水城縣勺公尺弘財煤礦
編制日期 2023年2月1日
目錄第一節礦井水文安全條件分析1
一、礦井水文地質情況1
二、礦井水文安全條件評價1
第二節礦井防治水措施2
一、礦井開拓開採所採取的安全保證措施2
二、防水安全煤岩柱留設3
三、降壓措施5
四、井下探放水措施5
五、地表水防治措施8
第三節井下防治水安全設施9
附圖第一節礦井水文安全條件分析
一、礦井水文地質情況
1、區域水文地質情況
（1）含水層
含水地層主要是下二迭統龍潭組煤系地層中的砂岩。從岩性結構來看，含水型別為裂隙含水層，為弱含水巖組，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0-15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灰岩和粘土巖、砂岩。
（3）地表水
礦區內地表水不發育，礦區北西面為一河從東往西流過，為一季節性河流。河床標高為1890公尺。礦界內煤層出露最高標高為2100.
0公尺，最低標高為1740公尺；最低開採標高為1740公尺。但開採最深部（最底標高）位置離河床較遠，故地表水對開採影響不大。
（4）地下水
主要為煤系地層含水，因未對原民採小窯進行水文地質工作，地下水湧水量及民採小窯積水等水文地質情況不詳。
（5）礦井充水因素分析
該礦是以大氣降水為主的裂隙充水礦床，主要為頂板中所含裂隙水向巷道內滲漏，其次為老窯積水及採空區積水等。根據原地質報告及礦山多年開採收集資料，整合前原弘財煤礦井下最大湧水量為28.5m3/h，正常湧水量為17m3/h。
但隨著整合後生產規模的擴大，開採範圍的擴大，湧水量會相應的增加。預計礦井正常湧水量為50m3/h，最大湧水量為150m3/h，礦井在生產過程中，要隨時收集水文地質資料，及時調整湧水量引數，保證礦井安全生產。
綜上所述，區內的水文地質條件屬簡單型別。礦井充水的主要**為大氣降雨，次為老窯積水和淺部採空區積水。由於地層含水性較弱，補給條件差，隨著採空面積的增大，地表產生塌陷後，地表水直接潰入礦井，湧水量明顯增大，礦井在開採過程中，必須對地表溝溪進行疏引，以防塌陷後地表水的潰入，防治地表水和採空水對礦井的危害。
二、礦井水文安全條件評價
1、對水文地質基礎資料**及可靠性評價
根據《礦井水文地質規程》分類，本井田為單面山剝蝕坡地貌，坡度較大沖溝發育，泉點不發育，地表水有良好的排洩條件；煤系地層含淺部風化裂隙水，隨開採深度的增加風化程度減弱，含水性減小，深部含水微弱。本井田水文地質條件屬第二類第一型，即與大氣降水為主要補給**的裂隙充水礦床。
2、水文地質勘探程度及存在的問題
地質勘探保障低，水文地質的勘探程度不夠，對井下含水層水位標高，裂隙、陷落柱等構造的導水性的調查，湧水量的測定等不夠深入。特別是對小窯及老空的分部和積水量的調查不夠。給設計帶來諸多困難，礦井在今後的生產過程中必須進一步加強水文地質勘探工作，及時掌握礦井沖水水源、沖水因素、湧水量、主要湧水和突出地點等，從而更好地為生產服務，做到水文地質條件可靠。
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、礦井開拓工程位置及層位選擇
井口及工業場地利用原桃樹灣煤礦工業場地（桃樹灣附近），採用斜井開拓。三條井筒均利用現有井筒延伸（延伸段採用錨噴支護），主斜井井口標高為+1941.9m，副斜井井口標高+1935.
5m，回風斜井井口標高+1953.8m，位於m40與m30煤層之間岩層中。井筒傾角為：
主井19.5°、副井20.5°、風井25°，方位角均為208°。
初期在+1835m標高布置水倉、幫浦房及井底車場。
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邊探邊掘，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剖面圖上。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、底板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，撤出所有受水害威脅地點的人員。
（5）井下和地面排水設施保證完好，所設水倉、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「有疑必探、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=1.62m；
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=0.5×5×1.9=28.5
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５
則：l=0.5×５×1.9=18.4m
根據上述計算，並結合實際情況，故主要巷道兩側各留設20m防水煤柱。見表。
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