第一篇:煤礦防治探放水設計2014.02(定稿)
鄯善紅湖子安順煤礦
綜合防治水設計及中長期規(guī)劃
編 制 時間:2014年2月
第一章
礦井水文地質情況
第一節(jié) 礦井水文地質情況
一、礦井概況
新疆鄯善縣紅湖子安順煤礦位于鄯善縣七克臺鄉(xiāng)紅湖子坎溝南,地湖煤礦以東約6km處,行政區(qū)劃屬鄯善縣七克鄉(xiāng)管轄。蘭新鐵路和312國道烏——哈段從井田北部約10km處通過。有簡易公路與312國道相連,連結處東距哈密市約225km,西距鄯善縣城48km,西距七克臺鄉(xiāng)政府所在地18km,北距鄯善縣火車站30km,交通運輸條件便利。
井田中心地理坐標:東經:90°45′20″,北緯:42°59′15″。井田東西走向長0.7~0.90km,南北寬0.7km,面積0.557km;批準礦界內煤炭資源量為682萬t(含不應計算的+200m以下資源儲量94萬t)。設計利用資源儲量538.33萬t,設計利用可采儲量268.78萬t。井田內含可采煤層3層,從上至下編號為2、3、4號煤層。煤層總厚平均20.10m,可采厚度平均19.68m,傾角45°~52°,各煤層均厚度穩(wěn)定,結構簡單。2號煤層為井田內目前主采煤層,可采厚度11.15~5.75m,平均可采厚度9.41m。3號煤層可采厚度11.05~3.95m,平均可采厚度7.51m,全區(qū)可采。4號煤層可采厚度5.0~1.20m,平均可采厚度2.76m,全區(qū)可采。礦井開拓方式:混合提升立井開拓,礦井通風系統(tǒng):中央并列機械抽出式。
二、地形地貌
井田地處吐魯番盆地中央低山丘陵東延部分,地形起伏不大,海拔標高+430m~+479m,相對高差約50m。地勢呈現為東、西高,中部低,其南側為戈壁平原。
2三、地表水系及水文條件
井田內無地表水體水源。煤礦附近無地表水和泉水可供利用。煤礦職工的生活用水和主要工業(yè)用水用水車從7km外的七克臺五大隊農場機井拉運。
水文條件
區(qū)內氣候非常干燥,降雨量小,屬大陸性荒漠氣候區(qū)。本區(qū)內除西距礦井7km處的地湖溝中有泉群發(fā)育外(總流量約150—200l/s),附近并無其它地表水體,所有沖溝均為干溝。僅在春季融雪季節(jié)才有水流自北而南穿越北戈壁,流經礦區(qū)隆起帶后,注入南戈壁而后全部滲失。
1.北戈壁礫質平原中第四系地下水的越流側滲是本礦井地下水的主要補給水源。
2.大氣降水的直接滲透和地湖溝溪水的側向補給對本礦充水影響甚微,并不具威脅性。
3.西山窯組煤系地層本身,是礦床直接充水的主要含水層。根據本區(qū)水文地質特征,補給條件甚差,僅以越流方式為主,涌水量不大,且以靜儲量為主,動儲量甚少。
礦區(qū)內十分干燥,濕度甚微。附近又無地表水體。直接充水含水層,又是富水性甚差的西山窯組煤系地層,鉆孔單位涌水量僅0.0129l/s.m,當礦井深80~120m,礦井排水量僅35~100m/d。煤礦床雖居地下水位以下,但水量小,易疏排。所以本礦井為碎屑巖孔隙裂隙水類,水文地質條件簡單型的煤礦床。
礦井開采+314m水平時涌水量僅為60 m/d。根據地質報告,預測礦井+200m水平涌水量為153.42m/d。地質報告未提供最大涌水量數據。礦井無地表水,第四系覆蓋層地下水補給條件差,無聚水條件,無含水區(qū)域,因此礦井最大涌水量按正常涌水量的
33130%考慮:+314m水平最大涌水量取78 m/d,+200m水平最大涌水量取200 m/d。
四、氣象及地震
本區(qū)屬典型大陸性氣候,其特征是氣候干燥,降水量少,蒸發(fā)量大,晝夜溫差大,太陽幅射強烈,日照時間長,夏季炎熱,冬季寒冷,地面植被稀疏,呈荒漠戈壁景觀。該區(qū)年平均氣溫12℃,月平均氣溫最高月份為每年7月份,月平均為29.2℃,最高氣溫達42℃以上;月平均最低氣溫為每年1月份,月平均氣溫-10℃,最低氣溫達-22℃。年平均降水量34.8mm,年平均蒸發(fā)量為2529.1mm,無霜期190天。最大凍土深度117cm,年最大積雪厚度18cm,風向以東北風為主。平均風速1.8m/s,最大風速20m/s。
根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》(GB18306——2001),該區(qū)地震動峰值加速度為0.1g,地震動反應譜特征周期為0.4s。對應的地震基本烈度為Ⅶ度。
五、地質概況
地層及構造
(一)區(qū)域地層
區(qū)域范圍內出露地層為中生界的侏羅系、白堊系、新生界的第三系和第四系,地層從南向北由老至新分述如下。
1.中生界
(1)侏羅系:分布于南部,地層出露不全。
a.下統(tǒng)三工河組(J1s):分布于南部,巖性為黃綠色粉砂巖夾中一細粒薄層狀細砂巖,局部夾煤線,含薄層不穩(wěn)定菱鐵礦。地層出露不全,可見厚度100~287m。
b.中統(tǒng)西山窯組(J2x):本組地層分布于南部,三工河組地層
334 之北。為一套河湖相—泥炭沼澤相沉積。主要為—套灰色、黃綠色之粗粒碎屑巖以及暗灰色粉砂巖、灰色泥巖、炭質泥巖和煤層組成,夾薄層菱鐵礦。中下部含煤及煤線10余層,局部含可采煤層2~3層,煤層沿走向常有分叉,厚度變化較大。地層厚323~645m,與下伏三工河組呈整合接觸。
c.中統(tǒng)三間房組(J2a):分布西山窯組之北,本組地層顏色復雜呈現雜色條帶。下部為黃綠色、灰綠色及黃褐色砂巖、細礫巖、泥巖,砂巖,一般含有礫石。上部多為暗黃綠色、磚紅色、暗紫色泥巖夾薄層粉砂巖。地層厚45~387m。
d.中統(tǒng)七克臺組(J2q):分布于三間房組之北,厚度西薄東厚,下部為灰黃、黃綠色厚層狀粗砂巖和砂巖,夾薄層泥巖,含1—4層介殼砂巖。上部為綠色泥巖、粉砂巖夾砂巖。底部以含介殼粗砂巖與三間房組呈整合接觸。本組含豐富的瓣鰓類及腹足類化石。
e.上統(tǒng)齊古組(J3q):分布于七克臺組之北,呈條帶狀分布,下部為櫻紅色砂質泥巖夾灰綠色粉砂巖薄層,夾三層櫻紅色含油砂巖。中部為黃綠色、棕色細砂巖與櫻紅色砂質泥巖互層,上部櫻紅色砂質泥巖、棕色塊狀粉砂巖、夾暗灰色薄層砂巖,含介形蟲化石,本組與下伏七克臺組呈整合接觸,地層厚672~897m。
f.上統(tǒng)克拉札組(J3k):分布于齊古組之北,主要巖性為一套碎屑巖沉積,底部為一套灰白色、褐色礫巖、中下部為黃色、淡黃色不等粒砂巖、夾淺棕、棕紅、紫色砂質泥巖,中部為棕紅色砂質泥巖,見有干裂,由灰蘭色細砂質充填。上部為紫紅色細—中粒砂巖,黃色厚層狀砂巖與棕紅色砂質泥巖互層,本組地層在七克臺南山地段尖滅,由此向東、向西逐漸增厚,本組與下伏齊古組西部呈假整合接觸,東部為角度不整合接觸。地層厚0~ 300m。
(2)白堊系(K)a.下統(tǒng)吐谷魯群(Klta)三十里大墩組(K1a):主要為棕紅、棕黃、紫紅色之碎屑巖,巖性為中—粗砂巖、礫巖、夾薄層暗紫色泥巖。含介形蟲化石,地層厚53~810m,與下伏侏羅系呈假整合接觸和不整合接觸。
勝門口組(Klah):巖性為湖相棕紅色砂質泥巖夾灰綠色、蘭灰色細砂巖條帶,含石膏脈,地層厚15~62m。
連木沁組(K1I):本組巖性為湖棕紅色砂質泥巖夾灰綠色、蘭灰色細砂巖,含石膏脈。地層厚13~307m。
b.上統(tǒng)庫穆塔克組(K2k):本組巖性單一,為河湖相棕黃色,棕紅色具交錯層理的塊狀細砂巖,下部偶夾有薄層泥巖。底部常有一層蘭灰色細礫巖。本組地層厚20~123m。
2.新生界:(1)第三系(R):
a.下統(tǒng)鄯善群(K2—Eah):主要為河湖相棕紅色、褐紅色、灰白色中—粗砂巖、礫巖和砂質泥巖,中下部含巖鹽和石膏,底部為灰白色的底礫巖,本群地層厚319~489m,本群與下伏地層為假整合和不整合接觸。
b.上統(tǒng)(E2—N2):下部桃樹園組(E2—Nlt)巖性主要為河、湖相紅色砂質泥巖及泥巖夾砂巖及石膏。上部葡萄溝(N2a)為河流相上黃色的砂巖砂質泥巖與礫巖互層。
(2)第四系(Q4)主要為沖積層和沖—洪積層。分布于現代河床和戈壁灘,戈壁臺地上。厚0~8m。
區(qū)域構造 本區(qū)在大地構造位置上屬于吐魯番斷陷盆地中央褶皺帶之東延部分,為一背斜構造(七克臺背斜)。該背斜受區(qū)域性向北傾斜逆斷層影響,破壞了背斜形態(tài),背斜北翼(斷層上盤)保存完整;背斜南翼(斷層下盤)向南傾沒。被第四系所覆蓋,因而呈現為向北傾斜之單斜構造。
井田地層
井田內地層由老至新劃分如下:
1.三工河組(J1a):區(qū)內地層出露不全,可見部分地層,下部以黃綠色、灰色之粉砂巖為主,夾黃綠色薄層細砂巖。上部以黃綠色之細砂巖、粉砂巖不等厚互層,中夾數層黃綠色之粗砂巖和砂礫巖。頂部以紫紅、灰綠色之粉砂巖和泥巖互層。本組地層可見厚80~120m。
2.西山窯組(J2x):本組地層厚480~529m,平均厚504.5m,根據巖性和含煤特征劃分為上、中、下三個段:
(1)下段(J2x):巖性為灰綠色、黃綠色、灰白色之礫巖、粗砂巖、泥巖、粉砂巖、細砂巖、煤層及薄層不穩(wěn)定的菱鐵礦層。底部以一層礫巖層與三工河組分界。由下往上由粗到細,形成了較為完整的沉積旋回,不含煤。厚度沿走向和傾向有一定變化,本段地層巖性較穩(wěn)定。地層厚80.70m。
(2)中段(J2x):本段是區(qū)內主要的含煤段,主要煤層均發(fā)育于此段。巖性主要為黃綠色、灰白色、灰色細砂巖、粉砂巖、泥巖、煤層、夾數層粗砂巖和不穩(wěn)定之菱鐵礦層。除底部以一層含少量礫石之粗砂巖與下段分界外,其余粗粒碎屑巖發(fā)育于煤層之上部。本段含煤4層,由上而下編號為1、2、3、4號煤層。1號煤層地表為煤線,發(fā)育在II線附近,向深部逐漸增厚,2、3、4號煤層位穩(wěn)定,厚度大,煤層沿走向變化規(guī)律不明顯,沿傾向
