2014年煤矿防治水中长期规划

塔河矿业责任有限公司巴依里煤矿防治水中长期规划前言矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。随着煤矿企业重组整合工作进一步深入，矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一主要灾害。为了贯彻落实好《煤矿安全规程》、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》、国家煤监局出台的《煤矿防治水规定》和省政府出台的“十二条”规定，杜绝水害事故的发生，保障从业人员生命及财产的安全，特结合我矿的水文地质情况，坚持“预防为主，防治结合”的方针，按照当前与长远、局部与整体、地面与井下、防治与利用相结合的原则，根据不同的水文地质条件，制定“探、防、堵、截、排”等相应的措施。因此编制地质防治水中长期规划是非常必要的。同时要在整体规划的基础上，根据轻重缓急，抓好防治水工作，要严格检查，堵塞漏洞，防患于未然，确保整个防治水工作按计划有条不紊地进行，使防治水规划落到实处，水害得到有效防治。第一章井田概况及开发现状第一节井田地理概况一、地理位置巴依里煤矿位于阿克苏地区温宿县包孜东乡巴依里村。行政区划属温宿县包孜东乡管辖。地理坐标为：东经80°34′32″--80°35′47″；北纬41°46′07″--41°47′39″。煤矿井田范围东西宽约1.3千米，南北长2.9千米，面积约3.74平方千米。二、地形地貌煤矿地处天山南麓西段的中山区，位于托木尔峰自然保护区，海拔高度2200—3100米，相对高差900米，地势南高北低。无大的地表水体，属缺水地区。植被以杂树林、灌木丛为主。三、交通条件矿区距314国道65千米，南距阿克苏市115千米，温宿县城110千米，有沥青公路相通，交通较方便。四、河流水系不日阿勒太依能吉勒格斯河由井田西部流过，为常年性河流，由大气降水和冰雪融化水补给，春夏一般流量0.01—0.05m3/s。五、气象矿区属大陆性干旱高寒气候,年均降水量33.1—123.4mm，年均蒸发量1748—1966.2mm，年均气温7.6℃--11.5℃，10月至翌年3月为冰冻期，最大冻土深度1.07m。第二节井田开发现状巴依里煤矿属于技改扩能矿井，设计生产能力为9万吨/年，企业性质为国营企业。2007年1月新疆煤炭局武汉设计院编制了《青松建化总厂煤矿可行性研究报告》，2008年7月编制了《青松建化总厂煤矿(技改)开采方案设计》，设计生产能力9万吨/年，并经自治区煤管局审批通过。目前矿井正处于正常生产期间，虽然矿井水文地质简单，现矿井采区受地质变化影响、向北斜、断层构造等原因，必须结合实际情况编制年度中长期防治水规划，以指导安全生产工作。第二章矿井水文地质的基本情况第一节矿井水文地质概况一、矿井水文地质类型本矿区大部分矿床位于最低侵蚀基准面以下，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水和老窑采空区积水、地表冲沟水，开采位于最低侵蚀基准面以下的下煤组煤层时，老窑积水、断层水也会成为直接充水水源，故本矿区属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型，矿井目前涌水量不大，易于排水。只是在断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，这些地区水文地质条件复杂程度中等。二、含水层（一）矿区内出露地层有三叠系、侏罗系及第四系，其含水特征如下：1、侏罗系含煤岩系碎屑岩类裂隙含水层(H2)（1）塔里奇克组裂隙类砂岩弱含水层(H2-1)为一套沼泽相及河漫滩相沉积，总厚约40m，含水主体为裂隙相对发育的细砂岩、粗砂岩及砂砾岩、煤层，该层段为矿区主采煤层段，主采A4煤层。地表未发现地下水露头。为弱含水层。（2）阿合组裂隙类砂岩极弱含水层(H2-2)该组地层总厚约67m，岩性基本以致密状粗砂岩、砂砾岩为主，区内厚度变化不大，分布较广泛，本套地层区内未见地下水露头，层为极弱含水层。