上社二景防治水中长期规划Word格式文档下载.docx

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井田内其它沟谷平时基本干涸无水，唯雨季时才有洪水流泄。

在井田东部外约150m处的南河上曾经修建有小型水库，实地勘查已经干涸废弃。

本矿各井口位于南河北侧的山坡上，南河在主井口和副井口附近最高洪水位分别为1120m和1130m，各井口标高均高于其最高洪水位，不受南河山洪威胁。

五、气象

井田位于太行山区，属温带大陆性气候，冬春寒冷，干燥多风，夏秋炎热，多雨潮湿。

年平均气温8.7℃，1月最冷，最低气温-20.5℃，7月最热，最高气温37.5℃，7、8、9月为雨季，平均年降水量为585.9mm，平均年蒸发量为1873.8mm，为平均年降水量的3倍。

霜冻期为9月下旬至翌年4月下旬，全年无霜期157天，最大冻土深度0.88m。

第二章矿井主要水害及治理方案

第一节矿井发生涌水的原因分析

矿区充水水源，正常情况下为顶板的孔隙裂隙含水层，并受地表水、大气降水影响，但因该含水层富水性极弱而水量较小，不会对矿井生产造成威胁。

根据本区域所发生的突水事故总结有以下几点原因：

1.矿井排水能力不足。

水仓容量小，水泵装备差。

没有抗灾能力。

2.掘进时未先探后掘，盲目揭露老空区积水，导致矿井突水。

3.钻孔封孔不彻底，回采或掘进时遇未封孔钻孔，导致矿井突水。

4.未留设足够防水煤柱，导致老空区或地表水突入井下。

5.矿井工业场地标高较低，未留设足够的防洪措施，夏季洪水淹过场地，灌入井下。

第二节矿井水防治的整体规划

一、矿井水防治整体思路

矿井水防治工作的整体思路可分为两种，一种是以排为主，是将主要的资金和设备及管理重点放在对矿井水的抽排上，一种是以“截、堵”相结合，是将主要的资金和设备及管理重点放在对矿井水源头的控制上。

结合我矿水文地质情况，采取以排为主，基本上可以解决矿井防治水问题。

二、矿井水防治整体规划的确定

根据搜集、整理到的我矿水文地质资料可以看出，我矿的防治水工作重点和难点在于采空区积水的防治上，从源头上掐住或减少采空水的来源，加强采空区积水的探放，就可以从根本上减少和降低水害的风险，同时再辅以各项地面水防治措施，基本上就可以解决我矿的水害防治工作。

由于我矿地表大多为初露的基岩覆盖，地表经长期风化侵蚀，沟壑纵横。

经过实地踏勘，发现目前的地下采矿和疏干排水，对矿区的水文地质条件和地表形态影响较小。

但随着矿井生产的进一步进行，采空区范围将进一步扩大。

在采空区上部、断裂构造带附近及厚度适宜的地段上，局部可能形成了地面裂隙和地表轻微形变。

经查明，在井田周边无其它非法小窑进行开采。

针对上述情况，特提出水害整体防治规划如下：

㈠、防地表水入井规划

1、我矿属于基建矿井，但预计回采开始后，将逐渐形成沉陷盆地，所以计划2015～2016年重点对9号3采区工作面地表形变区进行综合治理。

对采空区上部形成了地面裂隙和轻微形变，采用注浆充填的办法，堵死或减少采空区内补给源头，对发现的漏水沟渠和河床及时堵漏,地面裂隙和轻微性别地点必须及时填塞；

2、在雨季时安全部与基建部将派专人定期对井田范围内地表裂隙、陷落及积水情况进行摸底排查。

对容易积水的地点应修筑沟渠，排泄积水；

对范围大的无法填平的低洼地带，应用水泵抽水，防止水渗入井下；

在各井筒附近应修筑防洪坝，并每年汛期前必须将井筒周围的导水渠挖好疏通，并由专人负责。

㈡、防治采空区水规划

1、建立地面水文观测系统，定期观测各个水文孔情况，分析研究地下水活动规律，保证正常生产。

2、健全采空区探放水体制

对采空区要按照规程的有关规定密闭，留设导水孔，加强观测，及时将采空水排出；

建立井田及相邻矿井采空区动态管理机制，掌握其采空范围、涌（积）水情况，防止采空区积水涌入矿井，造成涌（突）水事故的发生。

其它防治水措施

1、其它防治水的基本方法

建立矿防治水领导小组，配备专职防治水技术人员，对井巷采掘所揭示的地质构造、水文地质显现和三维地震勘探成果进行综合研究，对未来采区进行地质构造和水文地质的预测、预报，建立地测信息管理系统。

