六号井防治水计划.docx

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六号井防治水计划

温宿县破城子煤业有限责任公司六号井

防治水计划

矿长：

池金石

总工：

李安国

编制人：

图尔贡

破城子煤业有限责任公司

二〇一一年三月二十日

会审意见及签字表

井长

年月日

安监科

年月日

生产技术科

年月日

机电科

年月日

安全副矿长

年月日

生产副矿长

年月日

机电副矿长

年月日

总工

年月日

矿长

年月日

六号井防治水计划

一、水文地质

1、概况

该矿位于天山南麓，塔里木盆地北缘中、高山区中生代山前拗陷之中，地势呈西高东低，北高南低，走向近东西向的带状分布。

地表植被不发育，风化裂隙较发育，特别在地表褶曲轴部构造裂隙发育。

区内“V”字型沟谷纵横，陡崖发育，地形复杂。

南北向冲沟发育，地表排泄条件良好。

矿区内地表水系不发育，仅在矿区以东3km处有一条常年性河流，即木扎特尔河，自北向南从矿区的东部流过，河谷宽阔，流量大，水质较好。

另在喀郎东沟的沟口陡坎处即克孜努尔组厚层状的粗砂岩层中出露有2处泉水，流量为0.152L/s，该矿将此泉水引到矿部去作为矿部的主要生活用水水源，经试验室化验为CI-、SO42-、K+、Na+、Ca2+型水，矿化度为1886.1mg/L，水质较差，微咸水，只能作为一般性生活用水。

2、含水层及隔水层

该矿煤层主要赋存于侏罗系下统塔里其克组，其岩性主要由砂砾岩、粗砂岩、粉砂岩及煤层组成，从生产矿井观测，在煤层顶底界均未发现强含水层存在，均以弱含水层及隔水层为主，现将该矿区主要含水层及隔水层从老到新分述如下：

（1）三迭系上统小泉沟群隔水层

分布于矿区北部，为巨厚层状的深灰色砂质页岩，夹有灰白色粗砂岩，由其岩性特征构成矿区北界隔水边界，地层厚度大于200m。

（2）侏罗系下统塔里其克组含水层

分布于矿区北部，岩性为深灰色砂砾岩、煤层、粗砂岩、粉砂岩。

含A3、A5两层煤，主要含水岩层为A3煤层顶板粗砂岩，A5煤层顶板砂砾岩层，地层厚度为58.7m，与下伏地层呈平行不整合接触。

（3）侏罗系下统阿合组含水层

分布于矿区中部“S”型褶曲向斜南翼和背斜北翼间，呈东西向展布。

岩石表面风化裂隙较发育。

是矿区主要含水层，也是可采煤层的直接充水含水层，地层厚度为326m，与下伏地层呈整合接触。

（4）侏罗系中统克孜努尔组下段隔水层

分布于矿区南部，呈东西向带状分布，岩性以细砂岩及粉砂岩互层为主，厚度124.5m，与下伏地层呈整合接触。

（5）第四系上更新统含水层

分布于矿区中部山梁或沟谷内，为风积亚砂土，厚度不超过5m，为透水不含水层，与下伏地层呈不整合接触。

3、断层导水性

该矿区由于受不同时期的构造运动的影响，使地层形成倒转，由一个倒转向斜和一个倒转背斜组合而成的箱形褶皱。

造成该区褶皱构造发育，断裂构造不发育，仅在背斜北翼发育有一条次一级f1逆断层，断距较小，断层面见有薄层断层泥，断面两侧岩层呈牵引状。

在井下观测，在断层处石门内潮湿无水，故暂定为构造导水性较差。

4、地表水与地下水的关系

矿区内无常年性地表水流，仅有一些季节性冲沟，只有在暴雨期才形成短暂的水流。

该水流可通过地表塌陷坑及裂隙带补给地下水。

另北部区外在夏季，雪融水自北向南通过冲沟以明流或地下潜水流形式直接补给地下水。

5、地下水的补给、径流与排泄

地下水以大气降雨，北部高山区雪融水补给为主。

地下水由北向南由西向东顺层间运移，地下水径流条件差，运动迟缓，主要可采煤层位于当地最低侵蚀基准面以上，岩层富水性弱，充水水源主要为煤层顶底界基岩裂隙水。

因此，该矿水文地质条件为Ⅱ类Ⅰ型，属水文地质条件简单的矿床。

二、矿井开拓、开采所采取的安全保证措施

（一）矿井开拓工程位置

六号井口位于井田中部台地附近，地形北高南低，排泄条件较好，工业广场因处于低处有受水患威胁可能，因此在工业场地沿山体砌筑防洪渠沟，将沟谷的水引入防洪渠，防止雨、融雪水进入井筒。

