金鑫煤矿中长期(3年)防治水规划

金鑫煤矿 煤矿中长期(3年)防治水 2014 煤矿中长期(3年)防治水规划 为做好矿井防治水工作,确保煤矿安全生产,按照当前与长远相结合、局部与整体相结合的原则,根据本矿井地质及水文地质条件,结合金鑫矿建井初步和未来5年金鑫矿的采掘生产接续情况,特编制本规划。 一、矿井生产概况 金鑫煤矿位于呼伦贝尔市拉布大林煤田,行政区划隶属于内蒙古自治区额尔古纳市。井田内可采煤层及局部可采煤层3层, 4-1#、5-1#、6-2#煤层,其中6-2#、5-1#煤层为大部可采煤层,4-1#为局部可采煤层。 4-1#煤层:位于第三岩段的4煤组中部,北部被剥蚀,向北出露,发育面积1.0390Km2,发育范围内大部可采煤层。煤层可采厚度0.86~ 2.87m平均1.95m,可采范围内厚度变化较小,结构简单,煤层顶板为粉砂岩或泥岩,底板为粉砂岩;煤层的埋藏深为37.93~73.90m,平均为60.95m左右。属较稳定煤层。 5-1#煤层:位于第二岩段的5煤组顶部,北部边缘被剥蚀,发育面积1.0390Km2, 发育范围内全区可采。煤层可采厚度2.32~4.23m 平均2.99m,厚度较稳定,结构简单-中等,煤层顶板为粉砂岩或泥岩,底板为粉砂岩;煤层的埋藏深为26.79~219.27m,平均为94.70m左右。与4-1#煤层间距为16.35~41.60m,平均为28.50m左右。属较稳定煤层。 6-2#煤层:位于第一岩段的5煤组中部,全区发育。可采面积 1.198Km2, 发育范围内为全区可采。煤层可采厚度 2.1~2.3m平均 2.2m,厚度较稳定,结构简单无夹矸,煤层顶板为粉砂岩或泥岩,底板为粉砂岩;煤层的埋藏深为52.18~251.73m,平均为89.56m左右。与5-1#煤层间距为100~110m,平均为105m左右。属较稳定煤层。 煤种为长焰煤。井田构造简单,岩层倾角20°左右,且变化不大,基本为单斜构造。煤层瓦斯含量低,属低瓦斯矿井,煤层易自燃,井田水文地质条件属中等复杂,水文地质类型为一类二型,地质条件属简单类型,环境地质条件亦属中等类型,矿床开采技术条件勘查类型为中等类型(Ⅱ)。 矿井采用斜井开拓方式。工业场地现有主斜井、副斜井两条井筒,担负矿井的主、辅提升和通风任务,现开采的6-2#号煤层,开采水平高程+530m--+445m,开拓系统简单、合理。由于井田面为N型受F17和F15断层的影响,根据矿井开拓布置,划分为三个采区,目前只开拓一采区,采用走向长壁后退式回采方法。煤层间的开采顺序为自上而下,同一煤层的开采顺序为由浅至深。 1.矿井生产及采区布置 矿井未来3年内主采煤层为6-2#煤层并且在现已开拓的一采区范围内,该采区中无4-1#煤层,5-1#煤层也已采完。主井、副井沿5-1#煤层做至483水平,自5-1#煤层向后做两条石门与6-2#煤层连接, 在6-2#煤层做两条上山与两条石门连接,由其上山向东翼布置采面,可形成2~3个回采工作面。工作面均沿煤层走向布置前后顺槽,沿煤层倾向布置工作面。 2.矿井排水系统 矿井设有井底水仓,位于井底车场附近。水仓分甲、乙水仓,水仓容积930 m3。水泵房配有D85-45×5水泵3台,1台在用,1台备用,1台检修,矿井最大涌水量为60m3/h,,排水管路采用φ159×4.5mm 无缝钢管2趟敷设至地面。井下各采掘工作面及主要涌水地点均设有排水沟,将积水排至井下水仓,在由水泵排至地面。泵房设有两个安全出口,一个出口与主井大巷相连,通道内设有既能防火又可防水的密闭门一道。另一个通道与辅助斜井相连,遇有水患时,人员可由该通道撤至地面。各采区涌水通过石门大巷均自然流入井底水仓。 主,备泵完好工作正常及两排水管路畅通,矿井24小时涌水量,在主,备水泵联合排水情况下,可在5小时20分排出,矿井24小时涌水量主排水可用10小时40分排出,与水泵排水记录吻合。满足矿井设计规范的要求,符合《煤矿安全规程》中的“工作和备用水泵的总能力,应在20h内排出矿井24h的最大涌水量”的规定要求。根据我矿水文地质条件和预计最大涌水量来看,排水系统具有足够的抗变防灾能力。 