龍門塔煤礦防治水中長期規(guī)劃

　　龍門塔煤礦防治水中長期規(guī)劃

　　前 言

　　礦井水災(zāi)是煤礦常見的一種災(zāi)害。隨著煤礦企業(yè)重組整合工作進(jìn)一步深入，礦井水害成為繼瓦斯事故后影響煤礦安全生產(chǎn)的另一主要災(zāi)害。 為了貫徹落實好《煤礦安全規(guī)程》、《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》、國家煤監(jiān)局出臺的《煤礦防治水規(guī)定》和省政府出臺的“十二條”規(guī)定，杜絕水害事故的發(fā)生，保障從業(yè)人員生命及財產(chǎn)的安全，特結(jié)合我礦的水文地質(zhì)情況，堅持“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的方針，按照當(dāng)前與長遠(yuǎn)、局部與整體、地面與井下、防治與利用相結(jié)合的原則，根據(jù)不同的水文地質(zhì)條件，制定“探、防、堵、截、排”等相應(yīng)的措施。因此編制地質(zhì)防治水中長期規(guī)劃是非常必要的。 同時要在整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)輕重緩急，抓好防治水工作，要嚴(yán)格檢查，堵塞漏洞，防患于未然，確保整個防治水工作按計劃有條不紊地進(jìn)行，使防治水規(guī)劃落到實處，水害得到有效防治。

　　第一章 井田概況及開發(fā)現(xiàn)狀

　　第一節(jié) 井田地理概況

　　一、地理位置 山西柳林聯(lián)盛龍門塔煤礦位于，屬。地理座標(biāo)為：東經(jīng)105°06′49″～105°08′18″，北緯27°13′56″～27°16′00″，礦區(qū)東西(走向)長2.9公里南北(傾向)寬0.9公里，面積平方公里。 二、地形地貌 礦區(qū)位于長春堡向斜北西翼中段，地形起伏多變，多峰叢谷地和高山深谷。最高點(diǎn)埡關(guān)大箐標(biāo)高2191.15m，最低點(diǎn)在勘探區(qū)東部BJ8鉆孔附近，標(biāo)高低于1700m。地表多呈剝蝕風(fēng)化地形，長興組、龍?zhí)睹航M上部地層，第四系坡積、崩積、滑坡覆蓋。無大的地表水體，屬缺水地區(qū)。植被以雜樹林、灌木叢為主，在緩坡和地勢低洼地帶有部分耕地。 三、交通條件 礦區(qū)位于川滇(東線326國道)公路附近，煤礦礦部有簡易公路至戈座(1.4公里)，與326國道線相接，至畢節(jié)城22公里，公路交通較方便。 四、河流水系 埡關(guān)煤礦位于長春堡向斜北西翼，屬烏江水系落腳河支流的發(fā)源地帶，東南面有長春堡小河，西面有昌德溝小河。埡關(guān)煤礦區(qū)位于北東南西向的大箐梁子到楊柳樹的分水嶺地帶，有利于地下水的排泄。區(qū)內(nèi)多以大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)性影響大。

　　礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體僅有一些季節(jié)性小溪，主要靠大氣降水補(bǔ)給，受氣候影響較大。

　　二、氣象

　　埡關(guān)煤礦地處高寒山區(qū)，氣候濕潤，冬冷夏涼。年平均氣溫12℃，年平均最高氣溫17.5℃，最低9.6℃，月平均最高氣溫20.4℃，最低-1.7℃，日最高氣溫36.2℃，最低氣溫-6.6℃，年平均降雨量846.1mm，年最大降雨量1284.7mm，最小614.8mm，月最大降雨量306.6mm，最小3.5mm，日降雨量最大達(dá)108.8mm，年平均日照時數(shù)1122小時，年日照時數(shù)最長1436.6小時，最短955.0小時，月日照時數(shù)最長225.3小時，最短僅7.4小時。冬季平均凌凍期19天，最長44天，最短3天，月最長凌凍期18天，最短1天，風(fēng)向多為東南風(fēng)，最大風(fēng)力9—10級。

　　第二節(jié) 井田開發(fā)現(xiàn)狀

　　埡關(guān)煤礦屬于技改擴(kuò)能礦井，設(shè)計生產(chǎn)能力為60萬噸/年，企業(yè)性質(zhì)為私營。

　　2005年1月林東礦務(wù)局設(shè)計研究所編制了《貴州省畢節(jié)市埡關(guān)煤礦可行性研究報告》，2005年7月由貴州鑫能煤炭工程設(shè)計咨詢有限公司編制了《貴州省畢節(jié)市埡關(guān)煤礦(技改)開采方案設(shè)計》，設(shè)計生產(chǎn)能力30萬噸/年，并經(jīng)省煤管局審批通過(黔煤規(guī)字[2006]147號)。2007年12月由盤江煤電(集團(tuán))煤礦設(shè)計研究院有限公司編制了《貴州省畢節(jié)市埡關(guān)煤礦開采方案設(shè)計(變更)》，設(shè)計生產(chǎn)能力30萬噸/年，并經(jīng)省煤管局審批通過(黔煤規(guī)字[2008]247號)。

　　目前礦井正處于聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)期間，由于礦井首采面受采空區(qū)影響、斷層構(gòu)造等原因，必須結(jié)合實際情況編制年度中長期防治水規(guī)劃，以指導(dǎo)安全生產(chǎn)工作。

　　井田內(nèi)早期存在很多小煤礦開采，破壞十分嚴(yán)重。在井田的東部邊界為金橋煤礦(15萬t/a)，南部老埡關(guān)采空區(qū)為界，西部有花果山煤礦(9萬t/a)、北部以326國道為界。

