帶壓開採防治水措施 文明

2022-04-06 23:18:43 字數 4225 閱讀 2220

2023年汾源煤業公司文明礦

防治水技術保障措施

隨著礦井巷道延伸深度的不斷增加,水平的不斷延伸,煤層所承受的水頭壓力愈來愈大,加之文明礦井地質及水文地質條件較複雜,斷層、陷落柱較發育,潛在的突水威脅將表現的更為突出,嚴重威脅著礦井的安全生產和職工的人身生命安全。因此,根據煤礦安全規程第269、270條之規定,特制定文明礦井帶壓開採安全技術保障措施,望認真遵照執行。

一、 井田水文地質條件概況

井田位於靜樂縣城東北部杜家村鎮南,地處呂梁山北段東翼,屬剝蝕侵蝕低中山地貌型別,地勢東高,西低中間高,南北兩頭較低,最高點位於井田內原北黃葦煤礦的東北角山上,標高1768m,最低點位於井田南部邊界附近的神家村西南溝谷內,標高1465m,最大相對高差303m。

井田屬黃河流域汾河水系,井田內無常年性流水河流,均屬季節性河流,幹凅無水,在雨季有水,井田內沒有大型地表水庫。

(一)、井田內含水層

1、奧陶系中統石灰岩岩溶含水巖組

本井田缺失峰峰組地層,奧陶系上馬家溝組為主要含水層,中統岩性由厚層狀石灰岩,角礫狀石灰岩、泥灰巖等組成,以石灰岩為主要含水層,含岩溶水,岩溶較發育,富水性中等。據井田內t2號孔水文觀測,水位標高1466.58m。

8號孔水文觀測,水位標高1466.11m。在井田東側石灰岩露頭區接受大氣降水的補給,向南、南西徑流,在汾河或其支流河谷以泉的形式排洩,推測井田內奧灰水位標高為1465m—1467m。

2、太原組、山西組砂岩、石灰岩裂隙含水巖組

石炭系上統太原組、二疊系下統山西組為碎屑岩夾碳酸鹽岩沉積,以砂岩、石灰岩為主要含水層,含裂隙水,富水性弱。據井田北鄰杜家村d6號孔抽水試驗,太原組單位湧水量為0.03l/水位標高1413.

52m,水質型別為so4·hco3—型,礦化度0.830g/l,總硬度566.52mg/l; 9號孔抽水試驗結果顯示水位為1411.

57m,礦化度0.484g/l,水質型別為hco3 ·so4—k+型;露頭區接受大氣降水補給,沿岩層傾向向西徑流,排洩於礦井排水。據礦井調查,原炭窯溝煤礦開採5號煤其礦井水**主要為頂板淋水和底板進水,礦井排水量400m3/d。

3、二疊系、三疊系砂岩裂隙含水巖組

二疊系下統下石盒子組、上統上石盒子組、石千峰組、三疊系下統劉家溝組,岩性由砂岩、砂質泥岩、泥岩等組成,以砂岩為主要含水層,含砂岩裂隙水,富水性弱。

4、第四系全新統砂礫石層孔隙含水層

第四系全新統主要分布於溝谷中,岩性主要為砂礫石層,厚度為幾公尺到十幾公尺,含孔隙潛水,水位埋深一般在0-12m。

5、井田隔水層

5號煤層至奧陶系頂面間的岩層,厚60m左右,2號煤層至奧陶系頂面間的岩層,厚100m左右,岩性以泥質岩類為主,形成煤層與下伏奧陶系中統石灰岩含水層之間的隔水層。詳見表1-1

2、3-1、5號煤層底板隔水岩柱厚度統計表 1-1

石炭、二疊、三疊系砂岩裂隙含水層之間的泥質岩層,厚度大且穩定,可視為隔水層。

6、含水層的補給、徑流、排洩

第四系鬆散岩類主要靠大氣降水補給,在地形控制有利的情況下,在溝谷中形成水泉。

石炭、二疊系的砂岩、灰岩含水層主要接受上覆鬆散層的入滲補給,少數露頭部位直接接受大氣降水的補給,另外還有承壓含水層之間的越流補給,地下水沿層間裂隙或溶隙向南運動。

奧陶系灰岩岩溶水,區域上主要接受大氣降水的補給。

(二)、礦井充水水源分析

礦井充水水源有:地表水、煤系圍岩地下水、採空區及老空區積水、奧陶系石灰岩含水層水。

1、地表水:井田內溝谷,僅有季節性流水,其對地下水的補給為季節性短期補給,並且石炭、二疊系地層滲透能力弱,一般來說,補給量不大。但在強降雨天氣,不排除地表雨水匯集通過地表裂縫、塌陷區或其它通道匯入井下的可能性。

2、煤系圍岩地下水:太原組砂岩裂隙含水層及石灰岩岩溶含水層為煤礦床主要充水含水層,富水性弱。砂岩裂隙水及石灰岩岩溶含水層水為礦井充水的主要**。

3、採空區及老空區積水:井田東部由於煤層埋藏較淺,有老窯分布,在開採中應嚴加注意,防止打通老窯,造成老窯突水事故。各煤礦積水調查及估算如下:

炭窯溝煤礦採空區無積水,石盆圪洞煤礦採空區無積水,華尖咀煤礦積水面積3.3503萬m2,估算其積水量為5.54萬 m3。

,老榆背煤礦積水面積3.4888萬m2,估算其積水量為13.30萬m3,北黃葦煤礦積水面積5.

