礦井水害調(diào)查報(bào)告

XXXXXXXXXXXXX煤礦礦井水患現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告及防治水措施（二0一一年度）目錄第一章礦井概況及水文地質(zhì)情況………..3一、目的與任務(wù)……………3二、交通位置………………..3三、礦井水文地質(zhì)條件…….5第二章礦井水害調(diào)查報(bào)告……………...9一、調(diào)查時(shí)間……………….9二、調(diào)查人員……………….9三、調(diào)查路線……………….9四、調(diào)查方式……………….9五、調(diào)查情況報(bào)告………….9六、礦井水害分析…………11七、水害類型及威脅程度…………………12八、目前需要防治的水患…………………14第三章礦井防治水措施….15第一節(jié)礦井開拓、開采所采取的安全措施………..15第二節(jié)防水煤柱的留設(shè)…………………17第三節(jié)探放水安全措施………………….23第四節(jié)地表水防治………24第五節(jié)防治水安全措施…………………26第四章存在的問(wèn)題………29第一章礦井概況及水文地質(zhì)情況一、目的與任務(wù)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦防治水規(guī)定》要求，進(jìn)一步查清本礦區(qū)范圍內(nèi)的水害情況，為礦井防治水工作提供可靠的資料，為探放水設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，確保我礦采掘活動(dòng)的安全。經(jīng)礦委會(huì)研究決定組織技術(shù)人員對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的水害情況進(jìn)行一次全面細(xì)致的調(diào)整，2011年3月份通過(guò)對(duì)礦井水文地質(zhì)資料的搜集、歷年采空區(qū)的統(tǒng)計(jì)調(diào)查測(cè)繪、礦井涌水量的調(diào)查分析，相鄰礦井的資料搜集，編寫此報(bào)告。二、礦井概況1、交通位置：瀘縣關(guān)大井煤礦位于四川盆地南部的瀘縣縣城67°方向，直距約9.3km。行政區(qū)劃隸屬瀘縣順河鎮(zhèn)所轄，屬永榮煤田狐貍坡2號(hào)井田的一部分。主井口地理坐標(biāo)：東經(jīng)105°27′54″，北緯29°10′57″，直角坐標(biāo)：X：3229655.68，Y：35545220.12，H：299.77m。2、井田范圍礦山采礦許可證于2011年12月由四川省國(guó)土資源廳頒發(fā)，證號(hào)：C5100002011121120094563，登記面積為1.006km2，開采深度+150m～-50m，核準(zhǔn)開采獨(dú)層子、龍骨炭煤層。1-2-1編號(hào)XY編號(hào)XY13229907355452052322972835545290332298033554552643229682355455855322968835545605632295523554566873229486355455368322893535545785932284553554490010322929335544601登記面積：1.006km2開采煤層：獨(dú)層子、龍骨炭開采深度+150m～-50m3、周邊礦井情況區(qū)內(nèi)老窯有曹市煤礦、前進(jìn)煤礦，均已經(jīng)關(guān)閉，老窯中均有積水，積水量一般數(shù)幾噸至數(shù)十噸不等，由于老窯都在淺部開采，我礦現(xiàn)已開采至+9水平，對(duì)我礦影響不大。但在淺部開采或巷道掘進(jìn)時(shí)有一定影響，必須采取可靠的探放水措施。4、礦井開采情況礦井為合法的獨(dú)立保留礦井，礦區(qū)內(nèi)主要開采雙連煤層，龍骨炭煤層未開采。礦井采用走向長(zhǎng)壁式采煤，斜井為串車提升，截止2010年12月底，關(guān)大井煤礦保有資源儲(chǔ)量(122b)34.1萬(wàn)噸。礦井生產(chǎn)規(guī)模為6萬(wàn)噸年，回采率85%，儲(chǔ)量備用系數(shù)1.3計(jì)算，可供礦山開采約5年。三、礦井水文地質(zhì)情況礦區(qū)以侵蝕地形為主,溝谷橫切地層走向,呈樹枝狀分布,均發(fā)源于背斜軸部一帶。含水層為須家河組四段、二段和嘉陵江組，隔水層為須家河組五段、三段和一段。含、隔水層相間排列，各含水層在露頭呈獨(dú)立的補(bǔ)給排泄關(guān)系，相互間水力聯(lián)系不密切。據(jù)礦井資料，礦井最大涌水量為40m3/d，正常涌水量為38m3/d，主要為大氣降水通過(guò)淺部老窯匯集、含水層孔隙、塌陷裂隙等途徑滲入礦井。礦山采取在礦巷布署排水溝經(jīng)主平硐匯入地面水倉(cāng)，礦井水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。