防治水工程设计方案和施工安全技术措施标准范本.docx

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防治水工程设计方案和施工安全技术措施标准范本

解决方案编号：

LX-FS-A27760

防治水工程设计方案和施工安全技术措施标准范本

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防治水工程设计方案和施工安全技术措施标准范本

使用说明：

本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。

资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。

　　第一章 矿井概况

　　一、矿井概述

　　1、矿井基本情况

　　根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发［2009］62号《关于晋中市榆次区煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》，山西榆次官窑煤化有限公司和山西榆次惠安煤业有限公司进行兼并重组整合，重组后煤矿企业预核准名称山西榆次官窑煤业有限公司（以下简称官窑煤业），隶属于晋中市榆次乌金煤炭投资有限公司，重组后井田面积3.9244km2，批准开采6-15#下煤层，核准生产能力为900kt／a。

　　2、位置、交通

　　山西榆次官窑煤业有限公司位于榆次区城北约22km处的乌金山镇平地泉村村北，隶属乌金山镇管辖，其地理1座标为东经112°44′38″-112°45′21″，北纬37°50′55″-37°52′19″。

井田位于晋中市北东约22km,南距太（原）～石（家庄）铁路线榆次火车站约22km，西距太原市20km，榆（次）～罕（山）公路从井田西部通过，至晋中市直距约18km，由峪头出入口并入太（原）～旧（关）高速公路，交通极为方便。

　　二、水文地质概况

　　本井田位于晋中新生代盆地北缘，呈典型的中山地带，田内沟谷切割深，坡度大，地形较复杂。

整体呈现中东部高,西部低,井田的最高点位于原惠安煤业的东南部，标高为1392m，最低点位于井田西南部沟谷中，标高为1090m，最大相对高差302m。

　　本井田内无大的地表水系，本区属黄河流域汾河水系潇河支流，井田内沟谷切割较深，中部有一条较深的沟谷，受大气降水控制，均为季节性流水，旱季干涸，雨季有间短水流。

雨季洪水及矿坑排水从南部流出，汇入榆次区的潇河。

　　三、井田充水因素

　　大气降水、老窑积水、顶板裂隙含水层是矿床充水的主要因素。

该矿井周边有老窑采空区，容产生积水，在掘进过程中，容易发生老窑透水、突水现象。

矿区内15#下煤层之上为15#煤层采空区，采空区有积水，从底板等高线图看中部向斜轴部低，南部的局部地区也低，易于积水，下一步开拓、回采到这些采空区附近时要注意其积水。

　　四、 水害防治

　　1.矿井开拓工程及层位选择

　　矿井采用斜井单水平开拓，主斜井、副斜井、行人斜井进风，回风斜井回风。

水平标高+1100m，该水平设辅助水平，水平标高+1144m。

15#下煤层由主水平开采，13#煤层由辅助水平开采。

工业场地布置主斜井、副斜井、行人斜井、回风斜井4个井筒，主斜井倾角18°，斜长275m，净断面7.30m2，装备带式输送机、洒水管路等，担负矿井原煤提升任务，兼进风井。

副斜井倾角20°，斜长389m，净断面12.64m2，井筒铺设单轨，担负矿井辅助提升任务，兼进风井及安全出口。

行政办公区布置一进风行人斜井，倾角9°，斜长594m，半圆拱粗料石砌碹，净宽3.6m，净断面积10.81m2，井筒内安设有架空乘人装置，主要担负矿井上下人员、进风任务兼安全出口。

风井场地布置1个回风斜井，倾角16°，斜长266m，净断面14.42m2，井筒设台阶、护手，担负全矿井回风任务兼安全出口。

　　矿井主水平和辅助水平以一组采区巷道开拓井田内15#下和13#煤层，每组大巷均由运输、轨道、回风三条大巷组成。

大巷以锚喷支护为主，局部过破碎带时采用混凝土砌碹支护。

　　2、采区巷道布置及准备

　　井田内主水平划分为三个采区，辅助水平划分为两个采区。

采用盘区式开采，采煤工作面顺槽直接同采区巷道相通。

　　设计主水平15#下煤层布置一个综采工作面，一个综掘工作面、一个炮掘工作面；辅助水平13#煤层布置1个综采工作面，一个综掘工作面、一个炮掘工作面；采煤工作面采用全部垮落法管理顶板。

　　矿井达产时，矿井配备2个综采工作面，2个综掘工作面、2个炮掘工作面，采掘比2：

4。

　　3、采掘工程采取的防治水措施

　　根据井田地质水文资料和开采煤层的赋存状况，必须打超前钻孔探水，做到“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”，并采取其它防治水措施。

（1）巷道过断层或在其附近开采时，要采取探放水措施，探清其范围并留有足够的安全煤柱，采取“探、放、堵、截、排”综合防治措施。

　　1）必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则；

　　2）发现疑似积水区域，严格按规定对积水区域进行探放。

　　3）相邻矿井的分界处，必须留防水煤柱，在断层两侧留防水煤柱；

　　4）采掘到探水线位置时，必须探水前进；

　　5）每次降雨后，应及时观测井下水文变化情况；

　　6）采掘工作面或其他地点有突水预兆时，必须停止作业，采取措施，撤出所有受水威胁的人员；

　　7）矿井必须做好采区、工作面水文地质探查工作；

　　8）探放水工作必须有专人负责；

　　9）生产中对小型突水采用强排的方式进行排放，但也应建立对较大突水情况的封堵措施，以预防较大突水事故的发生。

　　10）采区巷道沿煤层顶底板布置，受煤层起伏影响较大，巷道中会出现积水现象，在生产期间应根据实际情况，在巷道适当位置设置水窝，用小水泵将水排至采区水仓，保障采区巷道运输畅通。

