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桐梓縣洋巖煤礦探放水設(shè)計(jì)

作者:佚名 2011-04-18 19:46 來(lái)源:本站原創(chuàng)

前 言

1、桐梓縣洋巖煤礦為新建礦井,礦井生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t/a; 屬桐梓縣煤炭管理局管轄。礦井開采方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書最初由貴州省工業(yè)大學(xué)勘察設(shè)計(jì)研究院于2005年9月編制完成。
2、我礦于2003年11月委托貴州省工業(yè)大學(xué)勘察設(shè)計(jì)研究院編制了“開發(fā)利用方案”。
3、本設(shè)計(jì)針對(duì)我礦的具體現(xiàn)狀,從以下幾個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì);探放水設(shè)計(jì)應(yīng)包括礦井的基本情況、水文地質(zhì)情況、防治水措施的確定及地表水的防治等。
通過(guò)對(duì)附近相鄰煤礦的了解證實(shí),我礦屬地質(zhì)構(gòu)造中等類型,礦井在490m水平以上透水危險(xiǎn)性較小,只要嚴(yán)格按探放水設(shè)計(jì)的要求做,我礦防治災(zāi)害能力將明顯增強(qiáng),安全生產(chǎn)狀況將明顯改善。




第一節(jié) 概 述

第一節(jié) 編制探放水方案設(shè)計(jì)的依據(jù)

1、桐梓縣洋巖煤礦開采方式設(shè)計(jì)說(shuō)明書《貴州工業(yè)大學(xué)勘察設(shè)計(jì)研究院2005年9月》;
2、桐梓縣洋巖煤礦開發(fā)利用方案《貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院2003年11月》;
3、關(guān)于印發(fā)《桐梓縣洋巖煤礦開發(fā)利用方案審查意見》的函(黔國(guó)土資礦管函[2004]209號(hào));
4、桐梓洋巖煤礦勘查地質(zhì)報(bào)告《貴州省地礦局102地質(zhì)大隊(duì)》(2003年4月);
5、貴州省國(guó)土資源局文件“黔國(guó)土資儲(chǔ)源廳文件[2003]183號(hào)”關(guān)于印發(fā)《貴州省桐梓縣洋巖煤礦勘查地質(zhì)報(bào)告》評(píng)審意見的函;
6、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第28號(hào)《煤礦防治水規(guī)定》;
7、《煤礦安全規(guī)程》(2010年版);
8、貴州工業(yè)大學(xué)勘察設(shè)計(jì)研究院2009年12月編制的關(guān)于桐梓縣洋巖煤礦開采方案設(shè)計(jì)(變更)《安全專篇》。


第二節(jié) 防治水方案設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想與原則

1、嚴(yán)格遵循《煤礦安全規(guī)程》及當(dāng)前上級(jí)煤炭行業(yè)主管部門關(guān)于煤礦放治水的有關(guān)規(guī)定。
2、按照“一切從實(shí)際出發(fā)”、“實(shí)事求是”的原則,編制既符合行業(yè)技術(shù)安全政策,又結(jié)合煤礦開采實(shí)際的切實(shí)可行的近期及今后生產(chǎn)的方案。
3、防治水工作應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采的原則,采取防、堵、疏、排、截的綜合治理措施。
第三節(jié) 礦井基本情況
一、我礦為新礦井,地處貴州省桐梓縣松坎鎮(zhèn),礦區(qū)面積約0.891km2,地質(zhì)儲(chǔ)量539萬(wàn)噸,可采儲(chǔ)量358萬(wàn)噸,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15萬(wàn)噸/年,服務(wù)年限17年。
二、本井田含煤組為二疊系龍?zhí)督M,煤系地層厚約87—148m,平均厚117m,煤層傾角40—72°,一般為60°,含煤2—4層,含開采層二層,編號(hào)為C1、C6煤層,開采煤層平均總厚3.56m。
本井田開采煤層為中硫、中灰、高發(fā)熱量平瘦煤。開采煤層特征見下表