　　經(jīng)查明，在井田周邊無其它非法小窯進(jìn)行開采。

　　埡關(guān)煤礦始建于1957年6月。生產(chǎn)規(guī)模年平均不到1萬噸?，F(xiàn)進(jìn)行擴(kuò)能、擴(kuò)界后設(shè)計為年生產(chǎn)30萬噸，埡關(guān)煤礦是一個證照齊全的合法礦井，各種規(guī)章制度健全，安全生產(chǎn)條件較好，現(xiàn)開采煤層三層(K1、K2、K3)，開拓方式為斜井開拓，采煤方法為走向長壁后退式，采煤工作面采用人工打眼、裝藥、爆破落煤，支護(hù)方式采用單體液壓支護(hù)配鉸接頂梁進(jìn)行支護(hù)，“三·四”排控頂全部陷落法管理采空區(qū)?，F(xiàn)已形成采面。過去煤炭運(yùn)輸采用人工攉入工作面刮板運(yùn)輸機(jī)，進(jìn)入運(yùn)輸巷后裝入礦車，經(jīng)過運(yùn)輸巷運(yùn)至地面儲煤場，通過汽車外運(yùn)。

　　經(jīng)野外調(diào)查、走訪、資料收集及室內(nèi)資料綜合整理，完成1：1萬地質(zhì)調(diào)查及水文地質(zhì)調(diào)查約4.4km2、踏勘剖面3條(總長約5.4km)、采集地質(zhì)點(diǎn)及水文地質(zhì)點(diǎn)共計12個(其中水文點(diǎn)2個，簡易測流量16點(diǎn)次)，調(diào)查搜集了礦區(qū)煤田地質(zhì)、區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)以及礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀地質(zhì)災(zāi)害等資料，并了解了以往開采的埡關(guān)煤礦及小煤窯的開采技術(shù)條件和水文地質(zhì)條件等相關(guān)資料，在此基礎(chǔ)上經(jīng)室內(nèi)資料分析、研究后編制本報告，完成實物工作量表詳見表1。

　　第二章 礦井水文地質(zhì)的基本情況

　　第一節(jié) 礦井水文地質(zhì)概況

　　一、礦井水文地質(zhì)類型

　　本礦區(qū)大部分礦床位于最低侵蝕基準(zhǔn)面以下，直接充水水源主要為龍?zhí)督M裂隙水和老窯采空區(qū)積水、地表沖溝水，開采位于最低侵蝕基準(zhǔn)面以下的下煤組煤層時，老窯積水、斷層水也會成為直接充水水源，故本礦區(qū)屬于以裂隙充水為主，水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等，水文地質(zhì)類型屬二類二型，礦井目前涌水量不大，易于排水。只是在斷層交錯地帶、老窯密集地帶、煤層低于最低侵蝕基準(zhǔn)面地帶，這些地區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度中等。

　　二、含水層

　　井田內(nèi)的含水層自下而上有：

　　1、第四系(Q)：殘積、坡積、崩積物，主要為褐黃色粘土、亞粘土、礫石，區(qū)內(nèi)滑坡較發(fā)育，分布于緩坡、溝谷低洼地帶，礦內(nèi)北部白家哨一帶崩積物后15m，一般0—5m。與下伏地層呈不整合接觸。它直接受大氣降水補(bǔ)給，富水性弱，總體評價為中等含水層。

　　2、三疊系小統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f1-2)：為一套淺海碎屑巖及石灰?guī)r組成，與下伏長興組地層呈假整合接觸，按巖性及其組合分為二段：

　　第二段(T1f2)：紫紅色，薄～中厚層狀細(xì)粒砂巖，夾灰綠色薄層狀鈣質(zhì)粉砂巖或鈣質(zhì)泥巖，顯水平層里，局部低角度小型、交錯層理，產(chǎn)少量瓣鰓類化石，厚340～370m，一般350m,區(qū)內(nèi)殘留厚度300m左右。

　　第一段(T1f1)：灰綠色，薄～中厚層狀鈣質(zhì)粉砂巖，夾紫紅色鈣質(zhì)細(xì)砂巖及鈣質(zhì)泥巖，局部夾薄～中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r，產(chǎn)瓣鰓類化石，頂部為一層厚約6m的灰白色厚層狀鱗狀石灰?guī)r，為一、二段良好分界標(biāo)志?？偤?30～160m，一般130m。是礦井直接充水的含水不均一弱含水層。當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上淺部風(fēng)化帶含裂隙水，侵蝕基準(zhǔn)面以下中深部一般含裂隙水微弱或基本不含水，對礦區(qū)開采有一定影響，富水性中等，總體評價為弱含水層(相對隔水層)。

　　3、二疊系中統(tǒng)長興組(P2c)：為一套淺海相石灰?guī)r及碎屑巖沉積，按巖性及其組合，可劃分為上、中、下三段。

　　上段：灰～灰白色，中厚層狀石灰?guī)r為主，夾薄層細(xì)砂巖、粉砂巖，產(chǎn)豐富的腕足類化石，厚11.91～19.86m，一般13m。

　　中段：以灰～深灰色薄～中厚層狀細(xì)碎屑巖為主，含鈣質(zhì)及磷鐵質(zhì)，常夾薄層石灰?guī)r，產(chǎn)腕足類化石，厚11.73～19.11m，一般18m。

　　下段：灰～深灰色巨厚層狀石灰?guī)r，含燧石結(jié)核，局部夾薄層細(xì)砂巖、粉砂巖，盛產(chǎn)腕足類化石，厚12.52～19.61m，一般16m。是礦井直接充水的含水不均一弱含水層。當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上淺部風(fēng)化帶含裂隙水，侵蝕基準(zhǔn)面以下中深部一般含裂隙水微弱或基本不含水，對礦區(qū)開采有一定影響，富水性中等，總體評價為弱含水層。

　　4、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3L)：為含煤巖組，為一套泥巖及細(xì)砂巖為主，含少量煤層和石灰?guī)r的陸相至海陸交互相的含煤巖系，按巖性、巖相及含煤特征，以標(biāo)五頂及標(biāo)十頂為界，將龍?zhí)督M劃分為上、中、下三段，主要煤層為K1、K2和K3分布于上段，含煤地層總厚200m左右。