六号井设计是改扩建矿井，与原老六号井未分离，六号井上平硐井口标高为+2219.220m，为平硐开拓。

六号井下平硐井口标高为+2196.25m，为平硐开拓。

在井田内无有废井。

六号井上平+2220m水平轨道上山以西东翼+2220m水平以上A3、A5均为本矿2006年6月前所采采空区，确保老窑内无积水，在生产时，进行探放水工作。

（二）采掘工程所采取的防治水措施

六号井为平井开拓，矿井在生产过程中已留设30m煤柱，六号井、风井为平井沿岩层垂面开掘，六号井上方无含水层，有利于矿井防水。

现采掘工作面均布置在实体煤层中，现采放顶煤工作面布置六号井+2336m，回风标高为+2336m、地表标高2470m，要求在采掘过程中进行“先探后采（掘）”，“长探短掘”等手段，在开采中设计探水线位置，先进行探放水工作，在有井下涌水异常时采取必要的措施，进行疏放水等方法进行涌水的排放。

三、防水安全煤柱留设

我矿需要留设的煤柱的种类有：

井田边界煤柱、采空区煤柱、平井保护煤柱、石门煤柱等。

（1）平井煤柱在储量计算中已扣除，该煤柱左右各留设30m。

（2）水平煤柱沿倾平方向留设10m。

（3）运输、回风石门共用煤柱，在采区划分中进行详述。

（4）区段煤柱沿倾平留设10m。

（5）采区边界煤柱详见采区划分中的叙述。

（6）采空区煤柱留设20m。

（7）井田边界煤柱留设20m。

四、井下探放水措施

（一）探放水原则

矿井回采和掘进过程中，坚持“有疑必探、先探后掘、长探短掘”的原则。

开采时先进行探放水，没有探放水前不得开采。

考虑到六号井井田上部东翼有老五号井采空区，接近以下地点时需进行探放水：

1、在采掘工作面接近上部东翼有老五号井采空区可能存在的裂隙与上部构通时，若水量和水压不大则进行探放水，若水量和水压较大，则不预开采，做为煤柱。

2、接近老窑采空区时，该矿采空区进行探放水。

3、接近涌水量异常区域时进行探放水。

4、接近未封闭又可能突水的钻孔时进行探放水。

5、接近其它存在有积水的区域时，应对上部及周围可能存有积水的地点进行探测，摸清积水区域的具体位置、积水量和水压等情况，采掘作业时不得破坏防水煤柱的尺寸，防止与积水区掘进造成事故。

采掘过程中如发现煤、岩流水、滴水或变潮等异常情况时，都应进行探水。

探水时可在接近积水区的巷道中做钻场（2×2m），从钻场向积水区打探眼。

探眼垂深不小于70m，与积水区边界的水平距离不小于40m，探明积水区的位置和积水量后，在确保安全的前提下留设设计的煤柱尺寸，若积水区煤层或岩层较破碎，则应根据现场情况加大煤柱或岩柱尺寸。

6、六号平井位于井田东部及中部，因此在前述中已说明该矿9万t/a井型，矿井生产中，必须进行探放水工作，探水线位置在老五号井。

接近以下地点时需进行探放水30m垂高，在此区域内进行探放水工作。

7、根据《生产地质报告》所提供的资料，可确定我矿采空区相应位置及标高，在设计中相应图纸已标明探水线位置，均为采空区最下部水平下推平长20m（急倾平段下推垂深30m）作为探水线位置。

（二）探放水设备选择

探放水设备根据探水线与现最低开采水平高差而定，设计中探水线距最低开采水平为80m，探水设备选择1台TXU—75型探水钻，最大钻进深度为100m，可以满足井下探放水的要求。