三、我礦主平硐標(biāo)高+490m,風(fēng)井及中平硐標(biāo)高分別為+853m和+663m,煤層傾角60°,101、103、104、106及601、602煤巷分別布置在C1煤層和C6煤層中,采用11#工字鋼梯形支護(hù),三個(gè)平硐、運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、材料上山、行人上山及巖石回風(fēng)上山布置在C1煤層地板茅口灰?guī)r中。經(jīng)過(guò)實(shí)地水害調(diào)查,我礦周圍小煤窯對(duì)礦井開采影響不大,但為了安全生產(chǎn),還是要根據(jù)具體情況,編制我礦的探放水設(shè)計(jì)。
第四節(jié) 礦井水文地質(zhì)
根據(jù)102有關(guān)地質(zhì)資料,洋巖煤礦開采標(biāo)高+400--+1200m。而區(qū)域侵蝕基準(zhǔn)面為羊蹬河河底最低標(biāo)高+360m。
根據(jù)礦井水文地質(zhì)條件,結(jié)合礦井已開拓過(guò)的井巷資料分析,礦井充水水源來(lái)自大氣降雨,經(jīng)煤系頂?shù)撞康拈L(zhǎng)興(pc)和茅口(pm)灰?guī)r含水露頭裸露斷裂、溶洞、溶斗及煤層露頭以及老窯采空區(qū)補(bǔ)給井下,造成礦井充水(突水)?,F(xiàn)簡(jiǎn)述如下:
一、水文地質(zhì)情況
煤層露頭及風(fēng)氧化帶情況
區(qū)內(nèi)主采煤層有露頭出露,估計(jì)煤層露頭斜深30m為煤層風(fēng)氧化帶下界。
含隔水層
1)含水層:
(1)茅口組(P2m)巖溶含水層
出露于礦區(qū)以西部邊界一帶。巖性為灰白色~淺灰色中厚~厚層狀石灰?guī)r,夾少許燧石結(jié)核,厚度大于100m。礦區(qū)內(nèi)未見泉水點(diǎn)出露。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)普查資料,該層富水性中等~強(qiáng)。C1煤層下距P2m灰?guī)r頂界2~5m。
(2)龍?zhí)督M(P3l)裂隙含水層
出露于礦區(qū)西部,巖性主要為深灰色~灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、菱鐵質(zhì)灰?guī)r透鏡體、煤層、煤層、炭質(zhì)泥巖等。厚55~78m。含可采煤層C1、C6。該層補(bǔ)給條件較差,富水性弱,由于開采將大面積揭露該層,故為礦床直接充水含水層,由于富水性弱,對(duì)開采的影響較小。
(3)長(zhǎng)興組(P3C)巖溶含水層
出露于礦區(qū)中、西部,巖性主要為灰、深灰色中厚層石灰?guī)r,含燧石結(jié)核和條帶。節(jié)理、裂隙較發(fā)育。厚65~75m。地面調(diào)查發(fā)現(xiàn)S1、S2兩個(gè)泉水點(diǎn),出露標(biāo)高分別為900、940m,調(diào)查時(shí)S2流量0.11L/s,S1為該層主要排泄點(diǎn),當(dāng)?shù)鼐用癜灿谐樗魃钣盟?、富水性中等。C6煤層上距P3C灰?guī)r底界20~30m。該層為礦床頂板充水含水層,富水性中等,對(duì)開采造成一定影響。
(4)玉龍山段、沙堡灣段(T1y1+2)巖溶裂隙含水層
分布于礦區(qū)中部,主要為灰色中厚層狀微~細(xì)晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,底部為灰色薄至中厚層狀泥灰?guī)r,底部為黃綠、灰綠色薄層狀鈣質(zhì)泥巖,厚度145~175m。地表節(jié)理、裂隙較發(fā)育。地面調(diào)查中見一泉水點(diǎn)S3,出露標(biāo)高為1030m,調(diào)查時(shí)流量0.12L/s。該層含基巖裂隙水,富水性弱~中等。
(5)茅草鋪組(T1m)巖溶含水層
礦區(qū)南東部見大面積出露,地形為斜坡、沖溝。巖性為灰色厚層狀?yuàn)A中厚層狀灰?guī)r,底部為淺灰色中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r。根據(jù)區(qū)域資料,該層富水性中等~強(qiáng),但由于其下有厚大的相對(duì)隔水層相隔,對(duì)礦床充水的可能小。
(6)第四系(Q)
灰褐色、灰色、黃褐色、殘坡積土,分布在地勢(shì)低洼地帶。厚0~5m,富水性弱,對(duì)礦床充水的可能性小。
2)隔水層
該礦隔水層為夜郎組九級(jí)灘段(T1y3):出露于礦區(qū)中部,地形主要為斜坡。巖性主要為紫紅、暗紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、頂部為紫紅、黃綠色鈣質(zhì)泥巖。厚度大于280~415m,該層富水性弱,可視為相對(duì)隔水層。由于厚度大,隔水性能良好。
水文地質(zhì)類型
根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,該區(qū)屬長(zhǎng)江水系,是以巖溶含水層充水為主,頂板進(jìn)水為主,水文地質(zhì)條件中等的巖溶充水礦床。
井田臨近礦井和?。ü牛└G涌水及積水情況以及地表水體
1)井田臨近礦井
礦井與滴水巖煤礦在北翼相鄰,礦界之間的距離為100m,因此必須保證留足礦井邊界煤柱,不能破壞此煤柱開采,也要預(yù)防相鄰礦井越界進(jìn)入該礦對(duì)安全構(gòu)成威脅。
2)老窯涌水及積水情況
據(jù)礦方調(diào)查,礦區(qū)域內(nèi)小窯開采深度均未超過(guò)15米,數(shù)目多、采量小,均系每年春節(jié)前農(nóng)閑時(shí)季節(jié)性裸巷開采自用,次年被山洪帶入的地表松散土石充填后又另行開井挖礦。為安全起見,礦山應(yīng)掌握該礦區(qū)范圍的老窯分布及積水情況,在掘進(jìn)和回采過(guò)程中,尤其是開采淺部煤層時(shí),必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探,先探后掘、先治后采”的原則,同時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必?!钡脑瓌t,防止透水事故的發(fā)生。
3)地表水體
根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,羊磴河從礦區(qū)北東外圍約0.7Km處通過(guò),河流由東向西逕流,最終流入綦江,河谷最低標(biāo)高為360m,為礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面。礦區(qū)內(nèi)煤礦主平硐及進(jìn)風(fēng)平硐中的礦井水自然流出后形成溪溝,最終排入以北的羊磴河,除此外,礦區(qū)內(nèi)無(wú)常年性地表水體,僅有雨源型溪溝,僅雨季短暫有水。
4)采空區(qū)情況
該礦一直在進(jìn)行基建,沒(méi)有正式開采,沒(méi)有自己形成的采空區(qū)。
斷層、裂隙的導(dǎo)水性
礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造為單斜構(gòu)造,屬構(gòu)造復(fù)雜程度中等的礦井,在生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)注意隱伏斷層出現(xiàn)對(duì)開采的影響?,F(xiàn)有巷道已揭露出3~7m的小斷層5條,斷層附近裂隙發(fā)育,巖層破碎,因此其導(dǎo)水性較強(qiáng)。
第四系含(隔)水層特征及積水情況
灰褐色、灰色、黃褐色、殘坡積土,分布在地勢(shì)低洼地帶。厚0~5m,富水性弱,對(duì)礦床充水的可能性小。
封閉不良鉆孔情況
根據(jù)業(yè)主提供的勘查地質(zhì)報(bào)告及水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,本礦區(qū)內(nèi)不存在“封閉不良或質(zhì)量可疑、有突水可能的鉆孔”。
礦井主要含水層或積水區(qū)與主要開采煤層之間的關(guān)系
1)茅口組(P2m)巖溶含水層
據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)普查資料,該層富水性中等~強(qiáng)。C1煤層下距P2m灰?guī)r頂界2~5m。地下水總體上由南向西北東徑流,排泄于羊磴河及溝谷切割地帶。根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面為360m,小于該礦最低許可開采深度400m。
2)龍?zhí)督M(P3l)裂隙含水層
出露于礦區(qū)西部,巖性主要為深灰色~灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、菱鐵質(zhì)灰?guī)r透鏡體、煤層、煤層、炭質(zhì)泥巖等。厚55~78m。含可采煤層C1、C6。該層補(bǔ)給條件較差,富水性弱,由于開采將大面積揭露該層,故為礦床直接充水含水層,由于富水性弱,對(duì)開采的影響較小。
3)長(zhǎng)興組(P3C)巖溶含水層
