至重大灾害水害防治规划.docx
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至重大灾害水害防治规划
乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)
2013年至2015年水害防治规划
(水灾防治规划)
乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)
二零一三年九月一日
前 言
乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)是有50多年开采历史的老矿,行政区划分隶属乌鲁木齐市米东区。
井田东起芦草沟河,西止八道湾煤矿以东1.70km处,东西走向长4.5km,南北宽1.7km,面积7.95km2。
井田含煤地层为侏罗系中统西山窑组,地层总厚613.45m。
含可采煤层35层,平均可采总厚为168.17m。
煤层位于八道湾向斜南翼,为一单斜构造,煤层走向自西向东53°~55°呈一略向北突出的弧形,煤层倾向西北,倾角86°~88°,属急倾斜煤层群开采。
近年随着开采深度、强度的加大,矿井开采条件变的极其复杂,尤其是受水、火、瓦斯、冲击地压灾害的威胁更为明显。
其中:
水害主要来自东三采区地表农田上游潜流水、芦草沟河床水和小窑积水;火灾主要由采空区漏风、老窑自燃发火、顶煤放落、煤炭自燃造成;瓦斯的涌出主要来自放顶煤工作面,掘进工作面;2011年4月通过煤科总院的鉴定,碱沟煤矿煤层顶板岩层具有冲击倾向性,且随着矿井开采深度增加而增加。
目前,我矿已经进入了一个非常重要的发展战略机遇期,矿井生产能力由原设计30万t/a提升至240万t/a,2016年完成矿井安全技术改后矿井生产能力将提升至300万t/a。
要实现上述目标,矿井对生产水平的延深将进一步加剧,由此引发的矿井水、火、瓦斯、冲击地压灾害也将随之增多。
为有效地对灾害防治和管理提供科学依据,以避免和最大限度地减轻灾害给职工生命财产造成的损失,维护矿区稳定,乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)根据集团公司下发《关于编制神华集团煤矿重大灾害防治规划的通知》编制矿井重大灾害防治规划。
编制依据:
1、集团公司《关于编制神华集团煤矿重大灾害防治规划的通知》;
2、乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)2013年至2015年生产接续计划;
3、乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)矿井水文地质报告;
目 录
第一章基本情况3
第一节 灾害情况3
第二节治理现状5
第三节存在问题6
第二章 防治方案7
第一节 指导思想7
第二节 规划目标7
第三节 治理方案11
第四节 工程和概预算12
第三章 保障措施12
第一节 组织保障12
第二节 制度保障12
第三节 资金保障13
第一章基本情况
乌东煤矿西采区距乌市20公里,矿区有专用铁路线与兰新线接轨,距乌市北站38公里。
井田东起芦草沟河,西至八道湾煤矿以东1.70km处,东西长4.50km,南北宽1.70km,面积为7.65km2。
井田地处天山中段北麓的丘陵地带,地势西南高、东北低,海拔标高在+740~+860m之间,相对高差50~120m。
矿井核定生产能力为180万吨。
井田地质构造简单,小断层稀少,构造破碎所形成的地质问题也很少。
井田含煤地层平均总厚818.07m,含可采煤层37层,上述煤层分以下四组:
Bs,B1+2为一组煤;B3、B4-6为二组煤;B7~B20为三组煤;B21~B36为四组煤。
其中B1+2、B4+6两特厚煤层又俗称为南、北大槽煤;B7~B36各层又俗称为小槽煤。
第一节 灾害情况
乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)的水文地质类型为二类二型
