要的是在于其突發(fā)性。超前探水就是在掘進過程中對于可能有水患的地段，提前進行鉆探，以查明采掘工作面、側(cè)幫或頂?shù)装宓乃?，這是確保安全生產(chǎn)的一項重要防水措施。當煤礦在開拓至井田邊界附近區(qū)域時，必須引起足夠的重視，一定要加強周邊小窯采空區(qū)的探測、密閉、監(jiān)測工作。采掘時要堅持“有疑必探，先探后掘、有水必放”的原則。 隨時檢查、維修煤礦使用、備用的探放水設備，以充分應對突發(fā)水害。 加強安全

17、教育，經(jīng)常進行安全知識培訓，牢固掌握井下防水知識技能，將水害事故消滅在萌芽狀態(tài)。 周邊煤礦采空區(qū)探放水措施同第二章第六項內(nèi)容。 探水起點的確定：為了確保采掘工作和人身安全、防止誤穿積水區(qū)，將采空區(qū)積水范圍、水位標高、積水量等資料填繪在采掘工程圖上，經(jīng)過分析劃出三條界線，分別為積水線（采空區(qū)邊界）、探水線和警戒線。對于探水線要求如下：a. 對采掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水，如邊界準確，水文地質(zhì)條件清楚，水壓不超過10kPa時，探放線至積水區(qū)的最小距離：煤層中不小于30m；巖層中不小于20m。b. 對雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位置的積水區(qū)，探水線至推斷積水區(qū)邊界的最小距離不小于100

18、m。c. 對有圖紙資料的小窯，探水線至積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m；對沒有圖紙資料可查的小窯，必須堅持有疑必探，先探后掘的原則，防止發(fā)生透水事故。d. 掘進巷道附近有斷層或陷落柱時，探水線至最大擺動范圍預計煤柱線時的最小距離不得小于60m。e. 石門揭開含水層前，探水線至含水層的最小距離不得小于20m。三、本礦井采空區(qū)情況及防治措施1. 本礦井采空區(qū)情況整合后本礦井采空區(qū)情況見第一章第四項內(nèi)容。2. 防治措施采空區(qū)積水是煤礦的主要水害之一，必須高度重視采空區(qū)積水的探放工作。在探水前，首先應分析查明采空區(qū)的空間位置、積水范圍、積水量和水壓，在采掘工程平面圖上標明采空區(qū)的積水線、探水線和警戒

19、線；探放水時，要撤出探放水點部位受水害威脅區(qū)域的所有人員；探放水孔必須打中采空區(qū)水體，并要監(jiān)視放水全過程，直到積水放完為止；探放水時，要認真檢查瓦斯或其它有害氣體，確保探放水安全進行。搞好防治礦井水害的培訓教育。礦井有突水預兆時，應立即撤出井下所有人員。對于采空區(qū)積水，可根據(jù)不同情況采用下列兩種措施放水： 直接放水。當水壓不大，不致超過礦井排水能力時，可利用探水鉆孔直接放水。 先堵后放。當采空區(qū)積水與溶洞水或其他巨大水源有關系，動水儲量很大，一時排不完或不可能排完的情況下，應先堵住出水點，然后排放積水。本礦井采空區(qū)探放水措施同第二章第六項內(nèi)容。四、分層開采當上層采空區(qū)有積水，在下層進行回采工作

20、，兩層間距離小于回采工作面采厚的40倍或小于掘進巷道高度的10倍時，應對上覆煤層采空區(qū)積水進行探放。探放水方法有2種：1、于上層采空區(qū)預抽放；2、于下層巷道進行有控制的疏放。探放水措施同第二章第六項內(nèi)容。五、各類防水煤（巖）柱留設1、防水煤（巖）柱種類根據(jù)礦井的煤層賦存特征及井田內(nèi)的地質(zhì)構造情況，礦井防水煤（巖）柱的種類確定如下：工業(yè)場地煤柱；河流、道路、村莊煤柱；構造煤柱；風氧化帶防水煤柱；井田、采區(qū)邊界煤柱。2 、防水煤（巖）柱留設與計算結果根據(jù)礦井的煤層賦存特征及井田內(nèi)的地質(zhì)構造情況，礦井防水煤（巖）柱的種類確定如下： 結合本井田周邊礦井類似圍巖的情況，按松散層移動角45°，基

21、巖移動角：走向：=74° 傾向：下山界：=58° 上山界：=66°留設安全煤柱。工業(yè)場地煤柱按照以上數(shù)值用垂直剖面法設計，留設主、副、風井筒保護煤柱和工業(yè)場地保護煤柱。村莊、道路、河流煤柱為了提高資源利用率，充分利用煤炭資源，同時也響應國家建設社會主義新農(nóng)村的號召，設計建議除了位于井田邊界及原采空區(qū)附近的寨崖底村、下羅侯村、趙家莊村、石盤上村、柳卜蔫村、李家社村按要求留設保護煤柱外，對開采影響較大的村莊，包括水峪村、寨則上村，設計推薦按計劃搬遷，以保證礦井生產(chǎn)的正常接續(xù)。井田內(nèi)部現(xiàn)有柳（柳林）-中（中陽）三環(huán)公路從井田的東北部和西南部穿過本井田，本道路為礦井主要運