出露于礦區(qū)中、西部,巖性主要為灰、深灰色中厚層石灰?guī)r,含燧石結(jié)核和條帶。節(jié)理、裂隙較發(fā)育。厚65~75m。地面調(diào)查發(fā)現(xiàn)S1、S2兩個(gè)泉水點(diǎn),出露標(biāo)高分別為900、940m,調(diào)查時(shí)S2流量0.11L/s,S1為該層主要排泄點(diǎn),當(dāng)?shù)鼐用癜灿谐樗魃钣盟?、富水性中等。C6煤層上距P3C灰?guī)r底界20~30m。該層為礦床頂板充水含水層,富水性中等,對(duì)開采造成一定影響。
4)玉龍山段、沙堡灣段(T1y1+2)巖溶裂隙含水層
分布于礦區(qū)中部,主要為灰色中厚層狀微~細(xì)晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,底部為灰色薄至中厚層狀泥灰?guī)r,底部為黃綠、灰綠色薄層狀鈣質(zhì)泥巖,厚度145~175m。地表節(jié)理、裂隙較發(fā)育。地面調(diào)查中見一泉水點(diǎn)S3,出露標(biāo)高為1030m,調(diào)查時(shí)流量0.12L/s。該層含基巖裂隙水,富水性弱~中等。
5)茅草鋪組(T1m)巖溶含水層
礦區(qū)南東部見大面積出露,地形為斜坡、沖溝。巖性為灰色厚層狀?yuàn)A中厚層狀灰?guī)r,底部為淺灰色中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r。根據(jù)區(qū)域資料,該層富水性中等~強(qiáng),但由于其下有厚大的相對(duì)了隔水層相隔,對(duì)礦床充水的可能小。
6)第四系(Q)
灰褐色、灰色、黃褐色、殘坡積土,分布在地勢(shì)低洼地帶。厚0~5m,富水性弱,對(duì)礦床充水的可能性小。
礦井涌水量
根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告估算,井下未來(lái)正常生產(chǎn)時(shí),井下正常涌水量為20m3/h左右,最大涌水量為50 m3/h。
礦井在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行礦井涌水量的實(shí)測(cè)工作,以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施。
水患類型及威脅程度
礦區(qū)主要水害類型礦區(qū)存在水害主要有以下三種類型:
1)老窯水
區(qū)內(nèi)采煤歷史悠久。由于區(qū)內(nèi)煤質(zhì)好,煤層厚度穩(wěn)定,地質(zhì)構(gòu)造中等,據(jù)礦方調(diào)查,礦區(qū)域內(nèi)小窯開采深度均未超過(guò)15米,數(shù)目多、采量小,均系每年春節(jié)前農(nóng)閑時(shí)季節(jié)性裸巷開采自用,次年被山洪帶入的地表松散土石充填后又另行開井挖礦。為安全起見,礦山應(yīng)掌握該礦區(qū)范圍的老窯分布及積水情況,在掘進(jìn)和回采過(guò)程中,尤其是開采淺部煤層時(shí),必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探,先探后掘、先治后采”的原則,同時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必?!钡脑瓌t,防止透水事故的發(fā)生。若發(fā)現(xiàn)積水量較大,應(yīng)先疏干再回采,以防突水。在以上措施下,老窯積水無(wú)突水危險(xiǎn)性。
2)頂板三龍?zhí)督M(P3l)裂隙含水層
C6煤層上距P3C灰?guī)r底界20~30m。該層為礦床頂板充水含水層,富水性中等,回采時(shí)將通過(guò)頂板裂隙滲入采面,但無(wú)突水危險(xiǎn)性。
3)底板茅口組(P2m)巖溶含水層
根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,該層富水性中等~強(qiáng)。C1煤層下距P2m灰?guī)r頂界2~5m。地下水總體上由南向西北東徑流,排泄于羊磴河及溝谷切割地帶。根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面為360m,小于該礦最低許可開采深度400m,不存在突水危險(xiǎn)性。
水害綜合防治措施
根據(jù)礦區(qū)的主要水害類型,應(yīng)采取相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”等綜合防治措施。
1)探:配備相應(yīng)的探、放水設(shè)備,對(duì)老窯積水必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探,先探后掘、先治后采”的原則,同時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必停”的原則;
2)防:對(duì)采空區(qū)、老窯積水,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,可采取保留30m防水煤柱的防治措施,以防止老窯及采空區(qū)突水發(fā)生;對(duì)地表水,應(yīng)留設(shè)足夠防水煤柱,防止透水。
3)堵:在地表主要逕流地帶修建排水溝、防洪溝,將地表水引出礦區(qū)排泄,從源頭上減少地表水的入滲;
4)截:根據(jù)礦坑涌水量及突水量、透水量的大小,在礦井下修建水窩,截?cái)嗉熬彌_礦坑涌水及透水對(duì)工作場(chǎng)所的危害;
5)排:井下應(yīng)修建排水溝,完善水溝排水量等排水設(shè)施,保證排水能力。
第五節(jié) 礦井防治水措施
礦井開拓、開采所采取的安全保證措施
(一)礦井開拓工程位置及層位選擇
主平硐布置在茅口灰?guī)r,從地表向C1煤層方向掘至其底板下350m向上掘集中軌道上山;進(jìn)風(fēng)平硐布置在巖層中,從地表向C1煤層方向掘至其底板下60m后,向煤層走向布置運(yùn)輸大巷;回風(fēng)平硐從地表向C1煤層方向掘至其底板下50m后,向煤層走向布置回風(fēng)大巷;運(yùn)輸、回風(fēng)大巷,集中軌道上山,一采區(qū)軌道、回風(fēng)及溜煤行人上山布置在C1煤層底板下茅口灰?guī)r中。距C1煤層50~350m。集中行人上山布置在C1煤層底板下茅口灰?guī)r中。距C1煤層100~370m。
根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告,茅口灰?guī)r為富水性中等~強(qiáng)。礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面為360m,小于最低許可開采標(biāo)高400m。該礦布置在茅口灰?guī)r中的主要巷道均已形成,生產(chǎn)中反應(yīng)涌水量較小,對(duì)礦井開采影響較小。
(二)采掘工程所采取的防治水措施
1.必須密切觀察礦井內(nèi)的淋水、涌水情況,必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探,先探后掘、先治后采”的原則,同時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必?!钡脑瓌t。
2.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及采掘工程圖上標(biāo)出其位置、開采范圍、積水情況、探水紅線等。
3.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。
4.井巷在掘進(jìn)過(guò)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(shí),應(yīng)及時(shí)采取措施,待確認(rèn)安全后才向前掘進(jìn),并將出水點(diǎn)位置標(biāo)于井上下對(duì)照?qǐng)D及采掘工程圖上。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。
5.采掘工作面或其他地點(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、有臭味等突出預(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。
6.井下和地面排水設(shè)施保證完好,所設(shè)沉淀池、水溝要及時(shí)進(jìn)行清理,每年雨季前必須清理一次。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。
7.對(duì)于巷道破碎和淋水段特別加強(qiáng)支護(hù),并采取導(dǎo)水等措施以免淋水直接淋至電纜上腐蝕電纜,巷道排水溝按規(guī)定設(shè)置并及時(shí)清理,巷道要保證排水坡度,對(duì)于巷道局部地段低洼集水段要設(shè)潛水泵或泥漿泵及時(shí)排水。
8.以后掘進(jìn)的開拓、準(zhǔn)備巷道應(yīng)根據(jù)井下地層情況選擇穩(wěn)定、淋水小的巖層,盡量避免穿過(guò)斷層等構(gòu)造帶。
9.必須按設(shè)計(jì)和有關(guān)規(guī)定留設(shè)各種防隔水煤柱,嚴(yán)禁在和種防隔水煤柱中采掘。
防水安全煤巖柱留設(shè)
(一)防水安全煤柱種類
對(duì)于該礦來(lái)說(shuō),防水安全煤柱種類如下表所示。
 防水安全煤柱種類

