三井隐蔽致灾因素排查治理方案设计报告Word文件下载.docx

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1.1矿井概况

北票和尚沟煤业开发有限责任公司三井，隶属于北票和尚沟煤业开发有限责任公司，企业性质为地方煤矿，属证照齐全生产矿井，矿区东西长约650m，南北宽约800m，由4个拐点坐标圈定，面积约0.7785km2。

限采四煤层，限采标高为+340m～-500m。

现开采水平为+16ｍ。

采用走向长壁后退式采煤法采煤，矿井正常涌水量4ｍ３/ｈ，最大涌水量7ｍ３/ｈ，井田水文地质类型为简单；

根据2011年瓦斯等级鉴定结果：

矿井相对瓦斯涌出量4.08m3/t，绝对瓦斯涌出量0.17m3/min，属瓦斯矿井；

煤层自燃倾向性Ⅱ类，属自燃煤层，煤尘有爆炸性。

1.2采区划分现井田共划分为一个采区、一个采面。

1.3工程地质

1.3.1四煤层顶底板根据井田地质勘探报告、生产矿井地质报告以及矿井近几年开采揭露情况：

四煤层位于侏罗系下统北票组，三井煤层相对埋深+178～-210m，煤层顶底板岩石为半坚硬～软弱岩石，稳固性及稳定性差，矿床工程地质勘探类型属于以软弱为主，工程地质条件复杂程度中等。

1.4地质构造

1.4.1井区地质构造较复杂，后期断裂发育，使矿床遭到破坏加之煤层构造复杂，层薄层数多，煤层顶底板为砂岩，属于半坚硬～软弱岩石，力学强度低，稳定性差，易引起井巷变形、冒顶、片帮、巷道底鼓等。

对井巷施工极为不利，工程地质条件较差。

1.5矿井未来规划根据矿井规划，未来三至五年主要采掘活动区域为+16水平西翼采面。

1.5．1未来规划区内地质构造

该区域地层倾向南东，整体基本呈一单斜产出，总的地层走向北南，为55°

～15°

，倾角35°

～44°

。

在深部开采边界有一走向逆断层，对开采不会造成较大影响。

区域水文地质

2.1相邻矿井位置及开采情况

井田内仅附近有一处老煤窑开采四煤组，在井田东北为北和公司五井已经停产，与本矿井相距1200米。

与本矿井相距1500米，因与本矿相距较远，对本矿影响不大。

根据近几年对矿井开采期区内地面巡查，地面无塌陷及裂缝等情况。

2.4水文地质

2.4.1含水层

本区地下水富水性较弱，矿井正常涌水量为4m3/h,最大涌水量7m3/h。

根据

2.7防治水台帐及图纸矿井设有地测防治水科及水文地质专业人员，严格据《煤矿防治水规定》，对矿井涌水量观测采用浮标法和主水仓水位传感器，以及矿井排水泵工作时间对比分析；

地面水文观测孔采用测绳定期观测，井下各出水点涌水量采用浮标法和容积法观测；

建立了防治水各种防治水基础台账，并及时填绘图件。

2.8矿区积水范围及探水“三线”要求

矿区根据多年来开采情况，本地区常年干旱少雨；

该矿充水因素多为大气降水为主，矿区内目前未存在采空区积水，矿井今后在施工时，确定沿工作面范围外推60m为探水线，沿探水线60m为探水警戒线，采掘过程中严格执行探水“三线”制度，打超前探、放水钻，并留设足够的防水保安煤（岩）柱，以避免发生老巷老空水突出溃水，造成淹井等水患。

3.瓦斯

根据近几年据瓦斯等级鉴定结果：

该矿井相对瓦斯涌出量4.08m3/t，绝对瓦斯涌出量0.17m3/min，二氧化碳相对涌出量为1.68m3/t，绝对涌出量0.07m3/t，属瓦斯矿井。

3.3瓦斯评述

总上所述，本矿井应属于瓦斯矿井。

但是瓦斯赋存具有不均衡性，如在小断层附近及其尖灭端、厚煤带、瓦斯有可能陡增，在张性断层带附近，瓦斯则便于逸散。

总之，在生产中应加强瓦斯地质工作，特别要加强瓦斯检测及通风工作，以确保安全生产。

4.工程地质

煤层顶底板岩石为半坚硬～软弱岩石，稳固性及稳定性差，矿床工程地质勘探类型属于以软弱为主，工程地质条件复杂程度中等的矿床。

4.2四煤层顶、底板工程地质特征

四煤层顶板主要以片麻岩和泥岩为主，煤层底板主要以粉砂岩、细砂岩为主，现矿井顶板，稳定性均较差，在开采过程中应注意加强顶底板的管理工作。

4.3各类工程建筑中的地基稳定性评价地面除邻矿开采地下煤层外，区内耕地分布于坡度较缓的山梁及宽缓沟谷中。

当地居民以农业人口为主，大多数以务农为生，周边其它主要人类工程活动主要是农业耕种与道路工程，自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对人类工程建筑和地质环境影响较小。