设井下防探水钻机队，负责水文地质勘探、防探水、注浆堵水等工程施工。

设专职监测队伍，负责井上下各种与水文有关的变化及数据的监测，并整理资料。

让小组每个成员及时培训学习探放水新标准，新知识，并且尽快掌握。

加设最新钻探，物探，化探设备。

2、合理开拓开采

在矿井开拓布置时，较大的断层按《矿井水文地质规程》留设好防水煤柱。

在巷道掘进时，尽量不要破坏煤层底板。

在小断层较多的地方布置工作面时，要合理选择工作面参数，减缓集中应力。

3、坚持“有掘必探，先探后掘（采）”的方针。

按照《煤矿安全规程》“煤系底部有强承压含水层并有突水危险的工作面，在开采前，必须编制探放水设计，明确安全措施”。

此外，根据矿井的实际情况，在井下采掘过程中，注意对采空区积水或断层等可能产生的水患灾害，严格执行超前探放水制度，在井下所有巷道中悬挂醒目的避灾路线标志，以确保矿井安全生产及井下工人的生命安全。

第三节井下防治水长远规划

一、排水设施

9号煤三采区水泵房排水设备

9号煤三采区水泵房设在9号煤三采区胶带运输巷最低点，9号煤三采区排水经沿9号煤采区胶带运输巷、9号煤三采区进风行人巷、9号煤集中轨道巷敷设的排水管路排至15号煤一采区轨道暗斜井井口水沟。

1、设计依据

9号煤三采区正常涌水量15m3/h

9号煤三采区最大涌水量21m3/h

排水垂高65m

2、9号煤三采区排水设备选型

（1）设计计算所需工作水泵最小排水能力：

9号采区正常涌水量时：

1.2×

15=18m3/h

9号采区最大涌水量时：

21=25.2m3/h

（2）水泵选型

根据设计计算所需工作水泵流量、垂高和排水距离等条件，设备选用MD46—30×

4型矿用耐磨多级离心式水泵。

敷设一趟φ108×

4无缝钢管排水管路，采用“单泵单管”运行方式。

排水系统单级运行特性方程：

排水管路运行初期：

Hc=17.375+0.00512Q2m

排水管路淤积后：

Hc=17.375+0.00862Q2m

依据选用水泵特性曲线和排水系统管网特性曲线，确定每台水泵工况点：

水泵特性曲线和排水系统管网特性曲线见图7-3-3。

流量48m3/h，扬程116.7m，效率71%，排水管路流速1.70m/s，轴功率23.0kW，年排水电耗13.9×

104kW·

h/a。

流量40.5m3/h，扬程126.1m，效率71%，排水管路流速1.43m/s，轴功率21.0kW，年排水电耗15.2×

每台水泵选配YB2型660Vn0=3000r/min30kW隔爆电动机驱动。

（3）水泵运行时间

水泵房按两台水泵一趟管路布置。

9号煤三采区正常涌水量和最大涌水量时，两台排水泵，均为一台工作，一台备用。

排水管路运行初期水泵昼夜工作时间：

9号煤三采区正常涌水量时7.5h，9号煤三采区最大涌水量时10.5h；

排水管路淤积后水泵昼夜工作时间：

9号煤三采区正常涌水量时8.9h，9号煤三采区最大涌水量时12.4h。

（4）吸水高度Hs校验

式中：

H——水泵安装地点的大气压力水头，H=9.3m（泵房标高+892.122m）。

Vx——吸水管的流速

hsf——吸水管的阻力损失。

H0——矿水的饱和蒸汽压力，按t=10°

计，H0=0.12m。

（NPSH）r——汽蚀余量3.2m。

吸水高度取Hx=5.5m满足要求。

3、9号煤三采区排水泵房及附属设施

9号煤三采区排水泵房按两台水泵一趟排水管路布置。

水泵采用喷射泵无底阀启动方式，选用SBS型喷射泵（总成）两套，喷射泵以排水管路压力水为动力源，以井下洒水管压力水作为备用动力源。

水泵房配水井安设PXWⅠ-400型配水闸阀，配水闸阀直径DN400。

4、9号煤三采区排水泵房配电及控制

9号煤三采区排水泵房两台水泵电动机660V两回供电电源，引自9号煤三采区变电所。

泵房内设KBZ-200/660V馈电开关和QBZ-80/660V矿用隔爆真空电磁起动器，控制水泵起停。

水仓容量约200m3，能满足矿井9号煤涌水量的要求。

安全出口设施对防治矿井水患重要性及要求

矿井发生水灾时，井下排水设施能否正常运行，关系到人身财产安全问题，为了保证矿井主排水设施在事故时能够正常运行，要求主排水泵房至少有2个安全出口，1个用管子道通到副斜井，可供外撤或内运排水设备用，1个通风井供排水设备进出和行人通风。