217 規(guī)律性顯著,呈現淺部薄向深部加厚之趨勢。地層厚145.78m。
(3)上段(J2x):本段地層上部已出井田范圍,中上部為黃綠色細砂巖與砂質泥巖,不等厚互層,下部為黃綠色的粗粒碎屑巖,底部以一層厚層狀砂礫巖與中段分界。地層厚179~208m,平均厚193m。
3.第四系(Q4):按成因類型可劃分為:(1)沖——洪積層(Q
4al+p1
3):分布于戈壁灘及臺地上,表面覆蓋有戈壁礫石,顆粒直徑不一,大者達30cm,小者在lcm以下,為棱角狀,巖性多為變質巖、火山巖之碎屑,其下有一層薄的硬殼,為鹽類固結而成,堅硬,厚O~8m。
(2)沖積層(Q4):分布于紅湖子坎溝內的現代河床中主要巖性為卵石、礫石、砂及亞砂土。厚約0~3m。
井田構造
井田內主要構造形態(tài)為向北傾斜的單斜構造。由于地層走向變化大,單斜呈微向北突出的彎弧形單斜構造,地層走向由西部向60°逐漸轉向北東東80°,地層傾角54°~62°,未發(fā)現斷層。
煤層與煤質 1.煤層
井田內含煤地層為中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x),地層厚476~527m,平均厚497m。主要可采煤層賦存于西山窯組下段地層中。含煤地層以一套河流相碎屑巖和湖沼相粉砂巖以及泥炭沼澤相的炭質泥巖及煤層組成。該段含煤4層,煤層平均總厚20.48m。含煤系數為4.12%。
井田內出露的煤層總計4層,煤層編號為1、2、3、4號,煤層平均總厚20.48m,有益總厚平均為20.06m。其中,1號煤
a層厚度一般在0.10~0.20m之間,該煤層厚度小,變化大,不可采。其它3層煤為井田內主要可有煤層。
(1)2號煤層
該煤層位于井田偏上部層位,為井田內目前主采煤層,煤層厚度11.51~6.92m,平均厚9.75m,有益厚11.15~5.75m,平均厚9.41m,屬巨厚煤層.煤層結構較為簡單,含有泥巖夾矸2層。其中一層較為穩(wěn)定,普遍可見。另一層厚0.05m,在Ⅱ—1孔出現。煤層地表受擠壓厚度薄,向深部逐漸增厚,較為穩(wěn)定,可采。從區(qū)域上看該煤層向東到紅湖坎一帶變薄。
煤層頂板巖石:泥質粉砂巖,底板巖石為粉砂質泥巖。(2)3號煤層
該煤層位于2號煤層下部層位,距2號煤層層間距平均87.60m。煤層厚11.05~4.24m,平均厚7.59m,有益厚11.05~3.95m,平均厚7.51m。屬厚煤層。煤層地表薄,向深部逐漸變厚。結構簡單,局部見有透鏡狀夾矸出現。煤層較穩(wěn)定,全區(qū)可采。
頂板巖石:細砂巖、底板為粉砂巖。(3)4號煤層
該煤層位于含煤地層的下部層位。距3號煤層間距為5.70m,煤層厚5.0~1.20m,平均厚2.76m,有益厚5.0~1.20m,平均厚2.76m,屬中厚煤層。地表薄向深部逐漸增厚,該煤層向東增厚,到紅湖子坎一帶增厚到10~11m。煤層結構簡單,無夾矸,全區(qū)穩(wěn)定,可采。
頂板巖石:粉砂巖;底板巖石細砂巖。
六、礦井水文地質
(一)水文地質概況 礦區(qū)位于北天山之南的吐魯番盆地中央隆起帶的東端,總地勢北高南低,區(qū)域地貌從北至南大體可分為以下四個單元:(1)北天山山區(qū);(2)山前傾斜礫質平原(下簡稱北戈壁);(3)盆地中央隆起帶;(4)南湖戈壁。安順礦區(qū)位居第三地貌單元內。礦區(qū)東北最高478.60m,最低440m,最大高差38.60m,地形平緩,屬丘陵區(qū)。
區(qū)內氣候非常干燥,降雨甚少。據2001年資料,年總降水量僅34.8mm,年總蒸發(fā)量高達2592.1mm,潮濕系數僅為0.01376,但仍屬微溫度帶,植被稀疏,實屬大陸性荒漠氣候區(qū)。本區(qū)內除西距礦區(qū)外7km處的地湖溝中有泉群發(fā)育外(總流量約150—200l/s),附近并無其它任何地表水體存在,所有沖溝均為干溝。僅在春季融雪季節(jié)才有水流自北而南穿越北戈壁,流經礦區(qū)隆起帶后,注入南戈壁而后全部滲失。
(二)井田含水層的主要特征
根據礦區(qū)地層的巖性組合、結構及透水性、含水性等特征,現將其劃分為第四系松散堆積物透水不含水層和侏羅系中統(tǒng)西山窯組孔隙裂隙承壓水含水組及下統(tǒng)三工河組隔水組加以詳述。
1.第四系松散堆積物(Q3+
4pl+e0
1)透水不含水層
主要巖性為風積砂土和洪積砂礫石,夾雜有坡殘積物組成,厚度0—4m左右,其下有—薄層鹽殼,因缺乏補給,無聚水條件,劃為透水而不含水巖層。
2.中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x)孔隙裂隙承壓水含水組 該含水組遍布全區(qū),主要巖性為灰色、灰白色細砂巖、中砂巖、粗砂巖,中夾泥質粉砂巖、泥巖等,含可采煤層三層,平均總厚20.10m。其中,含水層約占地層剖面的27%~31%,裂隙較為發(fā)育。據前人資料,東距礦區(qū)約5km的鉆孔單位涌水量僅為 O.0129ls.m,靜止水位埋深77.90m,水位標高338.41m,地下水屬S04-C1-Na型咸水,溶解性總固體高達9.914g/l。本礦區(qū)礦井中初見水位埋深約60m,標高在396.10m,314m水平礦井涌水量60m/d,地下水同屬S04-C1-Na型咸水,溶解性總固體含量略低,為4.78g/l。礦區(qū)西鄰曙光煤礦,359m水平礦井涌水量為96m/d??傊?,巖層富水性微弱。
3.下侏羅統(tǒng)三工河組(J1s)出露于礦區(qū)南部,僅見上部地層。巖性以黃綠色粉砂巖、細砂巖及薄狀菱鐵礦互層為主,頂部為灰綠色的粉砂巖,泥巖互層。細砂巖占地層剖面的14%左右,裂隙不甚發(fā)育,故將其劃為相對隔水巖組。
(三)地下水的補給、徑流與排泄
區(qū)域地下水,主要依賴北部山區(qū)的大氣降水、冰雪融水補給,流經北戈壁時幾乎全部下滲轉化為第四系地下水,在礫質傾斜平原前緣地段,當遇到盆地中央褶皺隆起帶阻隔時,當南湖以西地區(qū)地形較低洼處,則以泉的形式溢出地表,或以濕地形式排泄,或用坎兒井導至地面灌溉農田。這些井、泉水又匯聚于較大沖溝中(如低湖溝),穿越隆起帶再次消失于廣闊的南湖戈壁之中。低湖溝斜切煤系地層,井泉水在南流途中,又以側滲方式補給煤系地層地下水,這就是低湖溝附近諸煤礦礦井水的主要補給來源。
安順煤礦西距低湖尚有7km之遙,低湖溝地表水的側滲,對安順煤礦來說影響甚微,近十年來,本區(qū)域煤礦大量開采,有礦井多處,礦井排水亦是地下水的重要排泄途徑。因此,雖然礦區(qū)地表被第四系透水不含層所覆蓋,但是厚度僅0—4m左右,且礦區(qū)內無地表水體、蒸發(fā)量大、補給弱、無聚水條件,無含水區(qū)域。
從水質資料分析:北戈壁第四系深層地下水中,溶解性總固
311 體含量僅0.46g/l,水化學為S04-HC03-Na型淡水;而安順煤礦礦井地下水中,溶解性總固體含量達4.78g/l,水質為S04-C1-Na型咸水。此地地下水在運移途中,有CaC03鹽析出,又溶入巖土中NaCl鹽所致。亦說明北戈壁第四系深層水循環(huán)條件好,運移暢通,而煤系地層地下水循環(huán)條件較差,補給途徑不暢,補給量不大之特點。
(四)斷層導水性
該井田褶皺構造發(fā)育,斷裂構造不發(fā)育。根據井田地質勘探和礦井地質調查,未發(fā)現斷層及因斷層而導水的生產礦井。
(五)地表水與地下水的關系 井田內無地表水體。
由于礦井的開拓,人為地局部改變了地下水的循環(huán)特征,礦井即形成了一個個局部排泄區(qū)。
(六)礦坑充水因素分析及礦床水文地質類型
從現有生產井觀察,地下水主要呈浸潤潮濕狀、滴狀、線狀從煤層頂底板巖石滲入坑道。于314m水平測得礦井涌水量為60m/d。綜合前述分析:
1、北戈壁礫質平原中第四系地下水的越流側滲是本礦區(qū)地下水的主要補給水源。
2、大氣降水的直接滲透和地湖溝溪水的側向補給對本礦充水影響甚微,并不具威脅性。
3、西山窯組煤系地層本身,乃是礦床直接充水的主要含水層。
根據本區(qū)水文地質特征,補給條件甚差,僅以越流方式為主,涌水量不大,且以靜儲量為主,動儲量甚少,礦井極易疏排。
礦區(qū)內十分干燥,濕度甚微。附近又無地表水體。直接充水
312 含水層,又是富水性甚差的西山窯組煤系地層,鉆孔單位涌水量僅0.0129l/s.m,當礦井深80~120m,礦井排水量亦僅35~100m/d。煤礦床雖居地下水位以下,但水量小,易疏排。所以本礦床為碎屑巖孔隙裂隙水類,水文地質條件簡單型的煤礦床。
(七)礦井涌水量預測
根據地質報告,預測礦井+250m水平涌水量為112.34m/d,+200m水平涌水量為153.42m/d。地質報告未提供最大涌水量數據。礦井無地表水,第四系覆蓋層地下水補給條件差,無聚水條件,無含水區(qū)域,因此礦井最大涌水量按正常涌水量的130%考慮:+314m水平最大涌水量取78 m/d,+200m水平最大涌水量取200 m/d。
七、礦井排水能力
礦井一水平正常涌水量60m/d,最大涌水量78m/d?;旌狭⒕跇烁撸?455m,井口出車平臺標高:456.5m,一水平井底標高:+314m,井筒垂深142.5m。泵房位于+314m水平。排水管由泵房經管子道沿混合立井井筒敷設至地面沉淀池。
選用3臺D12-25×8型離心泵。其中1臺工作,1臺備用,1臺檢修。每臺水泵的性能參數為:
Q=12.5m/h H=200m n=2950 r/min 與水泵配套的電動機為YB160L-2型防爆電動機,其性能參數為:
N=18.5kW U=380V/660V n=2930r/min 每臺水泵運行工況點(詳見圖 6-3-1): Q=11.38m/h H=206.3m η=53% 吸、排水管均選用Φ57×4的無縫鋼管。排水管敷設2趟。除泵房內管路采用法蘭連接外,其余管路全部采用快速接頭連
3333
