阜康市廣源煤礦探放水設(shè)計(jì)
阜康市廣源煤礦探放水設(shè)計(jì)
2011年
目 錄
第一章 礦井概況 4
第一節(jié) 井田概況 4
第二節(jié) 礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征 5
第三節(jié) 水文地質(zhì) 8
第四節(jié) 煤層 12
第五節(jié) 煤 質(zhì) 14
第六節(jié) 煤種與工業(yè)用途 18
第七節(jié) 開采條件 18
第二章 礦井老窯及采空區(qū)情況 20
第一節(jié) 礦井老窯情況 20
第二節(jié) 采空區(qū)情況 21
第三節(jié) 積水可疑區(qū)分析及劃定 21
第三章 礦井現(xiàn)有工作面情況 23
第一節(jié) 礦井開拓 23
第二節(jié) 巷道布置 24
第三節(jié) 現(xiàn)有工作面情況 24
第四節(jié) 工作面與積水可疑區(qū)相對(duì)位置及其影響 25
第四章 礦井各工作面探放水布置 25
第一節(jié) 探水線的確定 25
第二節(jié) 探放水巷道的布置 25
第三節(jié) 探水眼超前距的確定 26
第四節(jié) 探水眼布置 26
第五章 探放水設(shè)備的配備 26
第六章 探放水專設(shè)管理機(jī)構(gòu) 27
第七章 探水前的準(zhǔn)備及注意事項(xiàng) 27
第九章、附則 33
第十章 附件 33
前 言
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》井下水防治有關(guān)規(guī)定，針對(duì)我礦實(shí)際情況，我礦技術(shù)科組織編制了這篇“阜康市廣源煤礦探放水設(shè)計(jì)”。本設(shè)計(jì)主要強(qiáng)化一個(gè)“探”字，以探水貫穿全篇。在本設(shè)計(jì)編制中仍然按照原《煤礦安全規(guī)程》執(zhí)行說(shuō)明第259條要求進(jìn)行，由于基礎(chǔ)資料缺失的原因，使一些必要的計(jì)算失去了依據(jù)，造成本設(shè)計(jì)在一些方面存在一定的缺憾。盡管如此，本設(shè)計(jì)的編制為阜康市廣源煤礦今后的探放水工作提供了指導(dǎo)依據(jù)，為今后該礦探放水設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。該設(shè)計(jì)雖然粗糙，缺失部分內(nèi)容東西很多，但仍能滿足該礦探放水工作的要求，可以組織實(shí)施。
2011年3月
第一章 礦井概況
第一節(jié) 井田概況
一、地形地貌
礦區(qū)位于博格達(dá)山北麓低山丘陵地帶，地勢(shì)總體南高北低，西高東低。海拔900～1080米，相對(duì)高差約180米。大氣降水、融雪(冰)水形成的地表水流順地勢(shì)由西向東匯入礦區(qū)東側(cè)的三工河，地形有利于自然排水。因此，礦區(qū)地形地貌條件不利于地下水的形成與匯集二、氣象與地震
本區(qū)為大陸性干旱—半干旱氣候，冬季寒冷，夏季炎熱，晝夜溫差大。歷年月平均氣溫為23.1℃，極端氣溫分別為41.5℃與-37℃。4-5月為雨季，以陣雨為主，最大年降水量337mm，年蒸發(fā)量為1659.4mm。10月初降雪，3月中旬冰雪消融，最大凍土深度為2.02m。區(qū)內(nèi)多為西南風(fēng)，風(fēng)力一般為3-5級(jí)，最大風(fēng)速為29m/s。
礦區(qū)所在區(qū)域劃為七度地震烈度預(yù)測(cè)區(qū)。
三、水系
井田內(nèi)無(wú)常年流水，阜康市最大的河流三工河在井田東界外700m處自南向北流過(guò)，水位標(biāo)高+821.05m，為當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面。該河主要接受南部山區(qū)融雪水與大氣降水補(bǔ)給，年徑流量4272.82萬(wàn)m3。6-10月為洪水期，月均流量1.255-4.009m3/s，最大可達(dá)8.6m3/s。
四、供水與供電
供水
礦區(qū)東界外700m處即為常年流水的三工河，其補(bǔ)給源主要為南部博格達(dá)雪山融雪水，暴雨洪水及徑流途中的裂隙泉水，河流流向大致垂直山體走向，呈南北向延伸，據(jù)阜康市水電局1989年資料，徑流量為0.4億m3/年,三工河河水及其河床第四系潛水一直成為沿途居民的生活用水與灌溉用水的水源,礦區(qū)各礦井的生活用水也一直源于該河床第四系潛水。
電源
礦井供電電源引自三工變電所，采用10KV架空線引至礦井，三工變電所還有10KV備用出線位置，可滿足該礦井改擴(kuò)建的供電要求。
礦井改擴(kuò)建后需增加一趟10KV電源線路，形成雙回路供電。
第二節(jié) 礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征
一、區(qū)域地層
礦區(qū)所在區(qū)域?qū)贃|準(zhǔn)噶爾地層分區(qū)的吉木薩爾小區(qū)。區(qū)域地質(zhì)圖范圍內(nèi)出露的最老地層為二疊系上統(tǒng)蘆草溝組(P2l)，其與上覆侏羅系含煤地層呈斷層接觸。侏羅系含煤地層自下而上劃分如表3-1。
1、侏羅系下統(tǒng)八道灣組(J1b)：主要出露在區(qū)域東部阜康南背斜與阜康向斜軸部一帶。巖性組合具有明顯的河湖沼澤相含煤沉積特征，是區(qū)域內(nèi)最重要的含煤地層，共含煤5-17層(稱A煤組)，由西向東煤層變薄，煤質(zhì)變差。
阜康市廣源煤礦區(qū)域地層巖性特征及接觸關(guān)系表
2、侏羅系下統(tǒng)三工河組(J1s)：分布在區(qū)域中部，構(gòu)成阜康向斜與南阜康背斜兩翼地層，主體屬河流-湖泊相沉積。不含可采煤層。
3、侏羅系中統(tǒng)西山窯組(J2x)：主要分布在區(qū)域西部阜康向斜軸部一帶，并在阜康南背斜兩翼出露。屬河流沼澤相含煤沉積。是區(qū)域內(nèi)另一重要含煤地層，含煤8～15層(稱B煤組)，煤層多且單層厚度大，但煤層沿走向和傾向常有較劇烈的變化。本礦區(qū)就處在該含煤地層內(nèi)。
4、侏羅系中統(tǒng)頭屯河組(J2t)：局限在區(qū)域西部，覆蓋于侏羅系其它層位之上，屬干旱環(huán)境下的河流-湖泊相沉積。不含煤。
上述侏羅系地層之間均呈整合過(guò)渡接觸關(guān)系。
另有第四系全新統(tǒng)(Q4)與上更新統(tǒng)(Q3)松散堆積物在區(qū)域以北大面積分布。
二、區(qū)域構(gòu)造
礦區(qū)所在區(qū)域位于烏魯木齊山前拗陷的南部中段，總體構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|東向。受區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)影響，斷裂與褶皺均較發(fā)育。
1、斷裂
具有重要意義的區(qū)域性斷裂構(gòu)造分別為F1、F2、F3斷裂。
F1斷裂分布在區(qū)域東南部，呈北東-南西向展布，斷層面傾向南東，屬逆斷層。受其影響，上二疊系蘆草溝組地層逆沖于侏羅系地層之上。
F2斷層位于區(qū)域北部，呈近東西向延伸，在區(qū)域內(nèi)呈向北凸出的弧形。該斷層屬區(qū)域性逆掩斷層，斷層面南傾，致使侏羅系地層逆掩于第四系地層之上。
F3斷層位于區(qū)域中部，沿阜康南背斜軸部一帶延伸，斷層面亦南傾，亦具有逆斷層性質(zhì)。礦區(qū)位于F3斷裂之北，受其影響較小。
2、褶皺
區(qū)域內(nèi)自北向南依次發(fā)育有阜康背斜、阜康向斜、阜康南背斜、阜康南向斜。上述背向斜此起彼伏，共軛相連，總體軸向近東西，兩翼傾角均在40°以上，局部地段可達(dá)75°以上，屬緊閉褶皺。礦區(qū)位于阜康向斜與阜康南背斜的共用翼。
礦區(qū)地質(zhì)特征
一、地層
礦區(qū)預(yù)劃范圍內(nèi)出露的地層主要為侏羅系下統(tǒng)三工河組上段(J1s2)、侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段(J2x1)與上段(J2x2)。另有第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4apl)零星分布。