主排水泵房安全出口

矿井主排水泵房设均有2个安全出口，943水平的一个为连接风井井筒的管子道，与井筒连接处标高比泵房底板标高高出9.0m。

另1个与车场线路相连,泵房地面标高比其进水口与车场连接处的底板标高高，并在其通道内设有一道向外开启的密闭门。

907水平的密闭门采用标准型，并砌筑密闭门硐室。

硐室耐压能力不小于7×

104Pa,长度4.0m,密闭门外5m内的巷道全部用砼砌碹，保证发生水灾时能正常关闭。

第四节井下水害治理方案

采用的防治水害措施主要有留设防水煤岩柱、井下探放水、疏干降压、注浆堵水等措施。

一、留设防水煤岩柱

采用留设防水煤岩柱的方法把导水裂隙、采空区水、地表河流隔离，保证煤层工作面的安全生产。

二、井下探放水

采掘工作必须执行“有掘必探，先探后掘”的原则，在遇到下列情况之一时，必须探水：

（1）接近水淹或情况不明的井巷、老空、老窑或小煤矿时；

（2）接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞或陷落柱时；

（3）接近或需要穿过强含水层时；

（4）接近未封闭或封闭不良的导水钻孔时；

（5）接近各类防水煤柱或打开隔离煤柱放水时；

（6）接近水文地质条件复杂的地段，采掘工作有突（出）水征兆时；

（7）上层采空区有积水，在下层进行采掘工作，两层间垂直距离小于回采工作面采厚的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时；

（8）接近有水或有稀泥的灌浆区时；

（9）采掘地点受顶底板承压含水层的威胁，其岩柱厚度小于计算的安全值时。

生产中要加强顶板围岩裂隙探测工作，防止发生透水事故，每个掘进工作面至少配备1台钻机，掘进过程中要边掘边探、先探后掘。

四、安全技术措施

（一）探放水安全技术措施

1．在接近采空区、含水层、导水断层、可能与河流等水体相通的断层破碎带时，应加强探水工作。

2．打开水体隔离煤柱前要作好探水工作。

3．接近断层、陷落柱、未封闭又可能突水的钻孔时应加强探水。

4．在采动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清，在接近水文复杂地段又情况不明时，要加强探水。

5．在采、掘工程接近其它可能突水段时要加强探水。

6．坚持做到“接近构造前及时探水”必须“先探后掘”。

7．在矿井建设和生产过程中，要高度重视小断层导水性的探查工作，必要时应及时注浆预防突水。

8．在具体地点探水之前，要认真编制探放设计和安全技术措施，并严格落实。

9．探放水期间防止有害气体溢出的措施

（1）在进行打眼前，对钻孔附近的有害气体进行检测，当气体超限时停止作业，采取措施处理完毕后方可施工。

（2）钻孔接近积水区5m的位置，钻孔速度减慢，并专人检查有害气体。

（3）在钻孔贯通积水区时，不要急于拔出钻杆，观察是否有有害气体涌出现象，如果有有害气体超限，要及时切断电源，撤出人员，并采取有效的通风方式进行处理，只到有害气体正常后方可进行其它作业。