二、矿区水文地质特征 矿区位于盆地中北部,区内地势较低,地下水主要补给来源为大气降水,主要补给期为7-8月份的雨季和4-5月份的春汛。 1、含水层 (1)第四系孔隙含水层 第四系孔隙含水层广泛分布,厚度5.40-26.19m,平均13.00m,由东向西变厚,由砂砾石、中、粗砂等组成。地下水位一般13--21.70m,含水性较好。据邻区抽水试验资料:含水层单位涌水量q=0.331L/s.m,渗透系数k=6.101m/d,地下水水位标高607.5m,水化学类型为HCO3-Cl-Na-Mg型水,矿化度为0.562g/L水力性质为承压水。为本区居民生活的主要取水层位。 (2)煤系裂隙、孔隙含水层 岩性主要为灰-深灰色中、粗砂岩、细砂岩,凝灰质或泥质胶结,厚度一般为17-85m,据邻区抽水试验资料:单位涌水量q=0.0216-0.0390L/s.m,渗透系数k=0.0694--0.13m/d,水位标高为608.072m,水化学类型为HCO3-Cl-Na-Mg型水,矿化度0.666-0.683g/L,水温5℃,为承压水。 该地层在钻探过程中有涌水现象,钻孔揭露该含水层,具有承压涌水现象,层位岩性为粗砂岩,水头高6-7m,初期最大涌水量86T/h,后逐渐变小。 2、隔水层 (1)第四系隔水层 该地层由第四系粘土、砂质粘土组成,在区内广为发育,厚度2-30米,平均13米,发育规律由北向南逐渐变厚;同时本区处于亚寒带气候区,永冻层广为发育,其厚度3-15米,其冻结地层基本上 为第四系粘土、亚粘土层,起到了良好的隔水作用。 (2)煤系地层中的隔水层 煤系地层中,各岩段中间存在厚层的粉砂岩、泥岩,厚度一般40-120米,由北向南逐渐变厚,起到较好的隔水作用。 3、断层导水性 报告涉及范围内有断层3条,分别为F15、F16、F17等。 据调查资料金鑫煤矿开采的4-1号煤层,煤层平均厚度1.95m,煤层倾角15-22度,见煤深度平均约60.55m,采掘中正常涌水量30-40T/h。采矿导通断层后突水导致停产,水位距地表37m,抽水量150T/h,历时2个月水位下降30m。由此可以推知本区断层导水,本区由于没有针对断层的抽水试验资料,在今后的工作中应补充这部分工作,以充分查明断层的水文地质特征。 4、勘查区大气降水、地表水及地下水的关系 由于本区内煤系地层顶部普遍发育一层粘土、亚粘土层,具有较强的隔水作用,不易于地表水及大气降水的入渗,勘查区大气降水、地表水及地下水的关系不密切。 5、地下水补给、径流、排泄条件 区域内第四系潜水主要的补给来源为大气降水、地表水体;大气降水沿第四系砂层裸露区入渗补给第四系含水层,在第四系含水层中径流;一部分地下水以蒸发的方式排泄,一部分以地表径流的方式排泄于下游地区。 煤系含水层的补给来源一是大气降水通过煤系地层露头的直接 渗入补给,二是由第四系地层层越流补给或通过断层补给,在含水层中径流,排泄于下游地区。直接充水含水层和间接充水含水层地下水的补给来源:1、为本地层的侧向补给。2、为各含水层之间和断层的导通。3、为煤系地层露头接受大气降水的直接补给。径流方式为顺层径流,排泄于下流地区或顶托排泄于第四系地层层。 在矿床强烈的疏干条件下,地下水的补径条件会发生很大变化,含水层之间的天窗和断层将会成为矿床开采中的主要突水部位和层段,从而导致矿床水文地质条件发生改变,趋于复杂。 综上所述,本井田为以孔隙含水层为主的矿床,主要可采煤层的直接充水含水层的单位涌水量q<0.1L/s.m , 《煤、泥炭地质勘探地质勘探规范》DZ/T0215-2002将本井田的水文地质勘查类型划分为水文地质条件简单的孔隙充水矿床既一类一型。 三、防治水规划 (一)中长期防治水规划 1、矿井排水系统建设。中长期期间重点建设、完善采区井底排水系统。排水系统建设规模要满足矿井排水要求。 2、地下水位动态变化及矿井涌水量动态观测建设。 3、矿井“三带”观测及断层导水性研究: 查清矿区导水冒落孔隙带发育高度及断层导水性。导水冒落孔隙带发育高度是煤层开采顶板涌(突)水害发生的基础。查明工作面冒裂带高度范围之内的含水层段的赋水性,采取相对应的防治水措施,保证工作面回采时期的安全生产。对井田内断层的导水性也有待于研究和证实。 