　　上段(P3L3)：以泥巖、煤層、細(xì)粒碎屑巖為主，含少量石灰?guī)r，為本區(qū)主要含煤段，三層可采煤層皆位于此段。厚26.7～37.02m，一般30m。

　　中段(P3L2)：以陸相沉積為主的砂、泥巖含煤巖系，含煤6層，主要分布于上部，但為不可采煤層。本段頂部為一層約2.00m的含鋁土質(zhì)泥巖，粘性強(qiáng)，具滑感，為上段低K3煤層底板，特征明顯，是上、中段分界標(biāo)志(標(biāo)五)。本段厚約116m。

　　下段(P3L1)：為一套陸相沉積物，由碎屑巖、泥巖夾煤層組成，碎屑巖占50%左右，次為泥巖，含煤3層，均不可采，生物化石以植物為主，多以碎片方式保存，偶見完整的大羽羊齒化石。頂部為一層厚約0.8m淺灰色蒙脫石泥巖，自然放射性曲線特征明顯，編為標(biāo)十，是中、下段的分界標(biāo)志，厚50m左右。當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上淺部風(fēng)化帶含裂隙水，侵蝕基準(zhǔn)面以下中深部一般含裂隙水微弱或基本不含水，對礦區(qū)開采有一定影響，富水性中等，總體評價為弱含水層。

　　5、二疊系上統(tǒng)玄武巖組(P3ß)：為灰綠色塊狀凝灰質(zhì)玄武巖，具眼球狀、氣孔狀及杏仁狀構(gòu)造，地表風(fēng)化后呈褐紅色，一般厚15～20m。該層不含水為區(qū)內(nèi)隔水層。

　　6、二疊系上統(tǒng)茅口組(P3m)：巖性為淺灰、灰色灰?guī)r，厚層狀，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，頂部富產(chǎn)蜓類動物化石，有少量燧石結(jié)核，巖溶水發(fā)育，富水性強(qiáng)，位于開采煤層底板以下，對煤層開采有一定影響，總體評價為強(qiáng)含水層。

　　三、井田內(nèi)的主要隔水層

　　因破壞較為嚴(yán)重，斷層及裂隙較發(fā)育，隔水層并不完整。

　　四、礦井涌水量

　　據(jù)上提供資料顯示，礦井目前的實際涌水量為：最小涌水量5.0 m³/h，正常涌水量10.5m³/h，最大涌水量20.0m³/h。

　　第二節(jié) 井下排水設(shè)施

　　一、主排水泵房及水倉

　　目前煤礦處于上部開采，水可自行流出，不設(shè)置水泵房及水倉。

　　二、采區(qū)排水設(shè)備

　　采區(qū)局部水需要利用風(fēng)泵及水泵排出地面，管路經(jīng)排水點(diǎn)至車場后從副井排至地面。

　　三、地面沉淀池排水設(shè)備

　　礦井水經(jīng)地面沉淀池沉淀，再進(jìn)入凈化處理系統(tǒng)后，進(jìn)行利用作為工業(yè)用水，大部分重新入井作為降塵消防灑水用水。從近兩年情況看，礦井水全部被再次利用，未進(jìn)行外排。但礦井安設(shè)了兩趟外排水管路，外排水能力可達(dá)50m3/h以上。外排水由專用管道排入工業(yè)場地外小溪流中。

　　第三章 礦井充水因素分析

　　一、礦井充水來源

　　根據(jù)本次水文地質(zhì)調(diào)查工作及對礦區(qū)歷史的調(diào)查，礦區(qū)存在的水害主要有以下三種類型：

　　1、采空區(qū)積水

　　據(jù)調(diào)查，在以前的采煤過程中，形成有巨大的工作面采空區(qū)，存在一定量的積水。這些積水通過廢舊巷道或煤巖層裂隙滲入，成為礦井的涌水水源，它有如下特點(diǎn)：①在短時間可以有大量的水涌入礦井，來勢猛，具有很大的破壞性。②水中含有大量的硫酸根離子，具有腐蝕性，容易損壞井下設(shè)備。③當(dāng)其與其它水源無聯(lián)系時，則易于疏干，若與其它水源有聯(lián)系時，則可造成量大而穩(wěn)定的涌水，危害程度大。

　　2、大氣降水

　　降雨通過淺部風(fēng)化裂隙、第四系殘坡積物孔隙、采動裂隙、塌陷坑等直接進(jìn)入井下，形成礦井涌水。

　　這種水源涌水時有如下規(guī)律：

　?、俚V井涌水的程度與地區(qū)降水量的大小、降水性質(zhì)、強(qiáng)度和延續(xù)時間有相應(yīng)關(guān)系，降水量大和長時間降水對滲入有利，因此礦井的涌水量也大。

　　②礦井的涌水量隨氣候呈明顯的季節(jié)變化，但涌水量出現(xiàn)高峰的時間則往往比雨季滯后。

　?、鄞髿饨邓臐B入量隨開采深度的增加而增大，即同一礦井不同的開采深度，影響程度差別很大。

　　3.地下水

　?、儆捎诿簩禹敯搴穸容^薄，多為不穩(wěn)定頂板，且厚度小于頂板安全厚度，當(dāng)采動裂隙貫穿煤層在上覆基巖裂隙含水層時，灰?guī)r中的地下水通過采動裂隙直接灌入井下，形成礦井涌水。

　?、诿┛诮M(P3m)灰?guī)r為煤系地層的下伏強(qiáng)含水層，煤層開采至區(qū)域地下水位以下時，其地下水可能通過煤層底板裂隙涌入礦井。這類水源涌水時有如下特點(diǎn)，一般是水壓高，水量大，來勢猛，涌水量穩(wěn)定，不易疏干，危害性較大。其突水規(guī)律受巖溶發(fā)育程度和規(guī)律的制約。地下水流入礦井通常包括靜儲量與動儲量兩部分。開采初期或水源補(bǔ)給不充沛的情況下，往往是以靜儲量為主，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，長期排水和采掘范圍不斷擴(kuò)大，靜儲量逐漸被消耗，動儲量的比例就相對增加。