3412萬m2,估算其積水量為17.96m3,金城煤業****積水面積24.501萬m2,估算其積水量為43.

16萬m3,奧陶系石灰岩含水層水:井田西部,煤層底板標高逐漸降低,煤層底板承受的奧灰水壓逐漸增大,煤層開採受到奧灰水威脅。

4、汾源煤業的主要可採煤層為2、5號煤,按照採礦證批採標高為1750.04-1100.04m;井田範圍內煤層底板等高線5號煤為150-1650m標高;2號煤為850-1550m標高;本區的奧灰水位標高1466.

58m左右(補-2);因此井田內2、5煤層只有東部小範圍地段不帶壓,中部及西部均都處於奧灰水帶壓範圍內。

(二)、礦井充水通道分析

充水通道包括:頂板導水裂隙帶、底板破壞帶、斷層、陷落柱、末封閉好的鑽孔。

1、採煤引發的頂板導水裂隙帶

對5號煤層,煤層厚度為1.85-20.06m,平均厚度為10.

29m;假如煤礦生產以一次採全高作業,則依據頂板冒落裂隙高度帶公式可得出頂板冒落裂隙高度平均為hli=106.23m。太原組的厚度一般為93-136m,平均為113.

50m,因此開採5號煤在某些地段將會溝通山西組地層,從而將山西組含水層水匯入礦井,使的山西組含水層水成為開採5號的直接充水含水層。礦井湧水量將增大,從而增加疏排水難度,甚至發生透水事故。

2、採煤引發的底板破壞帶

開採5號煤層同時會引起底板擾動,產生底板導水裂隙帶,根據「三下」採煤規程推薦的全國統計公式h為底板採動導水裂隙帶深度(m),則h=15.98m -24.15m,5號煤到奧陶系頂界石灰岩的平均距離均大於25m,因此開採5號煤不會受到下伏的奧陶系石灰岩岩溶含水層影響,但可能有斷層或陷落柱存在,以及底板擾動啟用斷層或陷落柱產生導水作用。

3、 陷落柱:本井田在井田中部的原金城煤業通過物探發現3個陷落柱,但在礦井生產中未發現陷落柱,因此在5號煤掘進及回採時要加強對陷落柱的監測,以預防陷落柱因掘進和回採其膠結效能發生改變,從而改變其導水效能,形成導水通道,直接出水。

4、斷層:井田內揭露的斷層落差小,延伸距離短,因此不會對礦井生產產生大的影響。但經過3.23李雅莊礦小落差斷層滯後出水事故,我們對斷層導水應該有新的認識。

5、封閉不良鑽孔:封閉不良鑽孔是典型的由於人類活動所留下的點狀垂嚮導水通道,該類導水通道的隱蔽性強,垂嚮導水暢通,不僅會使垂向上不同層位的含水層之間發生水力聯絡,而且當井下採礦活動揭露或接近時,會產生突發性的突水事故。

二、防治水領導機構及職責

1、成立帶壓開採防治水工作領導組:

組長:礦長

副組長:總工程師生產礦長安全處長機電礦長

成員:生產科長安全科長機電科長通風科長地測科長

排程主任排程副主任物流站長施工隊隊長

辦公室設在地測科主任地測科長(兼)

2、領導組職責:

礦長:是帶壓開採防治水的組長,負責定期組織召開專題會議,分析掌握採掘情況,確定帶壓開採防治水的重點區域和工作面。

總工程師:在組長的領導下,負責帶壓開採防治水技術管理,督促地測部門做好圖紙資料管理、水文地質收集分析預報、日常探放水技術措施編制及防(隔)水煤柱的設計上報工作,認真分析採掘情況,確定帶壓開採防治水重點區域和工作面,制定帶壓開採防治水的措施,為組長及時提供帶壓開採技術資料。

生產礦長:在組長的領導下,組織實施帶壓開採防治水的方案,督促現場落實有關措施。

機電礦長:在組長的領導下,重點落實排水、供電、通訊及其有關的事項。

經營礦長:在組長領導下,負責物資的儲備和調撥,做到隨調隨到。

安全處長:在組長領導下,負責防治水各項措施的監督、把關。

3、各成員職責:

(1)生產科負責參與帶壓開採防治水方案的制定,監督隊組嚴格執行有關的帶壓開採措施。

(2)地測科負責帶壓開採防治水方案的制定,防治水的日常管理,水文地質收集分析預報,探放水措施的編制,充水圖的繪製及防(隔)水煤柱的設計上報工作。

(3)安全科負責防治水各項措施的執行監督情況。

(4)**科、機分廠要常備大流量水幫浦、排水管路、閥門、螺絲等搶險材料(或者在集團公司**處庫房儲備,**科要有儲備明細,並能做到隨調隨到),並將明細報帶壓開採辦公室。

(5)機電科應保證井下各排水點雙迴路供電正常,防止越級頂閘,並定期檢查排水裝置的運轉情況。

(6)排程室負責做好與防治水有關的工作安排,並監督工程完成情況,做好各單位的協調工作。

(7)井下隊組保證排水能力和管路達標,裝置正常,並做好日常維護保養。

(8)各施工隊組嚴格按照措施施工,並做好職工培訓。

(9)職工學校負責制定有關礦井防治水培訓學習方案,並負責組織實施。

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