防治水工程設計方案和
施工安全技術措施
鄂托克旗新亞煤焦有限責任公司煤礦
二零一三年四月
鄂托克旗新亞煤焦有限責任公司煤礦
防治水工程設計方案和施工安全技術措施
第一章礦井概況
一、礦井概述
1、交通位置
新亞煤礦位於鄂爾多斯市鄂托克旗境內，桌子山煤田白雲烏素礦區中東部邊緣10～12勘探線之間，行政區劃隸屬於鄂托克旗阿爾巴斯蘇木。地理座標：
東經：106°59＇50＂～ 107°01＇04＂；
北緯：39°24＇33＂～ 39°25＇23＂。
新亞煤礦到烏海市、鄂托克旗烏蘭鎮、寧夏回族自治區石嘴山市均有公路相通，距包蘭線烏海西站45km，烏海西至拉僧廟、公烏素支線鐵路從礦區西部通過，距公烏素站12km，距拉僧廟站21km，距拉什仲廟站19km，由海渤灣經拉僧廟至東勝公路（109）國道經過礦區。
2、區域地層
本區地層分割槽屬華北地層大區晉冀魯豫地層區之鄂爾多斯地層分割槽賀蘭山～桌子山小區，區內以桌子山為主體，基低岩係為太古界千里山群變質岩，其上被中元古界不整合覆蓋。中元古界震旦系長城統稱為淺海相石英建造、泥頁岩建造、鎂鈣質碳酸鹽建造，顯示了封閉的斷陷盆地的沉積環境。寒武系和奧陶系為淺海相碳酸鹽構造，其上假整合覆蓋的石炭系、二疊系為海陸交互相含煤建造，三疊系、侏羅系為湖沼相含煤建造及碎屑岩建造。
其區域地層特徵見表1-2-1（桌子山煤田區域地層表）。
桌子山煤區域地層表
表1-2-1
二、水文地質概況
礦區北部、西部被第四系（qh）覆蓋，石炭二疊系地層裸露地表，形成低山，地形複雜，坡度較大，煤系地層基底是奧陶系石灰岩，勘探資料證明均含一定程度的空隙～裂隙水，但受岩性、地質構造的影響，含水是微弱而不均勻的，水文地質條件簡單。現將礦區的含水層、隔水層的劃分，分述如下：
1、鬆散岩層孔隙潛水含水巖組
分布於河谷中，以砂、礫石為主，分布面積零散，厚度0.60～2.56m。
地下水位埋深5.56～6.91m，q=0.
679l/s·m，k=26.02m/a，水質為hco～ca·na型。從地表地形條件看，礦區北高南低，高差約70m，屬平坦丘陵地形，有利於地表集中降水的排洩。
地表水滲入到地下只是其中一小部分。礦區周邊地表均無常年地表徑流。
2、堅硬的孔隙裂隙含水巖組
山西組第四巖段含水帶該巖段下部的灰白色中粗砂岩，含裂隙孔隙水，含水層厚度10～15m。單位湧水量q=0.0639l/s·m，k=0.0476m/d。
山西組第三巖段隔水層該巖段為灰綠色、灰色砂質泥岩、粉砂岩及2、3號煤層，平均厚度13.00m。
山西組第二巖段含水帶灰白色中粗粒砂岩，含孔隙裂隙水，含水層厚度約10～16m。相鄰礦區最新資料，單位湧水量q=0.000134～0.
113l/s·m，k=0.0143～0.0545m/d。
山西組底部9號煤頂板隔水層灰～灰黑色砂質泥岩、泥岩、粘土岩及煤層，厚度約26m。
3、奧陶系溶洞含水組
深灰色、厚層狀灰岩，據鑽孔抽水資料：q=0.317～0.
349l/s.m，k=0.330～1.