1、下侏羅統(tǒng)三工河組上段(J1s2)
出露于礦區(qū)南部，為一套河湖相沉積，巖性主要為灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、泥巖夾中-細(xì)砂巖及砂礫巖薄層。未見底，厚度大于101.37米。
2、中侏羅統(tǒng)西山窯組下段(J2x1)
出露于礦區(qū)中部，為河流-泥炭沼澤相沉積。巖性主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、中-細(xì)粒砂巖夾煤層、煤線。43、45號(hào)煤層賦存在該巖性段內(nèi)，是礦區(qū)內(nèi)的主要含煤地層。底部為不穩(wěn)定的砂礫巖層。厚度176.44米。
3、中侏羅統(tǒng)西山窯組上段(J2x2)
出露于礦區(qū)北部，屬河流三角洲相沉積。主要巖性組合為細(xì)砂巖、粉砂巖夾泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤線，厚度大于78.50米，底部以43號(hào)煤層頂板即火燒區(qū)北界為界。
4、第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4apl)
分布于礦區(qū)南部沖溝中，由礫石、砂組成。厚度0-5米。
二、構(gòu)造
礦區(qū)位于阜康向斜南翼或阜康南背斜北翼，呈北傾的單斜構(gòu)造，地層傾向305°～335°之間，傾角60°～80°。
東部邊界見有小型平移斷層f1，該斷層地表跡象十分明顯，走向近南北，傾向偏西南，傾角71°，西盤北移，東盤南移，水平斷距約30米。礦區(qū)東部六運(yùn)湖生產(chǎn)礦井開采過(guò)程中，曾見45號(hào)煤層被該斷層組錯(cuò)斷現(xiàn)象。
此外，西部邊界外背斜軸部轉(zhuǎn)折端處f2小型平移斷層分布，對(duì)礦區(qū)煤層沒有影響。
煤礦構(gòu)造復(fù)雜程度可劃為中等類。
第三節(jié) 水文地質(zhì)
1、影響地下水形成自然因素
(1)地形地貌
礦區(qū)位于博格達(dá)山北麓低山丘陵地帶，地勢(shì)總體南高北低，西高東低，海拔+900-+1080m，相對(duì)高差約180m。大氣降水、融雪(冰)水形成的地表水流順地勢(shì)由西向東匯入礦區(qū)東側(cè)的三工河，地形陡竣有利于自然排水，因此，礦區(qū)地形地貌條件不利于地下水的形成與匯集。
(2)地表水體
礦區(qū)東界之外700m處流經(jīng)的三工河為常年性流水，水位標(biāo)高+821.05m，為當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面。該河主要接受南部山區(qū)融雪水與大氣降水補(bǔ)給，年徑流量4272.82萬(wàn)m3。6-10月為洪水期，月均流量1.255-4.009m3/s，三工河河水由南向北運(yùn)移過(guò)程中，通過(guò)煤系地層的孔隙裂隙順向滲透補(bǔ)給，為礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源。
(3)地層構(gòu)造
礦區(qū)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)西山窯組，主要由砂巖、粉砂巖、泥巖與煤層互層組成，這種多韻律結(jié)構(gòu)使得地下水在接受大氣降水的補(bǔ)給時(shí)起到了一定的阻隔作用。侏羅系下統(tǒng)三工河組位于礦區(qū)南部，其巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖及炭質(zhì)泥巖，也在一定程度上阻擋了地下水對(duì)含煤地層的滲透補(bǔ)給。
礦區(qū)位于阜康向斜南翼，地層傾角較陡，呈單斜構(gòu)造，沒有發(fā)現(xiàn)走向斷裂，礦區(qū)東界f1斷層屬垂直地層走向平移斷層，斷層面禁閉，水平斷距30m左右，使煤層產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)位移。該斷層破碎帶可能成為大氣降水入滲的通道之一，但受規(guī)模與性質(zhì)影響，蓄積的地下水有限。
(4)火燒區(qū)
礦區(qū)內(nèi)43號(hào)煤層火燒后形成一條貫穿東西的燒變巖帶，燒變巖內(nèi)孔隙發(fā)育，可接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，并蓄積一定量的孔隙潛水，對(duì)礦井開采威脅較大。
2、含(隔)水層(段)劃分
礦區(qū)含(隔)水層(段)依據(jù)巖性特征和富水性劃分。侏羅系含煤地層屬河流-沼澤相沉積，垂直向上，由多個(gè)由粗到細(xì)的巖性組合疊合而成;走向上，巖性漸變過(guò)渡現(xiàn)象較明顯，尤其砂巖類組成的砂體變化極大，因此，只能根據(jù)各段的砂礫巖與砂巖所占比例，劃分為含(隔)水段，礦區(qū)內(nèi)共劃分為5個(gè)含(隔)水層(段)，分述如下：
(1)第四系全新統(tǒng)透水不含水層(I)
由全新統(tǒng)的沖洪積物組成，主要分布在礦區(qū)的南部溝谷及山坡與坡腳處，沖洪積物主要由松散的砂礫、碎石等組成，厚度0-5m。透水性好，自身不具備儲(chǔ)水條件。
(2)侏羅系中統(tǒng)西山窯組上段孔隙裂隙弱含水段(Ⅱ)
主要分布在礦區(qū)北部，燒變巖孔隙潛水含水層之上，屬含煤地層西山窯組上段地層。巖性主要由細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖與薄煤層組成，局部夾有粗砂巖。厚度78.50m。該含水段主要接受大氣降水及融雪水的補(bǔ)給。據(jù)東鄰城關(guān)煤礦79-3鉆孔抽水試驗(yàn)資料，該含水段單位涌水量為0.0011升/秒.米，滲透系數(shù)0.00208m/日，屬弱含水段。
(3)侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段燒變巖孔隙潛水含水層(III)
燒變巖含水層位于侏羅系中統(tǒng)下段的頂部，由43號(hào)煤層燃燒烘烤而成，形成貫穿礦區(qū)東西的燒變巖帶，該帶地表寬度15-30m，距離45號(hào)煤層之上30-70m，燒變巖中孔隙發(fā)育，易接受大氣降水與地表水的補(bǔ)給，較易儲(chǔ)存孔隙潛水。礦區(qū)西部廣源立井與中部股分合作立井穿越該燒變巖帶時(shí)，均出現(xiàn)水量增大現(xiàn)象，目前上述部位無(wú)明顯涌水。除此外，尚無(wú)生產(chǎn)礦井在其深部加以揭穿，深部含水情況不明。
(4)侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段孔隙裂隙含水段(IV)
該含水段由燒變巖含水層底板至西山窯組下段底界，含45號(hào)煤層在內(nèi)，厚度176.44m，45號(hào)煤層頂板至燒變巖含水層底板以粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖或煤線為主;45號(hào)煤層底板至西山窯組下段底界主要巖性為粉砂巖與泥巖等，但底部有不甚穩(wěn)定的砂礫石層存在，砂礫石層厚度在3-10m之間。該含水段水位埋深為+880m標(biāo)高，生產(chǎn)礦井自西向東揭露深度標(biāo)高由+772.91m遞減為+637m，礦井涌水量也由120m3/d遞增為440m3/d。此外，礦區(qū)東部的六運(yùn)湖農(nóng)場(chǎng)礦井開拓穿越該含水段底部砂礫巖層時(shí)水量明顯增大。
(5)侏羅系下統(tǒng)三工河組上段隔水段(V)
該隔水段分布于礦區(qū)南部邊緣一帶，伏于西山窯組下段孔隙裂隙含水段之下。巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、泥巖夾細(xì)砂巖夾及砂礫巖薄層，厚度101.37m，礦區(qū)內(nèi)各生產(chǎn)礦井均未揭穿該段，依據(jù)區(qū)域性巖石組分特點(diǎn)劃分為隔水段。