33接。
正常、最大涌水期:水泵均1臺工作,1臺備用,1臺檢修。正常、最大涌水期:排水管均1趟工作,1趟備用。日排水時間:正常涌水期5.3h,最大涌水期6.9h。至二水平仍采用集中排水系統(tǒng)。但需更換排水設備。水泵選用3臺D12-25×12型離心泵。水泵配套的電動機為YB200L1-2型防爆電動機(N=30kW U=380V/660V n=2950r/min)。
井底水窩排水設備:
井底水窩積水用泵排至井底巷道水溝流入水倉。由于井底水窩積水量很小,垂深12m,選用2臺SPS50.75-40型(電動機功率0.75kW)潛水污水泵。其中1臺工作,1臺備用。每臺泵的性能參數:
Q=6m/h H=15m n=3000 r/min 排水管選用兩趟De50的PVC塑料管。
水倉清理:采用人工清理方式:由人工將水倉沉淀物裝入清理礦車(1輛),由清倉絞車(采用1臺JD-11.4型調度絞車)從清理斜巷拖出,再用人工推至井底車場,然后由混合立井提升絞車提至地面。
八、防治水措施
本區(qū)屬典型大陸性荒漠氣候,其特征是:氣候干燥,降水量少,晝夜溫差大,蒸發(fā)量大,太陽輻射強烈,日照時間長,夏季炎熱,冬季寒冷,地面植被稀疏,呈荒漠戈壁景觀。年總降水量為34.8mm,年總蒸發(fā)量約2592.1mm。本區(qū)內除西距礦區(qū)外7 km處的地湖溝中有泉群發(fā)育外(總流量約150-200l/s),附近并無其它任何地表水體存在,所有沖溝均為干溝。僅在春季融雪季節(jié)才有水流自北向南穿越北戈壁,流經礦區(qū),其中對工業(yè)場地構
314 成威脅的沖溝,其匯水面積只有0.5km,為消除沖溝洪水及山坡雨水對工業(yè)場地的危害,設計在工業(yè)場地西北側設置一條漿砌片石梯形截洪溝,截洪溝長300m,排洪溝壁厚35cm,底寬0.6m,高0.6m,邊坡為1:1。
為了防止地表水聚集在塌陷坑及裂隙灌入井下,在井田范圍內采空區(qū)上方的塌陷坑及裂隙應及時采取填塞,回填土就近取用第四系土,塌陷坑及裂隙帶周圍應設防洪溝渠。填塞工作必須有安全措施,防止工作人員陷入塌陷坑內。每次降暴雨后,必須派專人檢查礦區(qū)及附近地面有無裂縫、老窯陷落和塌陷等現象。發(fā)現漏水情況,必須及時處理。排到地面的礦井水,必須經處理后,引致井田境界外,避免再滲入井下,及時密閉廢棄的巷道,在有積水巷道的密閉墻上留設反流水孔,以便排出采空區(qū)積水,避免采空區(qū)及廢棄的巷道中的積水給礦井生產造成安全隱患。
九、現階段煤礦涌水量情況
現階段+360m水平和+350m水平各巷道內排水現象。+314m水平西四煤層工作面從煤層底板有少量滲水,根據水倉排水情況日涌水量為30~40 m/d 綜上所述,本礦床為碎屑巖孔隙裂隙水類,水文地質條件簡單型的煤礦床。
第二節(jié) 水患類型及威脅程度
該礦井水害類型主要為地表雪融水和雨水通過裂隙導水涌入,使井下排水量增大但量很小。
礦井只要正常排水對安全生產沒有威脅。
第三節(jié)
礦井水文安全條件評價
(一)對水文地質基礎資料來源及可靠性評價
新疆匯達礦產資源勘查開發(fā)咨詢有限公司2005年3月提交的《鄯善紅湖子安順煤礦生產地質報告》,經新疆國土資源廳審查,以新國土資儲備字[2006]049號文的礦產資源儲量評審備案證明予以確認。地質資料來源可靠。
(二)水文地質勘探程度及存在問題
1、初步查明了水文地質條件,了解了可采煤層頂板工程地質特征,并對其穩(wěn)固性進行了評價,了解了瓦斯、煤塵爆炸性、煤的自燃傾向等開采技術條件,并對其進行了評價。對地質環(huán)境問題進行了大致評價。
2、但由于本礦區(qū)內的對水文地質綜合研究程度偏低,老窯及采空區(qū)積水不明,對礦井生產構成隱患,提請采礦權人予以足夠的重視,采取防范措施,做好超前探放水工作,防止突水事故發(fā)生。
第二章
礦井突水征兆 一、一般征兆
1.煤層變潮濕、松軟、煤幫出現滴水、淋水現象,且淋水可有小變大;有時煤幫出現鐵銹色水跡。
2.工作面氣溫降低、或出現霧氣及硫化氫氣溫。3.有時可聽到水的“嘶嘶”水叫聲。
4.礦壓增大,發(fā)生片幫冒頂及底鼓,支護變形。
二、工作面地板巖石含水層突水征兆 1.工作面壓力增大,底板鼓起,底鼓量有時可達500mm以上。
2.工作面底板產生裂隙,并逐漸增大。3.沿裂隙或煤幫向外滲水。
4.底板破裂,沿裂隙有高壓水噴出,并伴有“嘶嘶”聲或刺耳水聲。
5.底板發(fā)生“底爆”,伴有巨響,水大量涌出,水色乳白或呈黃色。
三、沖積層水的突水征兆
1.突水部位發(fā)潮,滴水。滴水逐漸增大,仔細觀察可發(fā)現水中有少量細砂。
2.發(fā)生局部冒頂,水量突增并出現流沙。
3.發(fā)生大量潰水、潰砂,這種情況可能影響到地表,致使地表出現塌陷坑。
第三章
探放水方法
一、探放水原則及探放水設備
1.礦井在開采的過程中接近水淹區(qū)或情況不明井巷及接近含水層、導水斷層等可能發(fā)生突水的地點時必須探放水;
2.掘進工作面必須堅持“有疑必探,先探后掘,長探短掘”的原則;
3.探水線至積水區(qū)的最小距離:在煤層中不得小于30m,在 巖層中不得小于20m;
4.接近涌水量異常區(qū)域時,最小距離不得小于60m; 5.接近未封閉又可能突水的鉆孔時,最小距離不得小于30m; 6.根據實測的采掘工程平面圖及測量成果本中的具體標高準確確定積水線、探水線、警戒線的位置。
探放水設備
根據其他煤礦實際應用情況,設計配備TXU---75A型煤礦安全鉆機,用于掘進工作面的探放水,鉆進深度不小于100m。
二、積水線、探水線、警戒線的確定
1.根據實測的采掘工程平面圖和地質資料源小窩最低開采水平運輸巷道的底板標高確定為積水線標高﹝+2300.m﹞。2.根據煤層中探水線至積水區(qū)的最小距離:在煤層中不得小于30m的原則,探水線確定為各煤層+2295 m標高。
3.探水線外推50m范圍為警戒線,在此范圍之內的采掘工程都要進行突水征兆的觀測工作、如發(fā)現突水征兆必須進行先探后掘或先探后采,已進入或達到探水線的工作面、必須進行探放水工作。發(fā)現突水征兆時老空區(qū)的積水量參照公式進行估算: W=KMah/sina
式中:W—空區(qū)積水量,m;
M---采厚,m;
a---空區(qū)走向長度,m;
h-空區(qū)錘高,m;
a---煤層傾角
K---空區(qū)的沖水系數,一般?。?3---0.5,煤巷
3取0.5---0.8,巖巷?。?8---1.0.三、探放水方法
凡進入或到達探水線的所以井下工程都要進行探放水工作,具體做法如下:
1.采掘工作面往井田邊界和斷層發(fā)展是超前掘進工作面每掘進30m時、按煤層傾斜方向和走向方向進行一次探放水工作、每次布置三個探眼,探眼的方位角和傾角與 煤層走向和傾向一致,探眼深度至少30m或與空區(qū)探通為止。
2.如發(fā)現有積水要進行放排水工作。
3.放排水線路:探放水地點→+314m運輸或回風順槽超前掘進工作面→+314m井底車場→井底水倉→經排水泵排水主混合立井→地面。
4.進行探放水工作之前要所有的排水溝進行清理、疏通,排水設備及管路要進行檢修。
5.工作面回采完畢后如采空區(qū)涌水量大,封閉采空區(qū)時,必須施工翻水池,設置彎管,保證采空區(qū)內的水往外流通,排除積水的同時,密閉不得漏風,要避免采空區(qū)自燃。
第四章
有關安全技術措施
第一節(jié)、地表水防治安全技術措施
1、防洪標準
本礦井開拓方式為主副立井,設計年產原煤9萬噸,服務年 限為30年,根據《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》(GB50215—94)工業(yè)場地防洪設計頻率為1/50。
2、治理措施
(1)、為防止雨季,暴雨降落,造成山洪暴發(fā),洪水直接流入采空塌陷區(qū)、裂隙帶,對礦井生產造成威脅。對地面塌陷坑要及時回填、碾壓密實、減少大氣降水對礦井涌水的補給。在回填壓實困難時必須在塌陷區(qū)上方側設截洪溝,將上坡雨水引離塌陷坑。
(2)、在地面工業(yè)場地周圍設截洪溝,防止下雨時洪水涌入地面生產區(qū)。
(3)、每一次下雨后,必須派專人檢查井田附近的地面塌落和裂隙現象,發(fā)現漏水情況,及時處理。
(4)、礦井井上下對照圖上隨時標注井下開采的位置及采空區(qū)位置。
(5)、每年夏季汛前,由礦長組織人力、物力對地面防洪設施情況進行實地檢查。
(6)、地面防洪以預防為主,物資材料工具應落實,井口場地應設專人對防洪堤壩、水溝進行檢查清理并匯報。
(7)、對化雪期及雨季多時的防洪及排水工作,要納入安全生產的工作議程中,并嚴格執(zhí)行。
(8)、礦領導要經常對地面防洪設施、排水溝進行檢查,發(fā)現問題應及時處理。
第二節(jié)、井下防治水安全技術措施
一、排水設施
1、排水設施設計依據
本礦井在+314m水平井底車場設置礦井主排水泵硐室,井下 涌水經敷設在管子道、立井管子間中的排水管排到地面沉淀池,處理后供地面非生活用水和井下消防、除塵用水。地面儲水池標高+456.5m。
礦井正常涌水量為2.2約m/h。最大涌水量為2.5 m/h。
礦井在生產建設過程中要隨時注意井下涌水量的變化,以確定出較準確的涌水量數據,便于選擇更適合的礦井排水設備。
2、排水系統(tǒng)
井下設有主、副水倉。井下水倉位于井底車場。水倉的有效容積為200m。礦井排水方式為:一級排水:水流徑方向由+314m水平排水溝流入水倉。水倉水由水泵房主排水泵通過管子道、混合立井鋪設的排水管至井口附近的防塵水池,排水高度為160m。
排水管由泵房經管子道,沿主立井井筒敷設管路將井下水排至地面沉淀池。井筒垂深145m。
3、主要水泵房型號選擇及臺數
