灯盏平水患普查治理示范矿井建设方案.docx

1、灯盏平水患普查治理示范矿井建设方案叙永鑫福煤业有限责任公司灯盏坪煤矿水患普查治理示范矿井建设方案2015年9月目 录1.矿井安全生产现状 - 1 -1.1矿井基本概况 - 1 -1.2矿井生产系统现状概况 - 3 -2.矿井水患治理现状 - 3 -2.1矿井涌水状况 - 3 -2.2相邻煤矿、废弃老窑及采空塌陷 - 5 -2.3矿井水患治理工作概况 - 13 -2.4目前存在的问题 - 16 -3.水患治理示范矿井建设方案 - 16 -3.1加强制度、机构的建设和人员培训。 - 16 -3.2完善防治水装备 - 17 -3.3排水系统的维护 - 17 -3.4加强防治水技术和现场管理工作 -

2、17 -3.5加强技术合作，强化自身科技、管理水平 - 19 -3.6实现水患治理安全生产目标 - 19 -1.矿井安全生产现状1.1矿井基本概况 灯盏坪煤矿属于叙永矿区南东的灯盏坪井田，位于叙永县城138方向，直距约20km。行政区划属叙永县震东乡（见交通位置示意图）。矿山中心点地理坐标：经度：1053439纬度：280214。西面浅部与叙永县马落塘煤矿、古蔺县遂意煤矿相邻。灯盏坪煤矿于2010年12月由省国土资源厅换发新证，编号C510000*0000，有效期至2018年10月。矿区面积为1.9193km2，开采矿种C25、C24、C20、C17下、C17上、C12和C11煤层，开采深度+

3、1060m+770m，生产规模21.0万吨/年，该矿现为生产矿井。矿山拐点坐标见插表1。矿区范围拐点坐标表（1980西安坐标） 插表1点 号XY点 号XY13105135.9635555515.3593102604.9635556576.3623104107.9635555904.35103102667.9635556638.3633103019.9635556798.36113103116.9635556210.3643102058.9635557885.37123103247.9635556365.3653101659.9635558810.38133103709.9635555950.3

4、563101096.9635558542.38143104065.9635555743.3573101536.9635557520.37153104045.9635555804.3583102337.9635556850.36163104878.9635555483.35矿区面积1.9193km2开采深度+1060+770m开采矿种C25、C24、C20、C17下、C17上、C12和C11煤层 灯盏坪煤矿属于叙永矿区南东的灯盏坪井田，位于叙永县中部，相对于县城方向138，直距约20km，行政区划属泸州市叙永县震东乡，主井口直角坐标：X3105060.960，Y35555462.350，Z+76

5、9.037m。矿井至321国道（大纳公路）2km，西距叙永县城25km，北上泸州市约130km，至宜宾市兴文县45km，至宜宾市165km，南至贵州大方164km，东至古蔺县城30km，交通较为方便， 1.2 矿井生产系统现状概况矿井采用平硐开拓方式，共布置有通往地面的井筒2个，分别为+769.037m主平硐及+1121.41m回风平硐。矿井共划分为两个水平，+920m水平为第一水平，+770m为第二水平，共划分6个采区，其中+920m水平由北向南依次划分为二、三、五采区，+770m水平由北向南依次划分为一、四、六采区，目前矿井一、二采区已大部分开采完毕，剩余部分资源矿方已放弃开采，矿井现主要

6、位于三、五采区作业，共布置有1个采煤工作面、2个掘进工作面，即92036采煤工作面、92031运输平巷掘进工作面、5号石门掘进工作面（五采区下部）。2、地层本矿区出露的地层由老到新：二叠系下统茅口组(P1m)，二叠系上统龙潭组(P2l)，长兴组(P2c)，三叠系下统飞仙关组(T1f)，第四系全新统叠统(Q)。3、构造类型矿区位于古蔺复式背斜北翼西段的次级构造洛窝背斜东翼，柏杨坪向斜轴部倾伏端，呈现为一单斜构造。地层倾向由67逐渐转向22，倾角2433。矿区范围内无大的断层和褶曲，巷道中仅揭露较少的小断层，对煤层开采无大的影响。矿区构造属简单类型。4、水文地质灯盏坪煤矿矿坑主要充水水源为大气降水