碱沟煤矿水的灾害情况主要分为以下几个因素:
1、小窑积水:
现井田范围内的废弃小窑,乌鲁木齐县安宁渠煤矿主要在B1+2和B3+6两个特厚煤层开采虽已停产多年,但由于该井曾经被水淹过,所以该矿井的井下和采空区必然会有大量的积水存在,对碱沟煤矿的生产构成威胁。
矿井西翼采区103团煤矿和三建煤矿的采空区内的积水将会对碱沟煤矿的掘进和回采构成威胁。
2、大气降水:
井田所在区域干旱少雨,仅在冬季积雪于3-4月间融化时,增加井下排水量,碱沟井增加100-200m3/d,芦草沟井增加200-300m3/d。
3、农田灌溉:
芦草沟以西,45号煤层以上的河漫滩上有上千亩农田。
尽管农田以下有7—8米亚粘土的隔水作用,但由于面积很大,每次浇水以后仍可造成井下水量增加300—500m3/d。
4、灭火灌浆:
碱沟井田内的灭火灌浆点有3—4处。
灌浆要求是将发火和可能发火的巷道注满泥浆水,向发火的采空区注水,对尚未开采的采区进行预防性灌浆。
这些水都取自井下,后又慢慢从井下排出。
5、井下情况:
碱沟煤矿2013年回采的主要是东三采区+518水平B1+2和B3+6两个采区,其中B1巷道在掘进至距东三石门864米时发现一突水点,涌水量基本维持在60m³/h,并保持稳定。
东三采区的涌水量在90m³/h。
表2-22012年乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)井下排水量表 单位:
m3
月份
排水量
备注
月份
排水量
备注
1月
76700
乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)井下+556水平水泵房排水记录
7月
145862
2月
77220
8月
133148
3月
87230
9月
102219
4月
108940
10月
96073
5月
125256
11月
116806
6月
130053
12月
130265
全年总计
1329772
月平均
110814.3
日平均
3633.3
表2-32012年乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)截流井排水量表
月份
水量(m3)
备注
1
157910
2
152511
3
158873
4
151360
5
152000
6
146000
7
153477
8
130279
9
64220
10
73441
11
68849
12
75053
备注:
全年合计排水1185973m3,月均排水118597.3m3。
第二节治理现状
碱沟煤矿通过多年的矿井水害防治工作,摸索出了一些有效的水害防治办法:
1、急倾斜煤层在工作面下分层提前施工泄水巷进行疏排水
这种防治水办法最早在六道湾煤矿使用,碱沟煤矿东三采区B1+2煤层、B3+6煤层受东部边界水磨河潜流水影响较大,工作面在回采过程中涌水始终跟随。
为此,在工作面下分层做出泄水巷,向工作面架后施工泄水眼放水,治水效果十分显著,而且施工出的泄水巷可以作为下分层工作面回采巷道,既经济又实效。
这种防治水目前已在公司所有受水害影响的急倾斜煤层工作面推广使用,目前碱沟煤矿东三采区B1+2煤层B3+6煤层回采面就采用此方法进行防治水。
2、采用“疏”、“截”相结合的办法治理矿井水害
“疏”主要是指疏干水源,当水源较大时,就要结合“截”即修建截流井,截掉大部分涌水来源,然后再“疏”。
碱沟煤矿芦草沟截流井的施工,截去了矿井大部分涌水,为矿井安全生产奠定了坚实的基础。
3、加强老空积水的探放工作
神新能源公司乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)由于历史原因,该矿上部有已关闭小煤窑,这些小煤窑开采后形成大量的采空区存在积水隐患,如果不能有效治理将会给矿井安全生产造成严重威胁。