行政村之间还有“村村通”公路相连，各自然村之间有生产路相通，路网密布。

5.防治措施

5.1地质构造方面

1）在断层和井田边界附近严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》留设断层、边界等安全保护煤柱，严禁开采防隔水煤柱等。

2）结合矿井实际，在现有开采技术、装备、方式方法的基础上，研究更加适合煤矿生产实际需求的探测装备和方法。

3）利用地质物探、钻探、巷探等相结合的探测方法，研究和掌握褶曲、滑动构造地质变化规律，以便正确指导安全生产。

4）在地压显现明显地段施工，采取小断面掘进超前支护卸压，再大断面永久支护措施。

5）巷道掘进过程中严抓工程质量标准，提高巷道支护质量，并根据煤岩层变化打大直径卸压钻孔卸压，使煤体卸载、压力转移。

6）新开巷道采用小直径椽子打顶背帮，在两帮开卸压槽释放矿压，使其减少对巷道支护的破坏程度和维护费用。

7）采掘过程中避免孤立煤柱形成应力集中区，尽量将主要巷道和硐室布置在底板岩层中，回采工作面采用全部垮落法管理顶板。

8）采掘过程中遇有断层和采空区时，应尽量采用由断层或采空区开始回采的开采顺序，避免相向采煤，回采线尽量呈直线，且有规律地按正确的推进速度开采。

9）对煤层破碎地区采掘时，在工作面前方用高压水注入煤层，从而压裂煤体，使其结构破坏，从而达到降低承载能力，通过小流量、低压力、长时间的方式进行巷道内超前注水降低煤体的弹性和煤体的强度。

10）对顶板坚硬不易垮落地区采用煤层注水降低顶板的强度，减少顶板的弹性潜能，使坚硬顶板随采随冒，使煤体支撑压力的峰值位置向煤体前方转移。

11）岩巷掘进采用巷两帮墙基础处打与巷道底板呈45°

夹角对拉锚杆，抵制和减少巷道两帮下侧矿压底鼓。

12）在生产过程中，加强矿井相关地质资料的收集、整理、分析，指导安全生产。

13）建立和培养煤矿地质专业人才队伍，使煤矿地质预报工作能够超前指导生产实践活动。

14）探索在各类地质构造及地应力集中区巷道支护新技术、新材料和新工艺，加强顶底板工程地质条件的研究，定出合理的顶底板稳定等级，以确保管理有据，安全生产。

15）在生产中加强巷道支护和安全检查工作，做到以质量保安全、以质量促生产。

16）结合矿井采掘实际情况综合分析各种灾害威胁程度。

17）定期开展专项隐患排查治理活动，严格按照“五定”原则落实制度措施。

5.2水害防治

5.2.1顶板水

本矿四煤层顶板直接含水层为其顶板砂岩裂隙水，由于该层含水层含水性弱，补给量不充足，在生产中顶板多为淋水、滴水状态，对开采影响不大，在做好以疏排为主的同时，还采取以下保障措施。

1）利用瞬变电磁超前物探探明采掘前方低阻异常区，成立专业探放队伍，利用大钻超前探、小钻范围探的方法，摸清和查明低阻区存在位置。

2）结合附近巷探和物探结果，综合分析、评价顶板水存在的可能及危险程度，制定切实可行的顶板水害防范措施，确定探放水实施方案。

3）严格落实探放水工作制度和矿井水害防治领导责任和落实、监督责任，真正把水害防治工作作为“一把手”工程落实。

4）根据采掘实际和综合分析水量，建立和完善工作面防排水系统和放水措施。

5）确定探放水期间各级各部门主管和兼管责任，把水害防治工作做到人人肩上有担子，个个头上有任务。

5.2.2底板水

本区四煤层底板隔水层为粉砂岩、细砂岩，在矿井生产过程中，要做好防治水预测预报工作，特别加强回采底板出水点涌水量观测，及时掌握和了解工作面及其附近出水点的水量、水位变化，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的十六字原则。

