防治水一矿一策一面一策.docx

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防治水一矿一策一面一策

018防治水一矿一策、一面一策

XXXXXXXXXXXXXXXXXX煤业有限公司

2018年防治水“一矿一策、一面一策”

编制：

审核：

地测防治水科长：

地测防治水副总：

总工程师：

矿长：

二〇一八年一月

第一章矿井概况、地质及水文地质

第一节矿井概况

一、矿井地理位置

XXXXXX有限公司位于XX县城北西方向的英武乡彭家原村，距县城15km，距大运公路9km，距南同浦铁路，两渡站、XX站7km。

行政区划隶属英武乡管辖。

地理坐标为：

东经111°38′44″-111°41′02″，北纬36°34′00″-36°53′17″。

二、矿井开拓布置方式

井田面积为5.7679km2，主体企业为XXXX能源有限公司。

开采10号煤层，核定能力50万t/年，矿井现布置一个100102综采工作面、两个综掘工作面（100105运输顺槽、100105回风顺槽）。

第二节矿井地质

一、地层

井田位于霍西煤田西北部。

所在区域发育的地层由老到新有奥陶系、石炭系、二叠系、中生界、三叠系及新生界上第三系和第四系。

二、构造

井田构造形态总体为单斜构造，井田内中部和东北部发育4条褶曲构造（S1、S2、S3、S4）。

地层倾角3～5°，倾向一般为北东。

在井巷开拓中发现4条正断层。

矿井生产过程中揭露有陷落柱50个，长轴为18～128m，短轴为12～73m，陷落柱水平断面呈似椭圆形和近圆形。

其中直径大于30m的陷落柱有31个。

综合评价：

井田构造复杂程度属简单类型

三、可采煤层

井田内可采煤层共5层，分别为2、4、9、9、10上、10（10下）号煤层。

矿井现开采10#煤层。

煤层情况统计表

地层

煤层号

平均厚度

（m）

平均层间距

（m）

结构

夹矸数

稳定性

可采性

可采性

指数

（km）

厚度

变异系数（ｒ）%

顶板

底板

山西

组

2

0.70-0.80

0.75

12.82-18.77

16.24

简单

0

稳定

全井田可采

1.00

6.67

泥岩

泥岩

太原组

4

0.55-1.35

1.00

简单

1-2

稳定

全井田可采

0.86

30.76

泥岩

泥岩

62.23-63.10

62.67

9

1.02-1.50

1.37

简单

0

稳定

全井田可采

1.00

10.55

石灰岩

砂质

泥岩

3.70-5.60

4.52

10上

0.90-1.20

1.03

简单

0

稳定

局部

可采

1.00

14.84

砂质

泥岩

泥岩

0.21-1.90

0.70

10

（10下）

2.30-4.64

3.87

复杂

0-3

稳定

全井田可采

1.00

20.96

砂质泥

岩

泥岩

第三节矿井水文地质

一、含水层特征

1、第四系松散层孔隙含水层

井田大部分为第四系地层所覆盖，厚度为0～50.00m，平均厚度为30.00m，由粘土、亚粘土、亚砂土、粉砂、细砂、中砂、以及沙砾组成。

含水性由砂、砂砾的发育程度而定，其受季节变化影响较大。

据省煤田地质局144队在邻区崔家沟井田5号、7号孔对第四系冲积层抽水试验表明，钻孔单孔涌水量7.78～27.00m3/d，渗透系数为0.398～1.177m/d，水质为HCO3•SO4-Ca•Mg型淡水；PH值为7.5～7.7。