（三）探放水时的安全措施

①探水前应加固探水工作面支架，背好帮顶，以免压力水冲垮煤壁和支架。

②清理好巷道，保证安全撤退路线畅通无阻。

20°以上的倾斜巷道要设梯子和扶手。

③保证水沟畅通，并有适当的坡度和断面；保证水仓和排水设备有足够的容量。

④探水地点要安设电话，一旦发生透水而又无法控制时，可立即通知有关的险区人员撤离（撤退路线应事先拟定好）。

⑤打钻过程中如发现煤、岩变松或沿钻杆向外流水超过正常打钻供水量时，必须立即停钻（但不得移动或拔出钻杆），派人监视水情并立即报告矿调度室。

如果情况危急，必须立即通知所有受水威胁地点撤人，并采取应急措施。

⑥钻孔接近老空区，估计有可能涌出沼气或其它有害气体时，必须有瓦检员救护队员在现场值班，检查空气成分。

发现有害气体超过规定时，立即停钻停电、撤人，并报告调度室处理。

⑦预计水压较大时，孔口要用套管加固，使钻杆通过套管打钻，套管上装有水压表及闸阀；探到水源后，即利用套管放水。

⑧工作人员要熟悉透水预兆，当发现透水预兆或发生大量涌水，应立即报告调度室，采取措施，或安全撤退。

（5）矿井必需留设足够的隔水煤柱。

同时加强矿井涌水的监测，做好防治水工作。

（6）定期清理水沟及水仓，保证水沟排水畅通及水仓的有效容积。

（7）如发现工作面煤壁潮湿或滴水等异常现象应及时向矿井值班人员汇报。

（8）做好工业广场的疏排水及防洪排涝工作。

（9）定期检修排水设备，保证水泵一台工作、一台备用、一台检修。

五、疏放水措施

（一）采掘面疏放水措施

1、回采上部煤层时先对老六号井+2220m水平及东翼老五号井采空区进行探放水。

回采深部煤层时，先对上水平的采空区进行探放水，确保采掘安全。

该矿回采工作面回采结束时，应在封闭采空区的密闭上设U型管，防止采空区积水。

2、探到水源后，可采用探水钻孔放水，放水钻孔直径50—75mm。

孔深不小于70m。

3、放水前应对水量、水压及煤层透水性进行分析并预测，根据排水设备能力及六号井上下平井开拓，制定放水的步骤并控制放水量，避免盲目性。

4、放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以及有无有害气体等情况，发现异常时及时采取措施。

5、疏放水前应成立疏放水领导小组，制定出疏放水措施，疏放水由经验丰富的人员来操作，作业人员应熟知避灾路线，在疏放水期间领导小组成员要现场跟班指挥。

6、疏放水地点撤退路线上要有良好的照明，保证撤退路线畅通。

7、为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人，在水压过大时，应采用反压和防喷装置，并用档板背紧工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，档板后要安设顶柱或木垛，然后再进行放水。

8、情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。

9、事先应制定好安全措施，并严格贯彻落实。

（二）矿井疏放水措施

该矿井原地质报告提供的矿井正常涌水量为23.92m3/d，最大涌水量为35.88m3/d。

为安全可靠起见，六号井为平井开拓应做好井下排水沟畅通，确保无集水、无杂物堵塞。

六、地表水防治

（一）地表水防治设计依据

矿区地处南天山南麓中段、塔里木盆地西北缘的中山区，总体地形为北高南低、西高东低。

海拔高程在+2450m—+2200m之间，最大高差250m左右。

该区气候为干旱的内陆性气候，昼夜温差大。

年降雨量约400mm，年蒸发量2400mm，7—9月为雨季，易形成洪水。

矿区内无常年性河流。

区内的沟谷为干沟，逢雨季或冰雪消融期常形成洪水。

（二）地形、水系及涌水面积

根据地质报告矿区总体地形为北高南低、西高东低。

区内“V”字型沟谷纵横，陡崖发育，地形较复杂。

南北向冲沟较发育，区内的沟谷为干沟，逢雨季或冰雪消融期常形成洪水。

该矿井所处地势在春季融雪期和雨季形成水流，流经矿区对矿井生产及工业广场会造成一定的危害，为避免灾害发生，本设计采取以下防洪措施，具体如下：

1、沿工业广场东北、西北山坡底均设截水渠，截水渠断面上宽3米，下宽2米，高2米,用M10砂浆与卵石护砌，渠长150m，把山坡积水有组织的排入工业广场以南自然冲沟。