2.煤層露頭線煤(巖)柱
按以下公式計(jì)算:
H防=H冒+ H保=24+16=40m。
式中 H防-----防水煤柱高度(m);
H冒-----采報(bào)冒落帶高度(m),根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)取24m;
H保-----保護(hù)層厚度(m),取16m。
根據(jù)上式計(jì)算的值,本次設(shè)計(jì)加上風(fēng)氧化帶按取40m。
2.老窯、采空區(qū)煤(巖)柱
據(jù)礦方調(diào)查,礦區(qū)域內(nèi)小窯開采深度均未超過(guò)15米,數(shù)目多、采量小,均系每年春節(jié)前農(nóng)閑時(shí)季節(jié)性裸巷開采自用,次年被山洪帶入的地表松散土石充填后又另行開井挖礦,現(xiàn)民采老窯已全部關(guān)閉。據(jù)訪問(wèn)調(diào)查了解,小煤窯因受排水、通風(fēng)等條件的限制,一般開采規(guī)模較小,多沿煤層露頭掘進(jìn),開采方式落后,均為人工開采,開采深一般小于100m;另外該礦技改前存在采空區(qū),在老窯、采空區(qū)以下進(jìn)行開采時(shí)應(yīng)按下列措施執(zhí)行。
1)巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(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,經(jīng)計(jì)算最大為10×3.0=30m。因此巷道在水淹區(qū)下或老空積水區(qū)下掘進(jìn)時(shí),防水煤(巖)柱按30m留設(shè)。
2)在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的同一煤層中進(jìn)行回采時(shí),隔水煤柱的尺寸按30m留設(shè)。
3) 在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的煤層中進(jìn)行回采時(shí),隔水煤柱的尺寸,不得小于裂隙帶最大高度與保護(hù)帶高度之和,采空區(qū)、老窯下開采時(shí),留設(shè)30m保護(hù)煤柱。
3.采區(qū)防水煤(巖)柱
采區(qū)邊界煤柱留設(shè)寬度計(jì)算方法與井田邊界煤柱相同,但安全系數(shù)K取1-2.5,計(jì)算中取2.5。