7、及地表水，煤层顶板的二叠系上统长兴组（P2c）、底板的二叠系下统茅口组（P1m）对煤层开采有直接充水作用。现场调查期间实测矿井涌水量为132.3m3/h，矿井正常涌水量为125m3/h，最大涌水量为357.5m3/h。用水文地质比拟法预测矿井后期开采涌水量：（1）正常涌水量： 407(m3/h)（2）最大涌水量：1164(m3/h)2.矿井水患治理现状2.1矿井涌水状况1、灯盏坪煤矿上方分布有4个已关闭老窑，分别为马落塘煤矿、大地煤矿、团结煤矿、遂意煤矿，灯盏坪煤矿在以往的开采过程中，均不同程度的揭露了老窑，并排放了老窑积水，目前矿井采掘作业区域已远离了马落塘煤矿、大地煤矿、团结煤矿，与灯盏坪

8、煤矿三采区相邻的遂意煤矿老空出水通过灯盏坪煤矿92031工作面回风巷排泄，老窑水对灯盏坪煤矿有一定影响。2、矿井经过多年开采，井田范围内形成了较大面积采空区，实测老空区涌水71.6 m3/h，占矿井总涌水量约54.12%，为矿井主要涌水来源。老空区常年接受降水、地表水以及灰岩裂隙水的补给，作为过水通道的老空区因坍塌、淤塞而形成局部老空积水，洪汛期老空水补给量突然增大而引起淤塞物崩解或积水区发生管涌时，都可能发生老空积水突出。3、矿井煤层底板茅口灰岩大部分地段已被疏干，但在局部受采动影响较小的封闭地段，岩溶发育，富水性强，且具有一定的承压性，该含水层为矿井的开拓巷道主要布置层位，上距矿井开采的C

9、25煤层平均距离为5m，中间为一层含硫铁矿的粘土岩，岩体抗剪、抗压强度均较低，底板岩溶水对矿井的采掘作业有潜在威胁。4、矿井煤层顶板为长兴组灰岩含水层，该层岩溶不发育，以灰岩裂隙含水为主，富水性中等，主要通过煤层开采后形成的导水裂隙向矿井采空区充水，对矿井的开采有一定影响。5、矿井范围内共施工6个钻孔，分别为9-10、10-1512、10-13、11-15、11-16、12-1504号钻孔，因钻孔的施工沟通了各含水层之间的联系，且封孔质量不确定，钻孔水是矿井的潜在水患。防治水措施及建议1、矿井应进一步加强对周边老窑和本矿采空积水区的调查与监测，查明老采空积水区的开采范围和积水情况，标示在矿井井

10、上下对照图上，接近老空区进行采掘作业活动时，严格执行“有掘必探，先探后掘，先治后采”探放水原则。2、主平硐和工业场地做好雨季“三防”工作。3、矿方对岩溶水的防治，应坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，综合应用注浆加固、疏水降压等防治水技术，确保采掘工作面的正常作业。矿井正常地段采煤工作面安全水头值应小于0.5MPa，构造破坏地段应小于0.3Mpa。4、矿井要按规定配置防治水专业技术人员，加强水文地质基础工作。定期开展水害隐患排查，对于查出的水害隐患，要落实责任，采取切实可行的防治措施。在老空区过水通道和地表溪沟等适当位置设立水文观测点，坚持长期观测，及时掌握老空区积水情况和地

11、表溪沟洪水位情况，做到见水害前兆立即撤人。2.2相邻煤矿、废弃老窑及采空塌陷相邻煤矿 灯盏坪煤矿西南侧为已关闭的马落塘煤矿、团结煤矿、大地煤矿、遂意煤矿，南邻榆新煤厂，东侧为箭竹平煤矿。相邻矿井位置关系详见图1-2。（1）榆新煤厂古蔺县榆新煤业有限责任公司榆新煤矿位于灯盏坪煤矿南侧，属于古叙矿区叙永矿段箭竹坪井田，行政区划属四川省古蔺县箭竹乡所辖。古蔺县榆新煤矿由原榆新煤厂、田坝煤矿、园建煤矿整合而成，开采面积0.5299km，登记开采C25、C24、C17下、C17上、C12、C11煤层，开采标高为:+1020m+1350m。井田范围内保有煤炭储量为168.1万t。榆新煤厂现为生产矿井，生产