为此矿加大探放水力度,截至目前已完成安宁渠和103团煤矿小煤窑探放水工作,目前只剩余西翼边界处三建煤矿,基本消除了矿井水患影响。
4、2013年碱沟煤矿在东三采区+518水平B1+2和B3+6两个采区进行回采前对开切巷进行施工泄水眼将开切巷上部采空区内的积水放出,保证了工作面的正常生产,在施工东一+495水平B6巷和B2巷时对上部原安宁渠煤矿采空区施工了探放水眼共计93个,施工孔深累计6079.6米(其中B6施工钻孔34个,孔深2390.6米,B2施工钻孔59个,孔深累计3689米),2013年对矿井+495水平和+556水平的两个水仓进行了清理工作。
5、留设和保护好各类防水煤柱
留设好各类防水煤柱、井田边界煤柱、断层防水煤柱等,可以有效的防治水害事故。
碱沟煤矿防洪渠煤柱、为矿井安全生产提供了保障。
第三节存在问题
1、由于采动拉裂影响,矿井东部芦草沟截流工程会受到一定程度的拉裂,部分芦草沟河漫第四系河床孔隙潜水会随着采动裂隙渗入B1+2煤层采空区,对B1+2煤层回采构成威胁。
2、矿井西翼大槽煤层浅部有两个已关闭小煤窑,小煤窑存在积水对将来回采构成威胁,在回采前必须进行探放。
2013年东三采区+518水平B1+2和B3+6回采工作面在回采过程中上部采空区内的积水将会随着工作面的推进影响工作面的正常回采工作,在回采过程中需要每隔50米向上部采空区施工36个泄水眼,每个泄水眼的长度为24米,共计需要施工钻孔长度864米,以保证工作面的正常回采。
2014-2015年矿将对东一采区+495水平B3+6工作面进行回采,由于上部采空区内积水和安宁渠煤矿采空区内积水的存在碱沟煤矿将加大对上部采空区的泄水工作,需要施工泄水眼38个,长度为912米,2014-2015年碱沟煤矿将对西一+541水平B2进行开拓,开拓长度为1420米,2014年施工西一+541水平B6巷1420米,2015年施工西一+518水平B6巷1420米,按照防治水工作的要求每年要对矿井的水仓进行清淤工作。
第二章 防治方案
根据神华集团煤炭生产理念、规章制度及乌东煤矿西采区(碱沟煤矿)生产实际情况特制定矿井水害防治方案。
第一节 指导思想
为加强煤矿的防治水工作和减少水害事故,防止和减少水害事故,保障煤矿职工生命安全,防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则,采取防、堵、疏、排、截、的综合治理措施,并保证不发生一次透水事故。
第二节 规划目标
一、2013年防治水计划
2013碱沟煤矿回采工作面有东三+541水平B1+2煤层工作面、东三+541水平B3+6煤层工作面、东三+518水平B3+6煤层工作面、东三+518B1+2煤层工作面;掘进工作面主要有东三+518水平B1煤层巷及开切巷、东一+495水平B6煤层巷、东一+495水平B2煤层巷、东一+518B2巷;+495水平永久避难硐室;基建工程主要有主斜井、副斜井。
根据现有水文资料,2013年计划要做好以下防治水工作:
1、东三采区+541水平B1+2综采工作面防治水工作。
东三采区+541水平B1+2煤层综采工作面在2012年12月已回采至293米,计划2013年3月结束回采,已过回采864米处B1煤层有一突水点,水源为芦草沟河潜流水通过裂隙发育的煤、岩层下渗至工作面,目前涌水量基本维持在60立方/小时,对正常回采带来较大影响。
回采工作面上方为+564水平采空区,采空区内经过长时间地表水及裂隙水渗透,预计有积水存在,因此回采时每间隔100米或巷道内淋水较大处对上部采空区进行探放,放出采空区内积水,消除水害隐患,保证安全回采。
2、东三采区+541水平B3+6综采工作面防治水工作。
东三采区+541水平B3+6煤层综采工作面至2012年12月已回采至203米,计划在2013年2月结束回采,目前工作面上方为+564水平采空区现在工作面没有淋水现象,但也要高度重视工作面的水害影响,保证安全回采。
3、东三采区+518水平B3+6综采工作面防治水工作。