2）结合附近巷探和物探结果，综合分析、评价顶板水存在的可能及危胁程度、影响范围，制定切实可行的底板水害预防和防治措施，确定探放水工作实施方案。

3）严格按照“整体研究，逐段分析，因地制宜，先易后难”的方针，制定不同区域的水文地质防治水方案。

4）根据物探和钻探结果，确定区域或局部疏水降压、底板加固和疏堵结合等水害防治措施。

5）严格落实探放水工作制度和矿井水害防治领导责任和落实、监督责任，真正把水害防治工作作为“一把手”工程落实。

6）根据采掘实际和综合分析水量，建立和完善工作面探放水期间和预防性的防排水系统和防范措施。

7）确定探放水期间各级各部门、主管和兼管责任，把水害防治工作做到人人肩上有担子制定工作面掘进和回采期间的排水路线，保证工作面排水系统正常运行。

8）培训人员及时与安监科沟通，确定工作面掘进和回采期间水害避灾路线，培训人员及时做好水害知识专项职工教育培训，安监科按预定避灾路线巷道内安装指示水害避灾路线方向的板牌。

9）设立防治水机构，配备专职技术主管，全面负责防治水工作，并成立专业水文观测小组，定期对井下各涌水点的涌水量进行观测，记录存档。

10）结合矿井有关水文地质资料，定期对井田范围内和邻近区域近期降水及地下水补给情况进行全面调查，充分掌握含水层和采空区积水及导水断层分布和导水性情况，根据调查分析情况，确保积水区的警戒围。

11）利用安全例会，对井下一线职工进行透水预兆、井下各地点水害避灾路线、应急措施和处置方案等实际性常识常规专业培训。

5.2.3断层水防治措施

在回采断层附近块段时，严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》留设断层、边界等安全保护煤柱，防止水进入采掘工作面，造成水害。

5.2.4老空水防治措施

矿井在生产过程中，要做好老空水害的防治，避免或减少事故的发生，必须采用“教育引导”与“严格管理”双重措施，具体措施如下：

1）教育职工熟悉突水征兆，即牢记：

煤层发潮、变软、色暗无光彩、挂汗、工作面气温降低，或出现雾气或有硫化氢（俗称臭鸡蛋味）气味等，这些都是可能出水的征兆。

2）对已经探明的积水区，采掘工程接近时，要事先划定警戒范围，并安排好应急水仓、排水设备等，制定好安全措施后、再进行探放，待彻底排空积水后，才允许掘进或回采。

3）对未知积水区，要严格执行“有掘必探，先探后掘”的原则，坚持探放水制度，绝不能“未探先掘”。

4）严格保护各类煤柱，尤其是边界防水煤柱、断层和采空区防水煤柱。

5.2.5地表水防治措施

1）掌握当地历史降水量和最高洪水位资料，重点加强雨季三防工作，若出现暴雨或洪水时，及时巡查并撤出井下人员，必须制定相应的防洪措施并严格执行，防止地表水渗入到井下发生淹井事故。

2）定期检查泄洪沟、排水沟等设施完好情况，发现淤积排水通道时，及时进行清理，保证地表水通畅下泄。

3）定期检查地面废弃井筒及塌陷裂隙并应及时充填轧实，对于废弃的井筒，必须进行密闭，浇注一个大于井筒断面的坚实的钢筋混凝土盖板减少大气降水对矿坑的补给。

4）对于容易积水的地方应修筑沟渠，排泄积水。

修筑沟渠时，应避开煤层露头、沟缝和透水岩层。

特别低洼地点不能修筑沟渠排水时，应填平压实。

5）组织检修供电线路、备用机组、避雷装置、机电设备，保证其畅通、完好、灵敏可靠。

6）清挖井下水仓及排水沟，检修排水设备、排水管路，保证其完好可靠、安全运行、储水系统畅通。

7）调度室必须坚持24小时值班，及时收听天气预报，天气异常时，立即汇报防汛领导小组，采取有效措施，预防事故发生。

5.3瓦斯防治

1）矿井建立瓦斯防治工作组织机构，健全瓦斯管理各项制度，并切实贯彻落实。

2）按要求配备有足够的专职瓦斯检查员和瓦斯检测仪器，瓦检员定期进行培训，实行持证上岗，瓦斯检测仪器定期校验并由有资质的检测机构鉴定。

3）对井下作业地点采用机防和人防监测监控双重管理，杜绝停风、微风、无风和瓦斯超限作业现象。

4）编制瓦斯检查记录手册、交接班制度，制定并执行瓦斯巡回检查制度、请示报告制度、现场瓦斯管理制度、瓦斯日报审阅制度、“一炮三检”和三人连锁放炮制度，严格落实瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，做到瓦斯检查“三对照”，杜绝空班、漏检、假检现象，发现瓦斯积聚及时处理。