4、完善矿区地表防水系统建设,及时掌握地表动态水变化情况 (二)具体措施 1、地面防治水规划 1)主井斜井口地段为砌碹,辅助斜井井口地段要用砌碹或红砖砌筑严密,井口外部地段要用黄土培好,必须做到能防御水流的冲刷,需要挖设排水沟和下部水沟连通,保证水流及时排放,同时在雨季到来之前,要备足足够的编织袋和黄土以便挡水备用。 2)对两斜井周边场地,要进行清理和平垫压实,疏通厂区的排水沟,对井田范围内回采塌陷所造成的地面孔隙进行检查、充填、疏通、压实,要保证水流畅通和不渗入井下。 3)风井口地势较高,但也要对井口周边进行清理干净,疏通好水沟,经常检查防洪设施,保证洪水能及时排放。 4)主扇风机房周边要做到经常检查,采取措施防止大雨冲刷坏主扇房、值班室和风井口的各项通风设施,主扇值班人员要做到勤检查、勤汇报,防止出现淹井和损坏通风设施。 5)在雨季到来之前,对地面的排水沟和采空区塌落地带要进行一次全面检查,排水沟必须提前疏通好,采空区塌落区域进行用黄土充填平、压实,防止雨水积聚和通过裂隙渗入井下。 6)在雨季到来之前要备足防洪设施和材料,成立防洪领导小组,安排领导轮流值,随时掌握水情,发现险情及时采取措施。 7)在桃花水到来之前,要提前把地面排水沟疏导畅通,做好值班和昼夜巡视,排水设备检修好,及时将地面的各塌落坑积水排出,避 免淹井事故的发生。 8)每年应对防洪坝、防洪沟、阻水坝进行维修、加固,以保证排水渠道畅通无阻。 9)严禁将矸石和垃圾堆放到洪水可能冲刷的地点。 10)做好天气预报的收看收听工作,做到心中有数,降大雨和暴雨能够提前预防。 11)保证铲车和运输设备的完好,在发生水灾时能及时出动。库房内准备足够的编织袋、尖锹、水泥等材料,便于防洪使用。总之,在矿区外围,以防为主,排放结合;在矿区内部,以导流为主,导排结合。 2、井下防治水规划 本矿区的孔隙水防治以防治、疏放为主,根据各期的采掘情况及时建立排水系统,设立水仓、排水管路。 1)矿井设有井底水仓,位于井底车场附近。水仓分甲、乙水仓,水仓容积930 m3。水泵房配有D85-45×5水泵3台,1台在用,1台备用,1台检修,矿井最大涌水量为60m3/h,,排水管路采用φ159×4.5mm无缝钢管2趟敷设至地面。井下各采掘工作面及主要涌水地点均设有排水沟,将积水排至井下水仓,在由水泵排至地面。泵房设有两个安全出口,一个出口与主井大巷相连,通道内设有既能防火又可防水的密闭门一道。另一个通道与辅助斜井相连,遇有水患时,人员可由该通道撤至地面。各采区涌水通过石门大巷均自然流入井底水仓。矿井现正常排水量时单泵工作时间为10h,矿井最大排水量时2 台泵工作时间为15h,满足矿井设计规范的要求,符合《煤矿安全规程》中的“工作和备用水泵的总能力,应在20h内排出矿井24h的最大涌水量”的规定要求。根据我矿水文地质条件和预计最大涌水量来看,排水系统现具有足够的抗变防灾能力。 2)但随之采煤工作面的不断延伸,或三年后开采F17断层外的二区煤层则需要扩大水仓容积,或增添更换排水设施。 3)掘进工作面要严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,使用探水钻,做到探50米掘30米。 4)根据矿井地质地形条件,必须掌握矿井开采的详细资料,并标记在矿井采掘平面图上,掌握测定矿井涌水的位置及水量、波及范围。 5)相邻矿井的分界处,必须留设不少于30m的防水煤柱;相邻采区必须留设不少于20m的防水煤柱;相邻工作面必须留设10m的隔水煤柱;为防止断层破碎带突水,断层两端留设煤柱(根据实际情况而定),确保安全。 6)严禁破坏煤柱,在留设的各种防隔水煤柱中采掘。 7)在有突水危险的区域,要设置防水闸门或防水闸墙,进行封闭隔离,以减少危险和涌水量。 8)遇地质变化时,及时观察顶、底板及煤壁变化情况,发现有透水预兆(工作面有挂红、挂汗、空气变冷,出现雾气、水叫、顶板淋水加大,顶板来压,底板鼓起或产生孔隙出现渗水、水色发浑,有臭味等),必须停止作业,汇报调度室采取措施进行处理。 