為安全起見,各煤層采區(qū)防水煤柱均取20m。
4.采空區(qū)或老窯積水區(qū)防水煤(巖)柱
(1)巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(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,經(jīng)計(jì)算最大為10×3.0=30m。因此巷道在水淹區(qū)下或老空積水區(qū)下掘進(jìn)時(shí),防水煤(巖)柱按30m留設(shè)。
(2)在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的同一煤層中進(jìn)行回采時(shí),隔水煤柱的尺寸按30m留設(shè)。
(3)在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的煤層中進(jìn)行回采時(shí),隔水煤柱的尺寸,不得小于裂隙帶最大高度與保護(hù)帶高度之和,參照上述地表水體防水煤(巖)柱的方法,采空區(qū)、老窯下開采時(shí),留設(shè)35m保護(hù)煤柱。
5.?dāng)鄬臃浪海◣r)柱
地質(zhì)報(bào)告無(wú)斷層資料,實(shí)際生產(chǎn)中已揭露小斷層,根據(jù)生產(chǎn)礦井開采經(jīng)驗(yàn),確定斷層煤柱留設(shè)原則為:對(duì)于落差大于100m的斷層兩側(cè)各留100m,落差50~100m的斷層兩側(cè)各留50m,落差10~50m的斷層兩側(cè)各留30m,小于10m的斷層兩側(cè)各留20m。
6.回風(fēng)大巷煤巷段煤(巖)柱
回風(fēng)大巷煤巷段(138m)位于C6煤層,一側(cè)留設(shè)20m防水煤柱;
7.區(qū)段煤柱
C1煤層平均厚1.11m,采用沿空留巷,不需要留設(shè)煤柱;C6煤層平均厚2.45m,采用留3~5m小煤柱沿空掘巷的方法;
各種保護(hù)煤柱尺寸詳見下表。

