7.肥城矿区水害事故剖析

肥城矿区水害事故剖析肥城矿业集团公司2009年4月肥城矿区水害事故剖析汇报提纲四矿区概况一二三五水害事故统计原因分析教训分析采取的防治措施肥城矿区水害事故剖析肥城矿区现有6对生产矿井(其中破产改制4对)，2008年核定生产能力630万吨/年。截止2008年底，全区剩余可采储量7521万吨，其中受水威胁4257万吨，占剩余可采储量的56.6%。一、矿区概况56.6%7521万吨4257万吨肥城矿区水害事故剖析矿区交通位置图肥城煤田肥城矿区分区图肥城矿区水害事故剖析一、矿区概况肥城矿区是全国知名的大水矿区，其水文地质条件有以下特点：地质构造复杂，断层发育，全区已查明落差大于5m的断层295条1奥灰富水性极强，补给充足，动储量大2隔水层厚度小，10煤下距奥灰35m左右，是华北型煤田间距最小的矿区3肥城矿区水害事故剖析一、矿区概况群O2奥灰煤10五灰煤8本溪煤9原群煤7四灰太综合柱状岩性为青至青灰色厚层灰岩，间夹泥灰岩，下部为白去质灰岩。18.01.764.82-14.78.000.70-2.841.270.85-2.001.880.57-2.603.837.874.932.15-7.9525.7岩性以石灰岩和浅灰至深灰色泥岩为主。为主要可采煤层，层位稳定。为主要可采煤层，层位稳定。为主要可采煤层，层位稳定。质纯坚硬，含较多的蜒科化石。为主要可采煤层，层位稳定。800±煤层标志层特征1.35-1.501.357.05肥城矿区水害事故剖析一、矿区概况肥城矿区是全国知名的大水矿区，其水文地质条件有以下特点：五灰与奥灰间距小，水力联系十分密切，从水位、水质、水温上视为同一水体。五灰单位疏降水量大，难以疏干。4含水层的原始导高大，个别钻孔达到10m，水量超过100m3/h，采矿裂隙极易勾通导升裂隙而出水。5深部水文地质条件不清，岩溶裂隙发育不均一，隐伏导水构造发育且探明程度相对较低，遇导水构造极易出水。6采动影响对底板的破坏深度大，在450m以深8煤36.5m，9煤14.2m，局部地段与五灰含水层直接沟通。7水压高，突水系数大（Ts=0.1～0.35MPa/m），超过了《煤矿防治水工作条例》的规定。8肥城矿区水害事故剖析肥城煤田自1965年开采下组煤以来，已发生各类突水296次，其中，水量大于1000m3/h的有8次，最大水量32970m3/h，造成淹矿井3次，淹水平1次，淹采区4次，经济损失巨大。近七年来共发生各类水害事故17次，其中影响较大的有7次。二、水害事故统计肥城矿区水害事故剖析二、水害事故统计序号时间地点稳定水量(m3/h)特征Ts(MPa/m)标高（m）影响因素12002.12.27鑫国8101工作面165400.11-174奥灰、回采、断层22003.10.27查庄8500残采峒室697---253五灰、回采、断层32004.03.27曹庄81004工作面4490.059-352.3奥灰、回采、断层42005.03.05白庄9601外面5050.183-175五灰、回采、断层52005.03.10查庄7901运中巷309---354奥灰、掘进、断层62006.01.13查庄7905工作面14300.085-310.6五灰、回采、断层72006.09.06陶阳8800皮带下山704---146五灰、掘进、断层肥城矿区矿井突水情况一览表肥城矿区水害事故剖析58%6%6%12%18%二、水害事故统计查庄10次陶阳2次曹庄1次鑫国1次白庄3次按突水点分布统计：中西部矿井突水占82.3%肥城矿区水害事故剖析二、水害事故统计按煤层突水次数统计：随开采标高延伸，主采层煤7、8、9、10煤都受水威胁7层煤8层煤9层煤10层煤3446突水次数123456肥城矿区水害事故剖析二、水害事故统计中型突水12次大型突水4次特大型突水1次70%6%24%按突水量突水次数统计：中型：Q=60～600m3/h大型：Q=600～1800m3/h特大型：Q≥1800m3/h肥城矿区水害事故剖析从采掘情况来看，以回采工作面突水为主二、水害事故统计17次突水事故88%掘进巷道突水2次采煤工作面突水15次肥城矿区水害事故剖析从突水原因来看，多为断层突水二、水害事故统计17次突水事故82.3%断层突水14次肥城矿区水害事故剖析二、水害事故统计80%在发生的15次回采工作面突水事故中,突水系数大于0.1MPa/m的共12次肥城矿区水害事故剖析三、突水原因分析客观原因五、奥灰含水层富水性极强深部底板扰动破坏深度大矿区深部的矿压大，水压高断裂构造发育有效隔水层厚度小肥城矿区水害事故剖析20462500查庄矿7901机巷出水情况平面图12221207901出口7901改出口-343.3-337.4-350.0-351.8-345.9-342.6-342.07901运中巷挡水墙20462400-332.01#2#3#4#13-331.3-327.01214-335.8F7断层七层煤保护煤柱-332.013F7∠70°H＝20～142m141516171819100204622002046230020462700401180040119004011北三、突水原因分析肥城矿区水害事故剖析164166167168-293.6-294.4-296.0169-293.57900轨道上山123455857555453525130°H=1.550°H=1.355°H=3.67905机巷7905出口-297.0-299.6-301.6-305.3-311.8-311.4-307.7-305.6-302.0789101210