9)井下的顶板水、底板水、老空水造成影响时,必须进行排水, 排水应符合下列要求及规定: ⑴水泵:必须有同能力的备用水泵、检修水泵,水泵工作能力应在 20小时内排出矿井24小时的正常涌水量,机电科负责水泵的安装调试及正常运转。 ⑵管路:必须管径相同的备用管路且畅通无阻,能配合水泵在20 小时内排出矿井24小时的正常涌水量,专用排水管路由机电队负责,无专用排水管路时由机电队负责; ⑶配电设备:应同工作、备用水泵及检修水泵相适应,能够同时开 动工作、备用水泵,由机电队负责; ⑷矿井主排水系统必须由双电源双回路由机电队负责; ⑸主要泵房现有2个出口,主水仓的有效容纳8小时的正常涌水量,采区水仓的有效容量应能容纳4小时的采区正常涌水量,由矿总工程师与采掘技术员负责设计; ⑹排水设施(水泵、水管、闸阀、排水用的配电设备和输电线路)必须经常检查和维护,由机电队水泵组负责。 10)井下各个水仓、水沟必须定期清理沉淀池内煤泥,保证不影响排水。 9)井下各个水仓的排水由机电队负责,各顺槽内积水及工作面老空水由所辖队组负责排至主水仓,运输大巷(两条主石门)、配电硐室内积水由大修队负责排至主水仓。(各队的排水工作必须由专人负责) 11)井田内无论任何地点发生水灾,工作面的人员必须迅速的选择较高、迎着通新鲜风流的巷道撤出,不要向独头巷道撤。 12)了解井下地质构造带情况,做好探放水工作。在每次下大雨或暴雨后,观察井下水文情况,并及时报告调度室。 13)对井下水仓每年清理一次,井下水沟及时进行清理,保证积水及时排出。 14)其他各项安全措施严格按《煤矿安全规程》的有关规定执行。根据矿井水害的危害程度和实际情况,必须及时制定相应的防治水管理措施。 (三)防治水工作指导思想与奋斗目标 1、指导思想 坚持“安全第一、预防为主”的生产方针,严格执行“有疑必探、先探后掘、先探后采”的防治水原则,以消除隐患、确保安全为目的,抓好技术指导监督和现场管理两大环节,对矿井水害进行综合防治,杜绝重大水害事故发生,确保煤矿职工人身安全和煤矿生产安全。2、奋斗目标 (1)杜绝矿井重大水害和人身伤亡事故。 (2)完善矿井主排水系统等各项防治水设施,确保设备的正常运转。 (3)以防为主、防治结合,加大矿井水害防治力度,落实责任,保证防治水工程的正常进行,确保安全生产。 (4)积极开展矿井水文地质及防治水科学研究,应用先进的水文地质探测手段,查清矿井水文地质情况及周遍积水范围。不断提高防治水工作技术水平。 (5)建立健全水文地质、防治水数据库和图库系统。 (四)完成防治水规划的主要措施 ①:做好。根据生产接续情况做好年度及月度防治水计划。 ②:保证充足的资金,做到专款专用。 ③: 落实好组织人员及施工队伍,并定期进行分析计划及施工中存在 的问题,发现问题及时采取处理措施。 (五)水灾处理与避灾 1.地面避灾 (1)应在好天提前对房屋进行维修加固,房子雨季房屋倒塌伤人。 ⑵下大雨或暴雨时井口工作人员和选煤长廊工作人员,必须撤到安 全地点,严禁冒险作业。 ⑶在外暂时避雨人员,要避开雷电击地点和洪水可能冲击到的地点, 及可能倒塌的地点。 2.井下水灾处理与避灾 ⑴井下发生水灾时,应及时报告调度室,并组织人员就近迅速选择 较高,向有风流巷道内按《预案》规定的路线撤离。 ⑵现有排水设备不足时,要增添排水设备,尽快排水。 ⑶必须保证排水设备不被淹,当谁威胁到泵房时,在下部水平人员 撤出后,应将水引向巷道。 ⑷在有瓦斯从水淹区域涌出的危险时,通风部门必须制定排放瓦斯 的措施,经总工程师批准后排放瓦斯。 ⑸当旧巷恢复时,如内部积水大,必须制定排水措施,待水排放完 后,方可作业。 ⑹井下掘进工作面发生透水预兆时,由所在地点跟班领导、安监员 及班长先将人员撤到按地点并报告调度室,调度室应立即通知有关领导和总值班并组织现场进行断电、泄水、疏导、排水。 ⑺井下水灾危机到井底车场时,中央水泵房司机要坚守岗位,并最 后由安全通道撤到地面。 3.水灾避灾路线 井下6-2#二片445水平作业地点发生水灾时: 工作人员—445车场—6-2#采区上山—两条石门—总回风斜巷副井筒—地面; 井下6-2#三片392水平作业地点发生水灾时: 工作人员—大倾角皮带巷—两条石门—总回风斜巷副井筒—地面;