經計算,選用3臺D46-30×7型離心泵,其中1臺工作,1臺備用,1臺檢修。水泵配套的防爆電動機為45KW,水泵性能參數:Q=46㎡/h;(額定流量50m3揚程210m)防爆電動機。排水管敷設兩趟108×4mm無縫鋼管,三臺水泵管互為連通,并設置閥門。
1)按正常涌水量確定排水設備必須的排水能力
Q1=24·Q正常/20=24×40.5/20=48.6 m/h 2)排水高度確定
H=K(H井深+△h1)=1.1×(152+5.5)=167.7m 3)初選水泵為D46-50×4型水泵。主要技術參數為: 額定流量:50 m/h;
3揚程:192 m;
電動機型號:YB225M-2,30kw、660 v。4)正常涌水量期間所需工作的水泵臺數 n正常=Q1Q=24?40.5=0.9720?50臺,確定一臺工作。
正常涌水工作時間:T正=24×40.5/49=19.8小時。經計算,井下主排水泵硐室選用D46-50×4清水泵三臺,其中一臺工作,一臺備用,一臺檢修。
3、排水管路計算 1)排水管路直徑計算 d排=4Q??V排?3600=4?49×10
3.14?1.5?3600=107.5mm 初步選取Ф108排水管。2)管壁厚度計算 δ=0.50L內(=0.5×10.0(R許?0.4P壓R許?1.3P壓-1)+a附
800?0.4?15.1?1)+0.2=0.29 cm
800?1.3?15.1選取Ф108×4.0厚壁無縫鋼管兩趟,一趟工作,一趟備用。選取Ф108×4吸水管。
4、電動機及能力校驗
由工況圖知:H工=48×4=192(m),Q工=49 m/h,η
3工
=65%。
Q1?H工?r水電動機功率 N電=
3600?102??工??電=
49?192?1000102?0.65?0.93?3600
=42kw<45 kw 4)實際排水時間: a、正常涌水量時:h正=24×40.5/49=19.8h b、最大涌水量時:hc、實際流速:V實=
大
=24×60.75/49×2=14.9h。最大
=1.73m/s(在經濟范圍內)涌水量時開二臺,日工作時間為14.9小時。
4?493600??0.1002經以上校驗,所選水泵、電動機及排水管路均符合《煤礦安全規(guī)程》要求。
水泵吸水管采用無底閥ZPB-P型射流泵注水啟動。水倉吸水井之間的配水倉中裝有PZI-300閘閥配水。
二、水泵房設置及安全措施
1、水泵房設置
按照《煤礦安全規(guī)程》中有關“井下排水”的要求,井下排水管路設有工作和備用的水管;泵房設有2個出口并設有密閉門。
在井底車場聯(lián)合布置的變電硐室和主排水泵硐室兩側通道內各設一處密閉門硐室,必要時將其關閉,防止突發(fā)涌水灌入。
安全出口
礦井發(fā)生水災時,井下人員可就近通過混合立井、回風立井兩個安全出口撤至地面。
變電硐室和主排水泵硐室兩側通道為聯(lián)合硐室的出口。在變電硐室和主排水泵硐室密閉門關閉后,人員及設備可通過管子道經混合立井撤至地面。
2、安全措施
(1)井下設有工作、備用和檢修水泵,并進行了相應的配電,以保證水泵的正常運行;
(2)水泵、水管、閘閥、排水用的配電設備和輸電線路,必 須經常檢查和維護,發(fā)現問題及時處理。水倉、沉淀池和水溝中的淤泥應及時清理。
第三節(jié)、探放水措施
1、加強鉆場前后10米范圍內的巷道支護,并打好堅 固的立柱和欄板。
2、清理巷道,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處 時,配備與探放水量相適應的排水設備。
3、鉆機設備在運輸時必須捆綁結實,不得超長、超寬、超高、超重,并符合井下運輸的有關規(guī)定。
4、鉆機拆下的零件,要用有蓋的箱子裝好。容易丟失 的零件,由鉆工自帶。
5、井下人工搬運設備時要用繩子系牢,并要輕抬輕放,有專人統(tǒng)一指揮,起落行動一致。
6、安裝鉆機前要檢查鉆場及其周圍支護,防止冒頂片幫。
7、鉆機立軸對準鉆孔位置,擺正鉆機架,機身安放平穩(wěn)。
8、開鉆前檢查有害氣體含量。當瓦斯?jié)舛冗_到或超過 1%時,不得開鉆。
9、測量和探放水人員必須親臨現場,依據設計,確定 主要探放水孔的位置、方位、角度、深度、及鉆孔數目。
10、必須有瓦檢員現場值班檢查空氣成分。
11、施工地點必須安設專用電話
12、套管要下在堅硬的煤巖中,套管下置深度、固結方 法及耐壓試驗,必須符合設計要求。
13、套管固定后,必須進行耐壓試驗。揭露高壓水的鉆 孔,還要裝好防噴裝置,方可鉆進。
14、鉆探人員穿戴整齊、利落,衣襟、袖口、褲腳必須束緊。
15、開鉆前認真檢查升降機的制動裝置、離合器裝置、以及擰卸工具是否完好,發(fā)現問題要及時處理。
16、禁止用手、腳直接制動機械運轉部分
17、禁止將工具和其他物品放在鉆機、水泵、電機保護罩上。
18、扶把時,要站在立軸和手把一側,不得緊靠鉆機。
19、鉆機后面和前面的給進手把活動范圍內,不準站人,防止高壓水將鉆具頂出傷人或給進手把位翻起傷人。
20、鉆機在鉆孔過程中給壓要均勻,根據孔內情況及時 調整鉆法及壓力。鉆孔內水壓過大時,應采取反壓和有防噴裝置的方法鉆進。
21、鉆進過程中,一旦發(fā)現“見軟”、“見空”、“見水” 和變層,要立即停鉆,丈量殘尺并紀錄其深度。
22、若發(fā)現孔內涌水時,應測定水壓、水量。
23、若發(fā)現煤巖松動、片幫、來壓、見水或孔內水量、水壓突然增大或頂鉆時,迅速向調度室匯報,并派人監(jiān)視水情。如果發(fā)現情況危急時,必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進行處理。
24、透采空區(qū)后,經瓦檢員檢查有有害氣體溢出,必須 立即停止鉆進,用木塞黃泥封閉。
25、清理巷道,挖好排水溝。必須配備與探放水相適應 的排水設備。
26、在打鉆地點或附近安設專用電話。
27、疏通鉆孔時操作人員不準直對鉆桿站立操作。
28、探放采空區(qū)鉆孔接近采空區(qū),預計有瓦斯或其他有 害氣體涌出時,必須有瓦檢員值班檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定時,必須立即停止鉆進、切斷電源、撤出人員,并報告調度室及時處理。
29、鉆孔放水時,必須估計放水量,根據礦井排水能力 和水倉容量,控制放水量。
30、放水時,必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況,測定水量、水壓,做好紀錄。
31、若水量突然變化,必須及時處理,并立即報告調度室。
32、鉆孔竣工后,應做好各種善后處理工作。包括鉆機 的拆除、搬遷、檢修、存放。
33、鉆孔資料的整理,每個班都必須填寫班報,包括鉆 孔角度、進尺、設備運轉、作業(yè)時間、交接班紀錄等原始資料。記錄要真實反映生產情況,做到全面、準確、詳細和整潔。記錄需經當班班長審核并簽字。
34、鉆孔達到勘探目的后,應立即全孔封閉。
35、為了防止水沙分離或粘土稀釋流失,封孔不能用水 泥砂漿或粘土,要用高標號純水泥。
35、嚴重漏水段,應先下木塞止水,然后注漿,防止 水泥漿在初凝前流失。
36、要按照封孔設計,進行分段并分段提取固結的水 泥樣品,實際檢查封孔的深度和質量,由上而下邊檢查邊封閉,26 做好記錄。
37、需要長期保留觀測孔、供水孔或其他專用工程孔 必須下好止水隔離套管。
38、已下套管的各類鉆孔,不用之前,也應按1、2、3 條的要求封孔。
39、所有鉆孔的空口均應留設標志,一旦需要時,便 于采取措施。
第四節(jié)、發(fā)生水災時妥善避災的安全技術措施
1、發(fā)生水災時,水淹地區(qū)的機電設備的電源應切斷。
2、任何一處發(fā)生透水事故時,必須立即報告災情,并根據災情通知低洼易淹處的作業(yè)人員迅速撤離。
3、迅速采取措施,及時關閉水閘或截流,水泵工在沒有接到撤離通知之前仍要堅守崗位,如原有設備能力不足時,應增加水泵和管路,水泵工得到撤離命令后才能迅速地由混合立井向地面撤離。
4、處理透水事故作業(yè)人員必須佩帶保險帶,以防洪水急流將人沖入水中。
5、涉水處理或撤離時,要防電擊,防暗泄失足。
6、處理堵塞水淹時,要先排除積水,要按有關規(guī)定做好應急準備,否則不準隨便進入。
7、直接受水淹沖擊受害者,應設法避開水流沖擊,尋找脫 險途徑。
8、嚴格執(zhí)行排水設備的維護制度,保持正常排水
9、嚴格執(zhí)行水溝、水倉的清理制度,保證流水暢通。
10、避災路線: 水災避災路線
+314m水平工作面→+314m水平運輸石門→+314m水平井底車場→乘罐至地面
+314m水平工作面→+314m水平4號煤層采區(qū)行人上山→+350m水平→+360m水平回風→安全出口
+340m水平4號煤層東回風工作面→+350m水平→+360m水平回風→安全出口
附:避災路線圖
鄯善紅湖子安順煤礦
2014年2月
第二篇:煤礦探放水設計
楚雄市呂合鎮(zhèn)石鼓煤業(yè)開發(fā)有限責任公司
石鼓煤礦探放水設計
一、概述 :
1、探放水的目的
探水是指采礦過程中用超前勘探的方法,查明采掘工作面頂底板、側幫和前方的含水構造(包括陷落柱)、充水含水層、積水老窯等水體的具體空間位置和產狀,其目的是為了有效地防治礦井水害做好必要的準備。
2、探放水的原則
采掘工作必須執(zhí)行“十六字”方針,即:“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則。因而,遇到下列情況之一時,必須進行探放水。
(1)接近水淹的井巷、老窯和小窯時。
(2)接近含水層、導水斷層、含水裂隙密集帶、溶洞和陷落柱時,或通過它們之前。
(3)打開隔離煤柱放水前。
(4)接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶或裂隙發(fā)育帶時。