12、规模9万t/a，设计采用平硐开拓、下山开采方式，设计下山落平标高+1050m，采用机械排水方式，与灯盏坪煤矿相邻部分主要为榆新煤厂的老系统，原主斜井井口标高+1230m，绞车提升，一级提升坡度22o,斜长约240m，落平处标高约+1140m,向东布置C24沿煤运输平巷。二级提升坡度23o，斜长约87m，落平标高约+1100m。根据现场访问，榆新煤厂原老系统积水已通过与榆新煤厂新系统主水仓相连的C20煤层运输平巷排泄，灯盏坪煤矿在两矿相邻边界的+1050m回风平巷内共施工了4个探水钻孔，未发现有老空积水现象。（2）箭竹平煤矿箭竹平煤矿批准开采C11、C17上、C17下、C20、C24和C25等6

13、层煤，开采深度+300m+1000m，矿区范围由120号拐点圈定，面积9.7084km2；矿井保有地质资源量35930kt。设计生产规模45万t/a。矿井采用立井与斜井综合开拓方式。主立井井口及工业场地位于玉林沟（主立井口坐标：X=3101712，Y=35560518，Z=+1100），全矿共划分为+650m、+450m、+300m三个水平；在开采西翼靠近井田边界上部资源时由于水平垂高较大，在+650m水平设置+900m辅助水平。该井田水文地质条件为地表、地下水排泄条件好，补给条件差。水文地质类型属于以底板进水为主的岩溶充水矿床。图1-2 相邻矿井位置关系图废弃老窑及采空塌陷 1、老窑分布情况

14、灯盏坪煤矿周围有4个已关闭矿井。由东向西依次为遂意煤矿、大地煤矿、团结煤矿、马落塘煤矿。矿井周边老窑历史开采及水患现状详见表1-3及现场照片1、2、3、4。（1）遂意煤矿遂意煤矿位于现灯盏坪煤矿三采区上部，原矿区范围由8个拐点坐标圈闭而成，开采面积0.3284 k，开采C24、C20煤层，准采标高+1080m+1225m，实际生产规模6万t/a。原矿井采用平硐+暗斜井开拓方式，主井口标高+1157m，采用机械排水方式，实际最低开采标高已达+1063m，为越界开采，其布置的+1060m运输大巷与灯盏坪煤矿布置在C20煤层中的92032工作面回风平巷（标高为+1052m）相隔约25m。该矿已于20

15、13年关闭，现场踏勘时，主平硐有少量流水，井下布置在C20煤层中的+1060m运输大巷与灯盏坪煤矿92032工作面回风平巷已通过沿煤斜巷贯通，该斜巷长约2m，宽约0.8m，斜长约25m，为遂意煤矿老空水的主要泄水通道，现场调查时，遂意煤矿+1060m运输大巷内无积水，该老窑通过其原有的东翼回风井、老空区、贯通斜巷向灯盏坪煤矿大量漏风，实测回风井漏风量约240m3/min。（2）团结煤矿团结煤矿位于现灯盏坪煤矿二采区上部，原矿区范围由7个拐点坐标圈闭而成，开采面积0.085 km2，开采C25、C24、C20、C17下、C17上、C12煤层，准采标高+1200m+1080m，生产规模2万t/a。

16、原团结煤矿采用平硐+暗斜井开拓方式，主井口标高+1087m，据访问，该矿共布置有两个采煤运输巷道，一水平巷道标高（+1064m+1200m），二水平巷道标高（+1038m+1064m），该矿已于2005年关闭，关闭前主要开采C20和C12煤层。2009年11月，灯盏坪煤矿在92021回风平巷利用钻探方式揭穿了团结煤矿采空区，排放了采空区积水，现场调查时+1087m主平硐有水涌出，根据调查访问得知，主平硐流水主要来自于主平硐揭穿的长兴灰岩裂隙出水，近两年曾有部分人员通过该平硐入井偷盗石笋，2015年古蔺县曾组织民兵入井进行搜查，并封闭了该井口。（3）大地煤矿大地煤矿位于灯盏坪煤矿二采区上部，原矿