3、礦床充水因素分析
(1)生產(chǎn)礦井充水情況
A、廣源礦井
該礦現(xiàn)開拓水平為+772.9m標(biāo)高，較東鄰股份合作井的最低開拓水平高出43m。主立井位于45號(hào)煤層頂板，在垂深75-110m(+888-+853m標(biāo)高)區(qū)段穿越燒變巖孔隙潛水含水層，水量明顯增大。此外，礦井附近45號(hào)煤層露頭有較顯著的塌陷坑，尚見有少量雪融水蓄積。目前該礦井主要是煤層頂板滲水，排水量可達(dá)250m3/d。
B、股份合作礦井
該礦井現(xiàn)開拓水平為+730m標(biāo)高，低于西鄰廣源礦井而高于東鄰六運(yùn)湖農(nóng)場(chǎng)礦井。主立井位于45號(hào)煤層頂板，在118-178m(+828-+768m標(biāo)高)區(qū)段穿越燒變巖孔隙潛水含水層時(shí)，水量加大，目前該礦井以頂板滲水為主，排水量較小，約120m3/d。
C、六運(yùn)湖農(nóng)場(chǎng)礦井
該礦井現(xiàn)開采標(biāo)高為+693m，低于西部?jī)蓚€(gè)礦井。井下調(diào)查可知，地下水主要從煤層底板砂礫巖中滲出，采用55kW水泵抽水，每天抽水約5小時(shí)，排水量184m3/d。
D、三工平安煤礦
東鄰三工平安礦井現(xiàn)開采水平為+637m，低于本礦區(qū)各生產(chǎn)井，井下實(shí)測(cè)得知，由底板向煤層開拓的斜井中的砂礫巖層有地下水滲出，局部可見股狀，形成的水流匯入水倉(cāng)。采用75kW水泵(80m3/h)，每天抽水5-6h，排水量400-480m3/d。
(2)礦床充水因素分析
通過(guò)生產(chǎn)礦井調(diào)查訪問(wèn)，現(xiàn)已基本查明礦床充水的主要因素與充水途徑如下：
A、三工河河水及河床第四系孔隙潛水通過(guò)含煤地層與河床直接接觸的部位，順層補(bǔ)給地下水，并自東向西使各礦床依次充水。
同時(shí)，礦界以西600m處甘溝中的地表徑流對(duì)礦區(qū)也會(huì)產(chǎn)生自西向東的側(cè)向補(bǔ)給。
B、大氣降水和雪融水通過(guò)第四系松散物或地表風(fēng)化裂隙與構(gòu)造裂隙下滲到侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段孔隙裂隙含水段(IV)，通過(guò)煤層頂?shù)装暹M(jìn)水對(duì)礦床充水。
C、位于第IV含水段之上的燒變巖孔隙潛水含水層(III)通過(guò)裂隙孔隙對(duì)礦床間接充水。
D、45號(hào)煤層地表塌陷坑與塌陷溝蓄積有少量的大氣降水與雪融水，亦可沿采空區(qū)裂隙等對(duì)礦床充水。
E、區(qū)域上沿阜康南背斜軸部延伸的F3斷裂溝通了三工河等地表徑流，其西部距離礦區(qū)較近，也可能成為礦區(qū)充水因素之一。
4、地下水化學(xué)特征
經(jīng)取樣測(cè)試，廣源煤礦地下水為HCO3.Cl.SO4-Ca.Na型，礦化度1.254克/升，屬微咸水。六運(yùn)湖農(nóng)場(chǎng)礦井地下水為HCO3.SO4.Cl-Na型，礦化度3.286克/升，屬咸水。東鄰三工平安煤礦地下水為Cl.HCO3-Na型，礦化度2.045克/升，屬微咸水。以上化學(xué)特征說(shuō)明，煤系地層中巖石透水性較差，補(bǔ)給徑流條件欠佳，從而導(dǎo)致礦化度偏高，地下屬微咸水-咸水。
5、礦井涌水量
礦區(qū)內(nèi)外自西向東依次排列的四個(gè)礦井目前排水量分別為250、120、184、440m3/d，據(jù)調(diào)查，此排水量受季節(jié)性影響不大，具有一定的代表性?？勺鳛槲磥?lái)礦井?dāng)U大生產(chǎn)能力時(shí)的比擬參數(shù)。目前生產(chǎn)礦井排水量取四個(gè)礦井的平均值，即250m3/d，未來(lái)設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量為9萬(wàn)t，采用水文地質(zhì)比擬法對(duì)擬建9萬(wàn)t/a礦井進(jìn)行涌水量的概算。則預(yù)計(jì)礦井涌水量為750m3/d。預(yù)測(cè)公式如下：
Kcp=Q1/P1
Q=Kcp·P
式中
Q—擬改擴(kuò)建礦井涌水量(m3/d);
Q1—目前生產(chǎn)礦井平均排水量(m3/d );
KCp——富水系數(shù)
P—未來(lái)礦井年開采量
將以上數(shù)據(jù)代入上式，主算結(jié)果，未來(lái)設(shè)計(jì)礦井年產(chǎn)量為9萬(wàn)噸，則預(yù)計(jì)礦坑涌水量為750m3/d。
為了防患于未然，建議對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)易造成突水的地段，如火燒區(qū)、塌陷區(qū)等采取一定的防范措施，以防突水事故的發(fā)生，留足防水煤柱，做好超前探放水工作。
第四節(jié) 煤層
一、區(qū)域含煤性
礦區(qū)所在的阜康向斜南翼含煤地層為侏羅系中統(tǒng)西山窯組(J2x)，據(jù)東鄰城關(guān)煤礦(位于三工河?xùn)|岸，距礦區(qū)東界約1千米)生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告所述，該組地層平均厚度719.59米，含煤18～40層，其中可采煤層僅5層，集中分布在含煤地層的下部與底部。煤層平均總厚40.08米，含煤系數(shù)14.98%，可采率5.57%。各巖性段含煤情況如下：
1、下段(J2x1)
地層平均厚度220.79米，含煤4～8層，為主要含煤段。煤層平均總厚33.08米，含煤系數(shù)14.98%。其中可采煤層3層(45-2、45-1、43)，可采總厚32.52米，占全煤組的81%。
2、上段(J2x2)
以43號(hào)煤層頂板為界，平均厚度498.80米，含煤14～32層，其中2層可采(41-1、41-2)，平均可采總厚7.00米，含煤系數(shù)1.40%。
二、礦區(qū)煤層賦存情況
按照東鄰煤礦含煤層位對(duì)比，礦區(qū)范圍內(nèi)的西山窯組地層相當(dāng)于5層可采煤層(即45-2、45-1、43、41-1、41-2煤層)的賦存部位。但經(jīng)過(guò)地表地質(zhì)測(cè)量及井巷工程施工，除45-2煤層外，其余4層可采煤層在礦區(qū)范圍內(nèi)變化均較大，以下逐層敘述之：
東鄰城關(guān)煤礦45-1煤層距45-2煤層62.53米，煤層不穩(wěn)定，厚度變化大，平均厚度1.05米，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾0-2層夾矸。該煤層向西至東鄰三工平安煤礦后未見出露。至本礦區(qū)后，相應(yīng)層位上也未見出露。
東鄰煤礦43煤層地表火燒形成穩(wěn)定而醒目的燒變巖帶，并且延伸進(jìn)入本礦區(qū)，燒變巖地表寬度15～30米，距離45號(hào)煤層之上30～70米。礦區(qū)西部的廣源礦井與股份合作礦井分別在垂深110米(標(biāo)高853米)與178米(標(biāo)高768米)處揭穿燒變巖帶，未見燃燒殘留煤層。東鄰城關(guān)鎮(zhèn)煤礦經(jīng)77-19孔揭露，43號(hào)煤層厚度9.95米，火燒區(qū)底界為 450米標(biāo)高。由此推斷，礦區(qū)內(nèi)該煤層可能燃燒殆盡。
東鄰三工平安煤礦41-2煤層厚度0.20～0.30米，至本礦區(qū)已經(jīng)消失。
此外，東鄰三工平安煤礦在石門中發(fā)現(xiàn)45-2煤層之上7.82米處有一厚度為1.93米的煤層，由于無(wú)法與區(qū)域?qū)Ρ?，稱之為無(wú)編號(hào)煤層。但礦區(qū)內(nèi)廣源礦井與股份合作礦井穿過(guò)相應(yīng)層位的石門均未發(fā)現(xiàn)該煤層。
三、45號(hào)煤層