东三采区+518水平B3+6煤层综采工作面计划在2013年3月开始回采,工作面上方为+541水平采空区,采空区内经过长时间地表水及裂隙水渗透,预计有积水存在,因此回采时每间隔100米或巷道内淋水较大处对上部采空区进行探放,放出采空区内积水,消除水害隐患,保证安全回采。
4、东三采区+518水平B1+2综采工作面防治水工作。
东三采区+518水平B1+2综采工作面计划10月份开始回采,2014年8月结束回采,工作面前方864米处B1煤层有一突水点,水源为芦草沟河潜流水通过裂隙发育的煤、岩层下渗至工作面,目前涌水量基本维持在60立方/小时,对正常回采带来较大影响。
因此回采至此段后,计划在下方+495水平B2煤层巷道往架后采空区打泄水孔,泄水孔以扇形布置三个,孔径100mm,并下长度不小于10米的套管,防止堵塞,以解决突水点涌水紧跟工作面,影响综采的正常回采。
回采工作面上方为+541水平采空区,采空区内经过长时间地表水及裂隙水渗透,预计有积水存在,因此回采时每间隔100米或巷道内淋水较大处对上部采空区进行探放,放出采空区内积水,消除水害隐患,保证安全回采。
5、东一采区+541水平B1+2综采工作面防治水工作。
东一采区+541水平B1+2煤层综采工作面计划3月份开始回采,9月回采结束,开切巷西侧40米为安宁渠煤矿采空区,工作面上方为+564水平采空区,采空区内经过长时间地表水及小窑水、裂隙水渗透,预计有积水存在,因此回采前对开切巷上部及回采前方每间隔100米施工探放水孔,放出采空区内积水,消除水害隐患,保证安全回采。
6、东三+518水平B1煤层掘进工作在的防治水工作。
东三+518水平B1工作面掘进至864米处上部有突水点,水源为芦草沟河潜流水通过裂隙发育的煤、岩层下渗至工作面,涌水量约为60m3/h,影响工作面的施工进度及施工质量;因此掘进中水沟要按正规水沟施工,并紧跟工作面,保证排水通畅;施工单位要备有水泵及排水管路,在水沟由于底臌等原因不畅时,可用水泵进行排水,保证施工进度。
7、东一+495水平B6煤层工作面探放水工作
东一+495水平B6煤层掘进巷道前方476至880米处为安宁渠煤矿开采范围,开采最低水平为+520;为防止安宁渠煤矿超深越界开采,因此掘进至420米为探放水警戒线,坚持“先探后掘、长探短掘”的原则,编制探放水设计及措施。
东一+495水平B6煤层2012年掘进至531米处已施工了3个探放水硐室、12个探水孔,走向探查长度最长77米,有5个孔探通见采空仓,最低标高到+518.2米无涌水。
2013年在向前掘进的同时要继续对安宁渠煤矿的采动情况进行探查,孔径不小于100mm,并下套管,确保放出采空区内积水,消除水害隐患。
8、东一+495水平B2煤层掘进巷的探放水工作面
东一+495水平B2煤层掘进巷道至2012年12月底已掘进1312米,掘进前方水文地质情况比较复杂,B1煤层前方1804米处上部有突水点,水源为芦草沟河潜流水通过裂隙发育的煤、岩层下渗至工作面,涌水量约为60m³/h,将增大掘进巷道的正常涌水量。
因此掘进中水沟要紧跟工作面,保证排水通畅,并做好此处的有效支护。
二、2014年防治水规划
2014碱沟煤矿回采工作面有东三+518水平B3+6煤层工作面、东一采区+495水平B3+6煤层工作面、东三采区+518水平B1+2煤层工作面;掘进工作面主要东一+518水平B2煤层巷、西一+541水平B2煤层巷、西一+541水平B6;基建工程主要有主斜井、副斜井、井底车场。
根据现有水文资料,2014年计划要做好以下防治水工作:
1、东三采区+518水平B3+6综采工作面防治水工作。
东三采区+518水平B3+6煤层综采工作面计划2014年1月结束回采,回采工作面上方为+541水平采空区,采空区内经过长时间地表水及裂隙水渗透,预计有积水存在,因此回采时每间隔50米或巷道内淋水较大处对上部采空区进行探放,放出采空区内积水,消除水害隐患,保证安全回采。
2、东三采区+518水平B1+2综采工作面防治水工作。