三、井田内的主要隔水层1、三叠系上统郝家沟组泥质砂岩隔水层(G1)分布于矿区中、西部，岩性以粘土质砂岩为主，厚约70m，含泥质成份较高，裂隙极不发育，泥岩隔水性能好，依岩性特征，实为相对隔。2、侏罗系下统阳霞组泥岩、砂岩隔水层(G2)岩性主要为泥岩，致密泥质砂岩组成，含薄煤线。区内平硐未揭露此层，地表未见地下水露头点，依岩性特征及含水性，隔水性能较好，实为相对隔水层。四、矿井涌水量据上提供资料显示，矿井目前的实际涌水量为：最小涌水量10.3m³/h，正常涌水量11.5m³/h，最大（雨洪水期）涌水量12.6m³/h。第二节井下排水设施一、井田开采为平硐开采目前煤矿处于上部开采，矿井涌水由巷道水沟自行流出地面，不设置水泵房及水仓。三、地面沉淀池排水设备矿井水经地面沉淀池沉淀，再进入净化处理系统后，进行利用作为井下用水，大部分重新入井作为降尘消防洒水用水。从近两年情况看，矿井水全部被再次利用，未进行外排。第三章矿井充水因素分析一、矿井充水来源根据本次水文地质调查工作及对矿区历史的调查，矿区存在的水害主要有以下三种类型：1、采空区积水据调查，在以前的采煤过程中，形成有巨大的工作面采空区，存在少量的积水。这些积水通过废旧巷道或煤岩层裂隙渗入，成为矿井的涌水水源，它有如下特点：①在短时间可以有大量的水涌入矿井，来势猛，具有很大的破坏性。②水中含有大量的硫酸根离子，具有腐蚀性，容易损坏井下设备。③当其与其它水源无联系时，则易于疏干，若与其它水源有联系时，则可造成量小而稳定的涌水，危害程度不大。2、大气降水降雨通过浅部风化裂隙、第四系残坡积物孔隙、采动裂隙、塌陷坑等直接进入井下，形成矿井涌水。这种水源涌水时有如下规律：①矿井涌水的程度与地区降水量的大小、降水性质、强度和延续时间有相应关系，降水量大和长时间降水对渗入有利，因此矿井的涌水量也大。②矿井的涌水量随气候呈明显的季节变化，但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季滞后。③大气降水的渗入量随开采深度的增加而增大，即同一矿井不同的开采深度，影响程度差别很大。3．地下水①由于煤层顶板厚度较薄，多为不稳定顶板，且厚度小于顶板安全厚度，当采动裂隙贯穿煤层在上覆基岩裂隙含水层时，灰岩中的地下水通过采动裂隙直接灌入井下，形成矿井涌水。②侏罗系含煤岩系碎屑岩类裂隙含水层，煤层开采至区域地下水位以下时，其地下水可能通过煤层底板裂隙涌入矿井。这类水源涌水时有如下特点，一般是水压高，水量大，来势猛，涌水量稳定，不易疏干，危害性较大。其突水规律受岩溶发育程度和规律的制约。地下水流入矿井通常包括静储量与动储量两部分。开采初期或水源补给不充沛的情况下，往往是以静储量为主，随着生产的发展，长期排水和采掘范围不断扩大，静储量逐渐被消耗，动储量的比例就相对增加。二、矿井充水通道据井田水文地质和工程地质条件分析，矿井充水通道主要为岩土层的孔隙、裂隙、岩溶、顶板冒裂带及井筒。另外，不应忽视区内隐伏构造对矿井充水的影响。第四章矿井主要水害及治理方案第一节矿井发生突水的原因分析矿区充水水源，正常情况下为顶板的孔隙裂隙含水层，并受地表水、大气降水影响，但因该含水层富水性极弱而水量较小，不会对矿井生产造成威胁。第二节矿井水防治的整体规划一、矿井水防治整体思路矿井水的防治是为了防止水害事故的发生，确保矿井建设和生产的安全，减少矿井正常涌水及降低生产成本，使国家煤矿资源得到充分合理的回收。为此，就必须做大量的防治水工作。根据矿区的主要水害类型，应采取相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。1、探：必须配备相应的探、防水设备，编制探防水设计，对采空区积水等情况不明的地段，坚持采取“有疑必探、探防结合”、“先探后掘、长探短掘”的原则。通常在下述情况下需要超前探水：①巷道掘进接近采空区；②巷道掘进接近断层；③巷道接近或需要穿过强含水层；④采掘工作面接近各类防水煤柱时；⑤采掘工作面有明显出水征兆时。2、防：巷道或工作面接近被淹井巷、积水老窑、隐伏导水断层时，应根据实际情况，应预留足够的防水煤柱、隔水煤柱的措施，以防治透水事故的发生，以达到安全生产的目的。