　　二、礦井充水通道

　　據(jù)井田水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件分析，礦井充水通道主要為巖土層的孔隙、裂隙、巖溶、頂板冒裂帶及井筒。另外，不應(yīng)忽視區(qū)內(nèi)隱伏構(gòu)造對礦井充水的影響。

　　第四章 礦井主要水害及治理方案

　　第一節(jié) 礦井發(fā)生突水的原因分析

　　礦區(qū)充水水源，正常情況下為頂板的孔隙裂隙含水層，并受地表水、大氣降水影響，但因該含水層富水性極弱而水量較小，不會對礦井生產(chǎn)造成威脅。

　　根據(jù)長治礦區(qū)所發(fā)生的突水事故總結(jié)有以下幾點(diǎn)原因：

　　1.礦井排水能力不足。水倉容量小，水泵裝備差。沒有抗災(zāi)能力。

　　2.掘進(jìn)時未先探后掘，盲目揭露老空區(qū)積水，導(dǎo)致礦井突水。

　　目前井下老窯采空區(qū)較多，在施工過程中加強(qiáng)探放水工作及建立觀測站是防治水工作的重點(diǎn)。

　　3.鉆孔封孔不徹底，回采或掘進(jìn)時遇未封孔鉆孔，導(dǎo)致礦井突水。

　　4.未留設(shè)足夠防水煤柱，導(dǎo)致老空區(qū)或地表水突入井下。

　　5.礦井工業(yè)場地標(biāo)高問題;目前工業(yè)場地標(biāo)高雖較低，但邊緣存在標(biāo)高更低的溝壑，對工業(yè)廣場無威脅。

　　第二節(jié) 礦井水防治的整體規(guī)劃

　　一、礦井水防治整體思路

　　礦井水的防治是為了防止水害事故的發(fā)生，確保礦井建設(shè)和生產(chǎn)的安全，減少礦井正常涌水及降低生產(chǎn)成本，使國家煤礦資源得到充分合理的回收。為此，就必須做大量的防治水工作。

　　根據(jù)礦區(qū)的主要水害類型，應(yīng)采取相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”等綜合防治措施。

　　1、探：必須配備相應(yīng)的探、防水設(shè)備，編制探防水設(shè)計，對采空區(qū)積水等情況不明的地段，堅持采取“有疑必探、探防結(jié)合”、“先探后掘、長探短掘”的原則。通常在下述情況下需要超前探水：①巷道掘進(jìn)接近采空區(qū);②巷道掘進(jìn)接近斷層;③巷道接近或需要穿過強(qiáng)含水層;④采掘工作面接近各類防水煤柱時;⑤采掘工作面有明顯出水征兆時。

　　2、防：巷道或工作面接近被淹井巷、積水老窯、隱伏導(dǎo)水?dāng)鄬訒r，應(yīng)根據(jù)實際情況，應(yīng)預(yù)留足夠的防水煤柱、隔水煤柱的措施，以防治透水事故的發(fā)生，以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

　　3、堵：在地表主要徑流地帶修建排水溝、防洪溝，將地表水引出礦區(qū)排泄，從源頭上減少地表水的入滲。

　　4、截：根據(jù)礦井涌水量、突水量及透水量的大小，在礦井下修建水倉，截斷及緩沖礦井涌水、透水對工作場所的危害。

　　5、排：井下應(yīng)修建排水溝等設(shè)施，每次下大到暴雨時和降雨后，應(yīng)及時觀測水情，查看井下涌水情況，應(yīng)根據(jù)涌水量的大小，配足相應(yīng)的抽排水設(shè)備及檢修和備用的抽排水設(shè)備，排水能力必須根椐礦井涌水量的大小滿足《煤礦安全規(guī)程》要求。

　　以上所述防治措施都有一定的使用條件和局限性，在采掘過程進(jìn)一步加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)工作，觀測礦井內(nèi)含水巖層出水性質(zhì)，儲水?dāng)鄬拥膶?dǎo)水性質(zhì)，及附近老窯積水的位置，預(yù)測老窯采空區(qū)水量，總結(jié)活動規(guī)律。

　　井下探水，在井下掘進(jìn)工作面，接近含水層斷裂帶、陷落柱、老空區(qū)等可能積水地點(diǎn)，必須進(jìn)行探水工作，堅持“先探后掘、有疑必探”的探放水原則。

　　探明地下水源后，根據(jù)水量大小，有計劃的進(jìn)行防水，將其疏干，消除水害對生命財產(chǎn)的威脅。

　　排水時嚴(yán)格控制排水速度和排水量，以免引起地面的塌陷速度增快和地面建筑物的變形、傾斜、墻體開裂和井泉水位急劇下降。

　　建立可靠的排水系統(tǒng)和排水設(shè)施，加強(qiáng)維護(hù)，必須具備應(yīng)急備用水泵，保證正常排水不淹井。

　　水倉的淤積每半年至少清挖兩次，雨季前必須清挖一次，保證正常儲水量，水溝的淤積要經(jīng)常清挖，保證流水暢通。

　　保證水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，備用泵保持良好狀態(tài)。水泵、水管、閘門、排水的電線路，必須經(jīng)常檢查和維護(hù)，在雨季前，必須全面檢查一次，并對全部工作水泵和備用水泵進(jìn)行一次聯(lián)合排水試驗，發(fā)現(xiàn)問題即時處理。

　　水倉水位要經(jīng)常保持在最低限度，排水泵工人要嚴(yán)守工作崗位，當(dāng)出現(xiàn)停電或發(fā)生其它意外停泵時要即時向值班人員匯報水位上升情況。

