加强矿井地测防治水的预测预报工作,建立和完善水害防治规章制度,编制完善防治水设计,建立水害防治的长效机制,建立合理完善的矿井防排水系统,按照“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,坚持水害防治“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采(掘)”的十六字原则,加强地测防治水技术基础资料的收集和管理,加强现场涌水量测量及水害预测预报,加强职工教育培训,了解掌握突(透)水预兆知识。在今后生产和建设过程中,应采取“防、堵、疏、排、截、探、拦”七项水害综合治理措施,提前对存在采空积水区域进行探放和疏导,加强对茅口灰岩含水层的防范,杜绝矿井透水事故发生,实现矿井安全生产。
第三节、同向坡水文地质特征
金桥煤矿主、副斜井、回风斜井从井口到+850m标高处为斜井开拓,坡度为10°,从1340m到矿区西部边界为上山开采,当开采同向坡煤层时,所以在开采西北部煤层时,当采空区增大汇水面积随之增大,同时掘进工作面沟通西边浅部老窑和生产小窑采空区积水的可能性大,在开采过程中加强探采结合,防止矿井突水。
第四章 矿井主要水害治理方案 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。
根据矿区水文地质条件可能会发生的水害有: 1.掘进时可能遇到小的地质构造,产生裂隙水;
2.上部老窑采空区区积水,在采掘过程中可能渗入采掘空间或生产施工过程中管理不善可能造成溃入采掘空间造成透水事故;
3.钻孔封孔不彻底,回采或掘进时遇未封孔钻孔,导致矿井突水。 4.主井井口标高相对工业广场较低;下瀑雨时可能导致部分水流入井下造成事故。
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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,使煤炭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、疏”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《防治水规定》、《煤矿安全规程》要求。
6、探明地下水源后,根据水量大小,有计划的进行防治,将其疏干,消除水害对生命财产的威胁。
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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“有疑必探、先探后掘、先治后采”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,加强维护,必须具备应急备用水泵,保证正常排水不淹井。
水仓的淤积每半年至少清挖一次,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。
保证水泵正常运转,备用泵保持良好状态。水泵、水管、闸门、排水的电线路,必须经常检查和维护,在雨季前,必须全面检查一次,并对全部工作水泵、备用水泵和检修水泵进行一次联合排水试验,发现问题即时处理。
水仓水位要经常保持在最低限度,水泵工要严守工作岗位,当出现停电或发生其它意外停泵时要即时向值班人员汇报水位上升情况。
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
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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地层裂隙水及岩溶水底板茅口组含水的防治上,从源头上掐住或减少对地层破坏,加强的探放水管理,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,地表有冲沟发育,地形较为崎岖。经过实地踏勘,发现其对煤矿安全生产存在一定威胁。随着矿井建成生产进一步形成采空区都市。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,在井田周边现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,分析地层水的赋存规律,明确老空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,进一步查清老空水对3号煤层开采中的影响及能否造成大的水患,不断完善3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,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或疏干,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,特别是接近揭露或接近主要含水层,必须采取有力措施,配备可靠的
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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、对采空区上部形成了地面裂隙和塌陷,采用注浆充填的办法,堵死或减少采空区内补给源头,对发现的漏水沟渠和河床要及时堵漏,地面裂隙和塌陷地点必须及时填塞;
2、在11301、11302系统巷道及工作面的布置中,由于该区域地质构造较复杂,采掘工作开工前要编制防治水措施和开采方案,确定安全煤(岩)柱的留设参数。在巷道掘进时严格执行探放水措施,并对顶板岩性及涌水情况进行定期观测、分析,回采过程中要严格按照批准的设计要求控制开采范围、开采高度和防隔水煤(岩)柱尺寸,以防地表水通过裂隙渗入井下巷道。
3、在雨季时防治水部门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堤,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进行密闭,留设导水孔,加强观测,及时将采空水排出;建立井田及老窑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,造成涌(突)水事故的发生。
第三节 井下水害治理方案
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