某礦水災(zāi)防治安全技術(shù)措施

1、 專業(yè)技術(shù)文件 / Technical documentation 編號： 某礦水災(zāi)防治安全技術(shù)措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_某礦水災(zāi)防治安全技術(shù)措施溫馨提示：該文件為本公司員工進(jìn)行生產(chǎn)和各項管理工作共同的技術(shù)依據(jù)，通過對具體的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、約束，以確保生產(chǎn)、管理活動的正常、有序、優(yōu)質(zhì)進(jìn)

2、行。本文檔可根據(jù)實際情況進(jìn)行修改和使用。 水災(zāi)防治方針:以防為主 防治結(jié)合水災(zāi)防治原則:當(dāng)前與長遠(yuǎn) 局部與整體 地面與井下 防治與利用相結(jié)合綜合治水措施: 防、疏、堵、截、排一. 地面防治水1. 合理確定井口位置2. 整治河流3. 堵塞地面導(dǎo)水通道4. 修筑截水溝5. 防止地表積水6. 加強(qiáng)地面防治水工程的檢查有關(guān)規(guī)程規(guī)定見第141頁 第254、255、256條二. 井下防治水(一) 水文觀測和礦井地質(zhì)工作1. 水文觀測工作收集地面氣象、降水量和河流等水文資料;通過探水孔和水文觀測孔, 觀測各類水源的水壓, 水位和水量變化規(guī)律, 分析水質(zhì), 查明各水源之間的關(guān)系;觀測礦井涌水量的季節(jié)變化規(guī)律等

3、。2. 礦井地質(zhì)工作沖積層的厚度、組成、富水性、透水性;斷層和裂隙的位置、斷距、破碎帶范圍、導(dǎo)水性等;含水層和隔水層的數(shù)量、位置、厚度、厚度變化和隔水層三帶的劃分情況;老空水情況及老空的上、下三帶情況;開采過程中圍巖的破壞情況;陷落柱的賦存情況;勘探鉆孔的封孔情況等。(二) 井下防治水技術(shù)1. 井下探放水2. 疏(放)水降壓(1) 疏放老空水直接放水;先堵后放;先放后堵;先隔后放。(2) 疏放含水層地面疏放水;巷道疏干頂板水;鉆孔疏放頂板水;鉆孔疏放底板水;泄水巷疏放底板水;隔水層中存在弱含水層時注漿提升安全水頭值;截源堵截水。(3) 疏放水注意事項放水前, 根據(jù)預(yù)計的積水量、水位標(biāo)高、水倉容

4、量和排水能力等, 作出放水設(shè)計并報上級批準(zhǔn);探到水源后, 水量不大時, 一般可用探水孔放水;水量很大時, 需另打放水鉆孔。放水鉆孔直徑一般為50-75mm,孔深不大于70m;正式放水前, 應(yīng)進(jìn)行放水量、水壓試驗, 以便擬定放水順序和控制放水量, 做到安全放水;放水過程中要隨時注意水量變化、出水的清濁和雜質(zhì)情況, 設(shè)專人檢查硫化氫、二氧化碳和瓦斯等有害氣體涌出情況, 注意有無特殊響聲, 如發(fā)現(xiàn)異常狀況應(yīng)及時采取措施處理并報告調(diào)度室;在放水設(shè)計中應(yīng)規(guī)定好人員撤退路線, 并保證路線暢通, 沿途應(yīng)有良好照明。3.防水隔離煤柱留設(shè)原則:既能抵抗水壓, 又盡量減少煤炭損失附錄三 防隔水煤(巖)柱的尺寸要求

