盤縣樂民鎮天源煤礦探放
水方案設
計編制日期二00九年一月
目錄第一節礦井水文安全條件分析2
一、礦井水文地質情況2
第二節礦井防治水措施3
一、礦井開拓開採所採取的安全保證措施4
二、防水安全煤岩柱留設5
三、降壓措施7
四、井下探放水措施7
五、地表水防治措施13
第三節井下防治水安全設施15
第一節礦井水文安全條件分析
一、礦井水文地質情況
礦區位於古木背斜東翼，為高原山地地形，礦區溝系發育，地表排水條件通暢，地表水匯入礦界東部的溝河內，其匯水標高+1670公尺。溝系地表水流量受季節影響極大，流量大小受降水控制，雨後山間溝系水流量較大，暴雨後有山洪發生。礦區含水層為煤層頂板間接充水岩層飛仙關組（t2f）砂頁岩，為一弱含水巖組；煤礦的直接充水岩層為上二迭龍潭—大隆組（p2l—d），為一弱含水巖組；隔水層為龍潭組（p2l）凝灰質粘土巖、炭質頁岩、粘土質頁岩，水文地質條件複雜。
1、含水量
龍潭—大隆組和飛仙關組主要由砂泥岩組成，該地層含淺部風化裂隙水，有泉水點出露，愈往深部含水性愈微弱。井下煤層巷道中，頂板常見淋水現象。第四系主要為坡積物、殘坡積物，厚度一般10公尺左右，透水性強，含水性中等，主要受大氣降水的控制。
2、隔水層
主要是含煤巖組及上伏地層中的泥岩和粘土巖。
3、地表水
礦區內地表水較發育，多處泉水沿溝分布，經調查共有5個泉點,最大流量20公升/秒,一般均在2公升/秒。
4、地下水
主要為煤系地層含水，因未對已關閉停採小窯進行水文地質工作，地下水湧水量及小窯積水等水文地質情況不詳。
5、礦井充水條件分析
礦井充水水源有三種，其中大氣降水、老窯積水是礦井充水的主要因素，次為地下水。
（1）、地下水：地下水是礦井的直接充水水源
（2）、地表水：因礦區開採標高大部分低於當地浸蝕基準面以下，地表水補給地下水增多，因此是造成礦井積水的主要因素。
（3）、停採小窯積水：由於停採小窯常年不排水，貯有大量地下水，當採掘工作面遇到或接近停採小窯時，易發生突水事故。
根據以上情況，本礦區水文地質條件複雜，地表水匯水標高+1670公尺（測區內高程）。
6、礦區水文地質特點：
（1）、礦區主要含水帶煤系為成層的砂岩系，地下水沿層流動。
（2）、絕大部分礦床埋藏於當地浸蝕基準面以下，煤系含水帶滲透性能力較弱，地下水迴圈甚為緩慢。
（3）、在構造和地形上，礦區為較明顯盆地水文地質特徵，它具有一定的補給區和排洩區，地表水均向盆地中心匯集，沿溝排出礦區。
綜上所述，本井田屬於以大氣降水為主要補給**的裂隙充水礦床，水文地質條件中等。
7、礦井湧水量礦井正常湧水量20m3/h，最大湧水量40m3/h。
第二節礦井防治水措施
一、礦井開拓、開採所採取的安全保證措施
1、礦井開拓工程位置
主斜井：沿煤系地層中部布置,井口標高為+1684.3m，斜長271m，方位角67.5°,傾角17°, 掘至+1604.22m標高時落平,落平後掘送11運輸石門,斜長271m；
副斜井：沿煤系地層中上部布置，井口標高為+1697.0m，斜長238m，方位角68°，傾角23°，付斜井至+1647.