06m/d。該層石灰岩含水極不穩定石灰岩含水的豐富與否，與溶洞裂隙發育程度有關。
綜上所述，礦區地質構造簡單，直接、間接充水含水層的含水空間以裂隙為主，富水性弱～中等。礦山多年生產，隨採深增加水位也下降，礦井內基本無水。補給源為貧乏的大氣降水。
據此將礦區水文地質型別劃分為第二類第一型，即裂隙充水礦床，水文地質條件簡單。
三、井田充水因素
本區位於桌子山東麓，地處乾旱的半沙漠、半草原地帶，常年無地表水徑流，僅在雨季白雲烏素溝有洪水傾注而下，礦區大部分地區屬低丘陵地形，且坡度較大，降水有比較集中，利於排洩而不利於匯集，滲透到地下是其中的一小部分。
區內岩石以粗、中、細砂岩為主、夾泥質砂岩及煤層等，泥、砂、鈣質膠結，一般節理裂隙不發育，鑽孔資料表明，各層帶含水微弱，滲透能力不強。第四系潛水水位較高，可微量補給基層，而大氣降水則沿煤層裂隙滲入到地下。煤系地層之下伏奧陶系灰岩與17號煤層相距30m左右，之間有無完好的隔水層，故該層溶洞水可能為礦床充水主要**之一。
區內構造較複雜，褶皺斷裂較發育，尤其在較大背斜軸部往往水較充沛，開採時應予以重視。據黑龍龜、f14斷層抽水資料：q=0.
000139～0.00976l/s.m，k=0.
00426～0.00249m/d，其他構造孔簡易水文觀測資料表明，斷層含水貧弱，滲透效能不強。
5、礦井湧水量
根據煤礦實際測量，礦井正常湧水量20m3/h，最大湧水量30m3/h。
四、水害防治
（1）技術措施
1、開拓系統現狀
（1）採區內的開採順序
採區內分別布置一採區1601、二採區1602
（2）採區內煤的開採順序
採區開採順序為：一採區1601、二採區1602。
（3）工作面的推進方式
工作面為傾斜長壁仰（俯）斜採煤法。
2、採掘工程採取的防治水措施
根據井田地質水文資料和開採煤層的賦存狀況，必須打超前鑽孔探水，做到「**預報、有掘必探、先探後掘、先治後採」，並採取其它防治水措施。
（1）巷道過斷層或在其附近開採時，要採取探放水措施，探清其範圍並留有足夠的安全煤柱，採取「探、放、堵、截、排」綜合防治措施。
1）必須堅持「**預報、有掘必探、先探後掘、先治後採」的原則；
2）發現疑似積水區域，嚴格按規定對積水區域進行探放。
3）相鄰礦井的分界處，必須留防水煤柱，在斷層兩側留防水煤柱；
4）採掘到探水線位置時，必須探水前進；
5）每次降雨後，應及時觀測井下水文變化情況；
6）採掘工作面或其他地點有突水預兆時，必須停止作業，採取措施，撤出所有受水威脅的人員；
7）礦井必須做好採區、工作面水文地質探查工作；
8）探放水工作必須有專人負責；
9）生產中對小型突水採用強排的方式進行排放，但也應建立對較大突水情況的封堵措施，以預防較大突水事故的發生。
10）採區巷道沿煤層頂底板布置，受煤層起伏影響較大，巷道中會出現積水現象，在生產期間應根據實際情況，在巷道適當位置設定水窩，用小水幫浦將水排至採區水倉，保障採區巷道運輸暢通。
11）及時清理巷道水溝，保持其暢通與清潔。
（二）管理措施
平時加強防汛宣傳，建立探放水管理制度；做好防水計畫；成立「雨季」三防指揮部，組織雨季前「三防」大檢查；加強職工培訓，保證安全生產。
（三）物質措施
呼出專項資金，專款專用，保證防治水物資**。
一、 礦井開拓開採所採取的安全保證措施
1、採、掘工程所採取的防治水措施
掘進工作面共配備有探水鑽機，井下各積水點均設定了小水幫浦。
2、相鄰礦界、採區邊界、斷層、無炭柱兩側、採空區邊界、鑽孔、煤層露頭等，必須留防水煤柱，嚴禁在各種防水煤柱中採掘。
3、必須經常了解相鄰礦井開採情況，掌握其採空範圍，湧(積)水情況、防止越界開採，造成巷道相互貫通，採空區積水湧入礦井，造成湧(突)水事故的發生；一旦發現煤壁發潮、有水鏽等透水預兆，立即採取措施，嚴防突水及事故的發生。
二、防治水煤(巖)柱的留設
1、防水煤(巖)柱種類