17、区范围由4个拐点坐标圈闭而成，开采面积0.09 km2，开采C24、C20、C17煤层，准采标高+1200m+1080m，生产规模2万t/a。原大地煤矿井口标高+1093m, 采用平硐开拓上、下山开采，实际开采区域超出了矿界范围，根据现场访问，灯盏坪煤矿在布置原+920m回风石门、+1060m回风石门时均揭穿了大地煤矿采空区， 72012回风平巷内利用钻探方式揭穿大地煤矿采空区，排放了采空区积水。该矿因资源枯竭，于2005年关闭，现硐口封闭，无积水流水现象，井下积水主要从老空区下渗至灯盏坪煤矿排出。（4）马落塘煤矿马落塘煤矿位于原灯盏坪煤矿12采区上部（、勘探线之间），原矿区范围由8个拐点坐标

18、圈闭而成，开采面积0.3 km2，开采C25、C24、C20、C17煤层，准采标高+903m+1022m，生产规模3万t/a。原马落塘煤矿采用平硐开拓、上下山开采，主平硐标高为+931m，实际开采区域超出了矿区范围，根据现场访问，灯盏坪煤矿在布置原12采区掘进上山煤切眼时揭穿了马落塘煤矿巷道，排放了采空区积水。该矿因资源枯竭，已于2010年关闭，现硐口封闭，有少量井下水流出，部分井下积水从老空区下渗至灯盏坪煤矿排出。现场照片1 遂意煤矿主井口现场照片2 团结煤矿主井口现场照片3 大地煤矿主井口现场照片4 马落塘煤矿主井口 表1-3矿井周边老窑历史开采及水患现状野外编号坐标：X开 采煤 层开拓方

19、式开 采 标高 范 围井口标高（m）水文情况坐标：Y遂意煤矿3102256C20、C24平硐+暗斜井一水平开采标高（+1070m煤层露头）,二水平巷道标高（+1063m+1070m）。+1157老空水通过灯盏坪煤矿92032工作面回风平巷排泄，流量约16.5m3/h。35556941团结煤矿3102718C11、C20平硐+暗斜井平硐揭煤后布置两个采煤运输巷道，一水平开采标高+1064m+1200m,二水平开采标高+1038m+1064m。+1087主平硐有水涌出，流量约20m3/h，主要来自于主平硐揭穿的长兴灰岩裂隙涌水。35556907大地煤矿3103041C24、C20、C17平硐平硐揭

20、煤后向南布置采煤运输巷道约900米，主采C20煤层,批准开采标高+1075m+1160m。+1093采空区裂隙水向下渗透进入灯盏坪煤矿坑道。35556097马落塘煤矿3102718C25、C24、C20、C17平硐平硐揭煤后布置两个采煤运输巷道，一水平巷道标高+930m,二水平巷道标高+904m。+931自身采空区水流出该井口，流量约10m3/h，其它采空区水向下渗透进入灯盏坪煤矿坑道。355569462、采空区塌陷矿区范围内C11、C20、C25煤层为矿井主采煤层，形成了较大面积老空区，C17上、C24煤层少量动用，整个井田范围内已形成老空区面积约1374382m2。本次现场调查，地表未发现

21、采空区塌陷现象。矿井未实施过工程治理措施。以往地质工作 （1）1956年4l2月，西南煤田地质局地质七队，提交了川黔羊磴古蔺煤田地质勘探报告。（2）1956年冶金部川鄂分局603队在区内进行了以铁矿为主的地质调查。（3）1973年省煤田地质局135队在区内开展了普查找煤，提交了四川省叙永矿区普查(找煤)报告。（4）19741976年省煤田地质局135队在区内对箭竹坪、灯盏坪井田进行详查工作，提交了四川省古叙煤田箭竹坪、灯盏坪井田地质详查报告。（5）1990年3月1991年11月，省煤田地质局135队在灯盏坪井田开展了精查工作，并于1991年l 2月提交了四川省叙永县川南煤田叙永矿区灯盏坪井田勘