礦區(qū)井巷工程控制的可采煤層僅45-2煤層，由于區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)45-1煤層，為簡(jiǎn)便起見，統(tǒng)一稱作45號(hào)煤層。該煤層自西向東井下揭露點(diǎn)厚度依次為22.10米、21.94米、19.97米、19.60米、19.15米，平均厚度20.55米。該煤層自東向西厚度逐步增大，可能與向西逐步接近背斜轉(zhuǎn)折端構(gòu)造加厚作用有關(guān)。東鄰三工平安煤礦該煤層厚20.60米。45號(hào)煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅局部地段有不甚穩(wěn)定的1-2層薄層炭質(zhì)泥巖夾矸。該煤層全區(qū)穩(wěn)定。頂板巖性多為粉砂巖與泥巖，底板巖性多為粉砂巖與泥質(zhì)粉砂巖。
阜康市廣源煤礦45號(hào)煤層特征簡(jiǎn)表 表4-1
四、煤層對(duì)比
礦區(qū)內(nèi)45號(hào)煤層屬巨厚煤層，經(jīng)多年開采，淺部已基本采空，在地表沿走向形成斷續(xù)分布的塌陷坑或塌陷溝，地表特征明顯，極易對(duì)比。
43號(hào)煤層雖然未經(jīng)工程控制，但其地表火燒形成一個(gè)磚紅色燒變巖帶，宏觀上易辨認(rèn)。有了這兩層明顯的對(duì)比標(biāo)志，可以準(zhǔn)確判定45-1、41-1、41-2煤層賦存的層位，并由此判斷這些煤層是否存在與其可采性。
總之，區(qū)內(nèi)煤層對(duì)比可靠。
第五節(jié) 煤 質(zhì)
一、煤的物理性質(zhì)及煤巖特征
45號(hào)煤層肉眼觀察為黑灰色，呈暗淡無(wú)光狀,斷口與節(jié)理不明顯，煤的宏觀煤巖組成以暗煤為主。容重平均值為1.35噸/立方米。
煤的顯微煤巖組份主要為有機(jī)質(zhì)及少量無(wú)機(jī)質(zhì)組成。有機(jī)質(zhì)組份中以無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體中的基質(zhì)鏡質(zhì)體和碎屑鏡質(zhì)體為主，絲質(zhì)體和半絲質(zhì)體等惰性組份次之，基質(zhì)半鏡質(zhì)體最少。無(wú)機(jī)質(zhì)組份中主要是粘土類礦物，方解石脈類碳酸鹽類礦物次之，黃鐵礦類晶體微量(表4-2)。
煤的顯微煤巖類型為暗亮型。鏡質(zhì)體反射率0.52～0.74，變質(zhì)階段為：0-Ⅱ階段。
阜康市廣源煤礦45號(hào)煤層煤巖鑒定成果表 表4-2
二、煤的化學(xué)組成與工藝性能
1、煤的工業(yè)分析
45號(hào)煤層原煤水分(Mad)0.72～2.09%，平均1.33%;灰分(Ad)4.06～8.09%，平均5.73%，屬特低灰煤;揮發(fā)分(Vdaf)27.27～37.77%，平均33.39%。
精煤水分(Mad)1.04～3.20%，平均2.06%;灰分(Ad)1.98～2.13%，平均2.37%;揮發(fā)分(Vdaf)27.67～36.97%，平均32.49%(表4-3)。
45號(hào)煤層沿走向自西向東水分、灰分、揮發(fā)分的平均值遞減。由頂板向底板灰分降低而揮發(fā)分增高。
2、有害有毒元素
45號(hào)煤層原煤全硫含量(St.d)0.29～0.81%，平均0.47%，屬特低硫煤;磷(Pd)0.002～0.020%，平均0.010%，屬低磷煤(表4-3)。
45號(hào)煤層中氯元素含量0.051-0.066%，平均0.060%;砷元素含量3～5微克/克(表4-6)。
45號(hào)煤層沿走向自西向東全硫、磷、氯、砷等的平均值小幅度遞減，由頂板向底板變化規(guī)律不明顯。
阜康市廣源煤礦45煤層工業(yè)分析及有害元素測(cè)試成果表 表4-3
3、發(fā)熱量
45號(hào)煤層的干基彈筒發(fā)熱量(Qb.d)29.35～32.68 MJ/Kg，平均31.31 MJ/Kg;分析基彈筒發(fā)熱量32.04～34.06MJ/Kg ，平均33.16 MJ/Kg。沿走向由西向東發(fā)熱量平均值遞增(表4-4)。
4、元素分析
45號(hào)煤層煤中碳(Cdaf)含量81.68～86.57%，平均84.02%;氫(Hdaf) 3.55～5.20%，平均4.44%;氮(Ndaf)0.86～0.97%，平均0.92%，氧
加硫{(O+S)daf ｝7.90～12.28%，平均10.11%(表4-4)。
三、煤的風(fēng)氧化帶
礦區(qū)內(nèi)45號(hào)煤層陡立，地表露頭多有塌陷，生產(chǎn)礦井開采深度較大，無(wú)法系統(tǒng)采集風(fēng)氧化帶樣品。東鄰城關(guān)煤礦77-11鉆孔孔深20.63米處煤芯樣已經(jīng)穿過(guò)風(fēng)化帶(該樣品水分含量2.81%，灰分5.21%，揮發(fā)分34.69%，發(fā)熱量31.43 MJ/Kg，煤中碳83.34%，氫5.31%，氮10.18%)?？紤]到深部開采引起煤層露頭裂隙增加或塌陷等因素，初步確定45號(hào)煤層風(fēng)化帶底界為沿煤層露頭垂深30米。
第六節(jié) 煤種與工業(yè)用途
前已敘及，45號(hào)煤層各采樣點(diǎn)的精煤可燃基揮發(fā)分(Vdaf)平均值介于27.67～36.97%之間，平均32.49%;粘結(jié)指數(shù)0～5。按中國(guó)煤炭分類(GB5751—86)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)屬不粘煤(31BN)。
45號(hào)煤層具有特低灰、特低硫、低磷、高發(fā)熱量、高熔灰分、富油等特點(diǎn)。是優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤與煉油用煤。
第七節(jié) 開采條件
1、瓦斯
礦井瓦斯主要來(lái)源于煤層的開采，礦區(qū)內(nèi)外各生產(chǎn)礦井均于2002—2003年由新疆煤炭研究所或昌吉州礦山救護(hù)隊(duì)進(jìn)行過(guò)瓦斯等級(jí)鑒定，鑒定結(jié)果見表2-2-5，礦區(qū)各生產(chǎn)礦井在鑒定期間的相對(duì)瓦斯涌出量0.56-4.28m3/t，二氧化碳相對(duì)涌出量0.42-4.85m3/t，均系低瓦斯礦井。
4、煤層頂?shù)装?/p>
45號(hào)煤層的頂板巖石主要為粉砂巖，其間夾有薄層-微層細(xì)砂巖，自西向東各礦井變化均不大。煤層底板巖石主要為泥質(zhì)粉砂巖與粉砂巖，夾有薄層泥巖或炭質(zhì)泥巖。直接頂?shù)装鍘r層厚度均大于5m以上。
頂?shù)装宓姆凵皫r與泥質(zhì)粉砂巖類特征相似，均呈灰色一灰黑色，粉砂狀結(jié)構(gòu)，薄-中厚層構(gòu)造，鈣泥質(zhì)膠結(jié)，干燥狀態(tài)較堅(jiān)硬，但遇水后較松軟。
煤層頂?shù)装宸凵皫r類天然狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為41.9-66.2MPa。軟化系數(shù)為0.07-0.44。煤層頂?shù)装鍘r石應(yīng)屬遇水易軟化的中硬巖石。綜合考慮各項(xiàng)因素，可以確定45號(hào)煤層頂?shù)装鍘r石穩(wěn)固性較差。
詳見45號(hào)煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試成果表
表2-2-8。
5、地溫
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，本井田無(wú)地溫異?，F(xiàn)象，屬地溫正常區(qū)。
6、火燒區(qū)
礦區(qū)內(nèi)43號(hào)煤層燃燒后，對(duì)應(yīng)其原來(lái)露頭位置形成一條穩(wěn)定而醒目的燒變巖帶，該帶地表特征明顯，且分別向東西界外延伸，為區(qū)域性火燒帶，該帶成因明確，系由43號(hào)煤層燃燒所致，這在區(qū)域上已得到證實(shí)認(rèn)可。