　　在巷道布置上盡量不揭露富含水層及落差較大的斷面，保證巷道圍巖有足夠的承受水壓能力，當(dāng)必須揭露富含水層時，必須制定防水措施。

　　巷道的排水溝保證暢通，在采掘過程中對一些涌水點(diǎn)采取疏堵結(jié)合的原則進(jìn)行防治，有水害威脅的區(qū)域要留設(shè)足夠的防水煤柱，保證安全。

　　二、礦井水防治整體規(guī)劃的確定

　　根據(jù)搜集、整理到的我礦水文地質(zhì)資料可以看出，我礦的防治水工作重點(diǎn)和難點(diǎn)在于老窯采空區(qū)積水的防治上，從源頭上掐住或減少采空水的來源，加強(qiáng)采空區(qū)積水的探放，就可以從根本上減少和降低水害的風(fēng)險，同時再輔以各項地面水防治措施，基本上就可以解決我礦的水害防治工作。

　　由于我礦地表為山地地帶，地表有大量沖溝發(fā)育，地形較為崎嶇。經(jīng)過實地踏勘，發(fā)現(xiàn)以往的小窯破壞對煤礦安全生產(chǎn)存在較大威脅。隨著礦井生產(chǎn)的進(jìn)一步進(jìn)行，采空區(qū)范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大。在采空區(qū)上部、斷裂構(gòu)造帶附近及厚度適宜的地段上，局部可能形成了地面裂隙和塌陷。經(jīng)查明，在井田周邊無其它非法小窯進(jìn)行開采。

　　針對上述情況，特提出水害整體防治規(guī)劃如下：

　　㈠、防治突水規(guī)劃

　　1、因井田勘探工程較少，要進(jìn)行補(bǔ)充勘探，完善水文補(bǔ)勘，分析老空水的賦存規(guī)律，明確老空水的靜水位標(biāo)高及水力聯(lián)系，對隔水層的厚度承壓進(jìn)行專門的驗算，進(jìn)一步查清老空水對K1號煤層開采中的影響及能否造成大的水患，不斷完善K1號煤層的防治水方案。

　　2、對有突水危險的鉆孔必須留設(shè)合理的保護(hù)煤柱或進(jìn)行探放水，對已知未封和封孔質(zhì)量差的鉆孔要視具體情況重新加封，以防鉆孔突水。

　　3、在已探明或推測有斷層、陷落柱的地方、向斜柚部附近進(jìn)行采掘作業(yè)時，如1112回風(fēng)順槽向斜構(gòu)造段，要用物探、鉆探相接合的地質(zhì)分析法，堅持按規(guī)程要求做好超前防治水工作，對井巷工程需要通過的導(dǎo)水?dāng)鄬訋В仨氝M(jìn)行超前預(yù)注漿堵水，并加強(qiáng)井巷支護(hù)，對可能存在隱伏導(dǎo)水構(gòu)造的回采工作面等，必須經(jīng)物探，普查鉆探重點(diǎn)驗證。

　　4、進(jìn)行開拓延伸井巷工程時，嚴(yán)格按照“有掘必探，先探后掘”的原則，特別是接近揭露或主要含水層，必須采取有力措施，配備可靠的排水設(shè)施，嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程、探放水設(shè)計、探放水措施進(jìn)行探放水。禁止在沒有設(shè)立可靠的排水設(shè)施前，揭露和接近主要含水層。

　　㈡、防地表水入井規(guī)劃

　　1、根據(jù)開采后對塌陷區(qū)的觀察，回采開始后，將逐漸形成沉陷盆地,最深處可達(dá)5米，根據(jù)我礦塌陷區(qū)域治理規(guī)劃，2011～2013年重點(diǎn)對1111、1112、1121工作面地表塌陷區(qū)進(jìn)行綜合治理。對采空區(qū)上部形成了地面裂隙和塌陷，采用注漿充填的辦法，堵死或減少采空區(qū)內(nèi)補(bǔ)給源頭，對發(fā)現(xiàn)的漏水溝渠和河床要及時堵漏,地面裂隙和塌陷地點(diǎn)必須及時填塞;

　　2、二采區(qū)大巷延伸、2211工作面的布置，由于該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，開采前要編制防治水措施和開采方案，確定安全煤(巖)柱的留設(shè)參數(shù)。在巷道掘進(jìn)時嚴(yán)格執(zhí)行探放水措施，并對頂板巖性及涌水情況進(jìn)行定期觀測、分析，回采過程中要嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的設(shè)計要求控制開采范圍、開采高度和防隔水煤(巖)柱尺寸，以防地表水通過裂隙滲入井下巷道。

　　3、在雨季時防治水科與公司總工辦辦要派專人定期對井田范圍內(nèi)地表裂隙、陷落及積水情況進(jìn)行摸底排查。對容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠，排泄積水;對范圍大的無法填平的低洼地帶，應(yīng)用水泵抽水，防止水滲入井下;在各井筒附近應(yīng)修筑防洪壩，并每年汛期前必須將井筒周圍的導(dǎo)水渠挖好疏通，并由專人負(fù)責(zé)。

　?、纭⒎乐尾煽諈^(qū)水規(guī)劃

　　1、建立地面水文觀測系統(tǒng)，定期觀測各個水文孔情況，分析研究地下水活動規(guī)律，保證正常生產(chǎn)。

　　2、健全采空區(qū)探放水體制

　　對采空區(qū)要按照規(guī)程的有關(guān)規(guī)定密閉，留設(shè)導(dǎo)水孔，加強(qiáng)觀測，及時將采空水排出;1111工作面回采至向斜構(gòu)造處時，必須對于1112老窯采空區(qū)水進(jìn)行探放;1121工作面回采前須對1122采空區(qū)水進(jìn)行探放;建立井田及相鄰礦井采空區(qū)動態(tài)管理機(jī)制，掌握其采空范圍、涌(積)水情況，防止采空區(qū)積水涌入礦井，造成涌(突)水事故的發(fā)生。