5、一、煤層露頭防隔水煤(巖)柱的留設(shè)煤層露頭防隔水煤(巖)柱的留設(shè), 按下列公式計算:1.煤層露頭無覆蓋或被黏土類微透水松散層覆蓋時:Hf= Hk+Hb (3-1)2.煤層露頭被松散富水性強(qiáng)的含水層覆蓋時(圖3-1):Hf=HL+Hb (3-2)式中 Hf-防隔水煤(巖)柱高度, m;Hk-采后垮落帶高度, m;HL-導(dǎo)水裂縫帶最大高度, m;Hb-保護(hù)層厚度, m;-煤層傾角, ()。根據(jù)式(3-1)、式(3-2)計算的值, 不得小于20 m。式中Hk、HL的計算, 參照建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程的相關(guān)規(guī)定。圖3-1 煤層露頭被松散富水性強(qiáng)含水層覆蓋時防隔水煤(巖)柱留

6、設(shè)圖二、含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖)柱的留設(shè)含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖)柱的留設(shè)(圖3-2)可參照下列經(jīng)驗公式計算:20 m式中 L-煤柱留設(shè)的寬度, m;K-安全系數(shù), 一般取2-5;M-煤層厚度或采高, m;p-水頭壓力, MPa;Kp-煤的抗拉強(qiáng)度, MPa。圖3-2 含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲?巖)柱留設(shè)圖三、煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|防隔水煤(巖)柱的留設(shè)煤層與強(qiáng)含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|, 并局部被覆蓋時(圖3-3), 防隔水煤(巖)柱的留設(shè)要求如下:圖3-3煤層與富水性強(qiáng)的含水層或?qū)當(dāng)鄬咏佑|時防隔水煤(巖)柱留設(shè)圖1.當(dāng)含水層頂面高于最高導(dǎo)水裂縫帶上限時, 防隔水煤(巖)柱可按圖3-3

7、a、圖3-3b留設(shè)。其計算公式為:L=L1+L2+L3=Hacsc+HLcot+HLcot (3-3)2.最高導(dǎo)水裂縫帶上限高于斷層上盤含水層時, 防隔水煤(巖)柱按圖3-3c留設(shè)。其計算公式為:L=L1+L2+L3=Ha(sin-coscot)+(Hacos+M)(cot+cot) 20 m (3-4)式中 L-防隔水煤(巖)柱寬度, m;L1, L2, L3-防隔水煤(巖)柱各分段寬度, m;HL-最大導(dǎo)水裂縫帶高度, m;-斷層傾角, ();-巖層塌陷角, ();M-斷層上盤含水層層面高出下盤煤層底板的高度, m;Ha-斷層安全防隔水煤(巖)柱的寬度, m。Ha值應(yīng)當(dāng)根據(jù)礦井實際觀測資料

8、來確定, 即通過總結(jié)本礦區(qū)在斷層附近開采時發(fā)生突水和 安全開采的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料, 計算其水壓(p)與防隔水煤(巖)柱厚度(M)的比值(Ts=p/M),并將各點之值標(biāo)到以Ts=p/M為橫軸, 以埋藏深度H0為縱軸的坐標(biāo)紙上, 找出Ts值的安全臨界線(圖3-4)。Ha值也可以按下列公式計算:式中 p-防隔水煤(巖)柱所承受的靜水壓力, MPa;Ts-臨界突水系數(shù), MPa/m;10-保護(hù)帶厚度, 一般取10 m。圖3-4 Ts和H0關(guān)系曲線圖本礦區(qū)如無實際突水系數(shù), 可參考其他礦區(qū)資料, 但選用時應(yīng)當(dāng)綜合考慮隔水層的巖性、物理力學(xué)性質(zhì)、巷道跨度或工作面的空頂距、采煤方法和頂板控制方法等一系列因