　　11）及时清理巷道水沟，保持其畅通与清洁。

（2）管理措施

　　平时加强防汛宣传，建立探放水管理制度；做好防水计划；成立“雨季”三防指挥部，组织雨季前“三防”大检查；加强职工培训，保证安全生产。

　　（3）物质措施

　　拨出专项资金，专款专用，保证防治水物资供应。

　　第二章　矿井防治水措施

　　一、矿井开拓开采所采取的安全保证措施

　　1、采、掘工程所采取的防治水措施

　　掘进工作面共配备有探水钻机，井下各积水点均设置了小水泵。

　　2、相邻矿界、采区边界、断层、无炭柱两侧、采空区边界、钻孔、煤层露头等，必须留防水煤柱，严禁在各种防水煤柱中采掘。

　　3、必须经常了解相邻矿井开采情况，掌握其采空范围，涌（积）水情况、防止越界开采，造成巷道相互贯通，采空区积水涌入矿井，造成涌（突）水事故的发生；一旦发现煤壁发潮、有水锈等透水预兆，立即采取措施，严防突水及事故的发生。

　　二、防治水煤（岩）柱的留设

　　1、防水煤（岩）柱种类

　　留设防水煤柱的目的是为了截止井上、下各种水源的通道。

确定煤柱尺寸，必须考虑到水源的压力、流量、煤层的赋存状况等各种因素。

　　2.防水安全煤（岩）柱的留设种类

　　主要有断层防水煤柱、井田边界煤柱和采空区边界煤柱等三种。

　　3、防水煤（岩）柱留设

（1）采空区边界煤柱

　　开采前，必须查明采空区开采范围及积水情况，煤柱留设尺寸参考井田边界防水煤柱计算，并且不得小于20m。

（2）导水钻孔煤柱

　　本井田内未发现钻孔导水现象。

但从安全角度考虑，应核实全部钻孔的封闭情况，如发现封闭不良钻孔，应重新封闭，避免钻孔与地面或含水层沟通造成导水。

对不能有效封闭的钻孔，采取留设防水煤柱等有效防治水措施。

煤柱留设尺寸参考导水断层煤柱计算，并且不得小于20m。

　　三、区域、局部探放水措施及设备

（一）探放水原则

　　1、探放水原则

　　采掘工作必须执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，根据矿井的具体条件，遇到下列情况之一时，必须探水：

（1）接近不明井巷、老空时；

（2）接近含水层、导水层和裂隙带等时；

　　（3）接近未封闭、可能突水的钻孔时；

　　（4）采动影响范围内有隔水岩柱厚度不清时；

　　（5）接近水文地质条件复杂地段、情况不明时；采、掘工程接近其它可能突水地段时。

　　2、探放水方法的确定

（1）探水线的确定

　　①老空的探水线

　　对开采所造成的老空、老巷、水窝等积水区，其边界位置准确，水压不超过1MPa，探水线至积水区的最小距离：

在煤层中不得少于30m，在岩层中不得少于20m。

　　在巷道掘进特别是靠近采空区、褶曲、断层、陷落柱等构造时，应切实加强探放水工作，对积水区，虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置时，探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于60m。

（2）井巷通过导水或可能导水断层前，必须超前探水。

探水线（探水起点）至断层交面线的最小距离不得小于25m，水压大于2MPa时应按每增加0.1MPa增加0.5～1m。

（2）警戒线

　　沿探水线外推60～150m为警戒线。

　　（3）探放水钻孔布置

　　1）超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定

　　超前距：

按以下公式计算

　　α=0.5AL

　　式中：

　　α-超前距，m；

　　A-安全系数，一般取2～5，本设计取4；

　　L-巷道宽度（宽或高取大者），为5.0m；

　　KP-煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2；

　　P-水头压力（kgf/cm2），P=40kgf/cm2。

　　则：

α=0.5×4×5×=34.64（m）

　　因此，超前距为30m。

　　允许掘进距离：

每次探放水钻孔施工完毕后，以最短的钻孔长度（水平投影长度）减去超前保护距离之后所剩余的距离。

　　帮距：

取20m。

　　钻孔密度（孔间距）：

坚直扇形面内钻孔间的终孔垂直距不得超过1.5m；水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。

　　3）钻孔布置与孔数

　　①水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。

　　②探水钻孔的最小超前距或帮距不得小于20m。

　　3、探水时采取的安全措施

（1）、探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。

老空积水区高于探放水点位置时，只准打钻孔探放水；探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。

探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

　　钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。

如果瓦斯或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

（2）、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。

　　（3）、探水前，必须加强探水附近巷道的支架背好顶、帮，工作面打上坚固的顶柱，以防高压水冲跨煤（岩）壁和支架。

　　（4）、检查排水系统，应根据预计出水量确定是否加大排水能力，清理水沟、水仓使其畅通和起缓冲作用；

　　（5）、水压较大时