　　第三節(jié) 井下水害治理方案

　　目前國內(nèi)采用的防治水害措施主要有留設(shè)防水煤巖柱、井下探放水、疏干降壓、注漿堵水等措施。

　　一、留設(shè)防水煤巖柱

　　采用留設(shè)防水煤巖柱的方法把導(dǎo)水裂隙、采空區(qū)水、地表河流隔離，保證煤層工作面的安全生產(chǎn)。

　　二、井下探放水

　　采掘工作必須執(zhí)行“有疑必探，先探后掘”的原則，在遇到下列情況之一時，必須探水：

　　(1)接近水淹或情況不明的井巷、老空、老窯或小煤礦時;

　　(2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬印⒑严睹芗瘞?、溶洞或陷落柱時;

　　(3)接近或需要穿過強(qiáng)含水層時;

　　(4)接近未封閉或封閉不良的導(dǎo)水鉆孔時;

　　(5)接近各類防水煤柱或打開隔離煤柱放水時;

　　(6)接近水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，采掘工作有突(出)水征兆時;

　　(7)上層采空區(qū)有積水，在下層進(jìn)行采掘工作，兩層間垂直距離小于回采工作面采厚的40倍或小于掘進(jìn)巷道高度的10倍時;

　　(8)接近有水或有稀泥的灌漿區(qū)時;

　　(9)采掘地點(diǎn)受頂?shù)装宄袎汉畬拥耐{，其巖柱厚度小于計算的安全值時。

　　生產(chǎn)中要加強(qiáng)頂板圍巖裂隙探測工作，防止發(fā)生透水事故，每個掘進(jìn)工作面配備1臺ZDY-750A/B架柱式液壓鉆機(jī)，掘進(jìn)過程中要邊掘邊探、先探后掘。

　　三、疏干降壓

　　疏干降壓是指借助于各種不同的排水工程(井筒、巷道、石門、鉆孔、溝渠等)和相應(yīng)的排水設(shè)備，疏干煤層頂板或煤層含水層水，迫使煤層底板含水層水降低到一定水平，使采掘工作得以在水量盡可能小甚至完全疏干的條件下進(jìn)行。

　　(1)疏干降壓方法的選擇：

　　礦井疏干降壓主要有三各方法：

　　方法一：地表疏干

　　地表疏干主要用在預(yù)先疏干階段，是在地表鉆孔中用潛水泵預(yù)先降低含水層的水位或水壓的疏干方式，常用于煤層賦存淺的露天礦。隨著高揚(yáng)程、大流量潛水泵的出現(xiàn)，井工礦也可采取此種方式。

　　地表潛水泵預(yù)先疏干較之井下并行疏干方式，具有施工方便、速度快、投資和管理費(fèi)用較低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，且排出的地下水水質(zhì)未受煤層污染，便于綜合利用。

　　方法二：地下疏干

　　地下疏干主要用在并行疏干階段，通常采用巷道疏干和井下鉆孔疏干方式。

　　方法三：聯(lián)合疏干

　　聯(lián)合疏干常用于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，或水文地質(zhì)條件趨向惡化的老礦井。由于經(jīng)濟(jì)上和安全上的考慮，單純疏干或單一礦井的井下疏干不能滿足礦井生產(chǎn)要求時，應(yīng)考慮采用井上下配合或多井的聯(lián)合疏干方式。

　　四、安全技術(shù)措施

　　(一)探放水安全技術(shù)措施

　　1.在接近采空區(qū)、含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、可能與河流等水體相通的斷層破碎帶時，應(yīng)加強(qiáng)探水工作。

　　2.打開水體隔離煤柱前要作好探水工作。

　　3.接近斷層、陷落柱、未封閉又可能突水的鉆孔時應(yīng)加強(qiáng)探水。

　　4.在采動影響范圍內(nèi)有承壓水等又存在隔水巖柱厚度不清，在接近水文復(fù)雜地段又情況不明時，要加強(qiáng)探水。

　　5.在采、掘工程接近其它可能突水段時要加強(qiáng)探水。

　　6.堅持做到“接近構(gòu)造前及時探水”、“先探后掘”。

　　7.在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，要高度重視小斷層導(dǎo)水性的探查工作，必要時應(yīng)及時注漿預(yù)防突水。

　　8.在具體地點(diǎn)探水之前，要認(rèn)真編制探放設(shè)計和安全技術(shù)措施，并嚴(yán)格落實。

　　9.探放水期間防止有害氣體溢出的措施

　　(1)在進(jìn)行打眼前，對鉆孔附近的有害氣體進(jìn)行檢測，當(dāng)氣體超限時停止作業(yè)，采取措施處理完畢后方可施工。

　　(2)鉆孔接近積水區(qū)5m的位置，鉆孔速度減慢，并專人檢查有害氣體。

　　(3)在鉆孔貫通積水區(qū)時，不要急于拔出鉆桿，觀察是否有有害氣體涌出現(xiàn)象，如果有有害氣體超限，要及時切斷電源，撤出人員，并采取有效的通風(fēng)方式進(jìn)行處理，只到有害氣體正常后方可進(jìn)行其它作業(yè)。

　　10.必須及時排查分析本礦井區(qū)域內(nèi)的老空積水情況，定期收集、調(diào)查、核對相鄰礦井和廢棄老窯情況，并建立臺帳。本礦井積水區(qū)和礦井界外100m范圍內(nèi)的相鄰礦井采掘工程積水區(qū)必須標(biāo)繪在采掘工程平面圖等有關(guān)圖紙上;每半年至少核實一次積水區(qū)的積水量、積水上下限標(biāo)高，修訂積水線、探水線和警戒線。

　　11.對礦井新開拓的采區(qū)、采掘工作面要進(jìn)行水文地質(zhì)條件分析，地質(zhì)“三書”要闡明新開拓的采區(qū)、采掘工作面受水害威脅程度，并制定相應(yīng)的防治水措施，確保生產(chǎn)安全。