交1140°40°40°H=0.530°H=0.530°H=0.540°H=1.0-310.4-309.1-312.8-318.07905探巷-309.5切眼05-12-2906-1-14堵1堵2堵3堵4交-296.5-299.4H=2.206-1-10堵5堵6查庄矿7905工作面出水情况平面图堵9堵8堵7堵107905工作面北三、突水原因分析肥城矿区水害事故剖析8800延伸皮带下山陶阳煤矿8800皮带下山突水平面图堵2堵1堵3堵48800皮带下山8800轨道下山8800延伸轨道下山H=8－13.0mF西10∠60°三、突水原因分析肥城矿区水害事故剖析三、突水原因分析客观原因五、奥灰含水层富水性极强深部底板扰动破坏深度大矿区深部的矿压大，水压高断裂构造发育有效隔水层厚度小肥城矿区水害事故剖析9601出口9601工作面9601运中8600轨道9601补运中8600皮带白庄矿9601工作面出水情况平面图三、突水原因分析肥城矿区水害事故剖析-246.8交8500皮带巷8500轨巷56-249.250-249.6-248.5p1P3-247.62-247.43三、突水原因分析肥城矿区水害事故剖析三、突水原因分析主观原因断层防水煤柱留设不足防治水措施落实不到位防治水工作不够细致充分巷道直接揭露断层滞后出水部分隐伏导水构造探查不清肥城矿区水害事故剖析四、突水教训分析技术管理弱化，现场管理不严不细矿井水害隐患排查个别矿流于形式，治理措施和责任制落实不到位653技术基础工作不扎实，局部地段水文地质条件不清4由于采掘接续紧张，个别矿没有正确处理好安全与生产的关系，重生产轻安全，盲目追求产量效益，心存侥幸1个别断层没按规定留足防水煤柱-246.8交8500皮带巷8500轨巷56-249.250-249.6-248.5p1P3-247.62-247.432“有疑必探、先探后掘”的探放水原则执行不规范20462500查庄矿7901机巷出水情况平面图12221207901出口7901改出口-343.3-337.4-350.0-351.8-345.9-342.6-342.07901运中巷挡水墙20462400-332.01#2#3#4#13-331.3-327.01214-335.8F7断层七层煤保护煤柱-332.013F7∠70°H＝20～142m141516171819100204622002046230020462700401180040119004011北肥城矿区水害事故剖析物探钻探化探结合五、水害防治措施查明水文地质条件，为安全开采受水威胁煤层提供依据1矿区联合放水试验工作面放水试验矿井水平放水试验采区放水试验肥城矿区水害事故剖析五、水害防治措施对徐灰及奥灰顶部注浆改造，改变其富水性，减少突大水的几率2注浆改造的作用改造含水层自身加固煤层底板截断补给通道五灰注浆的条件单位降深水量大于5m3/h∙m突水系数大于0.06MPa/m隔水层有变薄带构造破碎带五灰富水性强五、奥灰间距小于10m对奥灰顶20m探查并注浆改造奥灰注浆的条件对具备帷幕截流注浆条件的块段实施人工注浆，建造阻水墙，减少水量补给帷幕截流肥城矿区水害事故剖析五、水害防治措施凡是受水威胁煤层巷道掘进必须坚持逢掘必探，留足超前距；探查的方法和措施要符合规程规定3探4巷道探5探6探2探1探3F10∠45°H=2-4m肥城矿区水害事故剖析五、水害防治措施加强动态生产过程中的防治水管理4控制工作面长度人工强制放顶防止支柱钻底工作面必须具备自然泄水条件巷道穿过断层预注浆加固合理的采煤方法肥城矿区水害事故剖析五、水害防治措施增加矿井排水抗灾能力5矿井名称泵房位置/排水能力（m3/h/台）小计兴杨公司-60m水平5940/11-250m水平3000/6-380m水平1152/410092/21曹庄煤矿-120m水平5440/12-280m水平3000/6-480m水平4000/8-280m扩排1000/213440/28新陶阳公司-10m水平1620/3-90m水平4780/9-350m水平2700/6-350m扩排1350/3-550m水平3050/713500/28白庄煤矿-150m水平1128/4-230m水平3200/7-250m水平1800/3-250m扩排2000/4-430m水平4500/912628/27新查庄公司-150m水平2160/4-250m水平3090/8-350m水平6000/12-500m水平2000/4-550m水平3500/716750/35鑫国公司-70m水平1350/3-80m水平3000/7-210m水平3870/88220/18合计74630/157肥城矿区矿井排水能力表肥城矿区水害事故剖析五、水害防治措施建立隔离设施，实现上、下组煤隔离开采6矿井名称水闸门(墙)位置及数量小计兴杨公司-60m水平3道-250m水平2道5曹庄煤矿-120m水平4道-280m水平5道-480m水平5道14新陶阳公司-10m水平5道-350m水平2道-550m水平4道11新查庄公司-150m水平4道-250m水平2道-350m水平6道12白庄煤矿-150m水平5道-430m水平4道9鑫国公司-70m水平3道-210m水平3道6合计53肥城矿区水害事故剖析五、水害防治措施各类边界煤柱断层煤柱封孔不良钻孔煤柱陷落柱煤柱合理留设各类防水煤柱7肥城矿区水害事故剖析五、水害防治措施积极采用物探新技术，提高针对性⑴直流电法⑵音频电透⑶瞬变电磁⑷高密度电法等8建立健全水动态观测系统，为治水提供依据9肥城矿业集团公司2009年3月肥城矿区水害事故剖析