2、截水渠排水能力验算

根据矿井地质地形图，该矿区工业广场以北汇水面积为150000m2，年降水量约400mm,按年降雨量集中在一天计算汇水量如下：

（1）自然涌水量

0.4×150000/24=2500m3/h=0.69m3/s

（2）该矿截水渠的断面为5.5m2，流速按1m/s计

排水量为：

5.5×1×0.5×3600=9900m3/h=2.75m3/s=167m3/s

（三）矿井涌水量预计

根据邻区生产矿井开采量富水系数法计算涌水量。

由于周边矿井中，仅有克孜勒布拉克煤矿出现井下涌水异常，为保证今后该矿涌水量预计合理，故采用该矿的年产量及涌水量来预计该矿的涌水量。

a、正常涌水量

其计算公式如下：

KB=Q0/P0Q=KB×P

式中：

KB—富水系数

Q0—现生产矿井排水量（68496.192m3/a）

P0—现生产矿井年产量（90000t）

Q—新矿井排水量（m3/a）

P—新矿井年产量（90000t）

可知：

Q=68496.192m3/a=187.66m3/d=7.82m3/h

b、最大涌水量

同理，最大涌水量为10m3/h。

从计算可以看出本设计工业广场截水渠的排水能力满足要求。

（四）、地面防洪排涝措施

该矿工业广场位于V字型沟谷之中，附近无自然地表水体，仅在雨季和融雪期间在沟谷之中有水流通过。

工业广场东、西两侧山坡及北部高地总汇水面积约2km2，在暴雨和急速融雪期间的雨雪水会形成洪水对工业广场造成较大危胁。

因此必须采取防洪排涝措施，本设计采取的措施如下：

1、目前上、下平硐口标高均高于附近谷底现有自然形成的排洪沟4—5m。

新设计建筑及道路路基标高与上、下平硐标高相一致，可防止雨雪水流入建筑物和井巷，也不至影响车辆和行人的交通。

2、疏通、扩大现有自然形成的排洪沟，并用M10砂浆与片石护砌，可抵御大的洪水侵害，新设计的排洪渠和涵洞净断面均为2.5×2m，其中明渠长240m，涵洞长110m。

3、在工业广场东、西两侧山根底，挖设小的截水渠，把山坡的雨雪水引向谷底主排洪渠和绿化林带。

七、矿井排水

该矿井的正常涌水量为7.8m3/h，最大涌水量为10m3/h，工作面标高+2336m，六号井下平硐标高+2197m。

矿井排水利用高差自然排水，不配备排水设备。

从工作面至六号井下平硐斜巷在行人侧底板设水沟，平巷按5‰的坡度在行人侧底板设水沟，排水沟呈矩形，水沟宽300mm，深300mm，水沟用C15混凝土抹平。

盖板使用钢筋混凝土，钢筋选用Φ6mm。

矿井水的流向：

2336m工作面的水→水沟→斜巷水沟→+2220m水平运输石门水沟→地面。

排水沟间隔100m设铁篦子，水沟应定期清理，以防污物堵塞，水流不畅。

八、地表防洪防水措施

该矿平硐及工业广场布置在井田中部一较高平台上，高于当地洪水位的标高，工业广场北部为高山，暴雨和融雪期间可能对工业广场造成一定的危害，本设计采取的防洪排涝措施及工程如下：

1、目前上、下平硐口标高均高于附近谷底现有自然形成的排洪沟4—5m。

新设计建筑及道路路基标高与上、下平硐标高相一致，可防止雨雪水流入建筑物和井巷，也不至影响车辆和行人的交通。

2、疏通、扩大现有自然形成的排洪沟，并用M10砂浆与片石护砌，可抵御大的洪水侵害，新设计的排洪渠和涵洞净断面均为2.5×2m，其中明渠长240m，涵洞长110m。

3、在工业广场东、西两侧山根底，挖设小的截水渠，把山坡的雨雪水引向谷底主排洪渠和绿化林带。

4、每一次下雨后，必须派专人检查井田范围内的地面塌陷及裂隙，发现漏水现象，及时处理。

5、矿井的井上下对照图上随时标明井下工作面所在位置及地面采空区的位置。

6、每年春季，由矿长组织人力、物力对地面防洪设施情况进行实地检查。

7、地面防洪以预防为主，物资、材料、工具应落实，洪期井口每周应设专人对防洪堤坝、排水沟渠进行检查，发现问题应及时处理。

8、对融雪期及雨季的防洪及排水工作，要纳入安全生产的工作议程中，并严格执行。

9、矿领导要经常检查矿区的防洪工程，发现问题及时处理。

10、本矿工作面水文地质构造较简单，煤层顶底板基本不含水，无任何影响采掘工作的水灾隐患。

11、在采掘工作过程中主要运输巷、采区石门、轨道下山等主要巷道通道中必须设置排水水沟，各关部门要每天检查一次，确保排水沟畅通。

12、主要进风、回风井口设置防洪沟，避免夏季暴雨洪水的威胁。

13、加强洒水降尘管路管道的管理，预防管路漏水或爆裂原因影响正常生产、运输等程序的因素。

破城子煤业有限责任公司

2011年3月