8m標高設甩車場，與11回風石門連線，付斜井至+1604m標高設甩車場與11運輸石門連線；
主、副斜井掘至+1604.22m水平布置一水平車場、水倉，掘至+1400m水平布置二水平車場、水倉。
回風斜井：井口標高為+1696.4m，斜長150m，方位角68°，傾+1400m水平布置二水平車場、水倉；角19°，沿3號煤層底板岩層布置，至+1648m標高落平，落平後直接以同一方位按3‰坡度作一區段穿層石門至1號煤層。
2、採掘工程所採取的防治水措施
（1）收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，並在井上、下對照圖上標出井田位置、開採範圍、開採年限、積水情況等。
（2）針對主要含水層（段）建立地下水動態觀測系統，進行地下水動態觀測、水害預報，並制定相應的「探、防、堵、截、排」綜合防治水措施。
（3）井巷在掘進過程中必須先探後掘，掌握前方水文情況，若發現有水患時，應及時採取措施，待確認安全後才向前掘進，並將出水點位置標於井上下對照圖或採掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段，必須進行水溫、水量、水質等地下水動態和鬆散含水層湧水含砂量綜合觀測和分析，防止滯後突水。
（4）採掘工作面或其它作業地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底版鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突出預兆時，必須停止作業，採取措施，立即報告排程室，發出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。
（5）井下和地面排水設施保證完好，所設沉澱池、水溝要及時清理，每年雨季前必須清理一次。每年雨季前對礦井防治水工作進行一次全面檢查，成立防洪搶險隊伍，並儲備足夠的防洪搶險物資。
（6）在礦井採掘過程中堅持「有掘必探、先探後掘」的原則。
（7）查明礦區和礦井的水文地質條件，編制中長期防治水規劃和年度防治水計畫，並組織實施。做到水文地質條件可靠。
3、地面防治水措施
必須先查清礦區及其附近地面水流系統的匯水、滲漏情況，與水力有關的水利工程，掌握當地歷年降水量和最高洪水水位資料，建立疏水、防水和排水系統。
二、防水安全煤柱留設
1、防水煤（巖）柱的留設原則
①在有突水威脅但又不宜疏放的地區採掘時，必須留設防水煤（巖）柱。
②防水煤柱一般不能再利用，一般要在安全可靠的基礎上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率。
③留設防水煤（巖）柱必須與當地的地質構造、水文地質條件、煤層賦存條件、圍岩的物理力學性質、煤層的組合結構方式等自然因素密切結合，與採煤方法、開採強度、支護形式等人為因素相適應。
④乙個井田或乙個水文地質單元的防水煤（巖）柱應該在它的總體設計中確定，即開採方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設相適應，否則會給以後煤柱的留設造成極大的困難，甚至無法留設。
⑤在多煤層地區，各煤層的防水煤（巖）柱必須統一考慮確定，以免某一煤層的開採破壞另一煤（巖）柱致使整個防水煤柱失效。
⑥在同一地點有兩種或兩種以上留設煤（巖）柱的條件時，所留設的煤（巖）柱必須滿足各個留設煤（巖）柱的條件。
⑦對防水留設煤（巖）柱的維護條件要特別嚴格，因為煤（巖）的任何一處被破壞，必將造成整個煤（巖）柱無效。防水煤（巖）柱一經留設即不得破壞，巷道必須穿過煤層時，必須採取加固巷道、修建防水閘門和其它防水設施，保護煤（巖）柱的完整性。
⑧留設防水煤（巖（柱）所需的資料必須在本區取得。鄰區或外地的資料只能參考，如果需要採用，應當加大安全係數。
⑨防水煤（巖）柱中必須有一定厚度的粘土質隔水岩層或裂隙不發育、含水性弱的岩層，否則防水岩柱將無隔水作用。
2、防水煤（巖）柱的種類
根據防水煤（巖）柱所處的位置，可以分成不同的種類。根據本礦的實際情況，需要留設以下防水煤（巖）柱。
①斷層防水煤（巖）柱
在導水或含水斷層兩側，為防止斷層水潰入井下而留設的防水煤（巖）柱；當斷層使煤層與含水層接近時，為防止含水層潰入井下而留設的防水煤（巖）柱。
②主要巷道防水煤（巖）柱。
3、防水煤（巖）柱的留設
①斷層防水煤（巖）柱的留設
斷層破壞了岩層的完整性，常常成為含水層間的聯絡通道。斷層的某一區段是否導水，導水強弱等情況取決於兩側岩層的接觸關係、含水層的水壓以及採礦活動對斷層的重複破壞作用。因此在沒有掌握斷層各區段的導水性時，應把整個斷層作為導水斷層對待。
煤層直接和富含水層、導水斷層接觸，頂底板無突水可能，即煤柱主要是順層受壓時，常以下敘公式計算煤柱寬度：
l=0.5km
式中：l－順層防水煤柱寬度（m）
m－煤層厚度或寬度（m）取最大採高m=2m；
kp－煤層的抗張強度(kgf／cm2)kp取10kgf／cm2；
p－水力壓頭（kgf/cm2）,p=120kg/cm2；
k－安全係數，一般取2－5，本次設計取5
則：l=0.5×5×2=30
根據上式計算，故斷層兩側各留30m防水煤柱。
②主要巷道防水煤（巖）柱留設
l=0.5km
式中：l—順層防水煤柱寬（m）
m—煤層厚度或採高（m）取最大採高m=1.62m
kp—煤層的抗張強度（kg/cm2）kp取10kp/cm2;
p—水頭壓力（kg/cm2）,p=50kgf/cm2;
k—安全係數，一般取2－5，本次設計取4
則：l=0.5×4×2=15m
根據上述計算，並結合實際情況，故主要巷道兩側各留設15m防水煤柱。見表。
防水煤柱留設表
三、降壓措施
探放水方案設計
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