朝陽煤礦度礦井防治水計劃

1、朝陽煤礦2013年度礦井防治水計劃第一節(jié) 礦井水文安全條件一、 礦區(qū)開采、老窯、采空區(qū)、塌陷區(qū)等情況1、礦井開拓工程及層位選擇：利用原有主平硐，主平硐井口標高+1765m，方位角322°，原有的皮帶下山布置在M1煤層中，向深部繼續(xù)延伸時必須布置在距M1煤層10m距離的頂板中，二采區(qū)軌道下山和二采區(qū)回風上山則布置在M1和M2煤層之間的巖層中，往上直接連接回風斜井。在+1758m標高沿煤層走向布置2011回風順槽，在+1713m標高沿著煤層走向布置2011運輸順槽及2011回采工作面，運輸順槽直接連通皮帶下山，形成礦井生產、運輸、通風及排水系統(tǒng)。2、各煤層開采情況：M1煤層：M1煤層在一

2、采區(qū)范圍內西面1765標高以上、一采區(qū)北東面至礦井邊界、西南面350m、+1765標高以上全部為采空區(qū)，采空區(qū)水可通過東西平巷流到主平硐，經主平硐流出地面。M2煤層：M2煤層未進行過開采。M3煤層：M3煤層在原一采區(qū)范圍內1817標高以上全部為采空區(qū)。礦井范圍內的所有煤層都有小煤窯開采的歷史，經過調查，多數(shù)礦井開采深度在煤層露頭以下60m左右，少數(shù)可達到100m，且多為平巷或上山開采。3、在施工二采區(qū)期間，施工過程中受水害威脅不大，主要為頂板淋水。4、塌陷區(qū)由于整合前煤礦的開采，導致地面部分區(qū)域出現(xiàn)裂隙和小型滑坡現(xiàn)象，主要裂隙區(qū)域分布在采空區(qū)按65度角的范圍內，在今后煤礦的開采過程中應對地面建

3、筑物留設足夠的安全保護煤柱。井田內地面建、構筑物必須留設足夠的安全保護煤柱，同時需隨時觀察地面的滑坡、塌陷等情況。必須為民房、公路等留設保護煤柱，民房可以協(xié)商進行搬遷，在民房等搬遷之前必須留設保護煤柱，并不得開采。5、積水情況由于礦區(qū)內各煤層頂?shù)装鍘r性較軟，頂板容易跨落，而且礦區(qū)內煤炭開采歷史不長，采空區(qū)均在+1765水平以上，積水的可能性不大，只是小窯積水未探清，因此煤礦在開采過程中應加強對井田內老窯積水情況的調查，在采掘過程中，堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采“的探放水原則，同時必須堅持“有疑必?！保乐估细G、采空積水對礦井開采的影響。必須對采空區(qū)積水進行疏放，并對可能的突水區(qū)

4、域采取相應的預防措施，防止突水，保證礦井安全生產。二、地質構造導水性情況該礦礦權范圍內無區(qū)域性斷層和褶皺，次級斷層和褶皺較發(fā)育，未見次級斷層和褶皺對煤層的開采產生影響，但在開采中要考慮隱伏斷層的影響。礦區(qū)整體呈一單斜構造，平均煤層傾角為14°，礦山地質構造條件簡單。（1）礦區(qū)無大的斷層、裂隙等地質構造，在建井和生產過程中，加強水文地質和地質勘察工作，掌握礦區(qū)內各小斷層和小裂隙的性質、分布情況和導水性質，為煤礦的安全生產提供依據(jù)。（2）區(qū)域范圍內地下水主要分為碳酸鹽巖溶水、裂隙水、部分為松散堆積物中的孔隙水。裂隙水為大氣降水滲入風化裂隙、構造裂隙而形成，泉水流量?。豢紫端饕獮榈谒南邓?/p>

5、散堆積物中。（3）本區(qū)地表水、地下水受大氣降水影響，其流量、水質變化均與降水的季節(jié)和強度相對應，雨季流量增大，礦化度減少，枯季則相反。地下水以泉或分散流形式補給溪溝，各含水層無直接的水力聯(lián)系，且地下水動態(tài)變化顯著，周期性較明顯，并具滯后現(xiàn)象。三、礦井水文地質情況1、含、隔水層1）第四系（Q）含水巖組：主要為砂、泥巖、腐殖土、亞粘土等松散堆積層、沖積層，多分布與洼地、溝谷兩側及緩坡地帶，厚度變化較大（0-5m），它是直接受大氣降水補給。同時又是地表水匯集滲流的場所，形成井泉流量一般在0.2-0.5升之間。2）含水層：該井田的間接含水層為下山疊統(tǒng)飛仙關組，為一套海濱至淺海相泥巖及砂巖的巖性組合，區(qū)