(5)接近可能涌(突)水的鉆孔時。(6)接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時。
(7)采動影響范圍內有承壓含水層或含水構造,或煤層與含水層間的隔水巖柱厚度不清,可能突水時。
(8)接近礦井水文地質條件復雜的地段,采掘工作有涌(突)水預兆或情況不明時。
(9)接近其他可能涌(突)水地段時。
3、探放水對象的類型。
一般探放水的對象包括老窯、斷裂構造、陷落柱、導水鉆孔和充水含水層等。
二、探放老窯水
積水煤窯或礦井采掘的廢巷老窯積水,其幾何形狀極不規(guī)則,積水量大者可達數百萬立方米,一旦采掘工作面接近或揭露它們時,常常造成突水淹井及人身傷亡事故,故必須預先進行探放。
1、探放水工程設計內容
(1)探放水巷道推進的工作面和周圍的水文地質條件。如老窯積水范圍、積水量、確切的水頭高度(水壓)、正常涌水量,老窯與上、下采區(qū)、相鄰積水區(qū)、地表河流、建筑物及斷層構造的關系,以及積水區(qū)與其他充水含水層的水力聯(lián)系程度等。
(2)探放水巷道的開拓方向、施工次序、規(guī)格和支護形式。(3)探放水鉆孔組數、個數、方向、角度、深度和施工技術要求及采用的超前距和幫距
(4)探放水施工與掘進工作的安全規(guī)定(5)受水威脅地區(qū)信號聯(lián)系和避災路線的確定(6)通風措施和瓦斯檢查制度
(7)防排水設施,如水閘門、水閘墻等的設計以及水倉、水泵、管路和水溝等排水系統(tǒng)及能力的具體安排等。
(8)水情及避災聯(lián)系匯報制度和災害處理措施。
(9)附老窯位置及積水區(qū)與現采區(qū)的關系圖、探放水孔布置的平面圖和剖面圖。
2、探放老窯水的原則
探放老窯水除了要遵循上述的探放水原則外,還應遵循下列探放老窯水的具體原則:(1)積極探放
當老窯區(qū)不在河溝或重要建筑物下面、排放老窯區(qū)內積水不會過分加重礦井排水負擔、積水區(qū)之下又有大量的煤炭資源急需開采時,這部分積水應千方百計地安全放出來,以徹底解除水患。(2)先隔離再探放
對于與地表水有密切水力聯(lián)系且雨季可能接受大量補給的老窯水,以及老窯的積水量較大,水質不好(酸性大)時,為避免負擔長期排水費用,應先設計隔斷或減少其補給水量,然后再進行探放水。若隔斷水源有困難,無法進行有效的探放,則應留設煤巖柱與生產區(qū)隔開,等到礦井生產后期再進行處理。(3)先降壓后探放
對水量大、水壓高的積水區(qū),應先從頂、底板巖層打穿層放水孔,把水壓降下來,然后再沿煤層打探水鉆孔(4)先封堵后探放
當老窯區(qū)為強含水層水或其它水源水所淹沒,出水點有很大的補給量時,一般應封堵出水點后,而后再探放水。
3、探放前應注意的事項(1)檢查排水系統(tǒng)
準備好水溝、水倉及排水管路;檢查排水泵及電動機,使之正常運轉,達到設計的最大排水能力。(2)準備堵水材料
在探放地點應備用一定數量的坑木、麻袋、木塞、木板、黃泥、棉線、鋸、斧等,以便出水或來壓時及時處理。(3)檢查瓦斯
瓦斯?jié)舛瘸^安全規(guī)定時應停止一切工作,及時加強通風。(4)檢查支架情況
有松動或破損的支架要及時修整或更換,幫頂是否背好,都要仔細檢查。
(5)檢查煤壁
煤壁有松軟或膨脹等現象時,要及時處理,閉緊填實,必要時可打上木垛,防止水流沖垮煤壁,造成事故。(6)檢查水溝
對巷道水溝中浮煤、碎石等雜物,應隨時清理干凈。若水溝被冒頂或片幫堵塞時,應立即修復。(7)檢查安全退路
避災路線內不許有煤炭、木料、煤車等阻塞,要時刻保證暢通無阻。
4、探放水鉆孔布置的基本原則
探放水鉆孔的布置應以不漏掉“老窯”,保證安全生產和探水工作量最小為原則。
三、探放斷層水
1、探放斷層水的原則 凡遇到下列情況必須探水:
(1)采掘工作面前方或附近有含(導)水斷層存在,但具體位置不清或控制不夠嚴密時。
(2)采掘工作面前方或附近預測有斷層存在,但其位置和含(導)水性不清,可能發(fā)生突水事故時。
(3)采掘工作面底板隔水層厚度與實際承受的水壓都處于臨界狀態(tài)(即安全隔水層厚度和安全水壓的臨界值),在采煤工作面前方和采面影響范圍內,是否有斷層情況不清,一旦觸及很可能發(fā)生突水事故時。
(4)斷層已被巷道揭露或穿過、暫時沒有出水跡象,但由于隔水層厚度和實際水壓已接近臨界狀態(tài),在采動影響下,有可能導致斷層活化并引起突水,需要探明是否與強含水層或底版水相連通時。
(5)井巷工程接近或計劃穿過的斷層淺部不含(導)水,但在深部有可能突水時。
(6)根據井巷工程和開采自設斷層防水煤柱等的特殊要求,必須探明斷層時。
(7)采掘工作面距已知含水斷層60m時。(8)采掘工作面接近推斷含水層100m時。
(9)采區(qū)內小斷層使煤層與強含水層的距離縮短時。
(10)采區(qū)內構造不明,含水層水壓又大于2MPa ~ 3MPa 時。
2、探查的主要內容
探斷層水的鉆孔應與探斷層構造孔結合,需查明的具體內容如下:(1)斷層的位置、產狀要素、斷層帶寬度(包括內、中和外三帶)及伴生構造和其導水、富水性等。
(2)斷層帶的充填物、充填程度、膠結物和膠結程度,斷層兩盤外帶裂隙、巖溶發(fā)育情況及其富水性。
(3)斷層兩盤對接部位巖性及其富水性,煤層與強含水層的實際間距
(即隔水層的厚度)。
(4)斷層與其他含(導)水斷層、陷落柱或其他水體交切部位及其富水性。
(5)如為疊瓦式斷層,應確定其綜合斷距。
(6)查明并記錄探斷水層水鉆孔在不同深度的水壓、水量或沖洗液漏失量,并確定或判斷底板水在隔水層面等高線圖及兩盤主要煤層、含水層對接關系圖,探測斷層預想剖面圖。
四、探放陷落柱水
在煤層底板下伏巨厚層狀碳酸鹽巖充水含水層組的華北型煤田,由于導水巖溶陷落柱的存在,使某些處于上覆地層本來沒有貫穿煤系基底巨厚層狀碳酸巖強充水含水層的中、小型斷層或一些張裂隙,成為了水源補給充沛、強富水的突水薄弱帶。井巷工程一旦觸及這些薄弱帶,將不可避免地引發(fā)突水或淹井事故。若導水巖溶陷落柱本身直接突水,其后果就更為嚴重。從現有調查資料來看,導水巖溶陷落柱使礦井水文地質條件復雜化主要表現在以下幾個方面:
(1)使不同地段井巷涌(突)水水量大小相差懸殊,在導水巖溶陷落柱附近,涌(突)水一般比較集中,且水量長期穩(wěn)定。
(2)由于巖溶陷落柱的強烈補給,煤層頂、底板充水含水層往往會出現局部高水位的異常區(qū)。
(3)由于導水巖溶陷落柱的存在,煤層頂、底板充水含水層地下水的水質差異表現的不明顯,基本屬于同一類型。(4)煤礦井涌(突)水水量增長迅速。
在探放巖溶陷落柱導水性鉆孔的施工中,應注意下面一些問題:
(1)水壓大于2MPa ~ 3MPa 的巖溶陷落柱原則上不沿煤層布孔,而應布設在煤層底板巖層中,因為沿煤層淹沒的孔口安全止水套管,很可能被高承壓水突破。
(2)孔口安全裝置和安全注意事項與探高壓斷層水的鉆孔要求相同。(3)要提高巖心采取率,及時進行巖心鑒定,作好斷層破碎帶和巖溶陷落柱的分辨工作,編制好水文地質圖表。
(4)嚴格執(zhí)行鉆孔驗收和允許掘進距離的審批制度。
(5)監(jiān)測并記錄孔內水壓、水量和水質的變化,發(fā)現異常應加密或加深鉆孔,爭取直接探到巖溶陷落柱。
(6)探到巖溶陷落柱無水或水量很小時,要用水泵進行略大于區(qū)域靜水壓力的壓水試驗,以便進一步檢驗其導水性。同時要向其深部布孔,了解深部的含(導)水性和煤層底板強巖溶充水含水層的原始導升高度。(7)鉆孔探測后必須注漿封閉,并作好封孔記錄,注漿結束壓力應大于區(qū)域靜水壓力的1.5倍。
五、導水鉆孔的探查與處理
礦區(qū)在勘探階段施工的各類鉆孔,往往貫穿若干含水層組,有的還可能穿透多層老窯積水,甚至含水斷層等。若封孔或止水效果不好,人為溝通了本來沒有水力聯(lián)系的含水層組或水體,使煤層開采的充水條件復雜化。因此,必須采取有效的措施防止出現導水鉆孔,封閉確已存在或有懷疑的所有導水鉆孔。
1、防止出現導水鉆孔的基本措施
(1)各類勘探孔達到勘探目的后,應立即全孔封閉,包括第四系潛水含水層以下各含水層組。
(2)為了防止水砂分離或粘土稀釋流失,封孔不能用水泥砂漿或粘土,要用高標號存水泥。
(3)嚴重漏水段,應先下木塞止水,然后注漿,防止水泥漿在初凝前漏失。
(4)要先提出封孔設計,進行分段封孔并分段提高固結的水泥漿樣品,實際檢查封孔的深度和質量,由下而上,邊檢查邊封閉,作好記錄,最后提出封孔報告書。
(5)需要長期保留的觀測孔、供水孔或其他專門工程孔,必須下好止水隔離套管。套管和孔壁之間的環(huán)狀間隙要用優(yōu)質水泥注漿固結。(6)已下套管的各類鉆孔,不用之前,也應按1、2、3條的要求加以封孔。
(7)所有鉆孔的孔口均應埋設標志,并要準備測斜資料,便于確定不同深度的偏斜位置。一旦需要時,利于采取措施。
2、導水鉆孔的調查與分析步驟
歷史上已有的鉆孔是否存在導水威脅,需要認真調查分析,其具體步驟如下:
(1)繪制鉆孔分布圖,將過去有關部門鉆進的各類鉆孔都準確地標定在圖上。盡量收集到柱狀圖、封孔止水資料、孔口標高和坐標、測斜數據以及其他有關資料,以便準確定位。
沒有坐標、標高的鉆孔,應從舊圖紙或對照現場地形地物確定位置,反求出坐標,便于查找。
(2)建立鉆孔止水質量調查登記表,分析礦區(qū)內有懷疑的導水鉆孔,并將其標到有關的采掘工程平面圖和儲量圖上,圈定警戒線和探水線。一
般包括兩種突水系數圖,一種是礦區(qū)或井田的突水系數圖,比例尺常為1:5000~1:10000;另一種是大比例尺的采區(qū)突水系數圖,比例尺一般為1:1000~1:2000,甚至更大些。采區(qū)突水系數圖的編制方法如下:
(1)以采煤底板等高線圖為底圖,將已知斷層和開采上部煤層新發(fā)現的斷層以及有用的礦井水文地質資料(如突水點)標于圖上。