22、煤公路，按設計要求留設保護煤柱。區(qū)內(nèi)沒有大的地表水體，僅有數(shù)條季節(jié)性河流，其中以羅侯溝最大，清水流量0.098L/s。一般來說河水通過基巖含水層滲透補給的水量是較弱的，但是，隨著煤礦的開采，頂部巖層將遭到破壞，會使基巖裂隙加大、增多，特別是在北東部煤層淺埋地段甚至形成地面塌陷，溝通斷層以及其它構造形跡。為防止地表水與井下溝通造成水患，對羅侯溝按設計留設保護煤柱。煤柱大小按照以上數(shù)值用垂直剖面法設計。構造煤柱井田內(nèi)無斷層和其它構造，不需設煤柱。如在生產(chǎn)中遇到構造，由于受奧灰水的影響，則根據(jù)建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程進行煤柱計算，對井田內(nèi)每一斷層留設防水煤柱，以防突水。井田

23、邊界煤柱按建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程規(guī)定留設20m保安煤柱。盤區(qū)邊界煤柱根據(jù)圍巖情況，盤區(qū)邊界留設10m保安煤柱。風氧化帶煤柱井田內(nèi)8-1、8-2、9號煤均在地表有煤層露頭，各煤層的風氧化帶煤柱按50m留設。六、井下探放水措施1 、探放水原則礦井必須做好水害分析預報，堅持有疑必探，先探后掘的探放水原則。在遇到下列情況之一時，必須探水：接近水淹或情況不明的井巷、老空、老窯或小煤礦時；接近含水層、導水斷層、含水裂隙密集帶、溶洞或陷落柱時；接近或需要穿過強含水層時；接近未封閉或封閉不良的導水鉆孔時；接近各類防水煤柱或打開隔離煤柱放水時；接近水文地質(zhì)條件復雜的地段，采掘工作有突

24、（出）水征兆時；上層采空區(qū)有積水，在下層進行回采工作，兩層間距離小于回采工作面采厚的40倍或小于掘進巷道高度的10倍；接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時；采掘地點受頂、底板承壓含水層的威脅，其巖柱厚度小于計算的安全值時。由于本礦是資源整合礦井，原各礦整合前采掘?qū)游徊煌?，未進行整體規(guī)劃，多煤層開采造成上下及周邊采空積水量大，所以在開采掘時，將水害威脅放在首位，必須進行探放水工作。探放水的范圍包括：接近含水層、導水斷層及其破碎帶時；接近有出水可能的鉆孔時；接近同煤層工或上覆煤層采空區(qū)時；接近其它可能出水地區(qū)時，必須確定探水線進行探水，經(jīng)探水確認無突水危險后，方可掘進。2、 探放水安全措施（1） 在進行探放水

25、前，必須做好以下工作和準備好必要的設備、設施： 在探放水前必須編制探放水設計，并采取防止瓦斯和其它有害氣體危害等安全措施； 堅持排水設備的維護制度，保持正常排水； 堅持水溝、水倉的清理制度，保證流水暢通； 確定流水路線； 堅持巷道維護制度，保證巷道暢通； 做好安全躲避硐； 制定通風方法和瓦斯檢查制度； 制定通訊聯(lián)絡方法和準備好通訊工具及必要堵水材料； 選好避災路線； 制定鉆眼放水措施，包括孔口裝置、套管深度和套管固定方法；制定鉆機安裝及鉆機操作的安全措施。（2） 探水前應注意如下問題： 加強靠近探水工作面的支護，以預防高壓水沖垮煤壁及支架； 檢查排水系統(tǒng)，根據(jù)預計出水量確定是否加大排水能力，清

26、理水溝、水倉使其暢通和起緩沖作用； 水壓較大時，探水孔要設套管，以便安裝水閥控制放水量，特別危險的地區(qū)還要選擇堅固地點，砌筑水閘墻； 探水工作地點要安設電話，以便能及時與調(diào)度室和中央泵房聯(lián)系。（3） 探水時注意事項： 探水地點要確保與相鄰地區(qū)的工作地點的聯(lián)系，一旦出水，要馬上通知水害威脅地區(qū)的工作人員撤到安全地點。 打鉆時，要時刻觀察鉆孔的情況，發(fā)現(xiàn)煤層疏松，鉆桿推進突然感到輕松或順著鉆桿流出來的水超過供水量時，都要特別注意，這些都是接近或鉆入積水地點的征兆。碰到這種情況，要立即停止鉆進，進行檢查。如果孔內(nèi)水很大，噴射較遠，必須馬上固定鉆桿，背緊探水工作面，如加固煤壁及頂?shù)装濉?探水工作面要經(jīng)常檢查瓦斯及其他有害氣體，當瓦斯含量達1時，必須停止鉆進；達到1.5時，必