且据圪台煤矿钻孔简易水文地质观测资料，水位及消耗量变化都不甚明显，该含水层富水性较弱。

2、二叠系下统下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水层

二叠系下统下石盒子组地层厚度为87.50～110.58m，平均厚度为101.88m。

主要岩性有泥岩、砂质泥岩、泥岩及中细砂岩。

下石盒子组厚，砂岩较多。

砂岩局部裂隙发育，具有一定含水性具承压性。

山西组地层厚度为48.57m。

在井田内山西组砂岩含水层多以中、细砂岩为主，且不稳定。

根据尤家山124号水文孔对山西组和石盒子组段进行混合抽水实验，水位标高801.54m，单位涌水量0.027L/s•m，渗透系数0.0465m/d，含水性弱。

水质类型HCO3•Cl-Ca•Mg型，PH值7.6～7.9；属弱富水性含水层。

3、石炭系上统太原组碎屑岩类夹石灰岩岩溶裂隙含水层

区内广泛分布，有三层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩（K2、K3、K4）：

石炭系上统太原组K2灰岩裂隙含水岩组：

区内广泛分布，为主要可采煤层9号煤的直接顶板含水层，厚度5.83～7.48m，平均厚度为6.70m，见有溶蚀现象，据邻区尤家山勘探区124号孔资料，水位标高747.36m，单位涌水量0.0074L/s•m，渗透系数0.1455m/d，PH值为7.7；

石炭系上统太原组K3灰岩裂隙含水岩组：

区内广泛分布，厚度0.56～5.80m，平均厚度3.81m，圪台煤矿钻孔揭露岩溶裂隙发育，据124钻孔对K3、K4石灰岩含水层混合水位标高800.36m，单位涌水量0.000412L/s•m，渗透系数0.00417m/d。

另148队在两渡做单孔抽水试验表明，单位涌水量0.0032L/s•m，渗透系数为0.0723m/d，其与K4混合水水质：

HCO3•Cl-Na•Ca型淡水，PH值为7.8；

石炭系上统太原组K4灰岩裂隙含水岩组：

区内广泛分布，平均厚度为4.15m，圪台煤矿钻孔揭露岩溶裂隙不发育，消耗量一般不大。

以上三层石灰岩含水层区内未做抽水试验，引用圪台煤矿取芯钻孔简易水文资料以及收集的省煤田地质局148队尤家山勘探区124号钻孔资料。

总体来说，该含水岩组富水性弱。

4、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层

该含水层在井田内没有出露，该含水层以石灰岩为主，含水层上部发育有50余米的深灰色石灰岩，常有浅灰色黄色白云岩斑点。

此石灰岩下方有10米厚的灰色泥岩，泥岩与薄层状砂质泥岩互层，下部产有石膏矿层。

本区没有施工水文孔，故根据井田东部的新生煤矿水源井资料。

据井田东部边界奥灰水源井（水源井编号灵井2001-301-5）资料：

位于奥陶系峰峰组及上马家沟组上段岩溶不发育，且裂隙均为方解石及石膏充填，富水性较差；上马家沟组下段岩溶发育，为主要含水层。

灵井2001-301-5水源井井口标高858.00m，静止水位埋深329m，奥灰水位标高为529m。

据井田西北7146m的XX银源华强井田内2008年施工的水井资料，水井坐标X=4089882、Y=19556651、H=950，奥灰水位标高539.5m，结合本井田2001-301-5号水源井，水力坡度为1‰。

按千分之一水力坡度推测，本井田奥灰水位标高535.5～537.0m。

井田内10号煤层底板标高650～790m，井田内10号煤层底板等高线高于奥灰水位，因此奥灰水对10号煤层开采没有影响。

二、隔水层

1、石炭系中统本溪组泥岩隔水层

厚度约6.76～12.20m，平均9.94m，岩性由铝土质泥岩、砂质泥岩、粘土岩组成，岩性致密、细腻，井田内连续稳定，隔水性能好，与井田内12号煤下部太原组地层一起构成良好的隔水层。

2、碎屑岩类含水岩组的层间隔水层

由泥岩、砂质泥岩组成，分布于各类含水层砂岩、灰岩之间，在垂向上含、隔水层组合成平行复合结构，含、隔水层处于分散间隔状态，含水层间的水力联系被其间的隔水层所隔，形成独立的含水体系，地表沟谷切割处常沿隔水层顶板出露小泉水。