(2)根據水位資料編制等水位線圖。
(3)根據以上兩種資料繪制底圖等水壓線圖,等水壓線是編制突水系數圖的基礎資料。
(4)編制有效隔水層厚度等值線圖。根據勘探、生產和補充勘探等資料,確定一些點從煤層底板至底板充水含水層之間的總隔水層厚度,并從中減去煤層開采過程誘發(fā)的礦壓破壞帶和底板充水含水層的原始導升厚度,即得到這些點的有效隔水層厚度;然后把各點數據相應地標在相應比例尺的井田平面圖上,用內插法繪制成圖。這張圖同樣是繪制突水系數圖的基礎圖件。
(5)根據煤層底板充水含水層等水壓線圖和有效隔水層厚度等值線圖,即可繪制出突水系數等值線圖。
3、編制帶壓開采地質、水文地質條件說明書
開采受水害威脅地區(qū)的煤層,在編制開拓、掘進與回采設計之前,必須編制該地區(qū)的地質、水文地質條件說明書,作為上述設計的依據。說明書的編制,除按一般規(guī)程要求的內容外,還應注意以下幾個問題:
(1)說明書的研究范圍應按開采范圍所在的水文地質單元或以構造為邊界的地質塊段來圈定,這有利于分析充水含水層的補給、徑流和排泄條件以及充水含水層之間的水力聯(lián)系,更便于水文地質勘探和疏水降壓鉆孔
的設計。
(2)說明書除應具備底板等高線圖、剖面圖等圖件外,還應編制1:1000、1:2000或更大比例尺的有關帶壓開采的專門水文地質圖,如等水壓線圖、煤層底板隔水層厚度圖以及突水系數等值線圖。根據等值線圖,按突水臨界值劃分采區(qū)內具體的帶壓開采范圍和降壓開采范圍及降壓值,并根據降壓范圍結合巷道布置排水系統(tǒng),設計放水降壓鉆孔和觀測孔。在設計放水鉆孔時,要根據降壓漏斗的延展規(guī)律,布置在可獲得最大效益的位置,以求以最少的鉆孔數、最小的排水量來獲得最大的經濟效益。
六、掘進面探水鉆孔設計及說明:
需要鉆探的各個掘進頭必須用專門的探水鉆在掘進頭進行鉆探,鉆探人員必須認真負責,一絲不茍,保證探眼數量和質量,頂板掘進頭要探夠六個眼:主眼三個,輔眼三個,底板掘進頭要探夠七個眼:主眼三個,輔眼四個。
主眼使用ZLJ-350A型煤礦坑道鉆機進行鉆探,鉆孔直徑60mm,探眼長度200米,可掘距離140米,保持60米超前距離。中主眼在掘進頭距底板1.2米處正中向正前方探200米,左右主眼分別在距離中主眼兩側0.5米處向兩側偏1度探200米。
輔眼使用ZQJ-90/1.9氣動架柱式鉆機進行鉆探,鉆孔直徑40mm,探眼長度50米,可掘距離20米,保持30米超前距離。左右輔眼在兩側煤幫中部向兩側偏10度探50米,另外掘進頂板巷道時在距中眼下方0.3米處向下偏5度探50米,在掘進底板巷道時在距中眼上分0.3米處沿掘進方向探50米,每隔10米要垂直向上打一鉆眼進行探放水,了解其頂板情況和上分層積水情況。
(設計圖附后)
六、回采工作面探水鉆孔設計及說明:
回采工作面布置必須嚴格執(zhí)行有采必探、先探后采、先治后采的原則,嚴格按探放水設計進行探放水,確保無水患威脅方可進行回采。
回采工作面探放水使用ZQJ-90/1.9氣動架柱式鉆機進行鉆探,鉆孔直徑40mm,探眼長度50米,鉆孔距離底板高度1.2米。首先工作面在準備初采前要在進、回風順槽從停采線至開切眼每隔30米布置一個探眼,回采時從開切眼至停采線方向開始探眼,保證開切眼前方至少有兩個探眼,依次類推,直至工作面回采結束。
探眼具體方位與角度為:回采上分層時沿開切水平垂直于兩順槽向回采煤塊探眼;回采下分層時沿開切水平向上偏3度垂直于兩順槽向回采煤塊探眼,必須保證探透上分層。
(設計圖附后)
第三篇:仙巖煤礦探放水設計
桐梓縣仙巖煤礦
探 放 水 設 計
二O一一年九月
目 錄
第一章 概況
1.1 交通位置及礦界范圍 1.2 自然地理、氣候特征 1.3 礦井地質及水文地質特征 1.4 礦井水調查情況 第二章 探放水設計 2.1 探放水原則 2.2 探水線確定 2.3 探放水設計
第三章 鉆機的安裝、探水、放水技術3.1 鉆機的安裝 3.2 探水技術 3.3 放水技術
第四章 探放水安全技術措施 3.1 探放水作業(yè)安全措施
1、地形地質圖、礦井綜合水文地質圖、礦井充水性圖、礦井排水系統(tǒng)圖 2
附圖: 2 3 4
第一章 概 況
1.1 交通位置及礦界范圍
仙巖煤礦位于貴州省桐梓縣城以西約25km處,礦區(qū)距九壩鎮(zhèn)約15km,地理位置坐標為:東經106°39′37″~106°43′35″,北緯28°09′20″~28°11′47″。礦區(qū)呈北東~南西向展布,南起灣底下~觀音廟,汔火石土~猴春坎,全長約2.5km,平均寬約1.2km,隸屬桐梓縣九壩鎮(zhèn)所轄。企業(yè)性質為私營獨資。
礦區(qū)以東約25km與川黔線相接,區(qū)內有公路相通,交通較為方便。
1.2 自然地理,氣候特征
1、地形地貌、氣象及地表水
礦區(qū)呈北東~南西向展布,為低中、高地貌,礦區(qū)北高南低最高海拔標高1362.9m,最低海拔標高800m。條塘河從礦區(qū)中部由北向南徑流,河谷最低標高800m。根據區(qū)域水文地質資料,條塘河谷標高800m應為礦區(qū)最低侵蝕基準面。礦區(qū)南西側發(fā)育一條由北向南徑流的河流,河谷標高為800m,區(qū)內南東側發(fā)育數條溪溝,有利于地表水的排泄。
2、含水層、隔水層特征及其與礦床充水的關系
礦區(qū)出露地層為三疊系下統(tǒng)茅草鋪、夜郎組,二疊系上統(tǒng)長興組、龍?zhí)督M及下統(tǒng)茅口組,其水文地質特征及對煤礦開采的影響如下:
(1)茅草鋪組(P1m)為薄至中厚層狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r、白云巖、泥質灰?guī)r。厚度大于200m,含水性較強,但因分布在礦區(qū)邊緣,且其下的九級灘段隔水層相隔,在無構造破壞情況下,對煤礦開采無影響。
(2)夜郎組(T1y)九組灘段(T1y3):為粉砂質泥巖、泥巖、泥質粉砂巖、鈣質泥巖夾灰?guī)r。厚度160~165m。含水性極弱,為一相對隔水層,對煤礦開采影響不大。
玉龍山段(T1y2):為中厚層狀灰?guī)r、含泥質灰?guī)r。厚120~140m。為巖溶裂隙含水屋,含水性中等。雖其下有沙堡灣隔水層存在,但因沙堡灣段隔水層厚度較小,采煤時不應對其破壞。
沙堡灣段(T1y1):厚3~8m。為泥巖、鈣質泥巖。局部夾極薄層狀泥灰?guī)r。為一相對隔水層。
(3)長興組(P2c)中厚層狀含燧石灰?guī)r,層間夾炭泥質。為巖溶裂隙含水層,含水性中等。厚55~58m。該層在礦區(qū)內大多形成陡巖或陡坡,呈窄長條形分布,出露面積較小,地表巖溶不發(fā)育,地表水補給條件不良,對煤礦開采有一定影響。
(4)龍?zhí)督M(P2l)為一套海陸交互相含煤地層,巖性為泥巖、生物灰?guī)r、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、煤及少量泥質灰?guī)r。厚70~75m。據采煤老硐調查,區(qū)內采煤老硐大多為潮濕狀態(tài),局部有少量滴水、滲水現象,說明其含水性較弱,為一相對隔水層,對煤層開采影響較小。
(5)茅口組(P1m)為淺灰色、灰色厚層塊狀灰?guī)r,厚度大于100m。為巖溶裂隙含水層,含水性較強。是含煤巖系的直接底板,但與C13煤層間有2~5m隔水層相隔,但因其厚度較小,受破壞后易引起礦床充水。
根據已有資料,區(qū)內礦床的充水主要因素為茅口組灰?guī)r、長興灰?guī)r及煤系三個含水層,均屬條帶狀地下水,分布很不均一,開采過程中易造成礦井突出,威脅較大,應加以注意。玉龍山灰?guī)r含水層為礦井充水的次要因素。此外小窯積水未來礦井的突出問題,需要注意冒落范圍的小煤窯積水影響而造成淺部礦井的突然充水。
本礦井直接充水因素為煤層頂板裂隙水,主要充水因素為老空水,斷層水次之。
2、涌水量
勘查地質報告中未提供涌水量資料。
礦井在進行正常生產時必須進行礦井水文地質調查,進行涌水量的實測,以便指導生產。
3、水文地質條件分類
根據《礦井水文地質規(guī)程》分類,本礦井水文地質條件屬簡單類型。
第二章 探放水設計
2.1 探放水原則
本礦井設計為:平硐開拓,中央分區(qū)式通風,長壁法采煤,后退式回采,生產能力為15萬噸/年,礦井在平硐開拓、階段平巷、回風平巷,開切巷掘進,回采煤過程中,應將礦井水害預防工作放在首位,本著“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則,安排好探放水工作。遇到下列情況都必須探水掘進。
⑴礦井新開拓區(qū)域或新布置的巷道。⑵接近含、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。⑶打開隔離煤柱放水時。
⑷接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等連通的斷裂構造帶時。⑸接近有出水可能的鉆孔時。⑹接近有水的灌漿區(qū)時。
⑺受底板強承壓含水層威脅的采煤工作面。⑻接近其它可能出水(突水)地點時。
⑼工作面出水預兆:煤壁掛汗:溫度下降,空氣變冷,霧氣產生;煤層發(fā)潮、暗沉沉有害氣體增高,呼吸困難,頭痛;頂、地壓加大,底板鼓起并有滲水、淋水;出現壓力水流并有“嘶、嘶”水叫聲;巷道掛紅,有異味等出水預兆情況,必須立即向礦調度室匯報撤出人員等候處理。
2.2 探水線確定
根據貴州省地質礦產勘查開發(fā)局一O二地質大隊對我礦進行的地質及水文地質成果資料,結合本礦實際開采深度,礦井水來源及分布調查情況,本礦無老塘、老窯積水,標高1270米水平以上的老采空區(qū)局部存在有積水,現狀開采位置尚未采掘采動區(qū)域視為可疑區(qū),以礦界向相鄰礦各100米距離作為本礦探水線位置。并按此要求進行探放水設計。
