水情水害预报.docx

水情水害预报.docx

《水情水害预报.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水情水害预报.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

水情水害预报

陕西中汇富能矿业有限公司

二〇二〇年度水情水害预报

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7～9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，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1.7～2.0m，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50m3/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，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30～60m圈出探水线。

3、制订合理有效的防治对策

①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。

②在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。

③因地制宜，提出科学合理和确保安全的探放水设计。

④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、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。