　　12.礦井接近水淹或可能積水的井巷、老空、老窯或相鄰礦井時，不得直接使用巷探;情況不清或存在的可疑地點(diǎn)，應(yīng)采用物探、化探或鉆探的方法，探查施工區(qū)域四周、上下方是否存在積水區(qū)。凡受井巷、老空、老窯或相鄰礦井積水威脅的作業(yè)地點(diǎn)，未進(jìn)行探放的，不得進(jìn)行采掘作業(yè)。

　　13.掘進(jìn)工作面接近探水線時，必須編制探放水設(shè)計，超前探放水，并制定和落實防治瓦斯及其他有害氣體危害等安全措施。采煤工作面受老空區(qū)積水威脅時，必須編制專門的探放水設(shè)計，嚴(yán)格按批準(zhǔn)的措施執(zhí)行。

　　14.礦井探放水時，必須撤出受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有無關(guān)人員：有突水預(yù)兆時，必須立即撤出井下受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。

　　15.礦井探、放水工程必須由礦井總工程師組織地測、技術(shù)、安監(jiān)、施工單位等有關(guān)人員，對工程質(zhì)量進(jìn)行驗收、評價。

　　16.礦井修建水閘墻封堵老空區(qū)積水時，必須委托有資質(zhì)的單位設(shè)計和監(jiān)理。對已建成的水閘墻，要安裝自動監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，采取有效的防突水措施并納入水害應(yīng)急預(yù)案。

　　17.礦井在難以排除的水淹區(qū)積水面以下的煤巖層中進(jìn)行采掘活動時，必須按有關(guān)規(guī)定編制開采設(shè)計，經(jīng)上級主管部門批準(zhǔn)后方可施工。

　　18. 相鄰采空區(qū)與本礦井相透，無法留設(shè)防水安全隔離煤(巖)柱的，應(yīng)采取有效措施，確保安全。

　　(二)疏水降壓安全技術(shù)措施

　　1.回采工作面回采結(jié)束時，應(yīng)在封閉采空區(qū)的密閉上設(shè)出水孔，防止采空區(qū)積水。

　　2.放水前應(yīng)對水量、水壓及煤層透水性進(jìn)行分析并預(yù)測，根據(jù)排水設(shè)備能力及水倉容量，制定放水的步驟并控制放水量，避免盲目性。

　　3.放水過程中要注意水量的變化、出水清濁、有無雜質(zhì)以及有無有害氣體等情況，發(fā)現(xiàn)異常時及時采取措施。

　　4.疏放水前應(yīng)成立疏放水領(lǐng)導(dǎo)小組，制定出疏放水措施，疏放水由經(jīng)驗豐富的人員來操作，作業(yè)人員應(yīng)熟知避災(zāi)路線，在疏放水期間領(lǐng)導(dǎo)小組成員要現(xiàn)場跟班指揮。

　　5.疏放水地點(diǎn)撤退路線上要有良好的照明，保證撤退路線暢通。

　　6.為防止高壓水和碎石噴射或?qū)@具壓出傷人，在水壓過大時，應(yīng)采用反壓和防噴裝置，并用檔板背緊工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，檔板后要安設(shè)頂柱或木垛，然后再進(jìn)行放水。

　　7.情況緊急時工作人員應(yīng)立即撤出工作面。

　　8.事先應(yīng)制定好安全措施，并嚴(yán)格貫徹落實。

　　(三)合理確定探水線，探水與掘進(jìn)合理配合

　　探水線，即開始探水的邊界線?！兜V井水文地質(zhì)規(guī)程》規(guī)定，積水老空區(qū)探水線(警戒線)是采掘工程平面圖上標(biāo)注的積水區(qū)及其最洼點(diǎn)的具體位置和積水外緣標(biāo)高，向外推60 m所劃定的積水老空區(qū)的警戒線。工作面進(jìn)入積水警戒線后，必須超前探放水，并在距積水實際邊界20m處停止采掘作業(yè)，進(jìn)行打鉆放水，在確認(rèn)積水已被基本放凈后，方可繼續(xù)進(jìn)行采掘作業(yè)。但在生產(chǎn)過程中，有的煤礦根據(jù)“在老空積水區(qū)邊界位置準(zhǔn)確，水壓不超過1MPa的情況下，探水線至積水區(qū)的最小距離，煤層中不小于30m，巖層中不小于20m。”確定探水線，且取下限值，這是不很可靠的。因為在現(xiàn)有手段下，對冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶最大高度的計算，因受地質(zhì)條件變化等影響，得出的數(shù)據(jù)是不很精確的;對采空區(qū)的測量、填圖等由于受時空變化和計算時比例尺換算等因素影響，其采空區(qū)的邊界位置，尤其是最洼地是很難準(zhǔn)確描述的。對此，必須心中有數(shù)，并根據(jù)實際情況合理調(diào)整確定探水線。

　　1.平巷與上山配合探水：在同一煤層內(nèi)，上部掘進(jìn)上山，此時應(yīng)先探水掘進(jìn)平巷，然后再掘進(jìn)上山，這樣可避免上山掘進(jìn)的危險性，又可減少上山掘進(jìn)的探水工作量。

　　2.隔離式探水。在水量大、水壓強(qiáng)、煤層松軟和節(jié)理發(fā)育的情況下，直接探水很不安全，需要采取隔離方式進(jìn)行探水，如掘石門時，在石門中預(yù)先探放積水;或在巷道掘進(jìn)迎頭砌隔水墻，在墻外探水;此外，當(dāng)相鄰的煤層間距大于20m時，還可采用隔離層打孔的方法，探放另一煤層的老空積水。

　　第五章 實施計劃及預(yù)期效果

　　第一節(jié) 項目實施計劃

　　一、項目組織機(jī)構(gòu)

　　貴州龍潤德礦業(yè)有限公司成立由總經(jīng)理任組長、總工為副組長、公司各部門負(fù)責(zé)人為成員的領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)礦井水害綜合防治工作。同時，成立公司防治水工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，具體負(fù)責(zé)防治水的各項工作。對水害綜合防治工作強(qiáng)化管理功能，實行全過程監(jiān)督，確保水害綜合防治工作的順利完成。

　　二、項目資金管理

　　制定資金管理辦法，確保水害綜合防治工作資金足額到位;設(shè)立專門帳戶，專款專用;資金要統(tǒng)一管理，統(tǒng)一調(diào)動，確保資金全部用于水害綜合防治工程之中;總經(jīng)理要定期對水害綜合防治資金的運(yùn)作進(jìn)行監(jiān)督。

　　三、項目實施保障措施

　　1.建立健全各項制度，抓好項目的實施和管理;

　　2.做好設(shè)備購置、到貨驗收、安裝、調(diào)試到投入使用全過程的管理工作，確保項目投入的設(shè)備充分發(fā)揮效能;

　　3.制定施工安全技術(shù)措施。

　　四、項目實施計劃

　　具體安排如下：

　　1.2011年5月前：

　　進(jìn)一步完善雨季防治水措施，建立起井田周邊采空區(qū)動態(tài)管理臺帳。

　　2.2011年5月～2011年7月：

　　調(diào)研資料，進(jìn)行采空區(qū)水體富水特征的屬性研究，進(jìn)一步從理論上分析研究三元礦井水文地質(zhì)條件特征和水文長觀孔施工地點(diǎn)、層位，確定各含水層徑流、補(bǔ)給、排泄條件。

　　3.2011年8月～2012年10月：

　　根據(jù)水文長觀孔所揭露的地質(zhì)信息，利用彈塑性理論建立起各KA、K2、K3號主采煤層上覆巖體內(nèi)的裂紋的非線性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系;根據(jù)裂隙巖體損傷本構(gòu)模型，進(jìn)行數(shù)值計算。

　　4.2011年11月～2012年5月：

　　完善采空區(qū)上部地面裂隙和塌陷區(qū)域治理方案，完成其它采區(qū)采煤的防治水措施和開采方案的編制。

　　5、2013年12月底前：

　　完善井田內(nèi)其它采區(qū)水文補(bǔ)勘工程，分析老空水的賦存規(guī)律，明確老空水的靜水位標(biāo)高及水力聯(lián)系，對隔水層的厚度承壓進(jìn)行專門的驗算，進(jìn)一步查清老空水對K1、K2、K3號煤層開采中的影響及能否造成大的水患。

　　第二節(jié) 項目實施后的預(yù)期效果

　　一、預(yù)期效果

　　通過對采空區(qū)上部地面裂隙和塌陷進(jìn)行注漿充填，可有效阻止地表積水滲入礦井。從根本上杜絕了發(fā)生透水淹井事故的可能性，即保證了礦井井下工作的安全條件，又減少了經(jīng)濟(jì)損失。可較大程度的減少礦井涌水量，礦井排水費(fèi)用將大大降低。

　　對臨近斷層、構(gòu)造帶或可能突水區(qū)域的采掘工作編制編制防治水措施和開采方案，解放了水體周邊大量煤柱資源，同時也為礦井的安全生產(chǎn)提供了安全保證;雨季加強(qiáng)防治水管理，減小了大氣降水對礦井水害的影響;建立井田周邊采空區(qū)動態(tài)管理機(jī)制，可有效防止采空區(qū)突水的發(fā)生。

　　井田南部水文補(bǔ)勘的完善，對老空水的賦存規(guī)律有了科學(xué)的分析，明確了老空水的靜水位標(biāo)高及水力聯(lián)系，對隔水層的厚度承壓進(jìn)行胃專門的驗算，查清了老空水對K1號煤層開采中的影響及能否造成大的水患，健全了K1號煤層的防治水方案，增強(qiáng)了礦井抗災(zāi)能力。

　　二、建議

　　1.采用適合本礦井的物探、鉆探、化探等綜合探測技術(shù)，查明礦井或采區(qū)水文地質(zhì)條件;凡水文地質(zhì)條件不清楚的區(qū)域，不得進(jìn)行采掘活動。

　　2、在井下保證排水設(shè)備正常運(yùn)作，主水泵必須保持完好，要定期檢修;必須保證一臺運(yùn)行，一臺備有，一臺檢修;

　　3、對礦井井下存在的隱伏導(dǎo)水、導(dǎo)氣等構(gòu)造、采空區(qū)、應(yīng)采用先進(jìn)的探測方法準(zhǔn)確探明其位置及特征，對K1號煤層采空積水、積氣要重點(diǎn)進(jìn)行探測排放;在地面無法查明礦井水文地質(zhì)構(gòu)造和充水因素時，必須堅持有疑必探。凡井下采掘地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有透水征兆，必須嚴(yán)格執(zhí)行控放水原則，有掘先探，先探后掘，并專門編制探水措施，要留設(shè)足夠的安全保護(hù)煤柱，防止礦井突水事故的發(fā)生。密切觀察采空區(qū)有積水，探放水要由專業(yè)人員使用專用探放水鉆機(jī)進(jìn)行施工，保證探放水鉆孔的超前距離，探放水鉆孔必須打中老空水體并要監(jiān)視放水全過程，直到老空水放完為止;探放水時，要撤出探放水點(diǎn)位置以下受水害威脅區(qū)域的所有人員，發(fā)現(xiàn)有突水預(yù)兆時，必須立即撒出所有受威脅區(qū)域的人員并采取有效措施，水患消除后方可繼續(xù)施工。

　　4.水患防治在我礦是一項長期而艱巨的任務(wù)，即使上述提出的各項措施都落實到位，在實際工作中仍需要時刻注意，不可疏忽大意。