东三采区+518水平B1+2煤层综采工作面计划2013年10月开始回采,2014年8月结束回采,回采工作面上方为+541水平采空区,采空区内经过长时间地表水及裂隙水渗透,预计有积水存在,因此回采时每间隔50米或巷道内淋水较大处对上部采空区进行探放,放出采空区内积水,消除水害隐患,保证安全回采。
3、东一采区+495水平B3+6综采工作面防治水工作。
东一采区+495水平B3+6煤层综采工作面计划2014年1月开始回采,2015年8月结束回采,工作面上方为+518水平采空区和安宁渠煤矿的采空区,采空区内经过长时间地表水及裂隙水渗透,预计有积水,回采时每间隔50米或在巷道内淋水较大处对上部采空区进行探放,放出采空区内积水,消除水害隐患,保证安全回采。
4、西一+541水平B2煤层掘进巷的探放水工作面
西一+541水平B2煤层掘进巷道设计1420米,前方603米后进入103团煤矿开采范围,开采最低水平为+557;为防止小煤矿超深越界开采,因此掘进至550米为探放水警戒线,坚持“先探后掘、长探短掘”的原则,编制探放水设计及措施,开始采用钻机进行探查,始终每组钻孔探查长度70米,掘进40米,始终保持30米的安全距离,探明上部小窑采空仓位置,确保施工安全,无突水事故。
三、2015年防治水计划
2015碱沟煤矿回采工作面有东一+495水平B3+6煤层工作面、东一+518水平B1+2煤层工作面;西一+541B3+6煤层回采工作面、掘进工作面主要有西一+518水平B6煤层巷、西一+495水平B6巷;2015年计划要做好以下防治水工作:
1、东一采区+495水平B3+6综采工作面防治水工作。
东一采区+495水平B3+6煤层综采工作面计划2015年5月结束回采,工作面至前方880米处上部为+518水平采空区,经过长时间地表水及裂隙水渗透,预计有少量积水,回采时每间隔50米或在巷道内淋水较大处对上部采空区进行探放,放出采空区内积水;工作面476至880米处上部为安宁渠煤矿+520水平采空区,回采至此段前要严格按探放水进行探查,探明上部采空仓位置并放出积水后,消除水害隐患后方可正常回采。
2、西一+541水平B3+6煤层工作面防治水工作
西一+541水平B3+6煤层工作面计划2015年9月开始回采,2016年4月结束回采,开切巷至603米处上部为103团煤矿+557水平采空区,回采前需严格按探放水进行探查,探明上部采空仓位置并放出积水,消除水害隐患后方可正常回采。
3、西一+518水平B6煤层掘进巷的探放水工作面
西一+518水平B6煤层掘进巷道设计1420米,前方603米后进入103团煤矿开采范围,开采最低水平为+557;为防止小煤矿超深越界开采,因此掘进至550米为探放水警戒线,坚持“先探后掘、长探短掘”的原则,编制探放水设计及措施,开始采用钻机进行探查,每组钻孔探查长度70米,掘进40米,始终保持30米的安全距离,探明上部小窑采空仓位置,确保施工安全,无突水事故。
第三节 治理方案
在回采过程中为了保证工作面的安全生产需要对上部采空区进行泄水工作以保证工作面的正常生产。
东三+518水平B1+2和B3+6回采工作面需要每隔50米施工一个泄水眼共计施工36个泄水眼高度为24米共计长度为864米,东一+495水平B3+6回采工作面需要施工泄水眼38个高度24米,共计长度为912米。
为了保证碱沟煤矿水仓的安全运行,每年需要对矿井两个水平的内、外水仓进行人工清淤工作。
根据防治水工作的要求2015年需要在西一+518水平B2施工一条泄水巷长度为1420米。
为了保证矿井防治水工作的需要,还需配备1900型钻机4台。
第四节 工程和概预算
年度
项目名称
工程量
资金
(万元)
资金来源
备注
2013年
1.东三采区+541水平B1+2综放工作面防治水(探水眼)
1000m
10
矿成本
2.东三采区+541水平B3+6综放工作面防治水(探水眼)
500m
5
矿成本
3.东三采区+518水平B3+6综放工作面防治水(探水眼)
500m
5
矿成本