9、素。四、煤層位于含水層上方且斷層導(dǎo)水時防隔水煤(巖)柱的留設(shè)在煤層位于含水層上方且斷層導(dǎo)水的情況下(圖3-5), 防隔水煤(巖)柱的留設(shè)應(yīng)當(dāng)考慮2個方向上的壓力:一是煤層底部隔水層能否承受下部含水層水的壓力;二是斷層水在順煤層方向上的壓力。圖3-5煤層位于含水層上方且斷層導(dǎo)水時防隔水煤(巖)柱留設(shè)圖當(dāng)考慮底部壓力時, 應(yīng)當(dāng)使煤層底板到斷層面之間的最小距離(垂距), 大于安全煤柱的高度(Ha)的計算值, 并不得小于20 m。其計算公式為20 m式中 -斷層傾角, ();其余參數(shù)同前。當(dāng)考慮斷層水在順煤層方向上的壓力時, 按附錄三之二計算煤柱寬度。根據(jù)以上兩種方法計算的結(jié)果, 取用較大的數(shù)字, 但

10、仍不得小于20 m。如果斷層不導(dǎo)水(圖3-6), 防隔水煤(巖)柱的留設(shè)尺寸, 應(yīng)當(dāng)保證含水層頂面與斷層面交點至煤層底板間的最小距離, 在垂直于斷層走向的剖面上大于安全煤柱的高度(Ha)時即可,但不得小于20 m。圖3-6煤層位于含水層上方且斷層不導(dǎo)水時防隔水煤(巖)柱留設(shè)圖五、水淹區(qū)或老窯積水區(qū)下采掘時防隔水煤(巖)柱的留設(shè)1.巷道在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下掘進(jìn)時, 巷道與水體之間的最小距離, 不得小于巷道高度的10倍。2.在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下同一煤層中進(jìn)行開采時, 若水淹區(qū)或老窯積水區(qū)的界線已基本查明, 防隔水煤(巖)柱的尺寸應(yīng)當(dāng)按附錄三之二的規(guī)定留設(shè)。3.在水淹區(qū)下或老窯積水區(qū)下的煤層

11、中進(jìn)行回采時, 防隔水煤(巖)柱的尺寸, 不得小于導(dǎo)水裂縫帶最大高度與保護(hù)帶高度之和。六、保護(hù)地表水體防隔水煤(巖)柱的留設(shè)保護(hù)地表水體防隔水煤(巖)柱的留設(shè), 可參照建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程執(zhí)行。七、保護(hù)通水鉆孔防隔水煤(巖)柱的留設(shè)根據(jù)鉆孔測斜資料換算鉆孔見煤點坐標(biāo), 按附錄三之二的辦法留設(shè)防隔水煤(巖)柱, 如無測斜資料, 應(yīng)當(dāng)考慮鉆孔可能偏斜的誤差。八、相鄰礦(井)人為邊界防隔水煤(巖)柱的留設(shè)1.水文地質(zhì)簡單型到中等型的礦井, 可采用垂直法留設(shè), 但總寬度不得小于40 m。2.水文地質(zhì)復(fù)雜型到極復(fù)雜型的礦井, 應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、靜水壓力、開采上

12、覆巖層移動角、導(dǎo)水裂縫帶高度等因素確定。1)多煤層開采, 當(dāng)上、下兩層煤的層間距小于下層煤開采后的導(dǎo)水裂縫帶高度時, 下層煤的邊界防隔水煤(巖)柱, 應(yīng)當(dāng)根據(jù)最上一層煤的巖層移動角和煤層間距向下推算(見圖3-7a)。2)當(dāng)上、下兩層煤之間的垂距大于下煤層開采后的導(dǎo)水裂縫帶高度時, 上、下煤層的防隔水煤(巖)柱, 可分別留設(shè)(見圖3-7b)。HL導(dǎo)水裂縫帶上限;H1、H2、H3各煤層底板以上的靜水位高度;上山巖層移動角;下山巖層移動角;Ly、L1y、L2y導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度;L1上層煤防水煤柱寬度;L2,L3下層煤防水煤柱寬度圖3-7多煤層地區(qū)邊界防隔水煤(巖)柱留設(shè)圖導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度