2.3 探放水設計
2.3.1 主平硐、運輸大巷、總回風巷掘進設計
主平硐、主運輸巷、回風平硐巷道掘進凈斷面:寬4.2m,高2.8m,巷道斷面形狀為三心拱形,斷面積11.24m2,水溝布置于巷道西側,水溝斷面:0.4×0.4m。巷道支護采用錨網噴漿支護,巷道坡度為3‰度。
探放水設備選用ZLJ—380坑道鉆機進行探水,迎頭面一次布置五個探水眼,探水眼孔徑65mm,眼孔按一字型排列,距底板高度0.5m,與煤、巖層垂直布置,眼深40m,邊眼與中眼的夾角為30度,鉆眼間距0.6m。
排水設備:因該工作面涌水由主平硐水溝自流排出井外。故不考慮排水設備。
主平硐經探放水作業(yè),由探水眼中流出的水量低于5m3/h,水壓不超過1毫米水注,視為涌水正常,可以進行平硐掘進施工。當平硐掘進到探水眼超前距離為20米時,回復進行下一次探放水作業(yè)工作。
2.3.2 運輸、回風順槽掘進設計
煤層運輸、回風平巷與階段平巷,均為順煤層走向掘進,巷道以上仰3‰坡度水平掘進,保持水流方向。
平巷斷面形狀為梯形布置,巷道凈斷面:頂寬度2m,底寬度3m,高度2.4m,斷面積6m2,水溝布置于巷道下幫,水溝斷面0.3×0.3m,巷道支護采用11#礦工鋼架箱支護。
探放水設備選用ZLJ—380坑道鉆機進行探水,迎頭面一次布置五個探水眼,探水眼孔徑65mm,眼孔按一字型排列,距底板0.5m,眼間距0.6m,眼深40m,探水眼成扇形,順煤層布置,邊眼與中眼間的夾角為30度。
排水由巷道水溝自流入運輸平巷水溝,再流向井底水倉經水泵排出。
探水眼中流出的水量低于5m3/h,水壓不超過1毫米水柱,視為涌水正常,可以進行掘進施工,當掘進到探水眼,超前距離為20米時,必須停止掘進,回復探放水作業(yè)工作。
2.3.3 上山開切巷設計
上山開切巷是聯(lián)通運輸平巷與回風平巷的通道,巷道沿煤層傾斜方向布置,煤層傾角即為巷道坡度,施工由下向上掘進,巷道斷面為梯形,巷道凈斷面:頂寬1.8m,底寬2.4m,高2.0m,斷面積4.2m2,水溝布置于主巷道右側,水溝斷面0.25×0.25m。
巷道支護采用液壓支柱支護,鉸接頂梁接頂,迎頭面進行探水作業(yè)時,必須加固支護,裝好擋板,做到上鑿鉆眼不發(fā)生片幫。探水設備選用電動75型探水鉆機,迎頭面一次布置五個探水眼,探水眼孔徑65mm,眼孔按一字型排列,底眼距底板0.4m,眼間距為0.5m,眼深40m,順煤層布置,中眼與巷道平行,邊眼與巷道成30度夾角。
排水由巷道水溝自流入運輸平巷水溝,再流向井底水倉經水泵排出。檢測探水眼中流出的水量低于5m3/h,水壓不超1毫米水柱,視為涌水正常,可以進行掘進施工,當掘進到探水眼超前距離為20m時,必須停止掘進,回復探放水作業(yè)工作。
2.3.4 采煤工作面探放水設計
采煤工作面沿煤層傾向布置,煤壁高1.2--2米,工作面支撐采用液壓支柱支護,3~4排控頂,最大控頂距3.6米,最小控頂距2.6米,工作
面探放水設備選用電動探水鉆機、鉆眼采用單排眼布置,每眼與煤壁成30度夾角。眼底向上,眼間距2m,眼深40m,孔徑65mm,順層布置,距底板高度0.6m。工作面探水孔起止位置在距離下出煤口10m起至距離回風出口10m位置處止,排水由煤壁下方水溝自流入運輸平巷水溝,再流向井底水倉經水泵排出。
探水作業(yè)完畢,檢測探水眼中流出的水量低于3m3/h,水壓不超過1毫米水柱,視為滲水正常,可以進入采煤作業(yè),當工作面推進到探水眼超前距離為20m時,必須停止采煤,回復探放水作業(yè)工作。
2.3.5 老采空區(qū)探放水。
一、每日檢測一次引經導流水流數據,發(fā)現水流變小,應及時檢測導流管道,發(fā)現阻塞,應及時修復疏通,經常保持穩(wěn)定的水流量。
二、定期監(jiān)測老空區(qū)積水的流水壓力狀況,做好監(jiān)測記錄,防止水壓超高沖擊保安煤柱或引發(fā)突水事故。
三、落實責任,每班安全員為老空區(qū)、積水管理監(jiān)控責任人,誰當班、誰負責。
2.3.6 礦井排水系統(tǒng)
本礦在井底布置有永久性水倉一座,容積350m3。空倉容積常年保持在70%以上。
主要排水設備為三臺礦用離心式水泵(DM85-67x3),配兩趟Φ108排水管至地面。功率90KW,單機小時排水量為85m3,設計一臺工作,一臺備
用,一臺檢修,用一臺水泵排除礦井正常涌水量,兩臺水泵可滿足礦井最大涌水量,能夠滿足礦井排水要求。
第三章
3.1鉆機安裝規(guī)定:
1、加強鉆場附近的巷道支護,并在工作面迎頭打好堅固立柱和擋板。
2、清理巷道挖好排水溝,探水鉆孔位于巷道低洼處時,必須配備與探放水相適應的排水設備。
3、在打鉆地點或附近安設專用電話。
4、測量和探放水人員必須親臨現場,依據設計,確定主要探水孔的位置、方位、角度以及鉆孔數目。3.2探放水施工中的技術要求 3.2.1探水技術要求
1、鉆進時應準確判別煤、巖層厚度并記錄換層深度。一般每鉆進10m或更換鉆具時,測量一次鉆桿并核實孔深。終孔前再復核一次,如有可能應進行孔斜測量。
2、鉆進時,發(fā)現煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等現象時,必須立即停鉆,記錄其孔深并同時將鉆桿固定。要立即向礦調度室匯報,及時采取措施,進行處理。
3、鉆進中發(fā)現有害氣體噴出時,應立即停止鉆進、切斷電源,將人員撤到有新鮮風流的地點。立即報告礦調度室,采取措施。
4、鉆孔內水壓過大或噴高壓水時,應采用反壓和防噴裝置的方法鉆進,鉆機的安裝、探水、放水技術
應有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施:
5、背緊工作面,在攔板外面加設頂柱或木垛,必要時還應在頂、底板堅固地點砌筑防水墻,之后方可放水。
6、對于水壓大于2MPa,中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔,在打穿斷層或含水層前,還應下第二層孔口管并超過煤層1 m以上。
7、在探水孔施工中,見到含水層、斷層、陷落柱和積水區(qū)之前,應停止鉆進,安好水門后再繼續(xù)鉆進。
8、遇高壓水頂鉆桿時,可用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿,使其慢慢地頂出孔口,操作時禁止人員直對鉆桿站立。
9、應做到交接班時不停鉆。
10、探放斷層水的探水孔終孔后,孔內有水應進行放水試驗??變葻o水時應選擇一個孔進行壓水試驗,檢驗斷層隔水性能;壓力一般應略大于斷層所承受的靜水壓力。
11、探放水鉆孔,完成探測任務后必須全孔注漿封閉,并做好封孔記錄。3.2.2 放水的技術要求
1、鉆孔探到水后,要觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量。根據礦井排水能力及水倉容量,決定是注漿堵水還是放水??刂品潘椎牧髁炕蛘{整排水能力,并清理水倉、水溝等。
2、煤層頂板有含水層和水體存在時,應當觀測“三帶”發(fā)育高度。當導水裂隙帶范圍內的含水層或老空積水影響安全開采時,必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。
3、加強放水地點的通風,增加有害氣體的觀測次數。
4、必須監(jiān)視放水全過程,放水結束后,應立即核算放水量與預計積水量的誤差,查明原因。
第四章
1、探水前的安全準備工作
(1)、探水前對排水設備進行徹底檢查,探水過程中要有專人維護、保證正常排水。
(2)、探水前對水溝、沉淀池進行徹底清理,保持水流暢通。(3)、要有專人對鉆場附近的頂板進行檢查維護,避免發(fā)生冒頂事故。(4)、探水鉆場后方必須有安全躲避峒室。(5)、保證鉆場的正常通風,并制定專項檢查措施。(6)、鉆場附近要安裝電話,并保持通訊暢通。(7)、明確水害避災路線,并認真貫徹至施工人員。
2、鉆機運輸、安裝的安全措施
(1)、運輸、安裝鉆機人員,要互相配合好,防止鉆機反倒傷人和擠傷手腳事故發(fā)生。
(2)、鉆場在穩(wěn)鉆前,應清凈浮煤。鉆場巷道支護要符合質量要求,禁止有空幫、空頂現象。鉆機要穩(wěn)牢、穩(wěn)平,底座墊上底木梁,鉆機穩(wěn)固在底木梁上,四角要大好四根立柱,并用鐵絲聯(lián)在一起。將鉆機穩(wěn)定牢固后,方準開鉆。
(3)鉆具應統(tǒng)一放在鉆場內,禁止在巷道內亂放。
3、鉆機操作的安全措施。
(1)、鉆工上崗前,必須經過培訓,學習作業(yè)規(guī)程并持證上崗。
探放水安全技術措施
(2)、鉆孔必須嚴格按設計的方位、角度、深度施工,嚴禁私自變更鉆孔參數。
(3)、鉆孔施工期間,必須有專職瓦斯檢查員隨時檢查鉆孔、鉆場瓦斯,若瓦斯達到1 %,應立即通知停鉆撤人。
(4)、操作鉆機人員,要由班組長或有經驗的工人擔任,另一人跟前監(jiān)護。鉆機操作按扭,應設在距司機工作處不超過0.5m的地方,確保能及時停送電。
(5)每班開鉆前,鉆機要先試正、反轉。鉆機開始運轉后,任何人不準觸摸鉆桿及機器旋轉部位,防止鉆機絞人。
(6)、操作鉆機要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進中,掌握好鉆進速度,壓力要適當,注意孔內水循環(huán),禁止干鉆,避免損壞鉆機和發(fā)生卡鉆事故。(7)打鉆過程中,要嚴格執(zhí)行現場交接班制度,現場交清孔內情況和鉆機運轉情況。
(8)、鉆孔透水后,要詳細觀測和記錄水情變化。起鉆時,工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后,立即關閉閥門,并向調度室匯報透水情況。