礦區(qū)內(nèi)燒變巖帶近東西向貫穿，長(zhǎng)度大于2km，一般寬度15-30m，局部膨大，廣源主立井與股分合作主立井穿過(guò)該燒變巖帶，位置分別在+863m標(biāo)高與+763m標(biāo)高處，距離地表分別為110m與178m，由此可知，區(qū)內(nèi)該火燒區(qū)的深度大于178m，其底界標(biāo)高位于+763m之下。
第二章 礦井老窯及采空區(qū)情況
第一節(jié) 礦井老窯情況
井田內(nèi)共有三個(gè)井口均布置在井田西翼主、副井為立井開拓風(fēng)井為斜立井開拓，現(xiàn)將該礦的開采情況敘述如下：
根據(jù)國(guó)土資源廳批準(zhǔn)的劃定礦區(qū)范圍，井田由下列四個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定。井田東西走向長(zhǎng)為2.4km，南北寬為0.60km，面積為1.3197km2。
拐點(diǎn)號(hào) X坐標(biāo) Y坐標(biāo)
s1 4880707.60 29583566.60
s2 4881149.80 29583122.90
s3 4882269.10 29585193.60
s4 4881680.00 29585365.60
開采深部邊界+600m水平。
該礦井根據(jù)《新疆煤炭工業(yè)“十五”結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃》要求在2005年關(guān)閉所有年產(chǎn)9萬(wàn)t以下的小煤礦之后按照該小煤礦的基礎(chǔ)上建成9萬(wàn)噸的技改工程，該礦井的首采工作面布置在+822水平東翼處，+822水平西翼和+822水平以上+842水平均以進(jìn)入技改工程之前回采完畢。
第二節(jié) 采空區(qū)情況
按照地質(zhì)大隊(duì)提供的資料來(lái)看該水平以上探放資料不全等原因該水平以上無(wú)法說(shuō)明空區(qū)的情況，另外該水平以上+842水平的采空區(qū)范圍也較大所以上水平的采空對(duì)下水平的綜采放頂煤工作面來(lái)說(shuō)影響很大。
第三節(jié) 積水可疑區(qū)分析及劃定
一、積水可疑區(qū)分析
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告水文地質(zhì)提供的資料顯示，該井田礦床充水途徑及因素主要有六個(gè)方面，一為井田內(nèi)無(wú)常年流水主要是來(lái)與阜康市最大的河流三工河在井田東界外700m處自南向北流過(guò)，水位標(biāo)高+821.05m，為當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面。該河主要接受南部山區(qū)融雪水與大氣降水補(bǔ)給，年徑流量4272.82萬(wàn)m3。6-10月為洪水期，月均流量1.255-4.009m3/s，最大可達(dá)8.6m3/s。二是礦區(qū)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)西山窯組，主要由砂巖、粉砂巖、泥巖與煤層互層組成，這種多韻律結(jié)構(gòu)使得地下水在接受大氣降水的補(bǔ)給時(shí)起到了一定的阻隔作用。侏羅系下統(tǒng)三工河組位于礦區(qū)南部，其巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖及炭質(zhì)泥巖，也在一定程度上阻擋了地下水對(duì)含煤地層的滲透補(bǔ)給。三是礦區(qū)位于阜康向斜南翼，地層傾角較陡，呈單斜構(gòu)造，沒有發(fā)現(xiàn)走向斷裂，礦區(qū)東界f1斷層屬垂直地層走向平移斷層，斷層面禁閉，水平斷距30m左右，使煤層產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)位移。該斷層破碎帶可能成為大氣降水入滲的通道之一，但受規(guī)模與性質(zhì)影響，蓄積的地下水有限。四是礦區(qū)內(nèi)43號(hào)煤層火燒后形成一條貫穿東西的燒變巖帶，燒變巖內(nèi)孔隙發(fā)育，可接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，并蓄積一定量的孔隙潛水，對(duì)礦井開采威脅較大。五是燒變巖含水層位于侏羅系中統(tǒng)下段的頂部，由43號(hào)煤層燃燒烘烤而成，形成貫穿礦區(qū)東西的燒變巖帶，該帶地表寬度15-30m，距離45號(hào)煤層之上30-70m，燒變巖中孔隙發(fā)育，易接受大氣降水與地表水的補(bǔ)給，較易儲(chǔ)存孔隙潛水。六是侏羅系中統(tǒng)西山窯組下段孔隙裂隙含水段(IV)，該含水段由燒變巖含水層底板至西山窯組下段底界，含45號(hào)煤層在內(nèi)，厚度176.44m，45號(hào)煤層頂板至燒變巖含水層底板以粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)泥巖或煤線為主;45號(hào)煤層底板至西山窯組下段底界主要巖性為粉砂巖與泥巖等，但底部有不甚穩(wěn)定的砂礫石層存在，砂礫石層厚度在3-10m之間。該含水段水位埋深為+880m標(biāo)高，生產(chǎn)礦井自西向東揭露深度標(biāo)高由+772.91m遞減為+700m，礦井涌水量也由120m3/d遞增為440m3/d。此外，礦區(qū)東部的六運(yùn)湖農(nóng)場(chǎng)礦井開拓穿越該含水段底部砂礫巖層時(shí)水量明顯增大。
綜上所述，該井田礦床充水途徑及因素主要為三工河河水由南向北運(yùn)移過(guò)程中，通過(guò)煤系地層的孔隙裂隙順向滲透補(bǔ)給，為礦區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源。三工河水的補(bǔ)源是主要與大氣降水、雪融水以及泉水。井田地下水的補(bǔ)給主要源于侏羅系中統(tǒng)西山窯組主要是煤巖層互層組成這種規(guī)律結(jié)構(gòu)使得地下水在接受大氣降水的補(bǔ)給時(shí)起到了一定的阻隔作用。但侏羅系下統(tǒng)三工河組位于礦區(qū)南部，其巖性組成的不同也一定程度上阻擋了地下水對(duì)含煤地層的滲透補(bǔ)給。另外井田東西的燒變巖帶，燒變巖內(nèi)孔隙發(fā)育，可接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，并蓄積一定量的孔隙潛水，對(duì)礦井開采威脅較大。
二、積水可疑區(qū)劃定
積水可疑區(qū)劃定依據(jù)原采空區(qū)位置劃定。
根據(jù)現(xiàn)有已知資料，該井田內(nèi)共有一處礦井主要積水區(qū)在估計(jì)在現(xiàn)有的+822水平首采工作面東翼處的+842和+885水平處很可能有積水情況，原因822水平東一處450米左右有個(gè)地質(zhì)構(gòu)造帶，按照煤礦《安全規(guī)程》規(guī)定來(lái)說(shuō)有可能有積水情況。
三、積水可疑區(qū)位置
1、現(xiàn)有的+822水平東翼首采工作面以上的以上的+842和+885水平采空區(qū)范圍內(nèi)以及+842和+885水平以上的43號(hào)煤層燒變巖火燒層里。
2、現(xiàn)有的+822水平西翼處采空區(qū)里也有一定的積水情況，目前未發(fā)現(xiàn)空區(qū)里滲水情況。
四、積水范圍、積水量、水壓估算
由于缺乏實(shí)測(cè)資料，積水范圍、積水量、水壓失去估算依據(jù)。資料不詳，也失去了估算的意義。本設(shè)計(jì)對(duì)積水可疑區(qū)的積水范圍、積水量、水壓不做定量估算。
第三章 礦井現(xiàn)有工作面情況
第一節(jié) 礦井開拓
該礦建成以后有三個(gè)井口，即主立井、副立井、風(fēng)井，主立井仍利用原有的廣源主井，其主立井坐標(biāo)為：
X=4881084.03，
Y=29583495.34 ,
Z=+962.91m，
提升方位角為69°。
在距主立井西翼40m處掘副立井，副立井的坐標(biāo)為：