10．必须及时排查分析本矿井区域内的老空积水情况，定期收集、调查、核对相邻矿井和废弃老窑情况，并建立台帐。

本矿井积水区和矿井界外100m范围内的相邻矿井采掘工程积水区必须标绘在采掘工程平面图等有关图纸上；

每半年至少核实一次积水区的积水量、积水上下限标高，修订积水线、探水线和警戒线。

11．对我矿井新开拓的采区、采掘工作面要进行水文地质条件分析，地质“三书”要阐明新开拓的采区、采掘工作面受水害威胁程度，并制定相应的防治水措施，确保生产安全。

12．矿井接近水淹或可能积水的井巷、老空、老窑或相邻矿井时，不得直接使用巷探；

情况不清或存在的可疑地点，应采用物探、化探或钻探的方法，探查施工区域四周、上下方是否存在积水区。

凡受井巷、老空、老窑或相邻矿井积水威胁的作业地点，未进行探放的，不得进行采掘作业。

13．掘进工作面接近探水线时，必须编制探放水设计，超前探放水，并制定和落实防治瓦斯及其他有害气体危害等安全措施。

采煤工作面受老空区积水威胁时，必须编制专门的探放水设计，严格按批准的措施执行。

14．矿井探放水时，必须撤出受水害威胁区域内的所有无关人员：

有突水预兆时，必须立即撤出井下受水害威胁区域内的所有人员。

15．矿井探、放水工程必须由矿井总工程师组织地测、技术、质标、安全、施工单位等有关人员，对工程质量进行验收、评价。

16．矿井在难以排除的水淹区积水面以下的煤岩层中进行采掘活动时，必须按有关规定编制开采设计，经上级主管部门批准后方可施工。

17．相邻采空区与本矿井相透，无法留设防水安全隔离煤（岩）柱的，应采取有效措施，确保安全。

（二）疏水降压安全技术措施

1．回采工作面回采结束时，应在封闭采空区的密闭上设出水孔，防止采空区积水。

2．放水前应对水量、水压及煤层透水性进行分析并预测，根据排水设备能力及水仓容量，制定放水的步骤并控制放水量，避免盲目性。

3．放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以及有无有害气体等情况，发现异常时及时采取措施。

4．疏放水前应成立疏放水领导小组，制定出疏放水措施，疏放水由经验丰富的人员来操作，作业人员应熟知避灾路线，在疏放水期间领导小组成员要现场跟班指挥。

5．疏放水地点撤退路线上要有良好的照明，保证撤退路线畅通。

6．为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人，在水压过大时，应采用反压和防喷装置，并用档板背紧工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，档板后要安设顶柱或木垛，然后再进行放水。

7．情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。

8．在工作地点必须配备专用电话，发现情况能在第一时间联系调度指挥中心

9．事先应制定好安全措施，并严格贯彻落实。

（三）合理确定探水线，探水与掘进合理配合

探水线，即开始探水的边界线。

《矿井水文地质规程》规定，积水老空区探水线（警戒线）是采掘工程平面图上标注的积水区及其最洼点的具体位置和积水外缘标高，向外推60m所划定的积水老空区的警戒线。

工作面进入积水警戒线后，必须超前探放水，并在距积水实际边界30m处停止采掘作业，进行打钻放水，在确认积水已被基本放净后，方可继续进行采掘作业。

但在生产过程中，有的煤矿根据“在老空积水区边界位置准确，水压不超过1MPa的情况下，探水线至积水区的最小距离，煤层中不小于30m，岩层中不小于20m。

”确定探水线，且取下限值，这是不可靠的。

因为在现有手段下，对冒落带和导水裂隙带最大高度的计算，因受地质条件变化等影响，得出的数据是不很精确的；

对采空区的测量、填图等由于受时空变化和计算时比例尺换算等因素影响，其采空区的边界位置，尤其是最洼地是很难准确描述的。

对此，必须心中有数，并根据实际情况合理调整确定探水线。

1．平巷与上山配合探水：

在同一煤层内，上部掘进上山，此时应先探水掘进平巷，然后再掘进上山，这样可避免上山掘进的危险性，又可减少上山掘进的探水工作量。

第三章矿井防治水措施

一、矿井开拓、开采所采取的安全保证措施

矿井开拓工程位置及层位选择

1、井下主要大巷和采区巷道原则上沿9煤层布置，掘进时不破坏顶板含水层和隔水层的完整性。

2、9号煤井底车场设有主副水仓，主水仓容积400m³

，副水仓容积200m³

，可保证水仓清理时不影响水仓正常蓄水的功能；

主水泵房通向井底车场的通道内设有密闭门，可使水泵在井下发生水患事故时正常运行；

水泵房有通向井筒高出水泵房7m以上的管子道，可保证发生水患时水泵的撤离和增援水泵的运行，有利矿井抢险排水工作。

采掘工程所采取的防治水措施

1、掘进工作面配备有CMSI-2500/45探水钻，使每一个掘进工作面“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”，探放水措施有了设备保证。

2、在采掘工作面和大巷的最低处，配备了小水泵，可即时排除采掘巷道的涌水和大巷的积水，保证井下采、掘、运工作的顺利进行。

二、防水安全煤（岩）柱留设

防水安全煤柱种类

1、井田边界防水煤柱；

2、采区边界防水煤柱；

3、积水老空区防水煤柱；

4、风氧化带煤柱；

防水煤柱留设宽度

1、井田边界防水煤柱宽30m；

2、水平或采区边界两侧防水煤柱各留30m；

3、积水老空区防水煤柱留30m；

4、风氧化带煤柱留30m；

三、井下探放水措施

探放水原则

1、采掘工作面必须坚持有掘必探，先探后掘（采）的原则，严格执行探75米掘45米的探水措施。

特别是掘进断层、无炭柱附近时,要引起高度的重视,作到有掘必探,以防突水事故的发生。

2、采掘工作面发现有透水预兆（挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板膨胀或产生裂隙、出现渗水、水色发浑、有臭味等异状）时，必须停止作业，采取措施，报告矿调度室。