13、Ly的計算, 可采用下列公式:20 m式中 Ly-導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度,m;H -煤層底板以上的靜水位高度, m;HL-導(dǎo)水裂縫帶最大值, m;Ts-水壓與巖柱寬度的比值, 可取1。九、以斷層為界的井田防隔水煤(巖)柱的留設(shè)以斷層為界的井田, 其邊界防隔水煤(巖)柱可參照斷層煤柱留設(shè), 但應(yīng)當(dāng)考慮井田另一側(cè)煤層的情況, 以不破壞另一側(cè)所留煤(巖)柱為原則(除參照斷層煤柱的留設(shè)外, 尚可參考圖3-8所示的例圖)。L-煤柱寬度;Ls,Lx-上、下煤層的煤柱寬度;Ly-導(dǎo)水裂縫帶上限巖柱寬度;Ha、Has、Hax-安全防水巖柱厚度;HL-導(dǎo)水裂縫帶上限;p底板隔水層承受的水頭壓力圖3-8以斷層分界

14、的井田防隔水煤(巖)柱留設(shè)圖4.帷幕注漿和注漿堵水應(yīng)用的幾種情況井筒掘進(jìn)前遇有多層近距離的含水層, 每層Q10m3/h時, 則地面預(yù)注漿;井筒掘進(jìn)前遇有多層間距較大的含水層, 且單層Q10m3/h時, 應(yīng)短探、短注、短掘;井筒掘進(jìn)前遇有一層含水層, 且Q10m3/h時, 則通過后注漿堵水;堵 大突水點恢復(fù)被淹礦井;截源堵水減小礦井涌水量;井巷過含水層或?qū)當(dāng)鄬訒r。(2)地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容與工程有關(guān)的斷裂構(gòu)造的確切位置、產(chǎn)狀等;各含水層因斷裂產(chǎn)生的位移和對接情況;工程地段含水層的分布、埋深、層數(shù)厚度及它們之間的水力聯(lián)系情況;地下水流速、流向;含水層的裂隙及發(fā)育部位或區(qū)段;隔水層或隔水邊界的確切位置,

15、以便圈定工程范圍和選定注漿層位和深度。(3)開展堵水前、注漿過程中、堵水后三個階段的水文動態(tài)觀測(5)連通實驗(6)利用鉆孔和被淹礦井作抽(排)水試驗, 通過工程前后排水資料對比, 判定堵水效果(7)進(jìn)行不同目的的壓水試驗沖洗裂隙通道, 擴(kuò)大注漿半徑, 提高注漿效果;測定巖層單位吸水量, 具體了解巖層滲透性, 為選擇漿液材料、濃度和注漿壓力提供依據(jù);帷幕注漿或井筒注漿時, 編制出帷幕滲透剖面圖為設(shè)計注漿孔提供依據(jù)。5.防水墻(1)適用范圍:隔絕積水老空、有透水可能的斷層、溶洞造成的泥沙石塊泄出等。(2)建防水墻需滿足的要求:圍巖堅固;防水墻有足夠的強(qiáng)度和耐腐蝕性;墻基與圍巖結(jié)合緊密, 不透水、

16、不變形、不位移;裝放水管和水壓表。(3)水閘墻的種類及使用平面型:木質(zhì)、臨時性、用于掩護(hù)永久性閘墻的施工;圓柱形:永久性、用于高而窄的巷道楔型:永久性6.水閘門(防水閘門、密閉門、控制閘門)(1)用于以下情況井底車場;泵房、變電所;突水危險區(qū)域;探水時設(shè)臨時水閘門。(2)水閘門的形狀:矩形和圓形(3)日常維護(hù)和管理有專用技術(shù)管理制度、專責(zé)單位、專人管理、定期檢查維護(hù)半年一次關(guān)閉試驗, 其中雨季前一次關(guān)閉閘門的工具和配件, 有專人專門地點存放, 不得挪用或丟失。(2)水閘門的關(guān)閉先內(nèi)后外、先深后淺(3)防水閘門的開啟先外后內(nèi)、先淺后深4帷幕注漿和注漿堵水(1)應(yīng)用的幾種情況(2)地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容(3)開展堵水前、注漿過程中、堵水后三個階段的水文動態(tài)觀