X= 4881090.03，
Y= 29583455.34，
Z=+962.91，
提升方位角為150°。
風(fēng)井位于井田南翼，其坐標(biāo)為：
X=4880973.94，Y=29583510.61.Z=+954.52m。
根據(jù)本井田的范圍、煤層賦存條件、開采深度、地質(zhì)構(gòu)造和擬選擇的采煤方法等因素，礦井共劃分為二個(gè)水平開拓，第一水的標(biāo)高為+772.91m，第二水平標(biāo)高為+700m。
采區(qū)劃分
根據(jù)煤層賦存條件、確定的開拓方式和井田開采范圍。每一水平劃分為一個(gè)雙翼采區(qū)。一水平采區(qū)西翼走向長(zhǎng)度為180m，采區(qū)東翼走向長(zhǎng)度為685m。二水平采區(qū)西翼走向長(zhǎng)度為193m，采區(qū)東翼走向長(zhǎng)度為1030m。
第二節(jié) 巷道布置
由于礦井兩個(gè)水平均為中央采區(qū)開拓，故不設(shè)運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷。在45號(hào)煤層底板布置煤層軌道上山，在45號(hào)煤層頂板布置采區(qū)煤倉(cāng)和回風(fēng)上山眼。按開采順序，每個(gè)采區(qū)水平劃分為6個(gè)分段開采，根據(jù)設(shè)計(jì)要求礦井一水平一分段采區(qū)工作面現(xiàn)布置在+822水平東翼內(nèi)，將一水平的+822水平一分段工作面推到一定程度之后開始布置二分段的煤層軌道運(yùn)輸平巷和刮板運(yùn)輸順槽，掘到一定程度之后中間布置聯(lián)絡(luò)通風(fēng)平巷。上下兩順槽掘至采區(qū)邊界后，掘進(jìn)工作面開切眼，準(zhǔn)備一分段采煤工作面的接替接續(xù)采煤工作面。
第三節(jié) 現(xiàn)有工作面情況
現(xiàn)礦井內(nèi)+822水平東翼采區(qū)布置了一個(gè)回采工作面，+812水平東翼布置了南、北巷掘進(jìn)工作面?，F(xiàn)敘述如下：
1、+822水平東翼采區(qū)南巷、北巷：分別沿著煤層走向方向煤層頂?shù)装逄幩讲贾?，南巷：布置在煤層底板處，巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)，斷面為S南= 6.12 m2 。用于工作面的材料運(yùn)輸巷兼做進(jìn)風(fēng)巷。
北巷：布置在煤層頂板處，巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)，部分地段由于頂板煤層松軟采用錨網(wǎng)、工字鋼聯(lián)合支護(hù)。斷面為S北=6.77 m2，用于工作面的主要運(yùn)輸巷兼做回風(fēng)巷。
2、+812南巷北巷掘進(jìn)工作面：+822水平東翼采區(qū)南巷、北巷：分別沿著煤層走向方向煤層頂?shù)装逄幩讲贾茫舷铮翰贾迷诿簩拥装逄?，巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)，斷面為S南= 6.44 m2 。用于工作面的材料運(yùn)輸巷兼做進(jìn)風(fēng)巷。
北巷：布置在煤層頂板處，巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)，斷面為S北=6.44 m2，用于工作面的主要運(yùn)輸巷兼做回風(fēng)巷。
第四節(jié) 工作面與積水可疑區(qū)相對(duì)位置及其影響
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和井下實(shí)測(cè)圖，初步可以確定井下各工作面與積水可疑區(qū)相對(duì)位置，現(xiàn)敘述如下：
1、+822m水平東翼回采工作面附近積水可疑區(qū)的相對(duì)位置及其影響
該采區(qū)內(nèi)只有一處積水可疑區(qū)即+822水平以上的+842水平老空區(qū)為積水可疑區(qū)。
1、+812水平掘進(jìn)南、北巷掘進(jìn)工作面附近積水可疑區(qū)的相對(duì)位置及其影響
+812水平掘進(jìn)南、北巷掘進(jìn)只有一處積水可疑區(qū)即+812水平以上的+822水平老空區(qū)為積水可疑區(qū)。。
第四章 礦井各工作面探放水布置
第一節(jié) 探水線的確定
由于該礦區(qū)水文地質(zhì)工作沒有做詳細(xì)的勘探，缺乏必要的水文地質(zhì)資料，本設(shè)計(jì)在探水線的確定上缺乏實(shí)際依據(jù)，根據(jù)規(guī)范要求，取其最大值，煤層探水線取100m，巖石探水線取30m。
第二節(jié) 探放水巷道的布置
本設(shè)計(jì)不在另外布置探放水巷道，使用現(xiàn)有巷道，即現(xiàn)有45號(hào)煤層+822水平東翼采區(qū)北巷(軌道巷)為礦井一采區(qū)一分段的探放水巷道，北巷工作面開切眼開始往西進(jìn)行。+812水平南、北掘進(jìn)巷，進(jìn)行“先探后掘”。
上述巷道作為探放水巷道使用時(shí)，必須構(gòu)筑水溝。水溝斷面尺寸為寬250mm、深300mm。水溝坡度不得小于3‰。
第三節(jié) 探水眼超前距的確定
探水眼超前距：煤層中不得小于25~30m，巖石中不得小于
第四節(jié) 探水眼布置
1、探水眼煤層和巖石中均按三個(gè)方向布置：1、按掘進(jìn)方向布置即斜角與工作面布置(探眼不小于50m); 2、沿煤層傾角老空方向按75°布置(探通老空區(qū));3、沿煤層傾角老空方向按45°布置(探通老空區(qū))。
2、掘進(jìn)工作面沿巷道走向水平探50m后允許掘進(jìn)30m后繼續(xù)進(jìn)行探水。
3、采煤工作面探眼布置在工作面開切眼沿煤層走向水平探80m后允許推進(jìn)50m后后繼續(xù)進(jìn)行探水。
3、其探水眼個(gè)數(shù)、方向、傾角、深度、孔徑見下表。
探水眼有關(guān)參數(shù)表
第五章 探放水設(shè)備的配備
按照規(guī)程要求采、掘工作面堅(jiān)持有疑必探，先探后掘的原則，掘進(jìn)工作面和回采工作面配備有探水鉆一臺(tái)ATX-75型探水鉆機(jī)。鉆桿80m，鉆頭6個(gè)。其他配套部件若干。
第六章 探放水專設(shè)管理機(jī)構(gòu)
為了保證探放水工作的順利實(shí)施，必須在組織上予以保障。礦井必須設(shè)立探放水專職管理機(jī)構(gòu)。煤礦礦長(zhǎng)任探放水專職管理機(jī)構(gòu)的主要負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)全礦井的探放水工作;抽調(diào)一位副礦長(zhǎng)專職負(fù)責(zé)探放水的具體工作，組建探放水專職管理機(jī)構(gòu)，使全礦井的探放水工作自始始終在有效的控制和管理之下。(附探放水管理機(jī)構(gòu)圖)
第七章 探水前的準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)
根據(jù)本礦井開拓布置，當(dāng)開采45號(hào)煤層時(shí)，必須對(duì)上部43號(hào)煤層的火燒區(qū)采取超前探放水措施，堅(jiān)持“有疑必探，先探(放)后掘，先探(放)后采”的原則，確保礦井安全生產(chǎn)。
突水前的征兆
當(dāng)井下采掘工作面(巷道)出現(xiàn)下述情況時(shí)，有可能造成突水事故，應(yīng)引起高度重視。
1、煤層變潮濕、松軟;煤幫出現(xiàn)滴水、淋水現(xiàn)象，且淋水由小變大;有時(shí)煤幫出現(xiàn)鐵銹色水跡。
2、工作面氣溫降低，或出現(xiàn)霧氣及硫化氫氣味。
3、有時(shí)可聽到水的“嘶嘶”聲。
4、礦壓增大，發(fā)生片幫冒頂及底鼓。
探水前應(yīng)注意的事項(xiàng)
1、檢查排水系統(tǒng)，準(zhǔn)備好水溝，水倉(cāng)及排水管路;檢查排水泵及電動(dòng)機(jī)，使之正常運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到設(shè)計(jì)的最大排水能力。