(9)打鉆出水后,若水量較大,威脅到巷道內人員安全時,要通知巷道內所有人員和受威脅的其他人員,一并撤出,并迅速向調度室匯報。上述內容如有不足之處應遵照《煤礦安全規(guī)程 》有關規(guī)定執(zhí)行。
第四篇:煤礦探放水規(guī)程
煤礦探放水規(guī)程
礦井必須作好水害分析預報,堅持有疑必探,先探后掘的探放水原則。
探水或接近積水地區(qū)掘進前或排放被淹井巷的積水前,必須編制探放水設計,并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。
探水眼的布置和超前距離,應根據水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設計中具體規(guī)定。
采掘工作面遇到下列情況之一時,必須確定探水線進行探水:
(一)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時。
(二)接近含水層、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。
(三)打開隔離煤柱放水時。
(四)接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶時。
(五)接近有出水可能的鉆孔時。
(六)接近有水的灌漿區(qū)時。
(七)接近其他可能出水地區(qū)時。
經探水確認無突水危險后,方可前進。
煤系底部有強承壓含水層并有突水危險的工作面,在開采前,必須編制探放水設計,明確安全措施。
安裝鉆機探水前,必須遵守下列規(guī)定:
(一)加強鉆場附近的巷道支護,并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。
(二)清理巷道,挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時,必須配備與探放水量相適應的排水設備。
(三)在打鉆地點或附近安設專用電話。
(四)測量和防探水人員必須親臨現場,依據設計,確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數目。
預計水壓較大的地區(qū),探水鉆進之前,必須先安好孔口管和控制閘閥,進行耐壓試驗,達到設計承受的水壓后,方準繼續(xù)鉆進。特別危險的地區(qū),應有躲避場所,并規(guī)定避災路線。
鉆孔內水壓過大時,應采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。
鉆進時,發(fā)現煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異狀時,必須停止鉆進,但不得拔出鉆桿,現場負責人員應立即向礦調度室報告,并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現情況危急時,必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進行處理。
探放老空水前,首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區(qū)高于探放水點位置時,只準用鉆機探放水。探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過程,核對放水量,直到老空水放完為止。
鉆孔接近老空,預計可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查工或礦山救護隊員在現場值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過本規(guī)程規(guī)定時,必須立即停止鉆進,切斷電源,撤出人員,并報告礦調度室,及時處理。
鉆孔放水前,必須估計積水量,根據礦井排水能力和水倉容量,控制放水流量;放水時,必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況,測定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時處理,并立即報告礦調度室。
排除井筒和下山的積水以及恢復被淹井巷前,必須有礦山救護隊檢查水面上的空氣成分,發(fā)現有害氣體,必須及時處理。
排水過程中,如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能,必須制定安全措施。
第五篇:靈石紅巖煤礦探放水設計
靈石國泰紅巖煤業(yè)有限公司
編
制:
施 工 隊:
批準日期:
探 放 水 設 計
會審簽字
礦
長:
生產礦長:
安全礦長: 機電礦長:
礦長助理:
總
工:
施 工 隊:
靈石國泰紅巖煤業(yè)有限公司
探放水設計
根據國家煤礦安全技術有關政策要求,在煤礦防治水方面,必須嚴格執(zhí)行“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采” 的方針要求、特編制靈石縣國泰能源有限公司紅巖煤礦探放水設計及安全技術措施。
一、礦井水文地質條件:
紅巖煤礦位于靈石縣夏門鎮(zhèn)西8公里處:是由六座小煤礦資源整合而成的,資源整合后,井田面積4.7104平方公里,現在10#煤層,根據2010年9月《紅巖煤礦生產礦井地質報告》,礦井水文地質介紹10#、11#煤層,其直接充水含水層為頂板石灰?guī)r溶隙水,含水性弱,原生產時排水量較小,礦井水文地質條件簡單;原煤礦對生產過程中的排水情況,進行了詳細的記錄,并根據以往勘察資料和區(qū)域水文地質資料,對礦井水的來源,礦井充水因素進行了分析,預計礦井正常涌水量為5m3/h,最大涌水量為10m3/h。
二、探放水施工順序:
施工順序:①先探后掘,深探淺掘,每次鉆探深度60m,每次掘進進尺不得超過30m,確保探眼超前掘進工作面30m的安全距離。當超前距離剩余30米時,重新鉆探,以此循環(huán)。
②探眼的布置:如圖1,正常情況單巷掘進,工作面探眼分別為1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#探眼,探眼高度距底板1.0米,如
圖
2、圖3、5#探眼沿巷道中線(水平)方向進行鉆探60米,4#眼逆時針轉水平角3°00′,鉆探深度大于或等于60米,3#眼逆時針再轉水平角3°00′,鉆探深度大于或等于60米,2#眼逆時針再轉水平角3°00′,鉆探深度大于或等于60米,1#眼逆時針再轉水平角3°00′。鉆探深度大于或等于60米,6#眼順時針轉水平角3°00′,鉆探深度大于或等于60米,7#眼順時針再轉水平角3°00′,鉆探深度大于或等于60米,8#眼順時針再轉水平角3°00′,鉆探深度大于或等于60米,9#眼順時針再轉水平角3°00′,鉆探深度大于或等于60米,1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#眼扇形鉆探以保證掘進工作面正前,兩側始終都有實體煤巖。
③鉆得工作完成后,再進行掘進:掘進長度不得超過30米,然后再進行鉆探,以此循環(huán)作業(yè)。
④、雙巷掘進探放水:見圖4(雙巷掘進探水鉆孔平面布置圖)鉆探方法相同。
⑤、單巷掘進一邊是采空區(qū)的鉆探方法如圖5所示。
⑥、掘進或開拓工作面如遇特殊情況,頂板有淋頭水或者底板有 水往上涌水的探鉆方法,如圖6、7、。
當頂板有淋頭水時,鉆探4#、3#、2#、1#孔,在進行鉆探4#孔時,傾角為+3°00′,在進行鉆探3#孔時,傾角再加+3°00′在進行鉆探2#孔時,傾角再加+3°00′,在進行鉆探1#孔時,傾角再加+3°00′。當底板有水往上涌水時,鉆探6#、7#、8#、9#孔,在進行鉆探6#孔時,傾角為-3°00′,在進行鉆探7#孔時,傾角
再轉-3°00′,在進行鉆探8#孔時,傾角再轉-3°00′,在進行鉆探9#孔時,傾角再轉-3°00′,鉆探深度均為60米,根據工作面實際情況,及時修改探放水設計。
三、施工要求及安全措施:
1、施工過程中,施工隊應嚴格按《煤礦工人技術操作規(guī)程》、《煤礦安全規(guī)程》和本設計施工。
2、鉆探施工前,在鉆探場地必須開掘臨時水倉,安裝水泵管路,保證水泵能力能把水及時排到井口出坑,并要有備用水泵和管路。
3、鉆探施工時,必須準確確定鉆孔位置、方位、傾角、孔深,認真做好原始記錄。
4、在施工過程中,要加強鉆場頂板、煤幫支護和有毒有害氣體監(jiān)測監(jiān)控工作,確保鉆探施工安全進行。
5、鉆進時,發(fā)現煤巖松軟、片幫來壓或鉆孔中的水壓水量突然增大,以及有頂鉆等異狀時,必須停止鉆進,但不得拔出鉆桿,現場負責人應立即向本礦調度室匯報,并派人監(jiān)測水情,如果發(fā)現情況危急時,必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施,進行處理。
6、在探放水鉆孔施工中,水泵工必須堅守崗位。在疏排水期間,要加強排水工作,嚴禁堵孔,并做好排水記錄,遇鉆孔出水量發(fā)生變化,要及時向礦調度室匯報。
7、在排放水期間,要加強瓦斯檢查,防止有毒有害氣體涌
出。
8、在確認放完采空積水后,要注意鉆孔堵塞情況,防止重新積水,造成新的隱患。
9、探水鉆場附近安設聯(lián)絡電話,遇有水情及時向礦調度室匯報,并通知有關人員撤離危險區(qū)域。
10、避水災路線
鉆場 → 回風順槽 → 回風大巷 →地面
鉆場 → 運輸順槽 → 運輸大巷 →地面
11、礦調度室電話:801;坑口電話:802。
探放水設計貫徹登記表
貫 徹 人: 貫徹時間: 貫徹地點: 參加人員: