水情水害预报.docx

1、水情水害预报陕西中汇富能矿业有限公司 二二年度水情水害预报编 制：孔祥忠审 核： 总工程师：编制时间：2019年12月25日中汇富能2020年度水情水害预报一、2020年度工程计划安排我矿的巷道掘进工程量总计为5594m，回采进尺3800m，开拓进尺1794m。2020年度计划布置2掘进工作面同时施工，其中综掘工作面1个、炮掘工作面1个，全年掘进进尺计划5594m，其中开拓进尺1794m，回采进尺3800m，主要分布在井田东部，该采掘范围均在能源局批准范围内（具体情况见）。为做好回采、掘进施工水害防治工作，确保安全掘进，根据掌握资料，现将回采工作面、掘进工作面水情水害预报如下：附：2020年度

2、建设计划接续表二、矿井水文地质因素分析1、充水水源依据本区水文地质条件及煤层覆盖结构类型，矿井充水方式可分为直接充水和间接充水，他们分别受大气降水、地表水和地下水等因素的控制，且具有一定的水力联系，对未来矿床有不同程度的影响。（1）大气降水据气象资料区内多年平均降水量435.7mm，降水主要集中在每年的79月份，占全年降水量的70%左右，历年日降水量达135.2mm。大气降水在本区为间接充水水源，但也是最主要的充水水源。（2）地表水本区东部的西耳沟，自东南往西北注入黄羊城沟上游，由于流经地段多为静乐组红土层分布区，且平时流量甚小，故地表水为间接充水水源。（3）地下水本区在沟谷地段有冲积层分布，

3、赋存有孔隙潜水，其下部与基岩直接接触，则将补给风化带裂隙水，由于3-1煤在北部埋深浅，是风化带裂隙水渗入矿井。煤矿的基本顶是其直接充水含水层，随着煤层的开采含水层中的地下水将渗入矿坑，由于各煤层顶板含水层水量较小，易于疏干，对开采不会造成危害，但对以往小煤窑采空区，其中赋存有积水，应摸清气开采范围，并留保安煤柱。2、井田地质构造 矿井为单斜构造东西走向，南北倾向，目前没有揭露断层、褶曲、陷落柱等构造。构造极简单。其他开采技术条件：瓦斯：低瓦斯矿井煤尘：根据陕西省安技煤矿安全装备检测有限公司对4号煤尘爆炸性测定结果,煤尘有爆炸性，易自然煤层。地温、地压：据调查，煤矿在开采工程中，地温一直保持在预

4、计正常值内，一般为16-17之间，地压也未见异常。 三、矿井地质及水文地质预报：矿井水文地质类型划分报告显示，我矿水文地质条件为简单类型。（一）、工作面范围及水文地质情况分析2020年主要布置井田东部，地面位于工业广场东南部，无村庄梁峁相间分布的地貌景观，梁峁的顶部几乎均被黄土及砂土所覆盖，根据地质报告资料，该区域分布有H2-2、H2-5、H1-4、H2-3钻孔揭露煤层赋存稳定，煤层厚度1.72.0m，根据2017地质报告该区域在14202工作面附近有3号煤预测采空积水区，面积分别为1.6万m2（水量约为1.6万m3），1.3万m2（水量约为1.6万m3）；该两处采空区积水，回采14201工作

5、面时已揭露，上部积水区已基本放尽，回采期间有少量淋水缓慢出现。3号煤距4号煤间距为20m左右，4号煤层顶板较坚硬，不易于放顶，14201工作面低于14202工作面，因此回采14202工作面期间工作面可能有少量淋水出现。14203工作面边界部分有3号煤采空区面积为5.8万m2（水量约为5.8万m3），起采前要制定专门措施进行打钻放水。1、大气降水及地表水井口位于地势较高部位，正常情况大气降水及地表水不会对煤矿生产造成威胁，但在雨季应加强防范，以防地面汇水流入井下。尤其在井田北部和东部煤层埋藏较浅部位，安排专人巡查，发现裂隙带、塌陷区及地裂缝及时回填、灌浆或开挖溢洪道，疏通水道，防止雨季洪水沿塌陷

6、裂缝灌入井下造成灾害事故。2、采空及采空破坏区积水井田内3号煤层已基本采空，存在采空积水共计5块，今年开采范围内面积及范围上面已叙述，在导水裂隙带的传递作用下，开采4号煤层的导水裂隙带高度能够沟通3号煤层的采空积水，同时位于井田南部边界的3号煤采空积水，也就是14203工作面边界部分3号煤采空区面积为5.8万m2（水量约为5.8万m3），且其底板高于本井田底板标高，为本井田的构成良好补给条件。3、含水层水本区在沟谷地段有冲积层分布，赋存有孔隙潜水，其下部与基岩直接接触，则将补给风化带裂隙水，由于3-1煤在北部埋深浅，是风化带裂隙水渗入矿井。煤矿的基本顶是其直接充水含水层，随着煤层的开采含水层中

7、的地下水将渗入矿坑，由于各煤层顶板含水层均为顶板砂岩裂隙水，由于砂岩上部有泥岩隔水层，水头压力小，但水量甚微，易于疏干，井田各含水层水均沿地层倾向向东北部倾斜端运移，由于水量小，对开采不会造成危害。4、封闭不良钻孔井田内钻孔封孔情况良好，在后期受到开采扰动影响，可能与含水层沟通成为导水途径。5、井田内小窑井田内存在以往关闭矿井两个分别为府谷县老高川乡府铁联营煤矿、府谷县老高川乡西耳煤矿，据调查没有其它小窑存在，煤层开采面临采空积水区威胁，开采情况较为详实，开采年代清楚，封闭情况较为良好，随着时间推移采空区部分可能存在积水。6、褶曲对顶板水富存的影响2020年度开拓范围内共未发现褶曲断层等，整个

8、矿井为单斜构造煤层倾角为1左右。现采用富水系数比拟法对矿井开采4号煤层生产能力达到60万t/a时涌水量预算如下：采用公式为：式中：设计矿坑涌水量（） 现采矿井实际排水量（） 煤矿实际开采量（）设计生产能力（）富水系数（）。该矿开采4号煤层矿井生产能力达到60万t/d时的井下正常涌水量为50 m3/h，最大涌水量80m3/h，由于采用比拟法，开采煤层深度不一致，实际涌水量可能存在出入。（二）、矿井主要水害根据2020年度生产计划安排，通过综合分析，威胁我矿的主要水患为：老空水、顶板岩溶裂隙水、大气降水和地表水。（三）、采空区水害因素分析及防治措施由于采空水补给水源充沛，水量大，水压强的特点，属非

9、常规性矿井水害。14201工作面225m处分布面积1.6万m2，40m处分布面积1.2万m2两处3号煤层采空区，开采14202工作面期间对顶板周期来压要加强观测，由于采空区积水处在动态变化过程中，随时间的推移，采空无积水区会逐渐成为积水区。在今后巷道掘进及工作面回采，特别是煤柱回收过程中，要严格按照老空区防治水措施，谨慎施工，防止老空区突水，根据实际情况制订合理有效的防治对策，具体包括以下几个方面：1、必须坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，坚持“探、防、疏、排、截、堵、监”七字方针， 探放水工作必须专人负责；有掘必探，采掘工程没有把握必须探水；应严格按照规章制度施工，

10、把水放出来才可生产。2、认真分析采空区积水的调查资料本着“留有余地，以防万一”的原则，在有关图纸上圈出积水线，积水线外推50m划定探水线，采掘工程进入探水线必须超前探水，对于大片积水区，必要时还要沿探水线外推50m作为警戒线。采掘工程进入警戒线，必须向不同方向打警戒性探孔，初步控制层位、构造和积水的可能性。对于有测绘资料作依据的积水区，也要划定积水线，外推3060m圈出探水线。3、制订合理有效的防治对策当采空区积水与地表水、强充水含水层存在水力联系且有较大的经常性补给水量时，应防止绕流和渗漏，采取“先隔后放”的策略，避开地表水和强充水含水层的威胁，留待矿区后期处理，以减轻矿井长期的排水负担。在

11、必须采用探放水方法才能查明采空区积水条件的情况下，必须全盘考虑设置水闸门（墙）、安全撤人通道和通向地面的两个以上安全出口，考虑流水和排放瓦斯的具体路线与措施；加强和维护排水系统，确定适当的放水量和放水时间，加强地面防洪，预计地表可能出现的沉陷裂缝情况。因地制宜，提出科学合理和确保安全的探放水设计。在全面了解和掌握采空区积水周围情况的基础上，制订具体措施及时了解周围的采掘工程与积水区关系的变化，抓住重点，既警惕近处又要防止远处水害的出现。4、严密组织探水掘进有效手段就是探水掘进，在有足够帮距、超前距和控制密度的钻孔掩护下，掘进巷道逐步接近它，最后达到发现之的目的。然后利用钻孔将老窑积水放出来。5

12、、特别注意近探近放和贯通积水巷道或积水区。6、钻、物探结合，长、短探相结合起来，减少超前探水的工作量。以钻探为主，物探资料要有钻孔验证。7、老巷贯通的综合防治措施随着开采时间推移，4#煤层采空区已形成，巷道需要平行穿越该采空区，在日常生产中，应进一步查清井田范围内的老矿井的水文地质条件。加强水文地质基础工作，加强矿井水害预测预报工作，采用适合本矿井的物探、钻探、化探等先进的综合探测技术，查明矿井或采区水文地质条件；定期收集、调查核对本矿及相邻煤矿的废弃老窑情况，编制矿井综合水文地质图、矿井充水性图等基础图纸，为水害防治工作提供翔实、可靠的技术依据，同时加强掘进工作面探放水的技术管理，对小窑老空

13、充水区、充水巷道、导水断层、强含水层、陷落柱、老钻孔等需要探放水的地区，都必须确定探水警戒线，并准确地绘制在采掘工程平面图上，开拓掘进工程到达警戒线时，必须先探后掘，严格掌握钻孔的超前距离。钻进时发现煤岩松软、片帮等异常现象时，必须停止钻进，撤离所有受水威胁的人员。探放老空积水的超前钻孔，超前钻距，根据水压、煤(岩)层厚度和强度及安全措施等情况确定，但最小水平钻距不得小于30m，止水套管长度不得小于10m；严禁用煤电钻代替专用探水钻进行探放水。总而言之，一定要坚持有掘必探，先探后掘(采)的原则。对于老空（巷）的有害气体，一般采用瓦斯积聚的处理方法，如果小窑老空的有害气体浓度偏高，则必须先进行抽

14、放，再采取相应处理方式。如果邻矿为积水区，可采用截水和堵水两种措施。在涌水的巷道中设置水闸门或水闸墙。堵水采用注浆堵水，将专门制备的浆液通过管道压入地层裂隙或孔洞，经凝结、固化后达到隔绝水源的目的。（四）、顶板岩溶裂隙水害因素分析及防治措施根据2017年地质报告，首采工作面及140202工作面上方不存在4#煤层顶板富水区，局部砂岩水属于静态水，由于井田内没有抽水孔，煤层开采后，导水裂隙带范围内所有的含水层中地下水将全部转化为矿井水。砂岩岩溶裂隙补给条件差，富水性弱，以静储量为主。通常在矿井初次来压期间可能有淋水，随着生产的进行，顶板水易于疏干，防治水工作以井下探放水为主。1、采用井下放水钻孔疏

15、放根据井下物探圈定的富水区、煤层顶板涌水性较大的地段，采用井下钻孔进行疏放。钻孔垂距应依据导水裂隙带高度、含水层距煤层顶板距离确定，一般应穿切含水层中上部为易。钻孔的方位垂直或接近于垂直顶板含水层时，工程量最省；斜孔揭露含水层范围大，疏放水效果好。该方法的优点是分区集中放水，便于排泄。不足之处，由于含水层富水性的不均一性，大部分地段横向上径流条件差，影响半径小，钻探工程密度可能较大。2、利用巷道进行疏放水依据生产布局及接替，采用采区或采面准备巷道提前开拓，进行预疏放顶板含水层水。需要注意的是，巷道提前掘进的时间应根据疏放水量和疏放速度决定，超前时间过长会影响采掘计划的平衡，造成巷道长期闲置，增

16、加维修工作量；超前时间太短会影响疏放效果。不足之处，若煤层顶板直接与含水层接触，或砂质泥岩隔水层较薄时，通过构造裂隙导通砂岩裂隙水的联系起到放水效果，若砂质泥岩隔水层较厚时，需要采取钻探措施才能达到放水效果。3、采取巷道顶板隔水措施由于煤层顶板砂岩裂隙含水层和k2石灰岩岩溶裂隙含水层，其岩性、厚度及富水性，在横向上存在显著的不均衡性，根据实际掘进经验，顶板岩溶裂隙水在掘进过程中以顶板淋水方式出现在掘进工作面，随巷道延伸水量逐渐减弱，虽然对工作面不会造成危害但是会对工作环境造成一定程度的影响，因此在淋水区采用塑料防水布遮蔽方法，可避免分散的淋水给工作造成的不便。（五）、断层和陷落柱水害因素分析及

17、防治措施井田内已开采范围内煤层及上部3号煤层开采期间未见断层、陷落柱等构造，施工过程中充分利用物探和钻探结合方式，加强断层、陷落柱的探查。对于井下实际揭露隔水性能好的陷落柱，可以不留设煤柱直接回采，对于隔水性能较差有突水危险的陷落柱，在进行注浆加固后进行回采。（六）、地表水水害因素分析及防治措施经地面实地踏勘，首采工作面范围内3号煤层小窑开采，上部地层地表发现有裂隙，其深度几乎与黄土层厚度一致。目前有的裂隙已经填埋。地表发现有小的裂隙，3号煤层采空区上部有裂隙，导水裂隙带局部达到了地表，对开采下部的4#煤层形成的顶板导水裂隙可以沟通3号煤层开采后形成的采空区积水，成为矿井4号煤层的充水水源。井

18、田内北部有基岩露头的沟谷内，雨季洪水对煤层的开采有影响，可使矿井涌水量在雨季明显增大，成为矿井一般水患因素，应加强雨季防洪工作。每年雨季调查矿区及附近地面水流系统的汇水情况，疏水能力等，掌握当地历年降水量和最高洪水位的资料，为完善矿井疏水、防水和排水系统提供详细的水文地质资料。并与当地气象、水利和防汛部门进行联系，建立灾害性天气预警和预防机制;及时掌握可能危及煤矿安全生产的暴雨洪水灾害信息，密切关注灾害性天气的预报预警信息，及时掌握汛情水情，有效采取安全预防措施。每年汛期，建立健全地表河流巡查制度及台账，详细掌握河水水位标高及堤口、堤坝完好状况。特别是遇有连续降雨、大雨或暴雨时，实行24h不间断巡查;每次降大到暴雨前后，及时观测矿井涌水量变化情况，建立灾害事故紧急情况下及时撤人制度。