如果情况危急，必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

探放水设备选择

根据《矿井探放水标准》，井下探放水钻机型号CMSI-2500/45，数量为4台。

JLJ—400/42钻机数量为2台

安装钻机探水前，必须遵守下列规定：

1、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。

2、清理巷道，挖好排水沟。

探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

3、在打钻地点或附近安设专用电话。

4、测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

5、钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；

放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。

若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

第四章实施计划及预期效果

第一节项目实施计划

一、组织机构

上社二景煤炭有限责任公司成立由总经理任组长；

总工、地测副总工为副组长；

公司各部门负责人为成员的领导小组，统一领导和协调矿井水害综合防治工作。

对水害综合防治工作强化管理功能，实行全过程监督，确保水害综合防治工作的顺利完成。

二、项目资金管理

制定资金管理办法，确保水害综合防治工作资金足额到位；

设立专门帐户，专款专用；

资金要统一管理，统一调动，确保资金全部用于水害综合防治工程之中；

总经理要定期对水害综合防治资金的运作进行监督。

三、项目实施保障措施

1．建立健全各项制度，抓好项目的实施和管理；

2．做好设备购置、到货验收、安装、调试到投入使用全过程的管理工作，确保项目投入的设备充分发挥效能；

3．制定施工安全技术措施。

四、项目实施计划

具体安排如下：

1.2013年6月前：

进一步完善雨季防治水措施，修建井筒防水墙、护坡、水沟等。

建立起井田周边采空区管理台帐。

2．2013年6月～2013年9月：

重点管理井筒掘进探放水。

严格执行有掘必探的原则。

完善井筒排水措施，设备。

加强雨季井下排水。

并在井筒接近老空区时严格探放。

3．2013年1月～2013年12月：

调研资料，进行矿井周边采空区水体富水特征的属性研究，进一步从理论上分析研究我公司矿井水文地质条件特征和水文长观孔施工地点、层位，确定各含水层径流、补给、排泄条件。

第二节项目实施后的预期效果

一、预期效果

通过对采空区上部地面裂隙和塌陷进行注浆充填，可有效阻止地表积水渗入矿井。

从根本上杜绝了发生透水淹井事故的可能性，即保证了矿井井下工作的安全条件，又减少了经济损失。

可较大程度的减少矿井涌水量，矿井排水费用将大大降低。

对临近采空区域的采掘工作编制防治水措施和开采方案，解放了水体周边大量煤柱资源，同时也为矿井的安全生产提供了安全保证；

建立了完善的井下防排水系统，可以预防井下积水和雨季防水；

雨季加强防治水管理，减小了大气降水对矿井水害的影响；

建立井田周边采空区管理机制，可有效防止采空区突水的发生。

二、具体实施

1.采用适合本矿井的物探、钻探、化探等综合探测技术，查明矿井或采区水文地质条件；

凡水文地质条件不清楚的区域，不得进行采掘活动。

2、在井下保证排水设备正常运作，主水泵必须保持完好，要定期检修；

必须保证一台运行，一台备有，一台检修；

3、对矿井井下存在的隐伏导水、导气等构造、采空区、应采用先进的探测方法准确探明其位置及特征，对9号煤层采空积水、积气要重点进行探测排放；

在地面无法查明矿井水文地质构造和充水因素时，必须坚持有掘必探。

凡井下采掘地点发现有透水征兆，必须严格执行控放水原则，有掘必探，先探后掘，并专门编制探水措施，要留设足够的安全保护煤柱，防止矿井突水事故的发生。

密切观察采空区有积水，探放水要由专业人员使用专用探放水钻机进行施工，保证探放水钻孔的超前距离，探放水钻孔必须打中老空水体并要监视放水全过程，直到老空水放完为止；

探放水时，要撤出探放水点位置以下受水害威胁区域的所有人员，发现有突水预兆时，必须立即撒出所有受威胁区域的人员并采取有效措施，水患消除后方可继续施工。

4.水患防治在我公司矿井是一项长期而艰巨的任务，即使上述提出的各项措施都落实到位，在实际工作中仍需要时刻注意，不可疏忽大意。

地测部

2013年3月