6、域地層厚度393684m，為一弱含水層組，單位涌水量（Q）一般小于0.036升/秒。煤礦的直接充水巖層為上二疊統(tǒng)長興一大隆組，前者為一套以陸相為主的海陸交替含煤砂頁巖，厚242-250m；后者為一套海陸交替相含煤砂頁巖及泥灰?guī)r沉積，厚約100m。直接充水巖組仍為一弱含水巖組，單位涌水（Q）約大于飛仙關組。3）隔水巖層：廣義而言，為區(qū)域上的上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組，其特征是裂隙發(fā)育，含較豐富的潛水，但隨深度的增加而減弱。單位涌水量（Q）一般在0.00041升/秒以下，因而是煤層底板很好的隔水層。4）水力聯(lián)系 煤礦區(qū)屬單面山地形，上覆飛仙關組又屬弱含水層，與含煤地層無水力聯(lián)系。長興組弱含水段，覆于煤

7、系地層上，補給條件差，地下水循環(huán)微弱，對煤開采影響不大。下伏強含水段遠離開采煤層，又有峨眉山玄武巖相隔，故與可采煤層無水力聯(lián)系。2、礦區(qū)地下水補、逕、排條件礦區(qū)地下水主要來源于大氣降水，另外一部分是地表淺層潛水及風化裂隙水，多數(shù)不產生深部逕流循環(huán)，而是地下降泉的形式排出低洼地帶及小溪溝。 根據(jù)區(qū)內水文地質特征分析，可能構成礦區(qū)充水的因素的主要水源有以下幾點： 大氣降水、老窯積水是礦井充水的主要因素。大氣降水、滑坡水沿基巖裂隙滲入礦井，裂隙發(fā)育地段礦井主充水會有所增加，一般承受開采深度增加，水量愈來愈大。 礦井附近有泉點出露，且水質好，礦井供水距離短，供水方便。工業(yè)用水采用井下水經處理后進行使用

8、。 區(qū)內多以大氣降水補給，受季節(jié)性影響大。礦井范圍內主要含水層有第四系（Q）含水巖組、飛仙關組（T1f）弱含水巖組、長興組一大隆組（P2c-d）直接充水巖層，受大氣降水補給條件差，水量受大氣降水的影響而呈季節(jié)性變化。本礦井直接充水因素為煤層頂板裂隙水，本礦井水文地質條件屬中等類型。 3、礦井涌水量預測 本礦井的水文地質條件簡單，煤系地層含水性弱。據(jù)貴州省興義市雄武煤礦區(qū)朝陽井田勘察地質報告，礦山開采過程中的實際測量及本次調查，煤層開采時無淋水現(xiàn)象，對礦井開采沒有很大影響；礦井水主要來源于大氣降水，考慮本礦區(qū)濕度大，降水量集中，雨季長，細雨頻繁的特征采用大氣降水滲入法預算年平均、雨季平均、雨季月

9、最大平均的礦坑涌水量。根據(jù)礦山開采資料：礦井最小涌水量為72m³/d；正常涌水量為100m³/d左右；最大涌水量為240m³/d。本次調查實測礦山涌水量為2.20L/s。該礦是以平硐開拓，主采M1、M2、M3煤層，主井口標高1765.0米，開采煤層標高+1850米。經預測計算： 礦井末期采區(qū)正常涌水量為1142.2m³/d（47.59m³/h）； 礦井末期采區(qū)最大涌水量為2741.32m³/d（114.23m³/h）。綜上所述，礦井水文地質條件復雜類型為簡單礦井。四、水患類型及威脅程度1、礦井水害類型 朝陽煤礦礦區(qū)水文地質條

10、件屬簡單礦井，礦井水害類型主要有采空區(qū)積水，大氣降水，地表水。從地表觀察及井下施工過程中，未發(fā)現(xiàn)有裂隙和較大的斷層，因此，頂?shù)装辶严端{不大。2、突水水源與地下水導水通道1）突水水源 突水水源主要為采空區(qū)積水。礦井為走向長壁開采，采空區(qū)水能自然流出，只要在封閉采空區(qū)時流出反水池，并保持反水池暢通，采空區(qū)就不會積聚大量的水，就能極大地減少采空區(qū)積水的威脅。2）地下導水通道 朝陽煤礦各含水層之間一般無水力聯(lián)系。如出現(xiàn)斷層時，含水層會通過斷層裂隙導入井下。在生產過程中應留足隔水煤柱，避免因開采隔離煤柱，造成采動影響，使地面水及各含水層通過采動裂隙竄入井下。五、礦井水文安全條件評價1.對水文地質基礎