第二章礦井水害調(diào)查報(bào)告一、調(diào)查時(shí)間：二0一一年三月二十八日二、參加調(diào)查人員：陳忠海陳焱彬劉紹學(xué)李昭平李建國(guó)三、調(diào)查路線：工業(yè)廣場(chǎng)→前進(jìn)煤礦老窯→高石塔村→曹市煤礦老窯→關(guān)大井煤礦礦風(fēng)井→回到礦四、調(diào)查方式對(duì)老窯的封閉情況，井口位置、方向、深度及井下巷道和方向等進(jìn)行詢問(wèn)、調(diào)查，走訪了解記錄；并對(duì)各老窯及采空區(qū)（老巷道）相對(duì)應(yīng)地面進(jìn)行踏查。五、調(diào)查情況一）相鄰老窯情況區(qū)內(nèi)小窯多為斜井開拓，少數(shù)為平硐開拓。多數(shù)采雙連煤層，從1989年開始，一般是沿傾向掘進(jìn)600～1000m后，再沿沿煤層走向掘進(jìn)，采用后退式開采。巷道有不同程度的坑木支護(hù)，多數(shù)小窯有絞車提升設(shè)備、抽水設(shè)備，使用礦燈照明，自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)都有。1、前進(jìn)煤礦老窯：開采雙連煤層，煤厚0.6m，斜井深度200m，,頂板有垮塌現(xiàn)象，頂板流水，采用平硐暗斜井開采，1989年開采，產(chǎn)煤情況不清，2005年已關(guān)閉2、曹市煤礦：1977年7月開辦，開采斜深約350米，2005年轉(zhuǎn)讓給長(zhǎng)沙廟煤礦，現(xiàn)作為風(fēng)井使用。二）老空降積水情況：本礦沿雙連煤層露頭線從西到東分布有近2-3個(gè)民采老窯，均屬斜井，深120～130m，由于停采，坑中部有積水，坑中積水一部分來(lái)自大氣降水，大部分來(lái)源于巖層地下水滲透長(zhǎng)年累月積聚而成，其量難到估算。但我礦現(xiàn)已經(jīng)開采至+9水平，對(duì)我礦影響不大。三）地面塌陷情況：通過(guò)對(duì)上述老窯大概開采位置和關(guān)大井煤礦采空區(qū)相對(duì)應(yīng)地表進(jìn)行踏查，未發(fā)現(xiàn)有裂縫和塌陷，但雨季時(shí)要注意加強(qiáng)檢查。六、礦井水患分析1、水患類型造成礦井水害的水源有大氣降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其儲(chǔ)水空隙特征又分為孔隙水、裂隙水和巖溶水等。本礦屬水文地質(zhì)條件中等的礦床，礦井水害類型主要有采空區(qū)積水、大氣降水、地下水、地表水。2、突水水源與地下水導(dǎo)水通道1）突水水源突水水源主要為采空區(qū)積水，地下水，地表水。2）地下水導(dǎo)水通道本礦含煤巖系雖然富水性弱，但其內(nèi)的地下水將直接進(jìn)入礦坑，尤其是開采標(biāo)高低于底板含水層地下水位以下時(shí)，其地下水也可能以突水的形式進(jìn)入礦坑。綜上可知，地下水將成為礦床主要充水因素。3、礦井水害威脅程度分析根據(jù)以上可見，本礦屬水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦井受采空區(qū)（老窯）積水、地下水威脅較小，不存在老窯突水危險(xiǎn)。七、目前礦井需防范的水患1、礦井主平硐和風(fēng)井井口均高于當(dāng)?shù)氐淖罡吆樗粯?biāo)高，無(wú)洪水潰入井下的水患，但在雨季強(qiáng)降雨時(shí)，必須注意井口后背山坡集水灌入井下，要在雨季前清挖好泄水溝。2、大氣降水：大氣降水主要通過(guò)頂板所存在的裂隙向巷道和采空區(qū)內(nèi)滲漏，其直接充水強(qiáng)度和降水的強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。雨季時(shí)，大氣降水會(huì)形成山洪水通過(guò)地面連通的線部開采的老窯老空，塌陷或崩塌的井口（井筒）直接潰入其井下，對(duì)礦井構(gòu)成威脅，必須保持警惕，值班人員在降大雨或大暴雨時(shí)，必須通知井下人員撤到地面，并注意巡查主平硐、風(fēng)井的井口、工業(yè)廣場(chǎng)及附近的異常情況。第三章礦井防治水措施第一節(jié)礦井開拓、開采所采取的安全保證措施采掘工程所采取的防治水措施。1）定期收集、調(diào)查和核對(duì)相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對(duì)照?qǐng)D上標(biāo)出其位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。2）針對(duì)主要含水層（段）建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、水害預(yù)報(bào)，并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。3）井巷在掘進(jìn)過(guò)程中必須有掘必探、先探后掘，掌握前方水文情況，若發(fā)現(xiàn)有水患時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，待確定安全后再向前掘進(jìn)，并將出水點(diǎn)位置標(biāo)于井上下對(duì)照?qǐng)D或采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點(diǎn)或地段，必須進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動(dòng)態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測(cè)和分析，防止滯后突水。4）在采掘工作面或其它地點(diǎn)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(lái)壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報(bào)告礦調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。5）井下和地面排水設(shè)施保證完好，井下主、副水倉(cāng)、沉淀池、水溝要及時(shí)進(jìn)行清理，每年雨季前對(duì)礦井防治水工作進(jìn)行一次全面檢查，成立防洪搶險(xiǎn)隊(duì)伍，并儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。6）應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地面小窯、老窯的調(diào)查并標(biāo)注在實(shí)測(cè)的采掘工程圖中，劃定其探放水紅線，在接近探放水線時(shí)，必須采取探放水措施。7）必須先查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況，掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水水位數(shù)據(jù)，建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。8）工業(yè)場(chǎng)地為避免大雨沖毀場(chǎng)地，提前清理排水溝。9）鑒于井口地表水體有可能潰入井下，因此，應(yīng)遵守下列規(guī)定：①嚴(yán)禁開采煤層露頭線的防水煤柱。②容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠排泄積水。修筑溝渠時(shí)，應(yīng)避開露頭、裂隙和導(dǎo)水巖層，特別是低洼地點(diǎn)不能修筑溝渠排水時(shí)，應(yīng)填平壓實(shí)，防止積水進(jìn)入井下。③排到地面的礦井水，必須妥善處理，避免再次滲入井下。④對(duì)漏水的排洪溝，應(yīng)及時(shí)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(nèi)。10）凡掘進(jìn)巷道順層布置在最低侵蝕基準(zhǔn)面以下的含水層（特別是強(qiáng)含水層）之中，或穿層掘過(guò)含水層（特別是強(qiáng)含水層）時(shí)，必須采取“先探后掘、有掘必探”的防治水措施。11）要加強(qiáng)水文地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，提前預(yù)測(cè)和查清采掘工作面前方“斷層、裂隙、陷落柱等構(gòu)造導(dǎo)水性”的基本情況，以便提前采取針對(duì)性的防治水措施。第二節(jié)防水煤（巖）柱留設(shè)1、防水安全煤（巖）柱的種類由于井田各含水層之間的垂直水力聯(lián)系通道不很清楚，含水層的裂隙發(fā)育情況以及含水層的水力補(bǔ)給情況有待查明，含水層橫向富水性及塊段間的差異也不明，斷層的含水性及與含水層的水力聯(lián)系也有待進(jìn)一步查明，因此防水煤（巖）柱的留設(shè)尤為重要，設(shè)計(jì)的防水煤（巖）柱主要有以下幾種：1）煤層露頭防水及沖溝防水煤巖柱2）井田技術(shù)邊界防水煤（巖）柱3）相鄰水平(采區(qū))防水煤(巖)柱的留設(shè)4）水淹區(qū)或老窯積水區(qū)防水煤（巖）柱5）斷層防水煤(巖)柱防水煤（巖）柱的留設(shè)原則：1）在有突水威脅但又不宜疏放或注漿堵水（疏放或注漿很不經(jīng)濟(jì)時(shí)）的地區(qū)采掘時(shí)，必須留設(shè)防水煤（巖）柱。2）防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基礎(chǔ)上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率。為了多采煤炭，充分利用資源，也可以用采后充填，疏水降壓、改造含水層（充填巖溶裂隙）等方法，消除突水威脅，創(chuàng)造少留煤柱的條件。3）留設(shè)防水煤（巖）柱必須與礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)特性、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素密切結(jié)合，還要與采煤方法、開采強(qiáng)度、支護(hù)方式等人為因素相適應(yīng)。4）一個(gè)井田或一個(gè)水文地質(zhì)單元的防水煤（巖）柱應(yīng)該在它的總體開采設(shè)計(jì)中確定。即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng)，否則會(huì)給以后煤柱的留設(shè)造成極大的困難，甚至無(wú)法留設(shè)。5）對(duì)防水煤（巖）柱的維護(hù)要特別嚴(yán)格，因?yàn)槊海◣r）柱任何一處被破壞，必將造成整個(gè)煤（巖）柱無(wú)效。防水煤（巖）柱一經(jīng)留設(shè)即不得破壞，巷道必須穿過(guò)煤柱時(shí)，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水措施，保護(hù)煤（巖）柱的完整性。7）留設(shè)防水煤在（巖）柱需要的數(shù)據(jù)必須在本地區(qū)取得。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能參考，如果需要采用，應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)。8）防水巖柱中必須有一定厚度的粘土質(zhì)隔水層或裂隙不發(fā)育、含水層極弱的巖層，否則防水巖柱將無(wú)隔水作用。2．防水煤柱的留設(shè)寬度計(jì)算(1)煤層露頭防水及沖溝防水煤巖柱的計(jì)算方法與計(jì)算結(jié)果該礦井的D煤層部分出露地表，以及部分沖溝距離煤層較近，應(yīng)防止地表水和風(fēng)化基巖水滲入井下，根據(jù)“三下開采規(guī)程”的規(guī)定留設(shè)防水煤柱。按“三下開采規(guī)程”水體類型的規(guī)定，該礦井水體采動(dòng)等級(jí)屬I級(jí)，設(shè)計(jì)采用下列公式計(jì)算防水煤柱高度：Hsh≥Hli+Hb+Hbili式中：Hsh－防水煤柱高度，m；Hli－導(dǎo)水裂隙帶高度，m；Hb－保護(hù)層厚度，m；Hbili－地表裂縫深度，m。式中：—煤層累計(jì)采厚，m；開采D煤層時(shí)：＝35.8m。保護(hù)層厚度，根據(jù)地質(zhì)資料按松散層厚度小于累計(jì)采厚考慮，Hb=5開采D煤層時(shí)：＝8.3m地表裂縫深度Hbili，因本區(qū)無(wú)實(shí)測(cè)資料，根據(jù)“三下開采規(guī)程”附表6-7(部分煤礦地表裂縫深度實(shí)測(cè)資料)，取其中數(shù)據(jù)平均值的1.1倍(考慮到大部分地段無(wú)第四系覆蓋層)，即Hbili=4.8(m)。則：煤層露頭防水及沖溝防水煤巖柱分別為：C6煤層：35.8+8.3+4.8＝48.9m需要指出的是，由于地質(zhì)條件的不確定性，設(shè)計(jì)與實(shí)際情況難以完全吻合。生產(chǎn)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)“三帶”觀測(cè)，積累經(jīng)驗(yàn)，必要時(shí)調(diào)整安全煤柱，以使安全煤柱符合安全、經(jīng)濟(jì)的原則。(2)井田邊界煤(巖)柱的留設(shè)該礦井水文地質(zhì)屬中等類型,可用下面公式計(jì)算；但煤柱寬度不得小于20m。L=M×A×M煤層厚度或采高,m；p隔水層所承受的水壓,Mpa；Kp煤的抗張強(qiáng)度,Mpa；A安全系數(shù),一般2—5，該礦取3；開采D煤層時(shí)：L=1.66×3×＝31.5m(3)相鄰水平(采區(qū))防水煤(巖)柱的留設(shè)當(dāng)相鄰水平(采區(qū))需防水煤(巖)柱隔離時(shí),其留設(shè)方法與“井田邊界煤(巖)柱的留設(shè)”相同,但安全系數(shù)一般取1～2.5，但不小于10m。L=M×A×＝1.66×2.5×＝26.2m(4)水淹區(qū)或老窯積水區(qū)防水煤柱的留設(shè)在水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下掘進(jìn)時(shí)，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍。根據(jù)巷道斷面，該礦取22m。在水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下同煤層中進(jìn)行開采時(shí)，先查明積水區(qū)邊界，然后用“井田邊界煤(巖)柱的留設(shè)”公式進(jìn)行計(jì)算。故本礦井在水淹區(qū)(小窯積水區(qū))下同一煤層中進(jìn)行開采時(shí)隔離煤柱按以上方法計(jì)算結(jié)果為煤(巖)柱留設(shè)21.5m。在水淹區(qū)(小窯積水區(qū))下的煤層中進(jìn)行開采時(shí),防水煤(巖)柱尺寸不得小于導(dǎo)水裂隙帶最大高度與保護(hù)帶厚度之和。根據(jù)本礦井條件:開采D煤層時(shí),煤(巖)柱分別留設(shè)37.9m。(5)斷層防水煤(巖)柱的留設(shè)斷層破壞了巖層的完整性,在沒(méi)有掌握斷層各區(qū)段的導(dǎo)水性時(shí),應(yīng)把整個(gè)斷層作為導(dǎo)水?dāng)鄬訉?duì)待。斷層防水煤柱不得小于20m。第三節(jié)探放水安全措施1）探水前應(yīng)加固探水工作區(qū)支架，背好幫頂，以免壓力水沖垮煤壁和支架；2）清理巷道，保證安全撤退路線暢通無(wú)阻；3）保證水溝暢通，并有適當(dāng)?shù)钠露群蛿嗝?，水倉(cāng)和排水設(shè)備要有足夠的容量和能力。4）探水地點(diǎn)要安裝電話，與所有可能受水威脅的工作地點(diǎn)連通，并事先制定好撤退路線，以防止意外事故的發(fā)生；5）探水巷道應(yīng)加強(qiáng)出水征兆的觀測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止工作，及時(shí)處理。情況緊急時(shí)必須立即發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地區(qū)的人員；6）鉆孔接近采空區(qū)，預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦斯檢查員或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場(chǎng)值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體超過(guò)《井下探放水技術(shù)規(guī)范》（MT/T632-1996）有關(guān)條文規(guī)定時(shí)，必須立即停止打鉆，切斷電源，撤出人員，并報(bào)告礦調(diào)度室，采取措施，進(jìn)行處理。7）探水的上山、下山及平巷，中間不得有低洼積水段；8）探水巷必須在探水鉆孔有效控制范圍內(nèi)掘進(jìn)，探水巷的超前距離、幫距及孔間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。每次探水后，掘進(jìn)前，應(yīng)在起點(diǎn)處設(shè)置標(biāo)志，并建立掛牌制度；9）巷道支護(hù)應(yīng)牢固，頂、幫背實(shí)，無(wú)高吊棚腳，傾斜巷有撐桿，使巷道有較強(qiáng)的抗水抗水流沖擊能力；10）上山探水時(shí)，一般應(yīng)雙巷掘進(jìn)。其中一條超前探水、匯水，另一條隨后用來(lái)安全撤人。雙巷間每隔30—50m掘一聯(lián)絡(luò)巷并設(shè)擋水半墻；11）放水工作應(yīng)盡量避免在雨季進(jìn)行；12）探放水人員必須按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)施工，未經(jīng)審批單位允許，不得擅自改變?cè)O(shè)計(jì)。其它安全措施1．巷道穿越斷層時(shí)，應(yīng)采取有效支護(hù)和防治水措施，避免斷層出水或滯后出水。2．應(yīng)根據(jù)新的勘探資料和該礦井建設(shè)期間對(duì)水文地質(zhì)條件的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，及時(shí)調(diào)整防治水方案。3．制定避災(zāi)路線，當(dāng)井下發(fā)生突水事故時(shí)人員可按避災(zāi)路線安全撤離。第四節(jié)地表水防治1．地表水系因礦區(qū)開采標(biāo)高大部分高于地表水水位以下，小溪距礦區(qū)較近，斷裂是地表水下滲導(dǎo)流的主要通道，雨季地表水滲入是主要影響因素。2．防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》，礦井地面防洪標(biāo)準(zhǔn)，滿足《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于地表防治水的有關(guān)規(guī)定。3．地表水防治措施1）每年雨季前必須對(duì)防治水工作進(jìn)行全面檢查。雨季受水威脅的礦井，應(yīng)制定雨季防治水措施，并應(yīng)組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍，儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。2）必須查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況，疏水能力和有關(guān)水利工程情況，掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料，建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。3）井口附近或塌陷區(qū)內(nèi)外的地表水體可能潰入井下時(shí)，必須采取措施，并遵守下列規(guī)定：eq\o\ac(○,1)嚴(yán)禁開