3、堵：在地表主要径流地带修建排水沟、防洪沟，将地表水引出矿区排泄，从源头上减少地表水的入渗。4、截：根据矿井涌水量、突水量及透水量的大小，在矿井下修建水仓，截断及缓冲矿井涌水、透水对工作场所的危害。5、排：井下应修建排水沟等设施，每次下大到暴雨时和降雨后，应及时观测水情，查看井下涌水情况，应根据涌水量的大小，配足相应的抽排水设备及检修和备用的抽排水设备，排水能力必须根椐矿井涌水量的大小满足《煤矿安全规程》要求。以上所述防治措施都有一定的使用条件和局限性，在采掘过程进一步加强矿井水文地质工作，观测矿井内含水岩层出水性质，储水断层的导水性质，及附近老窑积水的位置，预测老窑采空区水量，总结活动规律。井下探水，在井下掘进工作面，接近含水层断裂带、陷落柱、老空区等可能积水地点，必须进行探水工作，坚持“先探后掘、有疑必探”的探放水原则。探明地下水源后，根据水量大小，有计划的进行防水，将其疏干，消除水害对生命财产的威胁。排水时严格控制排水速度和排水量，以免引起地面的塌陷速度增快和地面建筑物的变形、倾斜、墙体开裂和井泉水位急剧下降。建立可靠的排水系统和排水设施，疏通排水水沟，加强维护，保证正常排水不淹井。地面储水池的淤积每半年至少清挖两次，雨季前必须清挖一次，保证正常储水量，水沟的淤积要经常清挖，保证流水畅通。在巷道布置上尽量不揭露富含水层及落差较大的断面，保证巷道围岩有足够的承受水压能力，当必须揭露富含水层时，必须制定防水措施。巷道的排水沟保证畅通，在采掘过程中对一些涌水点采取疏堵结合的原则进行防治，有水害威胁的区域要留设足够的防水煤柱，保证安全。二、矿井水防治整体规划的确定根据搜集、整理到的我矿水文地质资料可以看出，我矿的防治水工作重点和难点在于含水层的防治上，就可以从根本上减少和降低水害的风险，同时再辅以各项地面水防治措施，基本上就可以解决我矿的水害防治工作。由于我矿地表为山地地带，地表有大量冲沟发育，地形较为崎岖。经过实地踏勘，发现以往的小窑破坏对煤矿安全生产存在较大威胁。随着矿井生产的进一步进行，采空区范围将进一步扩大。在采空区上部、断裂构造带附近及厚度适宜的地段上，局部可能形成了地面裂隙和塌陷。经查明，在井田周边无其它非法小窑进行开采。针对上述情况，特提出水害整体防治规划如下：㈠、防治突水规划1、因井田勘探工程较少，要进行补充勘探，完善水文补勘，分析断层水的赋存规律，明确断层水的静水位标高及水力联系，对隔水层的厚度承压进行专门的验算，进一步查清断层水对A4煤层开采中的影响及能否造成大的水患，不断完善A4号煤层的防治水方案。2、对有突水危险的钻孔必须留设合理的保护煤柱或进行探放水，对已知未封和封孔质量差的钻孔要视具体情况重新加封，以防钻孔突水。3、在已探明或推测有断层、陷落柱的地方、向斜柚部附近进行采掘作业时，如+2818回风顺槽向斜构造段，要用物探、钻探相接合的地质分析法，坚持按规程要求做好超前防治水工作，对井巷工程需要通过的导水断层带，必须进行超前预注浆堵水，并加强井巷支护，对可能存在隐伏导水构造的回采工作面等，必须经物探，普查钻探重点验证。4、进行开拓延伸井巷工程时，严格按照“有掘必探，先探后掘”的原则，特别是接近揭露或主要含水层，必须采取有力措施，配备可靠的排水设施，严格按照作业规程、探放水设计、探放水措施进行探放水。禁止在没有设立可靠的排水设施前，揭露和接近主要含水层。㈡、防地表水入井规划1、根据开采后对塌陷区的观察，回采开始后，地面陷落不明显。基本上不存在塌陷区。2、在雨季时煤矿防治水科与公司总工办办要派专人定期对井田范围内地表裂隙、陷落及积水情况进行摸底排查。对容易积水的地点应修筑沟渠，排泄积水；对范围大的无法填平的低洼地带，应用水泵抽水，防止水渗入井下；在各井筒附近应修筑防洪坝，并每年汛期前必须将井筒周围的导水渠挖好疏通，并由专人负责。㈢、防治采空区水规划1、建立地面水文观测系统，定期观测各个水文孔情况，分析研究地下水活动规律，保证正常生产。2、健全采空区探放水体制对采空区要按照规程的有关规定密闭，留设导水孔，加强观测，及时将采空水排出；建立井田及相邻矿井采空区动态管理机制，掌握其采空范围、涌（积）水情况，防止采空区积水涌入矿井，