第二章矿井充水因素分析及水害类型评价

第一节矿井充水因素分析

一、矿井充水因素分析

煤矿生产实践表明，10号煤层的主要充水水源为大气降水、地表水、顶板水及采空积水。

（一）大气降水和地表水

井田内无常年性河流，一般不存在对矿井安全有威胁的地表水体。

井田内沟谷河流历史最高洪水位839m，矿井主、副、行人斜井、回风立井井口标高分别为923.71m、922.29m、927.21m、954.50m，矿井井口及工业场地标高均高于附近沟谷最高洪水位，一般不受洪水威胁。

在井田西南部存在煤层风氧化带，煤层埋藏较浅，可以接受大气降水的渗入补给，尤其在接近煤层风氧化带附近，矿井涌水量会明显受大气降水的影响。

（二）顶板含水层水

2、4号煤层的直接充水水源为二叠系砂岩裂隙含水层水，富水性弱。

9、10号煤层的直接充水水源为太原组石灰岩含水层水（K2、K3、K4），富水性弱；间接充水含水层主要为二叠系砂岩含水层及第四系孔隙含水层水，富水性弱。

（三）采空区分布范围及其积水情况

井田内2号煤层存在2处采空积水区，采空区积水量为53056m3，4号煤层存在5处采空积水区，积水量为58480m3，9号煤层存在5处采空积水区，积水量为66430m3，10号煤层存在2处采空积水区，积水量为6686m3。

经估算井田内2、4、9、10号煤层共计积水面积为1089023m2，积水量为184652m3。

地下水是动态的，随着时间的推移，采空区内会聚集一定量的积水，对今后生产有一定的危害，应高度重视，制定好相应的防范措施。

煤层

积水

区编号

积水区面积（F）（m2）

积水量（m3）

与物探验证情况

备注

2

S1

60336

6814

2011年瞬变电磁A2积水区基本一致

S2

409473

46242

小计

469809

53056

4

S1

74136

11163

S2

35086

5283

2011年瞬变电磁B2积水区位置基本一致

S3

83423

12561

S4

163339

24594

2011年瞬变电磁B1积水区有重叠部分

S5

32404

4879

小计

388388

58480

9

S1

11646

4004

S2

15794

5430

S3

70477

24231

C1

94014

24443

2011年瞬变电磁积水区

C3

32011

8322

小计

223942

66430

10

S1

3995

3880

S2

2889

2806

S3

3456

2800

小计

10340

9486

合计

1092479

187452

现矿井采空区积水面积、水量清楚均已按照要求绘制积水“三线”且各采空区均已留设20m防隔水煤柱，满足隔水要求。

第二节水害类型及水害评价

一、大气降水及地表水

本矿10号煤层开采导水裂缝带部分地段虽已沟通至4号煤层采空区，但至地表距离较大。

井田内沟谷河流历史最高洪水位839m，矿井主、副、行人斜井、回风立井井口标高分别为923.71m、922.29m、927.21m、954.50m，工业广场内建筑物及井口标高均高于沟底5m以上，且矿区内有防洪涵洞。

因此10号煤层开采受地表水影响不大。

二、含水层水

1、第四系孔隙水主要补给为大气降水，由于补给条件受季节变化影响明显，而且距离下组煤开采距离较大，因此对于10号煤开采影响不大。

2、二叠系下统下石盒子组及山西组砂岩含水层主要由K7、K8、K9砂岩组成，二叠系砂岩含水层水通过顶板裂隙向工作面渗漏。

4号煤层顶板导水裂缝带最大高度为33.24ｍ，大于2、4号煤层层间距，可沟通K7砂岩含水层。

4号煤层采空区积水可通过导水裂缝带渗入10号煤层，该砂岩含水层为10号煤层间接含水层。

根据邻矿水文孔抽水试验资料，二叠系砂岩裂隙含水层富水性弱，对开采10号煤层影响一般。

3、太原组灰岩含水层主要由K2、K3、K4三层灰岩组成，为10号煤层的直接充水含水层，10号煤层位于K2、K3、K4三层灰岩之下，通过计算10号煤层顶板导水裂缝带最大高度为80.04ｍ，可沟通K2、K3、K4三层灰岩。

根据邻矿水文孔抽水试验资料，太原组石灰岩岩溶裂隙含水层富水性弱，对开采10号煤层有一定影响。

4、井田内10号煤层底板标高为650～790m，奥灰水位标高为535.5～537.0m，不存在带压开采。

由此可见，主采煤层底板标高高于奥陶系岩溶裂隙水水位标高，奥陶系中统灰岩岩溶裂隙含水层水对开采10号煤层无影响。

三、采空水

（1）井田内老空区和小窑破坏区积水

开采10号煤层时，其顶板跨落带最大高度为20.52m，大于9、10号煤层之间的距离4.52m，所以9号煤层采空区积水会全部进入10号煤层工作面，9号煤层的采空区积水对10号煤层的采掘有直接影响。

10号煤层顶板导水裂缝带最大高度为80.04m，局部地段可达4号煤层采空区。

4号煤层顶板导水裂缝带最大高度33.24m，4号煤层可沟通2号煤层采空区。

2、4号煤层采空区积水对10号煤层的采掘有间接影响，故10号煤层受上覆2、4号煤层采空区积水的威胁不大。

（2）相邻煤矿采空区积水

2018年采掘区域距边界相邻处旺岭煤矿1处2号煤层老空积水区、柏沟煤矿2、4号煤层老空积水区各一处，对10号煤层采掘影响较小。

开采10号煤层受井田周边老空区和小窑破坏区积水影响程度不大。

综上所述：

矿井开采10号煤层采掘工程受井田内及其相邻矿井老空区和小窑破坏区积水影响，但不威胁矿井安全，因此，开采10号煤层受井田内及其相邻矿井老空区和小窑破坏区积水影响程度评定为中等类型。

2018年，在巷道掘进、回采过程中必须执行经审批的探放水措施，做好探放水工作，同时加强对员工避险知识的培训，确保安全避险。

第三章矿井主要水害及防治水“一矿一策”

第一节矿井主要水害

矿井主要水患采空区积水，其他一般水患为大气降水、地表水、构造水、顶板水。

对于大气降水和地表水，由于降水量有限，只要正常抽排，一般不会发生矿井水灾事故；开采10#煤层时，要加强采掘过程中隐伏地质构造水情水害的钻探，重点防治上覆9号煤采空区积水,同时加强探测我矿开采的10#煤层采空积水，如处置不当会造成矿井水灾事故。

第二节矿井防治水“一矿一策”

1、岩溶裂隙水对策：

（1）遵循“物探先行、钻探验证、化探跟进”的原则，加密物探密度，确保物探精度。

严格按《煤矿防治水规定》及根据各采掘工作面的实际情况，编制具有针对性的探放水设计及安全技术措施并在巷道掘进及回采工作面生产过程中严格按设计执行。

（2）加强对工人的防治水培训工作，特别是各种透水征兆的判别。

有透水征兆时必须立即停止作业，将人先撤到安全位置后及时向矿调度室汇报。

（3）按预计各工作面的涌水量及时完善排水系统，确保正常排水。

（4）在巷道低洼点打设正规水仓，安设栅栏及管理牌板同时配备水泵及开关、软管，确保正常排水，在巷道掘进过程中顶板出现淋水点及时安设水棚进行导水，及时清挖水沟，确保水流畅通。

2、老空积水对策：

（1）对采空区开采范围、回采工艺、开采时间、充水因素、水量、水位调查及探测并及时上图；

（2）遵循“物探先行，钻探验证，化探跟进”的原则，加密物探密度，保证物探精度。

严格按《煤矿防治水规定》进行老空探放水专项设计，并按设计施工。

（3）各采掘工作面之间按照设计留设足够的防隔水煤柱。

对受采空区积水影响较大的工作面提前对采空区积水进行疏放，以保证工作面的正常安全生产。

（4）加强对工人的防治水培训工作，特别是各种透水征兆的判别。

有透水征兆时必须立即停止生产，将人先撤到安全位置。

3、构造水对策：

（1）把以往开采过程中揭露的构造提前绘制在采掘工程平面图上，根据构造情况提前进行超前探测；

（2）过地质构造过程中加强透水预兆观测，发现问题及时撤人。

（3）遇构造后提前构筑临时水仓，配备相应排水能力的水泵及管路，确保积水能够及时外排。

4、矿井涌水量及排水系统：

矿井正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为33.6m3/h，副斜井井底设中央水泵房及主、副水仓，容积为1960m3。

中央水泵房安装三台DF280-43×7型多级离心泵，配YB2-450-4型电动机，功率355kW，一台工作，一台备用，一台检修。

副斜井敷设两趟DN219管路至地面污水处理站，采区下山设采区水仓，采区水仓容积480m³，采区水泵房安装有IS80-50-320Z单级离心泵两台，一台工作，一台备用，采用双电源、双线路供电。

运输下山敷设一趟DN108管路，轨道下山敷设一趟DN108管路至中央水仓，各采掘工作面低洼点设临时水仓，安设临时排水泵至采区水仓，排水泵能力满足矿井最大涌水量需要，且稳定可靠。

第四章2018年度各采掘工作面主要水害及“一面一策”

第一节2018年度生产作业计划

2018年采掘期限（2018年1月1日-2018年12月31日）

全年共计天数365天，其中节假日57天，安全培训7天，设备检修14天，全年计划安排生产天数287天，全年计划生产原煤49.58万吨，其中回采煤量45.11万吨，掘进煤量4.47万吨。

采煤：

100102工作面推进580m，采煤43.49万吨；100105工作面推进21.6m，采煤1.62万吨。

全年计划回采煤量45.11万吨。

掘进：

100105工作面回风顺槽402m，运输顺槽913m，100105工作面切眼180m；

100104工作面回风顺槽333.5m，100104工作面回风顺槽联巷30m，100104工作面回风顺槽机电设备硐室30m，100104工作面回风顺槽回风绕巷117m；

100104工作面运输顺槽156m，100104工作面运输顺槽联巷30m，合计总掘进2191.5m。

全年计划掘进煤量4.67万吨。

③原10煤运输大巷维护180.5m。

（三）物探、钻探计划

掘进工作面物探超前距离为100m，钻探超前距离80m，掘进50m，保证最小安全距离30m。

采煤工作面根据现掌握的资料进行针对性探测，要求开采前施工完毕。

物探单位：

XXXX能源有限公司防治水部

钻探单位：

XXXXXX有限公司探放水队

专用探放水设备：

ZQJ-160/4.3气动架柱式钻机3台

ZQJC-720/11.0S气动架柱式钻机1台

ZQJC-420气动架柱式钻机1台

掘进工作面探水：

根据2018年度采掘计划要求，100105运输顺槽施工钻探17次，100105工作面回风顺槽施工钻探9次，100105工作面切眼施工钻探4次，100104运输顺槽施工钻探7次，100104工作面回风顺槽施工钻探4次，全年合计施工钻探41次，施工物探41次。

回采工作面探水:

我矿100102综采工作面探放水工程已施工完毕；100105运输、回风顺槽及切眼未施工完成，待100105综采工作面圈定后，结合掘进资料、9号煤层开采资料及物探成果制定探放水设计后进行探放水。