5）严格落实矿长是煤矿瓦斯防治工作的第一责任人，严格执行瓦斯日报、瓦斯监测日报矿长、矿总工程师签批制度。

6）严格执行瓦斯超限制度，按照《规程》规定：

矿井总回风巷或一翼回风中瓦斯浓度超过0.75%、采区回风巷与采掘工作面瓦斯浓度超过1%时必须停止工作，撤出人员。

采掘工作面风流中瓦斯浓度达到1%时必须停止电钻打眼；

放炮地点20m内瓦斯浓度达到1%时严禁放炮；

电动机附近20m内瓦斯达到1.5%时必须停止运转、撤出人员、断电电源进行处理。

7）建立完善的安全（瓦斯）监测系统，确保其24h正常运转，并确保瓦斯、风速、风门开闭、局扇开停传感器正常工作。

8）制定符合《煤矿安全规程》要求的防治瓦斯积聚措施和瓦斯排放措施。

必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚，对所有局部冒顶区、工作面上隅角等均采用诱导风幛等措施，确保瓦斯不超限；

必须建立具体的瓦斯超限停止工作、超限处理和从作业场所撤人的制度。

9）矿长、技术矿长、爆破工、采掘、通风队长、工程技术人员、流动电钳工下井必须携带便携式甲烷报警仪，瓦斯检查员携带光学式甲烷检测仪，下井人员必须携带隔离式自救器；

并在采掘工作面悬挂24便携式甲烷报警仪；

建立健全瓦斯检测监控设备的调校和维护制度，甲烷传感器、便携式甲烷检测仪每班进行一次对照，并有调校和对照记录。

10）对巷道顶部冒落区，要通放排除瓦斯，然后尽量堵好塞严，减少瓦斯积聚的机会和浓度。

11）加强对回采工作面上隅角积聚的瓦斯设风幛或隔墙迫使一部分风流经上隅角排除瓦斯。

12）加强跟班安全员、掘进技术员、瓦检员、采煤队长、掘进带班班长、跟班电工安全知识教育，提高技术素质和业务管理水平，发现瓦斯聚积规程规定，立即采取措施，停工、停产、撤出人员，进行处理。

13）临时停工的地点不得停风，否则必须切断电源，设置栅栏、揭示警标，禁止人员进入，并同时向矿调度室报告，停工区瓦斯和二氧化碳浓度达到3%或其它有害气体浓度超过规定时立即处理，必须在24小时内封闭完毕。