2、準(zhǔn)備堵水材料。在探水地點(diǎn)應(yīng)備用一定數(shù)量的坑木、麻袋、木塞、木板、黃泥、棉線、鋸、斧等，以便出水或來(lái)壓時(shí)及時(shí)處理。
3、檢查瓦斯。瓦斯?jié)舛瘸^(guò)安全規(guī)定時(shí)應(yīng)停止工作，及時(shí)加強(qiáng)通風(fēng)。
4、檢查支架情況。有松動(dòng)或破損的支架要及時(shí)修整或更換。幫頂是否背好，都要一一檢查。
5、檢查煤壁。煤壁有松軟或膨脹等現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)處理，閉緊填實(shí)，必要時(shí)可打上木垛，防止水流沖垮煤壁，造成事故。
6、檢查水溝。巷道水溝中的浮煤、碎石等雜物，應(yīng)隨時(shí)清理干凈。若水溝被冒頂或片幫堵塞時(shí)，應(yīng)立即修復(fù)。
7、檢查安全退路。即避災(zāi)路線內(nèi)不許有煤炭、木料、礦車等阻塞，要時(shí)刻保證暢通無(wú)阻。
1、 嚴(yán)格執(zhí)行排水設(shè)備的維護(hù)制度，保持正常排水。
2、 嚴(yán)格執(zhí)行水溝、水倉(cāng)的清理制度，保證流水暢通。
3、 加強(qiáng)鉆場(chǎng)前后10米范圍內(nèi)的巷道支護(hù)，并打好堅(jiān)固的立柱和欄板。
4、 清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí)，配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。
5、 鉆機(jī)設(shè)備在運(yùn)輸時(shí)必須捆綁結(jié)實(shí)，不得超長(zhǎng)、超寬、超高、超重，并符合井下運(yùn)輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定。
6、 鉆機(jī)拆下的零件，要用有蓋的箱子裝好。容易丟失的零件，由鉆工自帶。
7、 井下人工搬運(yùn)設(shè)備時(shí)要用繩子系牢，并要輕抬輕放，有專人統(tǒng)一指揮，起落行動(dòng)一致。
8、 安裝鉆機(jī)前要檢查鉆場(chǎng)及其周圍支護(hù)，防止冒頂片幫。
9、 鉆機(jī)立軸對(duì)準(zhǔn)鉆空位置，擺正鉆機(jī)架，機(jī)身安放平穩(wěn)。
10、開鉆前檢查有害氣體含量。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到或超過(guò)1%時(shí)，不得開鉆。
11、測(cè)量和探放水人員必須親臨現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)設(shè)計(jì)，確定主要探放水孔的位置、方位、角度、深度、及鉆孔數(shù)目。
12、必須有瓦檢員現(xiàn)場(chǎng)值班檢查空氣成分。
13、施工地點(diǎn)必須安設(shè)專用電話
14、套管要下在堅(jiān)硬的煤巖中，套管下置深度、固結(jié)方法及耐壓試驗(yàn)，必須符合設(shè)計(jì)要求。
15、套管固定后，必須進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。揭露高壓水的鉆孔，還要裝好防噴裝置，方可鉆進(jìn)。
16、鉆探人員穿戴整齊、利落，衣襟、袖口、褲腳必須束緊。
17、開鉆前認(rèn)真檢查升降機(jī)的制動(dòng)裝置、離合器裝置、以及擰卸工具是否完好，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理。
18、禁止用手、腳直接制動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分
19、禁止將工具和其他物品放在鉆機(jī)、水泵、電機(jī)保護(hù)罩上。
20、扶把時(shí)，要站在立軸和手把一側(cè)，不得緊靠鉆機(jī)。
21、鉆機(jī)后面和前面的給進(jìn)手把活動(dòng)范圍內(nèi)，不準(zhǔn)站人，防止高壓水將鉆具頂出傷人或給進(jìn)手把位翻起傷人。
22、鉆機(jī)在鉆孔過(guò)程中給壓要均勻，根據(jù)孔內(nèi)情況及時(shí)調(diào)整鉆法及壓力。鉆孔內(nèi)水壓過(guò)大時(shí)，應(yīng)采取反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn)。
23、鉆進(jìn)過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)“見軟”、“見空”、“見水”和變層，要立即停鉆，丈量殘尺并紀(jì)錄其深度。
24、若發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)涌水時(shí)，應(yīng)測(cè)定水壓、水量。
25、若發(fā)現(xiàn)煤巖松動(dòng)、片幫、來(lái)壓、見水或孔內(nèi)水量、水壓突然增大或頂鉆時(shí)，迅速向調(diào)度室匯報(bào)，并派人監(jiān)視水情。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。
26、透采空區(qū)后，經(jīng)瓦檢員檢查有有害氣體溢出，必須立即停止鉆進(jìn)，用木塞黃泥封閉。
27、清理巷道，挖好排水溝。必須配備與探放水相適應(yīng)的排水設(shè)備。
28、在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。
29、疏通鉆孔時(shí)操作人員不準(zhǔn)直對(duì)鉆桿站立操作。
30、探放采空區(qū)鉆孔接近采空區(qū)，預(yù)計(jì)有瓦斯或其他有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦檢員值班檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過(guò)《煤礦安全規(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)告調(diào)度室及時(shí)處理。
31、鉆孔放水時(shí)，必須估計(jì)放水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉(cāng)容量，控制放水量。
32、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，做好紀(jì)錄。
33、若水量突然變化，必須及時(shí)處理，并立即報(bào)告調(diào)度室。
34、鉆孔竣工后，應(yīng)做好各種善后處理工作。包括鉆機(jī)的拆除、搬遷、檢修、存放。
35、鉆孔資料的整理，每個(gè)班都必須填寫班報(bào)，包括鉆孔角度、進(jìn)尺、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、作業(yè)時(shí)間、交接班紀(jì)錄等原始資料。記錄要真實(shí)反映生產(chǎn)情況，做到全面、準(zhǔn)確、詳細(xì)和整潔。記錄需經(jīng)當(dāng)班班長(zhǎng)審核并簽字。
36、鉆孔達(dá)到勘探目的后，應(yīng)立即全孔封閉。
37、為了防止水沙分離或粘土稀釋流失，封孔不能用水泥砂漿或粘土，要用高標(biāo)號(hào)純水泥。
38、 嚴(yán)重漏水段，應(yīng)先下木塞止水，然后注漿，防止水泥漿在初凝前流失。
39、 要按照封孔設(shè)計(jì)，進(jìn)行分段并分段提取固結(jié)的水泥樣品，實(shí)際檢查封孔的深度和質(zhì)量，由上而下邊檢查邊封閉，做好記錄。