22、探（精查）地质报告。四川省矿产储量委员会于1992年5月15日以川储决字（1992）10号文（审查批准四川省叙永县川南煤田叙永矿区灯盏坪井田勘探（精查）地质报告的决议书）批准了该报告。决议书认为本次工作对井田的勘查程度达到了勘探的要求，同意批准报告作为开采设计的地质依据。批准平衡表内A+B+C级储量31 23万吨，其中A级238万吨，B级518万吨，C级2367万吨，其中A+级756万吨，占A+B+C级储量的24。（6）2004年4月省地矿局113地质队对叙永县灯盏坪煤矿、马落塘煤矿、大地煤矿越界开采资源储量进行调查，并提交了调查报告。（7）2004年12月四川省地质矿产勘查开发局一O六地质队

23、受矿山业主委托，对该矿山进行了资源储量核查检测工作，提交了四川省鑫福矿业集团有限公司叙永灯盏坪煤矿资源储量核查检测报告。（8）2006年12月四川省地质矿产勘查开发局113地质队受矿山业主委托，对该矿山进行了资源储量核查检测工作，提交了四川省鑫福矿业集团有限公司叙永灯盏坪煤矿2006年资源储量核查检测报告。（9）2011年12月，四川省安全监管局（四川煤监局）安全技术中心为该矿开展了第一轮水患现状调查工作；2014年7月，四川省煤田地质工程勘察设计研究院为该矿开展了第二轮水患现状调查工作。3、断层水矿区范围内无大的断层和褶曲，巷道中仅揭露较少的小断层，对煤层开采无大的影响，因此断层水对矿井水害

24、影响较小。根据四川省煤矿矿井水患现状调查技术要求川安监2014173号文中附件二（四川省煤矿矿井水患分类方法一览表）、三（四川省煤矿矿井水患危险性分级标准），断层水属于5大类中的2亚类，即断层将地表水或采空水或含水层富水带与井巷沟通，该项水患危险性为有危险级（级）。4、岩溶水根据现场调查访问，井田内外出露的地层中，在灰岩发育的三叠系下统嘉陵江组至二叠系下统茅口组之间，各岩层组均不同程度的发育着地表泉点、落水洞、溶洞及地下暗河，矿区内、外地表分布泉点若干处，主要位于三叠系下统飞仙关组(T1f)中，流量一般在0.150.66L/s，矿井在生产掘进过程中也发现了多出溶洞（底板茅口灰岩，本次访问3处，

25、现已密闭），但未见含水溶洞，矿井一般采取改道的方式绕过。矿井现布置于底板茅口灰岩中的+920m水平运输大巷（位于三、五采区之间）多处有岩溶裂隙水呈股状涌出，总涌水量约42m3/h。矿井底板茅口灰岩在地表出露地段接受大气降雨直接补给，或以漏斗、落水洞等方式接受大气降水垂直渗入补给，并实现其延伸发育，生产揭露资料表明，矿井由于采用平硐上山开采，且开采年代久远，开拓工程已揭露了大部分区域，地下水的平衡被打破，生产揭露的岩溶溶洞多为无水溶洞，漏风严重，但在局部岩溶裂隙发育、受采动影响较小的封闭地段仍有岩溶突水事故发生的可能。矿井开采的25号煤层距离煤层底板茅口灰岩平均距离约5m，底板为一层含硫铁矿的粘

26、土岩，岩体抗剪、抗压强度均较低，加上厚度较薄，有可能出现茅口组灰岩承压岩溶水击穿底板而溃入采掘区的危险。根据煤矿防治水规定附录五公式： 式中 M-底板隔水层厚度，取5m； p-安全水压，MPa； Ts-临界突水系数，MPa/m。 Ts值应当根据本区资料确定，一般情况下，在具有构造破坏的地段按0.06 MPa/m 计算，隔水层完整无断裂构造破坏地段按0.1 MPa/m 计算。根据计算在正常地段采煤工作面安全水头值应小于0.5MPa，而在构造破坏地段应小于0.3MPa。根据四川省煤矿矿井水患现状调查技术要求川安监2014173号文中附件二（四川省煤矿矿井水患分类方法一览表）、三（四川省煤矿矿井水患