14）严格执行入井人员检身制度，出入井人员登记制度，严禁携带火种入井。

15）消灭明火、明电照明、明火明闸刀开关。

严格执行放炮作业规程作业，严禁采用明炮、糊炮、炮眼深度低于《煤矿安全规程》规定放炮。

16）严禁使用非矿用电缆，严禁出现羊尾巴或破损电缆，严禁在井下拆卸、敲击矿灯，如有灯锁失效、灯线破损、灯头密封不严、灯头玻璃破裂，严禁使用。

17）加强电器设备的管理，杜绝失爆设备入井，严禁设备带病运行、带电变迁。

严禁使用地面中性点直接接地的变压器直接向井下供电，井下电器设备必须具有三大保护装置。

18）井下电焊特殊作业时，必须制订特殊安全技术措施，报矿总工审批后，方可进行井下电气焊特种作业。

19）利用每旬逢“6”日为隐患排查活动，对井下存在的通风不合理、瓦斯治理盲区落实责任，按“五定”原则严格进行整改。

5.4顶板管理

1）认真落实跟班人员对作业现场进行安全监督检查责任，坚持“先安全后生产，不安全不生产”的原则。

2）按照要求在井下个作业地点配备一线监督员，加大现场监督指导安全生产工作。

3）严格按照“三大规程”和安全措施进行作业现场安全监督检查和安全管理，由安监科监督各种规章制度和规程措施的贯彻执行情况。

4）加强对作业现场人员、工程、顶板管理安全防护意识教育，提高其安全防范思想。

5）对作业现场实行安全确认，各岗位作业人员严格按作业规程和操作规程文明规范作业和操作，使各种作业活动必须在安全条件下进行。

6）回采工作面严禁放煤和移架同时作业，两者作业地点间距相隔不少于15米。

7）作业地点开工前，必须在作业地点附近备足钎椽、椽子和梢子等仿冒顶材料，统一码放指定地点，且不影响通风行人。

8）严格落实采掘工作面工程管理制度，做到支架应山有力，对变形支架及时替换，失修巷道及时维护。

9）开工前，必须严格执行“敲帮问顶”制度，人员站在安全地点用长柄工具将顶帮的活矸、聋煤、片帮等一切不安全隐患处理掉，确保安全后，方可开工。

10）现场人员必须经常检查顶板，煤壁，支架等情况，严禁空顶距准超过作业规程规定。

11）发生片帮、冒顶的空帮、空顶部分，要充满填实，用支护材料接顶，以减少对巷道的压力。

12）遇到地质复杂顶板破碎易冒顶时，应先对顶部注水8～16小时后，方能进行施工。

13）掘进施工时，必须使用前探梁作临时支护，所有作业人员必须随时观察自己所处位置的安全情况，确保安全作业。

14）工作面必须支架垂直顶板或有一定迎山角，控制好采高，杜绝支架有倒、歪、咬现象。

15）工作面，采空区顶板随支柱前移自行垮落充填采空区，放顶步距1.0m。

工作面内采用及时支护，保证支架初撑力达到规定240KN。

16）如果顶板破碎，必须采用及时支护，如果工作面顶板破碎、片帮达800mm时，必须加密支柱进行支护。

17）加快工作面推进速度，缩短煤墙暴露时间，以减少片帮、冒顶可能。

18）所有人员必须熟知大面积冒顶预兆：

顶板压力急剧增大，变形，安全阀大量卸载，大立柱下缩、下沉；

煤壁松软，片帮严重，顶板掉渣增多，漏顶、片帮频繁，局部冒顶频繁增加；

顶板裂隙增大，出现淋水或淋水增加。

19）工作面应达到动态质量达标，确保工作面“直、净、畅通”。

20）工作面过地质构造带时加强顶板支护，认真落实跟班人员现场监督检查职责，发现隐患及时处理。

直接顶破碎、煤墙片帮时，要及时伸出伸缩梁护顶，或采用架顺山棚配合走向梁、打贴帮柱等措施及时进行支护处理。

支柱端面距超过规定时及时用荆笆、芊椽支护，或根据现场情况打点柱、抬棚支护。

5.5工程地质方面

1）由地测人员结合井下采掘实际定期对矿区地面进行巡回排查，发现问题及时处理。

2）优化采掘设计，严格控制矿产资源开发对矿山地质环境的扰动和破坏，最大限度地减少或避免矿产开发引发的矿山地质环境问题；

3）定期开展矿山工程地质综合治理排查活动，组织人员对采动破坏引起的地面塌陷、地裂缝进行恢复治理，修复耕地、林地等土地资源生态功能；

4）开展地质灾害预警监测工程，包括灾害隐患点的监测、开采工作面的地表变形监测、地下水水环境的动态监测等内容；

5）建立地面塌陷地裂缝监测预警系统，对已开采地区树立地面警示牌，指定监测人员和巡查人员，定期开展地质灾害预警。

6）对矿区地面塌陷及地裂缝进行治理，对破坏民居进行拆除并开展生态修复工程，被破坏土地资源进行生态修复，对受采矿影响的村庄进行动员搬迁。

7）按照开采进度及地表变形稳定时间，对接替采区开采出现的地面塌陷、地裂缝等地质灾害进行治理；

8）结合地面塌陷地裂缝治理工程，根据矿区居民需要，科学设计，合理部署取土坑、耕地、道路、排水沟工程，采取复垦措施，恢复矿区土地资源。

9）结合地面塌陷地裂缝治理工程和土地资源恢复工程，科学布局、合理规划，采取绿化等工程措施，恢复矿区地形地貌景观和生态环境。

10）开展《北和三井矿矿山地质环境保护与恢复治理方案》修编工作。