區(qū)域、局部探放水措施及設(shè)備
(一)探放水原則
1.接近水淹或可能積水的井巷、老空區(qū)或相鄰煤礦時(shí),井巷出水點(diǎn)的位置及其水量,有積水的井巷及采空區(qū)的積水范圍、標(biāo)高和積水量,必須繪制在采掘工程平剖面圖上。在水淹區(qū)域應(yīng)標(biāo)出探水線的位置。采掘到探水線位置時(shí),必須探水前進(jìn)。
2.有與溶洞、含水層及與之有水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬印⒘严?帶)、陷落柱時(shí),必須查出其位置,并按規(guī)定留設(shè)防水煤柱。巷道必須穿過(guò)上述構(gòu)造時(shí),必須探水前進(jìn)。如果前方有水,應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固,必要時(shí)預(yù)先建筑防水閘門或采取其他防治措施。
3.打開隔離煤柱前必須探放水。
4.煤系底部有強(qiáng)承壓含水層時(shí)以及采、掘工程接近其它可能突水段時(shí)必須探放水。經(jīng)探水確認(rèn)無(wú)突水危險(xiǎn)后,方可向前掘進(jìn)。每年雨季后,上部采空區(qū)的積水情況都在變化。一定要堅(jiān)持有掘必探,先探后掘。
5.接近有水的采煤工作面時(shí);與接近含水層、導(dǎo)水層和裂隙帶等時(shí)必須探放水。
6.接近未封閉又可能突水的鉆孔;與接近不明井巷時(shí)必須探放水。
7.煤層頂板有含水層和水體存在時(shí),應(yīng)當(dāng)觀測(cè)“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時(shí),必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。
8.必須作好水害分析預(yù)報(bào),堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探,先探后掘、先治后采”的探放水原則:(1)接近積水地區(qū)掘進(jìn)前或排放被淹井巷和積水前,必須編制探放水設(shè)計(jì),并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。(2)探水眼的布置和超前距離,應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計(jì)中具體規(guī)定。
9.探放水注意事項(xiàng)
(1)進(jìn)行探放水施工作業(yè)前,礦技術(shù)負(fù)責(zé)人必須結(jié)合探水巷道的實(shí)際,另行編制安全技術(shù)措施,明確探放水作業(yè)人員一旦面臨突水威脅時(shí)的避災(zāi)路線。
(2) 進(jìn)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(diǎn)突水威脅的其它采掘工作面和其它工作地點(diǎn)的所有作業(yè)人員。
(3)安裝鉆機(jī)探水前,要遵守下列規(guī)定:1)加強(qiáng)鉆場(chǎng)附近的巷道支護(hù),并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板。2)清理巷道,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí),必須配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。3)在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。4)測(cè)量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場(chǎng),依據(jù)設(shè)計(jì),確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。
(4)預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū),探水鉆進(jìn)之前,必須先安好孔口管和控制閘閥,進(jìn)行耐壓試驗(yàn),達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后,方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū),應(yīng)有躲避場(chǎng)所,并規(guī)定避災(zāi)路線。
(5)鉆孔內(nèi)水壓過(guò)大時(shí),采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn),并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。
(6)鉆進(jìn)時(shí),發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來(lái)壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異狀時(shí),必須停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿,現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報(bào)告,并派人監(jiān)測(cè)水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí),必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進(jìn)行處理。
(7)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。老空積水區(qū)高于探放水點(diǎn)位置時(shí),只準(zhǔn)用鉆機(jī)探放水。探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過(guò)程,核對(duì)放水量,直到老空水放完為止。鉆孔接近老空,預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時(shí),必須有瓦斯檢查工或礦山救護(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濃度超過(guò)規(guī)程規(guī)定時(shí),必須立即停止鉆進(jìn),切斷電源,撤出人員,并報(bào)告礦調(diào)度室,及時(shí)處理。
(8)鉆孔放水前,必須估計(jì)積水量,根據(jù)礦井排水能力和水溝排水量,控制放水流量;放水時(shí),必須設(shè)專人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況,測(cè)定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時(shí)處理,并立即報(bào)告礦調(diào)度室。
(9)排除上山的積水以及恢復(fù)被淹井巷前,必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的空氣成分,發(fā)現(xiàn)有害氣體,必須及時(shí)處理。排水過(guò)程中,如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能,必須制定安全措施。
(10)探水鉆孔應(yīng)保持適當(dāng)?shù)某熬唷途嗪兔芏?,見下圖。探水工作采用“探水~掘進(jìn)~探水”方式進(jìn)行,探水鉆孔為巷道掘進(jìn)探明一段安全距離后,巷道允許掘進(jìn)一段距離,然后再探再掘,確保掘進(jìn)安全。
①超前距:下述計(jì)算公式計(jì)算,以首采C1煤層為例:

該礦煤厚:C1煤層平均厚1.11m;C6煤層平均厚2.45m。其超前距各自為:C1/20m;C6/20m。
②允許掘進(jìn)距離:為每次探放水鉆孔施工完畢之后,以最短的鉆孔長(zhǎng)度(水平投影長(zhǎng)度)減去超前保護(hù)距之后剩余的距離。
③幫距:為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離,即呈扇形布置的最外側(cè)探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離,其值與超前距相同,依次為C1/20m;C6/20m。
④鉆孔密度(孔間距):垂直扇形面內(nèi)鉆孔間的終孔垂距不得超過(guò)1.5m;水平扇形面內(nèi)各組鉆孔間的終孔水平距離不得大于3m。
⑤煤層平巷鉆孔布置:主要是探巷道上幫和巷道前方小窯老空水,鉆孔呈扇形布置在巷道上幫和巷道前方。薄煤層一般布置3組,每組1~2個(gè)孔;厚煤層一般布置3組,每組不少于3個(gè)孔。
該礦平均煤厚:C1煤層平均厚1.11m;C6煤層平均厚2.45m,因此C1煤層鉆孔布置3組,每組2個(gè)孔。C6煤層一般布置3組,每組3個(gè)孔。
鉆孔之間的夾角為7~15º為大夾角,1~3º為小夾角,視小窯老空的規(guī)模而定,規(guī)模大者取大夾角,規(guī)模小者取小夾角。
⑥傾斜煤層上山巷道鉆孔布置:鉆孔呈扇形布置在巷道前方,薄煤層一般布置5組,每組1~2個(gè)孔;厚煤層一般布置5組,每組不少于3個(gè)孔。
該礦平均煤厚:C1煤層平均厚1.11m;C6煤層平均厚2.45m,因此C1煤層鉆孔布置5組,每組2個(gè)孔。C1煤層一般布置5組,每組5個(gè)孔。
鉆孔水平及傾斜之間的夾角要求與平巷鉆孔相同。
(11)預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū),探水鉆進(jìn)之前,必須先安好孔口管和控制閘閥,進(jìn)行耐壓試驗(yàn),達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后,方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū),應(yīng)有躲避場(chǎng)所,并規(guī)定避災(zāi)路線。
(12)預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū),探水鉆進(jìn)之前,必須先安好孔口管和控制閘閥,進(jìn)行耐壓試驗(yàn),達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后,方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū),應(yīng)有躲避場(chǎng)所,并規(guī)定避災(zāi)路線。
(13)鉆孔內(nèi)水壓過(guò)大時(shí),采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn),并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。
(14)鉆進(jìn)時(shí),發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來(lái)壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異狀時(shí),必須停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿,現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報(bào)告,并派人監(jiān)測(cè)水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí),必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進(jìn)行處理。
(15)在鉆探過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟,沿鉆桿向外流水等透空征兆時(shí),應(yīng)立即停鉆,旋緊安全套管上的鉆桿卡,切勿移動(dòng)和起拔,鉆機(jī)后面嚴(yán)禁站人,以免有害氣體和大量積水突然涌出或高壓水將鉆桿頂出傷人。待檢查各項(xiàng)措施并加固迎頭等工作進(jìn)行完畢后再行放水。
(16)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。老空積水區(qū)高于探放水點(diǎn)位置時(shí),只準(zhǔn)用鉆機(jī)探放水。探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過(guò)程,核對(duì)放水量,直到老空水放完為止。鉆孔接近老空,預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時(shí),必須有瓦斯檢查工或礦山救護(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濃度超過(guò)規(guī)程規(guī)定時(shí),必須立即停止鉆進(jìn),切斷電源,撤出人員,并報(bào)告礦調(diào)度室,及時(shí)處理。
(17)鉆孔放水前,必須估計(jì)積水量,根據(jù)礦井排水能力和水溝容量,控制放水流量;放水時(shí),必須設(shè)專人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況,測(cè)定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時(shí)處理,并立即報(bào)告礦調(diào)度室。
(18)排除下山的積水以及恢復(fù)被淹井巷前,必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的空氣成分,發(fā)現(xiàn)有害氣體,必須及時(shí)處理。排水過(guò)程中,如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能,必須制定安全措施
(19)嚴(yán)格鑒定放水效果,放水工作應(yīng)盡量避免在雨季進(jìn)行。放水終了時(shí)將會(huì)出現(xiàn)下列一些現(xiàn)象:a、完全不淌水,向里進(jìn)風(fēng)或向外出風(fēng);b、水流始終不斷,但沒(méi)有壓力;c、捅搗時(shí)有小水流,不捅搗時(shí)無(wú)水。這時(shí)可停止放水,繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)工作。
(20)進(jìn)行探放水施工作業(yè)前,礦技術(shù)負(fù)責(zé)人必須結(jié)合探水巷道的實(shí)際,另行編制安全技術(shù)措施,明確探放水作業(yè)人員一旦面臨突水威脅時(shí)的避災(zāi)路線;
(21)進(jìn)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(diǎn)突水威脅的其它采掘工作面和其它工作地點(diǎn)的所有人員。
礦井C1、C6煤層屬薄、中厚煤層,其鉆孔布置見下圖。