4.东三采区+518水平B1+2综放工作面防治水(探水眼)
1000m
10
矿成本
5.东三+518水平B1煤层掘进工作面的防治水(探水眼)
1000m
10
矿成本
6.东一+495水平B6煤层掘进工作面探放水(探水眼)
500m
5
矿成本
7.东一+495水平B2煤层掘进工作面的探放水(探水眼)
1000m
10
矿成本
8.Φ110㎜排水管
3000m
31.5
公司维简
9.ZDY1900s矿用全液压坑道钻机
1台
42
公司折旧
10.ZDY3200s矿用全液压坑道钻机
1台
47
公司折旧
小计
175.5
2014年
1.东一采区+495B3+6综放工作面防治水(探水眼)
500m
5
矿成本
2.东三采区+518水平B1+2综放工作面防治水(探水眼)
1000m
10
矿成本
3.东一采区+518水平B1+2综放工作面防治水(探水眼)
500m
5
矿成本
4.地面防洪渠及拦洪坝维修
项
20
公司安全
5.Φ110㎜排水管
3000m
31.5
公司维简
6.ZDY1900s矿用全液压坑道钻机
1台
42
公司折旧
7.ZDY3200s矿用全液压坑道钻机
1台
47
公司折旧
8.+418水平B10煤层向乌东矿水泵房施工泄水巷
4500m
2250
基本建设(技改)
9.截流沟工程及地面配套设备(截流沟、潜水泵)
项
500
集团安全
小计
2910.5
2015年
1.东一采区+495水平B3+6综放工作面防治水(探水眼)
500m
5
矿成本
2.东一+495水平B1+2煤层工作面防治水(探水眼)
1000m
10
矿成本
3.Φ110㎜排水管
3000m
31.5
公司维简
4.ZDY1900s矿用全液压坑道钻机
1台
42
公司折旧
5.ZDY3200s矿用全液压坑道钻机
1台
47
公司折旧
6.西一+518水平B2煤层施工泄水巷
1000m
500
集团安全
小计
635.5
合计
3721.5
第三章 保障措施
第一节 组织保障
1、根据水害情况碱沟煤矿要设立“矿井防治水”组织机构,配备满足工作需要的防治水专业技术人员,配备专用探放水设备,建立专门的探放水作业队伍,建立健全水害防治各项制度。
2、成立矿井水灾害应急救援处理领导小组、灾害防治专业技术组以及专业的救援队伍,对矿井灾害防治提供强有力的组织保障。
第二节 制度保障
1、分工明确、强化领导
为了认真贯彻执行《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》,搞好公司的防治水工作;各煤矿是防治水、防排水、防洪、探放水的主体,矿长为第一责任者,矿总工程师主管并负责各项责任措施的落实。
各驻矿地测站负责具体技术管理;
2、严格管理
公司每季度进行一次本安体系达标检查;地测中心每个月不定期对各矿防治水工作进行检查指导;公司地测中心每个月组织各驻矿地测站长召开月度防治水工作例会,指导各矿开展防治水工作。
3、加强基础资料的收集整理分析,认真开展矿井水害预测预报工作。
为了提高水害的预测预报水平,必须加强基础资料的收集整理分析工作。
驻矿地测站定期收集水文地质资料,供公司领导及相关职能部门进行决策。
同时加强标准化建设工作,保证各类台帐、基础图纸及专用分析图件的准确可靠。
为了避免漏报和错报,地测中心要求各驻矿地测站对所有采掘工作面坚持水情水害分析预报,并不定期到各矿进行检查督促。
对于有水害威胁的地点提前制定防治措施,把水害消灭在萌芽状态。
由于预报及时和采取了有效的防治水措施,从而避免了大的水害事故的发生,保证了矿井的安全和效益。
4、采取切实可行的水害防治措施抓好矿井防治水工作
神新能源公司煤矿水害防治工作以“预防为主,防治结合”为基本方针;以“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”为基本原则;并根据矿井水害实际情况制定相应的“防、堵、疏、排、截”综合防治措施。
第三节 资金保障
1、公司设立“防治水”专项资金计划,对矿井“防治水