27、危险性分级标准），岩溶水属于3大类1亚类，即岩溶发育、岩溶水丰富，该项水患危险性为较危险级(级)。5、钻孔水矿井范围内共施工6个钻孔，分别为9-12、10-1512、10-13、11-15、11-16、12-1504号钻孔，因钻孔的施工沟通了各含水层之间的联系，且封孔质量不确定，钻孔水是矿井的潜在水患。根据四川省煤矿矿井水患现状调查技术要求川安监2014173号文中附件二（四川省煤矿矿井水患分类方法一览表）、三（四川省煤矿矿井水患危险性分级标准），钻孔水属于6大类中1亚类，即钻孔封孔质量差或位置、封孔质量不明，该项水患危险性为有危险级（级）。2.3矿井水患治理工作概况（一）、水文地质补充调查和

28、勘探 根据四川省安全监督管理局、四川煤矿安全监察局于2010年6月出台的关于印发“四川省煤矿防治水细则”的通知（川安监【2010】157号），细则要求全省煤矿企业均要开展煤矿水患现状调查工作，水患现状调查工作必须严格按照 “关于印发四川省煤矿水患调查技术要求的通知（川安监2014173号）”中的技术要求执行，各煤矿水患现状调查工作每三年进行一次。叙永鑫福煤业有限公司灯盏坪煤矿按照相关规定于2014年7月开展了矿井水患现状调查工作，矿井自上一轮水患现状调查至今的近一年多时间里，由于矿井人员组织结构、开拓开采情况及所面临的水患威胁均发生了较大变化，矿井原有的水患现状调查报告已不能真实反映灯盏坪煤矿

29、当前水患现状，所以委托四川省煤田地质工程勘察设计研究院对我矿水文地质进行调查，并于2015年9月编制完成了叙永鑫福煤业有限公司灯盏坪煤矿矿井水患现状调查报告。根据报告反映的矿井情况，专家组同意将叙永鑫福煤业有限公司灯盏坪煤矿列入较危险级（级）。该报告通过开展煤矿区地面1：5000地质、水文地质调查及井下水文地质调查及编录工作，基本查明矿井水文地质条件，分析判断矿井主要水患及其透（突、溃）水水害水源、过水通道及透（突、溃）水容易发生的部位，提出矿井防治水的具体建议措施，为煤矿企业制定矿井防治水方（预）案和进一步做好矿井防治水工作提供必要的水文地质资料。（二）、防治水机构、人员和制度建设根据矿山文

30、件叙鑫灯煤【2015】47号矿井设置了以主要负责人（矿长）为组长的地测防治水领导小组，具体负责矿井防治水工作。组 长：彭锐贤（矿长）副组长：王启才（总工）、范启开（生产矿长）成 员：胡兴尧（安全矿长）、罗德刚（机电矿长）、钱永中（副总工）、黄伟（生技科长）、邱旭（机电科长）、胡林（安监科长）、罗德春（探水队长）矿井现目前防治水以钻探为主，配置2台探水钻机，成立了探水队伍，矿井配备了4名探放水工。矿井目前井下水文观测点布置位置较为合理，基本涵盖了矿井主要的出水点，建立了相关探放水管理制度和机构。通过这些制度在日常工作中的落实，进一步规范了灯盏坪煤矿防治水管理工作灯盏坪煤矿对职工进行防治水知识的教

31、育和培训，保证职工具备必要的防治水知识，提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力，以确保矿井防治水计划的顺利实施以及矿井安全生产。（三）、防治水基础工作灯盏坪煤矿在生产过程中，按照煤矿防治水规定的相关要求，做了大量的基础工作。1、对矿井井下水文地质情况进行及时的观测，编录了各井筒实测水文地质剖面（素描）图，对各含水层进行了详细的描述：建立了井筒涌水量台账，涌、突水点台账，断层、岩溶构造观测卡片，对突水点进行了详细的观测记录，建立了突水点观测卡片。对开拓巷道按照煤矿测量规程的相关规定进行了精确测量，绘制了采掘工程平面图、井上下对照图、矿井综合地质及水文地质图，矿井水文地质柱状图、矿井水文地质剖面图等并按巷道实际揭露情况按月修订，所有台账资料和图件均数字化保存。2、在矿区地面，灯盏坪煤矿定期对地面排水涵洞进行了观测，对地表水文地