全年探放水计划如下表：

工作面名称

钻探

物探位置

次数

位置

100105回风顺槽

第23次

开口往里1031m

开口往里1031m

第24次

开口往里1080.5m

开口往里1080.5m

第25次

开口往里1179.5m

开口往里1179.5m

第26次

开口往里1229m

开口往里1229m

第27次

开口往里1278.5m

开口往里1278.5m

第28次

开口往里1328m

开口往里1328m

第29次

开口往里1377.5m

开口往里1377.5m

第30次

开口往里1427m

开口往里1427m

100105运输顺槽

第12次

开口往里563.5m

开口往里563.5m

第13次

开口往里613m

开口往里613m

第14次

开口往里662.5m

开口往里662.5m

第15次

开口往里712m

开口往里712m

第16次

开口往里761.5m

开口往里761.5m

第17次

开口往里811m

开口往里811m

第18次

开口往里860.5m

开口往里860.5m

第19次

开口往里910m

开口往里910m

第20次

开口往里959.5m

开口往里959.5m

第21次

开口往里1009m

开口往里1009m

第22次

开口往里1058.5m

开口往里1058.5m

100105运输顺槽

第23次

开口往里1108m

开口往里1108m

第24次

开口往里1157.5m

开口往里1157.5m

第25次

开口往里1207m

开口往里1207m

第26次

开口往里1256.5m

开口往里1256.5m

第27次

开口往里1306m

开口往里1306m

第28次

开口往里1335.5m

开口往里1335.5m

第29次

开口往里1405m

开口往里1405m

100105切眼

第1次

开口往里0m

开口往里0m

第2次

开口往里49.5m

开口往里49.5m

第3次

开口往里99m

开口往里99m

第4次

开口往里148.5m

开口往里148.5m

100104回风顺槽

第1次

开口往里49.5m

开口往里49.5m

第2次

开口往里99m

开口往里99m

第3次

开口往里148.5m

开口往里148.5m

第4次

开口往里198m

开口往里198m

第5次

开口往里247.5m

开口往里247.5m

第6次

开口往里297m

开口往里297m

100104运输顺槽

第1次

开口往里49.5m

开口往里49.5m

第2次

开口往里99m

开口往里99m

第3次

开口往里148.5m

开口往里148.5m

2、2018年专项资金投入:

1）ZQJ-160/4.3型钻机一台。

2）专职探放水工培训6人

3）水害应急演练

4）雨季三防工程及材料、演练费用

5）探放水工程

第二节各掘进工作面水害威胁程度分析及“一面一策”

一、100105回风顺槽掘进工作面水害威胁程度分析及治理对策

1、100105回风顺槽

（1）工作面简介

100105回风顺槽位于10#煤层内，掘进断面为4.2×3.4m，沿底板掘进，采用锚梁网索支护。

100105回风顺槽掘进工作面位于井田东北部，工作面相对应地表无任何建筑物，也无河流通过。

100105回风顺槽掘进工作面北部为山西XX昕益旺岭煤业有限公司矿界，该矿未对此区域的10#煤层进行开采。

东部为山西XX华瀛天星柏沟煤业有限公司矿界，根据交换图纸资料看出，该矿已对此区域进行了开采，留设20m矿界保安煤柱，我矿将掘进的100105回风顺槽掘进工作面在距离矿界20m处设保安煤柱，该矿对此区域内的开采对我矿100105工作面掘进影响不大。

南部为实体煤，西部为10#煤采区回风下山。

100105回风顺槽开口处底板标高666m，相应地面标高1082m，井巷标高为650-700m，相对应地面标高为1016-1130m。

地势西高东低，地表被第四系上更新统覆盖，厚度20-100m，平均约50m。

（2）水害威胁程度分析

采空区积水

100105回风顺槽掘进工作面上方9#煤层为我矿开采，100105回风顺槽掘进工作面上覆9号煤层采空区上方积水情况较为明确。

构造水

通过9#煤揭露情况分析，100105回风顺槽掘进工作面剩余掘进范围内有一陷落柱构造，无大的断裂构造。

裂隙水

二叠系地层中分布着厚度不等的中、细砂岩含水层，该含水层具有一定含水性和承压性，局部裂隙发育，富水性分布不均匀，其径流条件差，补给量有限，富水性总体较弱，但由于2、4号煤层开采后导水裂隙带沟通了部分砂岩裂隙含水层，9号煤层开采后，部分地段导水裂隙带沟通到了4号煤层采空区，造成砂岩裂隙水会对100105回风顺槽工作面掘进具有一定