40、 需要長(zhǎng)期保留觀測(cè)孔、供水孔或其他專用工程孔必須下好止水隔離套管。
41、 已下套管的各類鉆孔，不用之前，也應(yīng)按1、2、3條的要求封孔。
42、 所有鉆孔的空口均應(yīng)留設(shè)標(biāo)志，一旦需要時(shí)，便于采取措施。
43、及時(shí)密閉廢棄巷道，但在積水巷道密閉墻上留設(shè)反流水孔，避免采空區(qū)及廢棄巷道中積水給安全生產(chǎn)造成隱患。
44、在井田范圍內(nèi)采空區(qū)上部塌陷坑及裂隙帶周圍設(shè)截水溝渠將山坡雨(水)引離采空塌陷影響區(qū)，防止山坡雨水從塌陷區(qū)進(jìn)入井下采空區(qū)。
45、每次降大到暴雨時(shí)和降雨后應(yīng)及時(shí)觀測(cè)井下水文條件變化情況，并及時(shí)向礦主管安全的領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告。
46、探水巷道掘進(jìn)的安全措施
(1)探放水的巷道，中間不得有低洼積水段。
(2)探水巷道必須在探水鉆孔有效控制范圍內(nèi)掘進(jìn)，探水孔的超前距、幫距及孔間距必須明確并符合規(guī)程要求。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。
(3)巷道支護(hù)必須牢固，頂、幫背實(shí)，無(wú)高吊棚腳，使巷道有較強(qiáng)的抗水流沖擊能力。
(4)按設(shè)計(jì)鉆孔的預(yù)計(jì)流量修建水溝，并將流水巷道內(nèi)的沉渣等障礙物清理干凈，巷道通風(fēng)必須良好。
(5)巷道與積水區(qū)間距小于探水規(guī)定的超前距，或有突水征兆時(shí)，應(yīng)將掘進(jìn)頭正前和兩幫支架加固，剎緊背嚴(yán)，必要時(shí)另選定安全地點(diǎn)探水。
(6)探水巷道須加強(qiáng)出水征兆的觀察，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停掘處理。情況緊急時(shí)必須立即發(fā)出警報(bào)，撤出受水威脅地點(diǎn)的全部人員。
(7)嚴(yán)格執(zhí)行“三不放(炮)”制度：掘進(jìn)工作面或炮眼有突水征兆時(shí);探水孔超前距離不夠時(shí);掘進(jìn)工作面支架不牢固或空頂距離超過(guò)規(guī)定時(shí)。
(8)掘進(jìn)班長(zhǎng)必須在現(xiàn)場(chǎng)交接班，交接允許掘進(jìn)剩余長(zhǎng)度和巷道中線與允許前進(jìn)方位關(guān)系問(wèn)題。
47、鉆探的安全措施
(1)檢查安鉆場(chǎng)地巷道支護(hù)和通風(fēng)情況，安全情況好，方可安裝鉆機(jī)。
(2)注意檢查觀測(cè)周圍有無(wú)出水征兆，如發(fā)現(xiàn)安鉆地點(diǎn)距積水地點(diǎn)很近、探水不安全時(shí)，應(yīng)在采取加固措施后，另找安全地點(diǎn)探水。
(3)鉆機(jī)安裝必須平穩(wěn)牢固;安好鉆機(jī)接電時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度，電纜吊掛要整齊。
(4)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)定鉆孔方位、傾角，每班開鉆前先檢查立柱、孔口安全裝置、周圍支護(hù)和報(bào)警信號(hào)，如有問(wèn)題，先處理后開鉆。
(5)鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)有害或有毒氣體噴出時(shí)，應(yīng)在加強(qiáng)通風(fēng)的同時(shí)，用黃泥、木塞(預(yù)先備好)封堵孔口。如無(wú)法處理，應(yīng)立即停止工作，切斷電源，將人員撤到新鮮風(fēng)流的安全地點(diǎn)。
(6)鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟或沿鉆桿流水，都是鉆孔接近或進(jìn)入積水區(qū)的象征，此時(shí)應(yīng)立即停鉆檢查，如孔內(nèi)水壓很大，應(yīng)將鉆桿固定并記錄其深度。在提出鉆桿前，必須重新檢查和加固有關(guān)設(shè)備和支護(hù)，并打開三通泄水閥，邊鉆進(jìn)邊推入鉆具，使鉆頭超過(guò)原孔深1m以上，先把附近積存的淤泥碎石沖出孔外，而后再提出鉆桿，以利安全放水。
(7)遇高壓水頂鉆桿時(shí)，用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口。操作時(shí)禁止人員直對(duì)鉆桿站立。
48、放水及放水后掘進(jìn)的安全措施
(1)設(shè)堰板，派專人監(jiān)視放水情況，記錄放水量，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。
(2)加強(qiáng)放水地點(diǎn)的通風(fēng)，增加有害氣體的檢測(cè)次數(shù)，或設(shè)瓦斯警報(bào)器。
(3)需要掘透老空時(shí)，兩側(cè)須有掩護(hù)孔，并應(yīng)在鉆孔透老空點(diǎn)標(biāo)高以上掘進(jìn)，以防由于淤泥、碎石收縮堵孔，造成積水已被“放凈”的假象和防止放水點(diǎn)標(biāo)高以下殘留積水突出的危險(xiǎn)。
49、其它安全措施
(1)預(yù)先規(guī)定好報(bào)警聯(lián)絡(luò)信號(hào)、涌(充)水時(shí)的對(duì)策及人員避災(zāi)路線等。
(2)放水工作應(yīng)盡量避免在雨季進(jìn)行。
(3)探放水人員必須按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)施工，末經(jīng)審批單位允許，不得擅自改變?cè)O(shè)計(jì)。
50、通風(fēng)路線
主、副井→+772水平井底車場(chǎng) →+772～+822水平軌道上山→+822水平南巷(軌道巷)→綜采工作面→+822水平北巷(皮帶運(yùn)輸巷)→+822水平回風(fēng)石門→斜風(fēng)井→地面。
51、避災(zāi)路線
水災(zāi)避災(zāi)路線
南巷鉆場(chǎng)→+822水平1#煤門→+822水平北巷→+822水平回風(fēng)石門→回風(fēng)斜井→地面
北巷鉆場(chǎng)→+822水平回風(fēng)石門→回風(fēng)斜井→地面
火災(zāi)、瓦斯爆炸、煤塵爆炸避災(zāi)路線
南巷鉆場(chǎng)→+772～+822水平軌道上山→+772水平井底車場(chǎng)→副井梯子間→地面
北巷鉆場(chǎng)→+822水平1#煤門→+822水平南巷(軌道巷)→+772～+822水平軌道上山→+772水平井底車場(chǎng)→副井→地面。
見附避災(zāi)路線圖
第九章、附則
1、本設(shè)計(jì)必須按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定進(jìn)行會(huì)審;
2、本設(shè)計(jì)必須按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定進(jìn)行審批;
3、本設(shè)計(jì)必須按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定下文后才能實(shí)施;
4、本設(shè)計(jì)必須按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定對(duì)各有關(guān)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)并經(jīng)過(guò)考核合格后才能進(jìn)行施工。
第十章 附件
1、地形地質(zhì)及井上下對(duì)照?qǐng)D
2、水文地質(zhì)
3、探放水眼布置圖
4、避災(zāi)線路圖
5、探放水管理機(jī)構(gòu)圖