留設防水煤柱的目的是為了截止井上、下各種水源的通道。確定煤柱尺寸，必須考慮到水源的壓力、流量、煤層的賦存狀況等各種因素。
2. 防水安全煤(巖)柱的留設種類
主要有斷層防水煤柱、井田邊界煤柱和採空區邊界煤柱等三種。
3、 防水煤(巖)柱留設
（1）採空區邊界煤柱
開採前，必須查明採空區開採範圍及積水情況，煤柱留設尺寸參考井田邊界防水煤柱計算，並且不得小於20m。
（2）導水鑽孔煤柱
本井田內未發現鑽孔導水現象。但從安全角度考慮，應核實全部鑽孔的封閉情況，如發現封閉不良鑽孔，應重新封閉，避免鑽孔與地面或含水層溝通造成導水。對不能有效封閉的鑽孔，採取留設防水煤柱等有效防治水措施。
煤柱留設尺寸參考導水斷層煤柱計算，並且不得小於20m。
三、區域、區域性探放水措施及裝置
（一）探放水原則
1、探放水原則
採掘工作必須執行「**預報，有掘必探，先探後掘，先治後採」的原則，根據礦井的具體條件，遇到下列情況之一時，必須探水：
（1）接近不明井巷、老空時；
（2）接近含水層、導水層和裂隙帶等時；
（3）接近未封閉、可能突水的鑽孔時；
（4）採動影響範圍內有隔水岩柱厚度不清時；
（5）接近水文地質條件複雜地段、情況不明時；採、掘工程接近其它可能突水地段時。
2、探放水方法的確定
（1）探水線的確定
① 老空的探水線
對開採所造成的老空、老巷、水窩等積水區，其邊界位置準確，水壓不超過1mpa，探水線至積水區的最小距離：在煤層中不得少於30m，在岩層中不得少於20m。
在巷道掘進特別是靠近採空區、褶曲、斷層、陷落柱等構造時，應切實加強探放水工作，對積水區，雖有圖紙資料，但不能確定積水區邊界位置時，探水線至推斷的積水區邊界的最小距離不得小於60m。
（2） 井巷通過導水或可能導水斷層前，必須超前探水。探水線（探水起點）至斷層交麵線的最小距離不得小於25m，水壓大於2mpa時應按每增加0.1mpa增加0.5～1m。
（2）警戒線
沿探水線外推60～150m為警戒線。
（3）探放水鑽孔布置
1）超前距、允許掘進距離、幫距和密度的確定
超前距：按以下公式計算
α=0.5al
式中：α—超前距，m；
a—安全係數，一般取2～5，本設計取4；
l—巷道寬度（寬或高取大者），為5.0m；
kp—煤的抗張強度（kgf/cm2），kp取10kgf/cm2；
p—水頭壓力（kgf/cm2），p=40kgf/cm2。
則：α=0.5×4×5×=34.64（m）
因此，超前距為30m。
允許掘進距離：每次探放水鑽孔施工完畢後，以最短的鑽孔長度（水平投影長度）減去超前保護距離之後所剩餘的距離。
幫距：取20m。
鑽孔密度（孔間距）：堅直扇形麵內鑽孔間的終孔垂直距不得超過1.5m；水平扇形麵內各組鑽孔間的終孔水平距離不得大於3m。
7240上工作面防治水工程設計
1.工作面地質及水文地質條件 1.1.概況 7240 上 工作面為任樓煤礦首個留設防砂煤柱開採工作面，位於中 二 中四採區的淺部，工作面走向長1510m，傾斜寬75m，面積182700m2。7240 上 工作面地質儲量39.7萬噸，可採儲量35.7萬噸，位於 四含 防水煤柱之內。2009年已由安徽省...
防水工程設計及措施
建築防水工程材料及技術措施 總論 1 防水工程適用部位 2 防水設計及防水工程等級 3 防水工程設計 4 防水材料 5 防水施工 總論 防水設計應定級準確 方案可靠 施工簡便 經濟合理，防水工程必須從工程規劃 建築結構設計 材料選擇 施工工藝等全面系統地做好工程的防排水。1 防水工程適用部位 地下室...
防治水工作
根據峰煤水1992 146 號文 中煤總生字1992 57 號文，我礦屬水文地質條件為 類複雜型礦井。井田內含水層共分為三組。第一組為衝洪積層 石盒子砂岩 大煤頂板砂岩含水層組。其中，地表水 衝洪積層水，對井下生產無直接影響 石盒子砂岩水 大煤頂板砂岩水，一般在大煤採後，通過大煤頂板裂縫自行流入井下...