(二)探放水方法的確定
1.探水起點(diǎn)
(1)若本礦井造成的水災(zāi)清楚,壓力不小于1MPa時(shí),探水線至積水區(qū)的最小距離:煤層中不小于30m,巖層中不小于20m;造成的水災(zāi)不清楚時(shí),探水線至推斷積水區(qū)的距離不小于60m;
(2)掘進(jìn)巷道附近有斷層或陷落柱時(shí),探水線至預(yù)計(jì)煤柱線的距離不小于60m;
2.鉆孔深度及超前距離
探水鉆孔眼底至采掘工作面的距離不得小于20m的超前距離,鉆孔深度一般在60m左右。
3.鉆孔直徑
從探、排有效,又能防止沖垮煤壁和放水過(guò)大的原則出發(fā),孔徑不得大于58mm為宜。
4.鉆孔布置與孔數(shù)
(1)對(duì)于采煤工作面前方和左右兩側(cè)均受水害威脅的緩傾斜煤層,鉆孔按扇形布置;當(dāng)積水區(qū)肯定在一側(cè)時(shí),鉆孔可按半扇形布置。中厚以上煤層掘進(jìn)探水,同時(shí)要考慮垂直方向和密度,使鉆孔進(jìn)入頂板圍巖;
(2)老塘探水:探后掘進(jìn)停掘處的鉆孔眼距不得超過(guò)3m,以防漏探;
(3)探斷層水:開孔位置必須在防水煤柱外和斷層應(yīng)力影響帶以外,以防止煤巖破碎出水后,不易控制。
(三)探放水設(shè)備選擇
1)礦井用1個(gè)采區(qū)1個(gè)回采面保證礦井年生產(chǎn)能力,正常生產(chǎn)期間配備2個(gè)掘進(jìn)工作面。
2)探放水設(shè)備型號(hào)及數(shù)量
配備TXU-75探水鉆4臺(tái),探水鉆的最大鉆進(jìn)深度75m,開孔直徑87/130mm,終孔直徑57/60mm,鉆孔角度范圍0~360º,配備動(dòng)力4kw。
(四)探放水的安全措施
1.必須密切觀察礦井內(nèi)的淋水、涌水情況,必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探,先探后掘、先治后采”的原則,同時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必?!钡脑瓌t。
2.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及采掘工程圖上標(biāo)出其位置、開采范圍、積水情況、探水紅線等。
3.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。
4.井巷在掘進(jìn)過(guò)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(shí),應(yīng)及時(shí)采取措施,待確認(rèn)安全后才向前掘進(jìn),并將出水點(diǎn)位置標(biāo)于井上下對(duì)照?qǐng)D及采掘工程圖上。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。
5.采掘工作面或其他地點(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、有臭味等突出預(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。
6.對(duì)于巷道破碎和淋水段特別加強(qiáng)支護(hù),并采取導(dǎo)水等措施以免淋水直接淋至電纜上腐蝕電纜,巷道排水溝按規(guī)定設(shè)置并及時(shí)清理,巷道要保證排水坡度,對(duì)于巷道局部地段低洼集水段要設(shè)潛水泵或泥漿泵及時(shí)排水。
7.以后掘進(jìn)的開拓、準(zhǔn)備巷道應(yīng)根據(jù)井下地層情況選擇穩(wěn)定、淋水小的巖層,盡量避免穿過(guò)斷層等構(gòu)造帶。
(五)水災(zāi)避災(zāi)線路
1.避災(zāi)路線
井下發(fā)生透水事故時(shí),應(yīng)撤退到涌水地點(diǎn)上部水平,避免進(jìn)入涌水附近的獨(dú)頭巷道。但是當(dāng)獨(dú)頭上山下部唯一出口被淹沒(méi)無(wú)法撤退時(shí),也可在獨(dú)頭工作面暫避。若是老塘老空積水涌出,則須在待避前快速構(gòu)筑避難硐室,以防被涌出的有毒有害氣體傷害,其具體路線為:
101工作面→101回風(fēng)順槽→101回風(fēng)斜巷→總回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→回風(fēng)平硐→安全出口→地面。
掘進(jìn)頭1→104運(yùn)輸順槽→掘進(jìn)頭1回風(fēng)石門→回風(fēng)上山→總回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→回風(fēng)平硐→安全出口→地面。
掘進(jìn)頭2→106運(yùn)輸順槽→掘進(jìn)頭2回風(fēng)石門→回風(fēng)上山→總回風(fēng)斜巷→回風(fēng)大巷→回風(fēng)平硐→安全出口→地面。
2.避災(zāi)措施
根據(jù)井下發(fā)生災(zāi)害的地點(diǎn)不同或?yàn)?zāi)害類型不同,有不同的避災(zāi)路線。因此事故發(fā)生時(shí),在場(chǎng)人員應(yīng)盡量了解和判斷事故性質(zhì)、地點(diǎn)及災(zāi)害程度,并由在場(chǎng)的負(fù)責(zé)人或有經(jīng)驗(yàn)的老工人帶領(lǐng),根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,迅速戴上自救器,選擇安全路線或按預(yù)先規(guī)定的安全線路,迅速撤離危險(xiǎn)區(qū)域。
井下發(fā)生透水事故時(shí),應(yīng)撤退到涌水地點(diǎn)上部水平,避免進(jìn)入涌水附近的獨(dú)頭巷道。但當(dāng)獨(dú)頭上山下部唯一出口被淹沒(méi)無(wú)法撤退時(shí),也可在獨(dú)頭工作面暫避。若是老塘老空積水涌出,則須快速構(gòu)筑避難硐室,以防被涌出的有毒有害氣體傷害。
疏水降壓措施
該礦水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告中未提供承壓含水層情況。所設(shè)計(jì)資源均位于最低侵蝕基準(zhǔn)面以上,不存在承壓水。
防水閘門
1.礦井必須隨時(shí)保證井下主要排水通道的暢通,防止排水溝或其巷道受阻。防水設(shè)施主要有水閘墻和防水閘門,其作用是在發(fā)生水患時(shí),能很快形成防水分區(qū)隔離,縮小災(zāi)情影響范圍,控制水勢(shì),確保礦井安全。防水閘門一般是在可能發(fā)生涌水需要攔截而平時(shí)仍需運(yùn)輸或行人的巷道內(nèi)以及有涌水相互影響的采區(qū)之間都可以設(shè)置。
2.根據(jù)AQ005-2008規(guī)定,水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突水淹井危險(xiǎn)的礦井,必須在井底車場(chǎng)周圍設(shè)置防水閘門。該礦為水文地質(zhì)條件中等,開采一采區(qū)時(shí),也無(wú)突水危險(xiǎn)性,因此不需設(shè)防水閘門。
注漿堵水
井巷揭穿含水層、地質(zhì)構(gòu)造帶涌水量較大時(shí),必須編制注漿堵水設(shè)計(jì)。
(一)注漿設(shè)備
注漿泵是錨注過(guò)程中使用到的最主要設(shè)備之一。注漿泵的性能及其工作性能穩(wěn)定性直接關(guān)系到注漿效率與注漿效果。常用的注漿泵有液壓注漿泵,電動(dòng)注漿泵和氣(風(fēng))動(dòng)注漿泵等幾種??紤]煤礦井下電氣設(shè)備的防爆要求及井下巷道常常敷設(shè)有壓風(fēng)管路等事實(shí),氣動(dòng)注漿泵經(jīng)常成為煤礦井下各類注漿工程人員優(yōu)先選擇的注漿設(shè)備,本次設(shè)計(jì)選用鎮(zhèn)江煤礦專用設(shè)備廠生產(chǎn)的QZB-50/60型氣動(dòng)注漿泵。
(二)材料選擇
目前,注漿材料分為水泥漿材和化學(xué)漿材兩大類。水泥漿材結(jié)石體強(qiáng)度高、造價(jià)低廉、材料來(lái)源豐富、漿液配制方便、操作簡(jiǎn)單。但是由于普通水泥顆粒大,這種漿液一般只能注入到直徑或?qū)挾容^大的孔隙或裂隙中;化學(xué)漿材可注性好,漿液粘度低,能注入到細(xì)微裂隙中。但一般的化學(xué)漿液都具有毒性,價(jià)格昂貴,并且結(jié)石體強(qiáng)度比水泥漿液的結(jié)石體強(qiáng)度低等缺點(diǎn),本設(shè)計(jì)采用普通425#硅酸鹽水泥,另加濃度為45Be'的水玻璃漿液,水灰比1:1。另外注漿采用注漿錨桿進(jìn)行。
井下排水
該礦為平硐水溝自流排水,不需要排水設(shè)備,但要求水溝斷面應(yīng)能滿足排水要求,水溝斷面驗(yàn)算如下:
該礦水溝長(zhǎng)×寬×高=0.4m×0.4m×0.4m,按0.3m的蓄水計(jì)算。主平硐、大巷坡度為3‰,水流速度為0.5m/s。則小時(shí)流量為:
Q=0.4m×0.4m×0.3m×0.5×3600=86.4m3/h
根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告預(yù)測(cè),井下未來(lái)正常生產(chǎn)時(shí),井下正常涌水量為20m3/h左右,最大涌水量為50 m3/h。小于水溝每小時(shí)86.4m3的流速。因此水溝斷面滿足要求。
第六節(jié) 地表防治水措施
一、地表水防治設(shè)計(jì)依據(jù)
1)防洪標(biāo)準(zhǔn)及防洪壩墻設(shè)計(jì)頻率要求
本礦的防洪標(biāo)準(zhǔn)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50201—94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。
地面生產(chǎn)系統(tǒng)本著生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單、實(shí)用、緊湊、節(jié)約投資、充分利用地形地物的設(shè)計(jì)原則,根據(jù)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范,設(shè)計(jì)考慮在礦井主井工業(yè)廣場(chǎng)設(shè)一容量為3000m3的儲(chǔ)煤場(chǎng)。
該礦區(qū)工業(yè)場(chǎng)地布置特征:基本上是根據(jù)地形、工業(yè)建筑以及風(fēng)向因地制宜進(jìn)行綜合考慮,各種建筑場(chǎng)地高差不一,主要是滿足礦井建設(shè)需要而考慮的。
由于工業(yè)場(chǎng)地布置在緩坡地帶,為滿足工業(yè)場(chǎng)地防洪要求,設(shè)計(jì)在工業(yè)場(chǎng)地儲(chǔ)煤場(chǎng)外圍修筑防洪堤1.0米及防洪明溝和防洪暗溝,場(chǎng)內(nèi)排水沿公路、建筑物修筑0.4×0.4m矩形排水明溝,在井口外場(chǎng)地修筑防洪暗溝,斷面不小于1.2m2即可滿足場(chǎng)內(nèi)排水要求。以防場(chǎng)內(nèi)建筑及資源不受10年一遇洪水災(zāi)害帶來(lái)的損失。
由于工業(yè)廣場(chǎng)位于斜坡上,場(chǎng)內(nèi)最高標(biāo)高為+485m,最低標(biāo)高為+470m,據(jù)調(diào)查最高洪水位為430m,所以工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)除把季節(jié)性雨水溝清理暢通外,不會(huì)受洪水的威脅和影響,為避免季節(jié)性雨水流入廣場(chǎng)內(nèi),將場(chǎng)地西南則的邊溝作為截水溝,在進(jìn)煤倉(cāng)的公路設(shè)一暗溝,其余設(shè)漿砌片石明溝使季節(jié)性雨水通過(guò)排水溝流進(jìn)羊磴河。
2)地形、水系和匯水面積
本礦地表為緩坡狀地形,無(wú)山塘,無(wú)匯水現(xiàn)象。
3)開采塌陷、裂隙對(duì)地表水系和降雨滲漏的影響
礦區(qū)屬高原中低山丘陵淺切割地貌,礦區(qū)最高海撥標(biāo)高1427.5m,最低海撥標(biāo)高750m,相對(duì)高差677.5m。煤層露頭多出露于井田外側(cè),出露海拔為900~1150米。因此,開采塌陷、裂隙對(duì)地表水系影響不大。對(duì)降雨滲漏有影響。
二、地表水防治
由于區(qū)內(nèi)含煤地層裸露,地表沖溝發(fā)育,地表水與含煤地層間有一定的聯(lián)系。因此本礦井需專門的地表水防治工程。
1)煤層露頭風(fēng)氧化帶煤柱應(yīng)留夠,開采時(shí)應(yīng)注意減小對(duì)其采動(dòng)影響。以防地表水直接由露頭裂隙直接浸入。
2)對(duì)于已與地表聯(lián)通了的裂隙,應(yīng)及時(shí)查明,并采取一定的堵漏措施(如灌漿等)進(jìn)行封閉,防止地表水直接由裂隙直接浸入。
3)要對(duì)所開采煤體上方的沖溝,采取一定措施,將地表水,尤其是雨季時(shí)期的大氣降水疏排或盡量避開開采區(qū)域上方。
4)加強(qiáng)地表防治水工作,要隨時(shí)觀測(cè)地表滑坡及工程地質(zhì)變化引起的地下水變化,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作,搞好綜合防治水工作,加強(qiáng)對(duì)地表水體的疏、防、排水系統(tǒng)工作,防止地表水大量滲入井下影響礦井安全生產(chǎn)。每次降大到暴雨時(shí)和降雨后,必須派專人檢查礦區(qū)及其附近地表有無(wú)裂縫、老窯陷落和巖溶塌陷等現(xiàn)象;發(fā)現(xiàn)漏水情況,必須及時(shí)處理。
5)對(duì)勘探鉆孔的可能引起的導(dǎo)水,首先要加強(qiáng)排查,開封孔嚴(yán)密,防止鉆孔成為導(dǎo)水通道。
6)對(duì)容易積水的地點(diǎn)修筑溝渠,排泄積水,對(duì)較低洼地點(diǎn)、塌陷區(qū)及地面裂隙就及時(shí)進(jìn)行充填壓實(shí);排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再滲入井下;每次降大到暴雨時(shí)和降雨后,必須派專人檢查礦區(qū)及其附近地面有無(wú)裂縫、老窯陷落及巖溶塌陷等現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)漏水情況,必須及時(shí)處理。
7)為了防止雨水滲入到井下,在礦區(qū)內(nèi)采取填坑、補(bǔ)凹、整平地表、修筑排洪溝等措施。
8)在井口周圍必須用石頭修筑排洪溝和砌筑截洪擋墻,避免洪水通過(guò)井口灌入井下,造成水災(zāi)事故。地面工業(yè)廣場(chǎng)建筑物周圍等修筑排截水溝,進(jìn)行防排水。
9)嚴(yán)禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、溪溝可能沖刷到的地段。
三、地表水防治工程及設(shè)備
1)防洪道工程:修筑防洪排澇溝引開工業(yè)場(chǎng)地下部沖溝。
2)排澇工程:工業(yè)場(chǎng)地排水溝匯集后排入場(chǎng)外沖溝。

老窯水防治
1.小窯、老窯分布范圍、積水情況
據(jù)礦方調(diào)查,該礦南部煤層露頭線附近存在五個(gè)老窯,開采深度均未超過(guò)15米,數(shù)目多、采量小,均系每年春節(jié)前農(nóng)閑時(shí)季節(jié)性裸巷開采自用,次年被山洪帶入的地表松散土石充填后又另行開井挖礦,另外還存在一些被掩埋而無(wú)法了解的老窯。因這些老窯已經(jīng)封閉,無(wú)法調(diào)查其積水區(qū)范圍,為安全起見,礦方掘進(jìn)和回采過(guò)程中,尤其是開采淺部煤層時(shí),必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探,先探后掘、先治后采”的原則,同時(shí)必須堅(jiān)持“有疑必停”的原則,防止透水事故的發(fā)生。
2.與礦井的開拓、開采之間的關(guān)系、影響程度
該礦井筒沒(méi)有穿過(guò)老窯破壞區(qū),老窯采空區(qū)距離開采區(qū)域超過(guò)50m,對(duì)礦井的開拓、開采布置影響較小。
3.積水區(qū)域?qū)崿F(xiàn)安全開采的防治水技術(shù)途徑和安全技術(shù)措施
為防止淺部的老窯積水威脅礦井的安全,采面主要留淺部防老窯水防水安全煤(巖)柱和井田邊界煤柱。根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,該礦井防止老窯積水煤柱留設(shè)寬度為30m。
礦井在今后的生產(chǎn)過(guò)程中,礦方應(yīng)加強(qiáng)探放水工作,特別在接近老窯及老空采煤時(shí),必須堅(jiān)持”預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則,防止老空積水及老窯積水的突然涌出。
加強(qiáng)井巷測(cè)量工作,防止誤穿老窯,從而造成礦井涌(透)水事故的發(fā)生。切實(shí)弄清老窯及老空積水情況,并標(biāo)繪在礦井井上下對(duì)照?qǐng)D和采掘工程平面圖上。
掘進(jìn)煤巷時(shí),必須保持5‰坡度,密閉墻密閉時(shí)留設(shè)泄水孔、觀測(cè)孔,并注意觀測(cè),防止積水過(guò)高沖垮密閉墻。
第七節(jié) 探放水組織及人員
一、成立探放水組織小組
為了強(qiáng)化對(duì)礦井水害的預(yù)防工作,加強(qiáng)對(duì)探放水工作的組織領(lǐng)導(dǎo)和管理,礦成立探放水領(lǐng)導(dǎo)小組:
組 長(zhǎng):王成龍
副組長(zhǎng):彭成良、周志明、龐 洪
成員:王永其、胡陽(yáng)高、曹 義、謝尚萬(wàn)、胥云均、吳守全、鄒可贊、龐 文。
領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)探放水工作措施的制定、人財(cái)物的組織和探放水工作的具體安排,確定開、停鉆的位置及時(shí)間。
二、加強(qiáng)對(duì)水害防治工作的管理
要認(rèn)真按照《關(guān)于加強(qiáng)煤礦水害防治工作的指導(dǎo)意見》(安監(jiān)總局煤礦【2006】98號(hào))的要求和《關(guān)于加強(qiáng)小煤礦水害防治工作的通知》(黔煤辦字【2007】37號(hào))的精神,提高對(duì)煤礦水害防治工作重要性的認(rèn)識(shí),落實(shí)礦井水害防治責(zé)任制,堅(jiān)持“有掘必探、先探后掘”的原則;同時(shí)必須堅(jiān)持有疑必停,即采掘工作面或其他地點(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、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時(shí),必須停止生產(chǎn)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。

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