11、資料來源及可靠性評價 該礦區(qū)興義市朝陽煤礦生產地質報告，對區(qū)域水文地質情況、地層的富水性、礦井的充水進行了初步分析，對礦井的生產能起到一定的指導作用。2.水文勘探程度及存在問題(1)地質報告中以對大氣降水、地表水、直接充水含水層以及部分含水層等充水因素進行了較詳細的分析，但對斷層等地質構造掌握程度不夠，使得無法分析斷層導水對水文地質條件的影響，因此，對斷層的水文地質情況了解不夠，在斷層附近掘進時，必須充分注意，對較大的斷層應留有一定保安煤柱。（2）根據(jù)生產地質報告，礦區(qū)水文地質控制程度在代表性方面，有不夠的地方，反映在礦井涌水量采用的數(shù)據(jù)上，難免有片面的可能，建議進一步地作好礦井水文地質調查，

12、并作好編錄，在井巷掘進過程中逐步校正礦井涌水量資料。（3）生產地質報告未對井田范圍內的小窯進行充分的調查，故建議礦井在采掘之前，對全礦區(qū)小窯進行全面的調查，對其分布范圍、可疑的積水性及積水量做出調查及預測并標注在礦井采掘平面圖及井上下對照圖上，以指導礦井實際防水工作。第二節(jié) 礦井防治水措施一、礦井開拓、開采所采取的安全保證措施1.礦井開拓系統(tǒng)布置 本礦采用平硐開拓。礦井可采煤層3層，設計考慮聯(lián)合布置開采3層煤。根據(jù)雄武背斜各煤礦的實際情況，M3煤與瓦斯突出情況較為嚴重，M1煤層突出的可能性較小。因此設計擬考慮M1煤層作為開采各煤層的第一解放層，設計首采面布置在M1煤層中。本礦井按突出礦井進行設

13、計，井筒和主要巷道不得布置在煤層中，采掘工作面實行獨立回風。2、采掘工程所采取的防治水措施1）定期收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對照圖上標出其位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。2）針對主要含水層（段）建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測、水害預報，并制定相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。3）井巷在掘進過程中必須先探后掘，掌握前方水文情況，若發(fā)現(xiàn)有水患時，應及時采取措施，待確定安全后再向前掘進，并將出水點位置標于井上下對照圖或采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段，必須進行水溫、水量、水質等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。

14、4）在采掘工作面或其他地點發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預兆時，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報告礦調度室，發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。5）井下和地面排水設施保證完好，井下主、副水倉、沉淀池、水溝要及時進行清理，每年雨季前對礦井防治水工作進行一次全面檢查，成立防洪搶險隊伍，并儲備足夠的防洪搶險物資。6）應加強對地面小窯、老窯的調查并標注在實測的采掘工程圖中，劃定其探放水紅線，在接近探放水線時，必須采取探放水措施。7）工業(yè)場地內建筑物，必須修筑防洪溝渠或采取其它防、排水措施。8）鑒于井口附近及裂隙區(qū)內

15、的地表水體有可能潰入井下，因此，應遵守下列規(guī)定：嚴禁開采煤層露頭線的防水煤柱。容易積水的地點應修筑溝渠排泄積水。修筑溝渠時，應避開露頭、裂隙和導水巖層，特別是低洼地點不能修筑溝渠排水時，應填平壓實，防止積水進入井下。排到地面的礦井水，必須妥善處理，避免再次滲入井下。對漏水的排洪溝，應及時堵漏，地面裂縫和塌陷必須填塞，填塞工作必須有安全措施，防止人員陷入塌陷坑內。9）礦井建設期間，幾條主要巷道都是向下施工，這些巷道離地表較遠，距離小窯采空區(qū)也較遠，施工范圍內也無大的斷層，M1M3煤層之間無強含水層，不受大的水害影響，可采取正常的防治水措施。關于頂板淋水和少量的底板積水，可施工臨時水倉安裝臨時水泵

16、排至主平硐，再由主平硐流出地面。二、防水安全煤柱留設 在受水害威脅的地方，預留一定寬度和高度的煤層不采，使工作面和水體保持一定的距離，以防止地下水或其他水源潰入工作面，所留的煤（巖）柱就叫防水煤（巖）柱。（一）、防水煤（巖）柱的種類 根據(jù)防水煤（巖）柱所處的位置，可以分成不同的種類。根據(jù)該礦井的實際情況，需留設以下防水煤（巖）柱： 1、斷層防水煤（巖）柱在導水或含水斷層兩側，為防止斷層水饋入井下而留設的煤柱；當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時，為防止含水層饋入井下而留設的煤柱。2、導水鉆孔防水煤柱勘探階段施工的鉆孔，往往能貫穿若干個含水層，若封孔質量不好，則人為地溝通了本來沒有水力聯(lián)系的含水層

17、，使煤層開采的充水條件復雜化，為防止上覆含水層中的水饋入井下而留設的煤柱稱為鉆孔防水煤柱。3、相鄰水平或采區(qū)邊界防水煤（巖）柱。4、老窯積水區(qū)防水煤柱。在礦區(qū)開發(fā)開采過程中部分煤層已經開采后形成的區(qū)域形成采空區(qū)，采空區(qū)積水有可能積水，因此為了防止老窯積水涌入采掘工作面，必須在老窯積水區(qū)域周圍留設防水煤柱。（二）防水煤（巖）柱的留設 1、斷層防水煤（巖）柱的留設斷層破壞了巖層的完整性，常常成為含水層間的聯(lián)系通道。斷層的某一區(qū)段是否導水，導水性強弱等情況取決于兩側巖層的接觸關系、含水層的水壓以及采礦活動對斷層的重復破壞作用。因此，在沒有掌握斷層各區(qū)段的導水性時，應把整個斷層作為導水斷層對待。煤層直

18、接和富含水層、導水斷層接觸，頂?shù)装鍩o突水可能，即煤柱主要是順層受壓時，常以下述計算公式計算煤柱寬度：L=0.5KM式中：L-順層防水煤柱寬度（m）； M-煤厚或采高， Kp-煤的抗張強度（kgf/cm²），Kp取8kgf/cm²； P-水頭壓力（kgf/cm²），P=17kgf/cm²； K-安全系數(shù)，一般取25，本設計取5。 則：M1煤層開采時L=0.5×5×1.12=4.54（m） M2煤層開采時L=0.5×5×0.84=3.4（m） M3煤層開采時L=0.5×5×1.5=6.1（m） 根據(jù)

19、本礦的實際情況，可能存在10m以下落差的斷層，根據(jù)上述計算，并考慮到該礦斷層導水性和富水性差，故開采斷層兩側煤層時各留20m防水煤柱。2、導水鉆孔防水煤柱的留設本礦范圍內未進行過打鉆工作，因此不留設導水鉆孔煤柱。3、相鄰水平或采區(qū)邊界防水煤（巖）柱的留設水文地質條件復雜型的礦井，可用下述公式計算煤柱寬度：L=0.5KM式中：L-順層防水煤柱寬度（m）； M-煤厚或采高，KP-煤的抗張強度（kgf/cm²），KP=8kgf/cm²；P-水頭壓力（kgf/cm²），P=20kgf/cm²；K-安全系數(shù)，一般取25，本設計取5。則：M1煤層開采時L=0.5&#

20、215;5×1.12=4.54（m） M2煤層開采時L=0.5×5×0.84=3.4（m） M3煤層開采時L=0.5×5×1.5=6.1（m） 經計算并結合實際情況確定，相鄰水平或采區(qū)邊界防水留20m煤柱。4、老窯積水區(qū)防水煤（巖）柱的留設 礦區(qū)內的小窯（現(xiàn)均以關閉）開采歷史悠久，主要分布于礦區(qū)煤層露頭線附近。據(jù)調查，這些小窯雖然開采深度不深，但估計采空區(qū)內的積水、積瓦斯較多，對礦井開采影響較大。礦井必須留足足夠的老窯積水區(qū)防水煤（巖）柱，按下述公式留設防水煤柱。L=0.5KM式中：L-老窯積水區(qū)防水煤柱寬度（m）； M-煤厚或采高，KP-煤的

21、抗張強度（kgf/cm²），KP=8kgf/cm²；P-水頭壓力（kgf/cm²），P=20kgf/cm²；K-安全系數(shù)，一般取25，本設計取5。則：M1煤層開采時L=0.5×5×1.12=4.54（m） M2煤層開采時L=0.5×5×0.84=3.4（m） M3煤層開采時L=0.5×5×1.5=6.1（m）經計算并結合實際情況確定，老窯積水區(qū)防水留20m煤柱5、礦井邊界防水煤（巖）柱的留設 礦區(qū)內的小窯（現(xiàn)均已關閉）開采歷史悠久，主要分布于礦區(qū)煤層露頭線附近。據(jù)調查，這些小窯雖然開采深度不深，

22、但估計采空區(qū)內的積水、積瓦斯較多，對礦井開采影響較大。礦井必須留足足夠的老窯積水區(qū)防水煤（巖）柱，按下述公式留設防水煤柱。L=0.5KM式中：L-老窯積水區(qū)防水煤柱寬度（m）； M-煤厚或采高，KP-煤的抗張強度（kgf/cm²），KP=8kgf/cm²；P-水頭壓力（kgf/cm²），P=20kgf/cm²；K-安全系數(shù)，一般取410，本設計取10。則：M1煤層開采時L=0.5×10×1.12=9.08（m） M2煤層開采時L=0.5×10×0.84=6.8（m） M3煤層開采時L=0.5×10

23、5;1.5=12.2（m）經計算并結合實際情況確定，礦井邊界防水留20m煤柱表6-2-1 各種煤（巖）柱尺寸表序號名稱尺寸（m）備注1斷層煤（巖）柱202相鄰水平或采區(qū)邊界防水煤（巖）柱203老硐、小窯、上部采空采空區(qū)防水煤（巖）柱204井筒煤柱（井筒煤柱須作專項設計）205區(qū)段煤柱206井田邊界煤柱20三、疏水降壓措施疏水降壓是指煤層頂板或煤層含水層的疏干，以及煤層底板含水層的降壓，使底板含水層水壓降低至采煤安全時的水壓。礦區(qū)水文地質條件屬中等類型，礦井建設和生產中不存在煤層頂板或煤層含水層的威脅，不需采用疏水降壓措施。四、井下探放水措施（一）探放水原則 本礦井地下水補給來源主要為：采空區(qū)積

24、水，大氣降水，地表水。本區(qū)域溶洞、落水洞強烈發(fā)育，是本區(qū)域最大的水患。根據(jù)水患特點，探放水主要為：巖巷掘進時，探巖溶水；煤巷掘進時探采空區(qū)水。所以礦井建設、生產中所以巷道掘進都必須進行探放水。根據(jù)整合前兩個礦井的水文地質調查，掘進前必須做好水害分析，堅持“有掘必探、先探后掘、有疑必?！钡奶椒潘瓌t。（二）、探放水注意事項（1）安裝鉆機探水前，要遵守下列規(guī)定：加強鉆場附近的支護，并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。清理巷道、挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備。在打鉆孔地點或附近安設專用電話。測量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、

25、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。（2）預計水壓較大的地區(qū)，探水鉆進之前，必須安好孔口管和控制閘閥，進行耐壓試驗，達到設計承受的水壓后，方可繼續(xù)鉆進。特別危險的地區(qū)，應有躲避場所，并規(guī)定避災路線。五、水災避災線路2011工作面工作面回風順槽一片口聯(lián)絡石門軌道下山主平硐地面。掘進工作面二采區(qū)回風上山主平硐地面。上圖為：上山鉆孔布置 下圖為：平巷鉆孔布置（3）鉆孔水壓過大時，采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進，并有防止孔口管和煤（巖）避突然鼓出的措施。（4）鉆進時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異常狀況時，必須停止鉆進，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負責人應立即向調度室報告，并派人監(jiān)測

26、水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅的人員，然后采取措施，進行處理。（5）探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水高于探放水點位置時，只準用鉆機探放水。探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對放水量，直到老空水放完為止。鉆孔接近老空，預計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時，必須有瓦斯檢查員或礦山救護隊員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過規(guī)程規(guī)定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告調度室，及時處理。（6）鉆孔放水前，必須估計積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量；放水時，必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定

27、水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時處理，并立即報告礦調度室。（7）排除上山的積水以及恢復被淹井巷前，必須有礦山救護隊檢查水面上的空氣成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，必須及時處理。排水過程中，有害氣體有突然涌出的可能，必須制定安全措施。（8）進行探放水施工作業(yè)前，礦技術負責人必須結合探水巷道的實際，另行編制安全技術措施，明確探放水作業(yè)人員一旦面臨突水威脅時的避災線路。（9）進行探放水施工作業(yè)前，必須提前撤出可能受探水作業(yè)地點突水威脅的其他采掘工作面和其他工作地點的所有人員。（二）探放水設備選擇1）探放水設備選擇依據(jù)礦井用一個采煤工作面保證礦井年生產能力，配備兩個掘進工作面。2）探放水設備及數(shù)量配備TXU-75探水鉆4臺，3臺工作，1臺備用。3）老窯積水的防治為防止淺部的老窯積水威脅礦井的安全，采面主要