_礦井中長期防治水規(guī)劃

1、前 言水害是煤礦重大災害之一，在煤礦生產建設過程中，經常會遇到水的威脅。水害輕者會增加煤礦企業(yè)負擔，影響經濟效益；重者會直接危害職工生命安全和給國家財產造成損失。為貫徹執(zhí)行礦井水文地質規(guī)程，做好礦井水文地質工作，掌握水文地質規(guī)律，研究和解決礦井生產建設的水文地質工作問題，從而有效地防止水害事故的發(fā)生，和切實搞好礦井水害防治工作，徹底杜絕水害事故，實現(xiàn)安全開采，確保安全生產順利進行，因此，制定出合理的礦井中長期防治水規(guī)劃，是消除礦井水害隱患，有效遏制煤礦水害事故發(fā)生，保障煤礦安全生產和職工生命安全，降低噸煤成本、合理開發(fā)煤炭資源尤其重要，為確保礦井安全生產，有效預防水災的發(fā)生，在認真總結過去礦井

2、防治水經驗教訓和對礦井水文條件認識的基礎上，本著技術可行、經驗合理的原則，結合礦井生產地區(qū)安排，編制礦井中長期防治水規(guī)劃。礦井防治水規(guī)劃的目標與任務：堅持合理疏放，疏堵結合，確保礦井安全正常生產，為礦井改擴建創(chuàng)造良好基礎。1. 礦井概況1.1 自然地理登電集團新玉煤礦地理位置主體位于河南省登封市東南約25km處的登封市告成鎮(zhèn)王家門，行政區(qū)劃屬登封市徐莊鎮(zhèn)和告成鎮(zhèn)管轄。新 玉 煤 礦 交 通 位 置 圖區(qū)內現(xiàn)有交通以公路為主，其中雙向四車道許（昌）洛（陽）省級公路從勘查區(qū)東北斜穿而過。從東南部的鄭莊到核實區(qū)中南部的徐莊之間有一雙向四車道水泥公路。徐莊往北縱貫本區(qū)的還有一條簡易粉煤灰路面通往教學三

3、礦，徐莊西往北經石門溝通往教學三礦還鋪有一條雙向兩車道柏油路。另外，許（昌）洛（陽）公路向東南到許昌與107國道、京廣鐵路、京珠高速路相接，煤炭由此可銷往東南缺煤地區(qū)；向北到盧店與鄭（州）洛（陽）公路相交，由此可通達鄭州、洛陽等城市，也可聯(lián)通隴海、焦枝鐵路及310國道、連霍高速路等；本區(qū)東北直距約10km到大冶鎮(zhèn)也有公路連通并有由此通往豫東的地方鐵路；正在建設中橫貫登封、新密兩煤田并連接京廣、焦枝兩鐵路的煤田鐵路也即將修至本區(qū)北5km處的告成鎮(zhèn)。本礦區(qū)交通方便，詳見下表：新玉煤礦至各地里程表地點告成大冶盧店登封鄭州洛陽汝州鞏義新密禹州許昌直運距（km）510202575112766035407

4、5新玉煤礦范圍大致在F1、 F17和F4斷層之間，東西長約5500m，南北寬約4700m，礦區(qū)面積10.8674km2，由46個拐點坐標首尾連接而成，有新玉井田和玉皇池井田兩部分組成，現(xiàn)開采新玉井田，開采二1煤層，開采深度250m-400m標高，設計生產能力15萬噸/年。礦區(qū)內地形起伏不平，地勢西高東低，北高南低，總體西北高，東南低。礦區(qū)內最高在西北高坡處484.9m，最低在東南馬峪川河底標高為260.0m，兩者相對高差224.9m，平均坡度為4°50。礦區(qū)地貌成因類型屬構造剝蝕地貌。為低山丘陵，區(qū)內河谷發(fā)育，東南部多U形谷，西北部多V形谷，局部可見懸崖峭壁。礦區(qū)范圍分布示意圖1.2

5、 礦井開采現(xiàn)狀礦井于1996年11月開始基建，1999年10月雙千米反斜井建成，2002年5月試生產，2004年2月經驗收正式投產，現(xiàn)開拓-160m水平11采區(qū)上、下山開采。整個井田為褶曲向斜構造，井田內無小煤窯侵入，屬未開發(fā)原始煤田，為獨立塊段，周圍井田邊界均以自然斷層為界。2004年12月礦井11采區(qū)下山22041采面底板突水，當時突水量約600m3/h，最后穩(wěn)定在250 m3/h，2006年11月和2008年5月礦井-160m水平上山采區(qū)11091、11081采面再次突水，致使礦井最高涌水值達800 m3/h，后逐步穩(wěn)定在110 m3/h左右，礦井安全生產受到嚴重威脅，水害治理已成為刻不

6、容緩的頭等大事。礦井2011年開采采區(qū)下山采面，20112012年恢復和開采東一采區(qū)、下山二采區(qū)下山和西三采區(qū)，20132015年計劃開采西三采區(qū)。2. 井田地質新玉煤礦范圍大致在F1、F17和F4斷層之間。東西長約5500m，南北寬約4700m，勘查面積約10.8674km2。區(qū)內地形起伏不平，地勢西高東低、北高南低，總體西北高、東南低。礦區(qū)內最高在西北高坡處為484.9m，最低在東南馬峪川河底，標高為260.0m，兩者相對高差224.9m，平均坡度約為4°50。本區(qū)地貌成因類型屬構造剝蝕地貌，地貌單元為低山丘陵。區(qū)內基巖裸露平面積約占核實區(qū)總面積的50%，其它均為第四系松散堆（沉

7、）積物所掩蓋，因此本區(qū)也可稱為松散層半掩蓋區(qū)。區(qū)內溝谷發(fā)育，東南部多U形谷，西北部多V形谷，局部可見懸崖峭壁。本區(qū)大地構造位置具體位于嵩山、箕山兩區(qū)域性背斜之間穎陽蘆店向斜南翼東段東南邊部。核實區(qū)主體構造形態(tài)為穎陽、蘆店向斜中次一級褶曲徐莊向斜。本區(qū)構造組合特征主要為一組NWNE方向的褶皺和斷裂。褶皺主要是徐莊向斜、旗桿嶺背斜，斷層主要為王屯正斷層（F1）、申家門正斷層（F4）、水峪正斷層（F5）、徐莊正斷層（F17）、F12、F45正斷層等。此外，在王屯正斷層（F1）與申家門正斷層（F4）之間還發(fā)育有兩條滑動斷層，分別為F76-1及F76-2。3. 井田水文地質條件分析3.1 水文地質本區(qū)屬

8、淮河流域，淮河一級支流穎河即從本區(qū)北側流入白沙水庫，據告成水文站資料，穎河多年平均流量為0.9461×108m3/a，最大洪峰流量5131 m3/s（1956.6），最小為斷流（1988.6.8,1995.7）。礦區(qū)內最大河流為南部的馬峪川河，從西南向東北流入東部的白沙水庫，該河床寬約50m，坡降約1/100，最低侵蝕基準面約為260m標高，該河為季節(jié)性河流，冬春季枯水，夏秋季豐水，每年7、8、9三個月時有洪水，最高洪水位線高在274.3m左右，淹及河漫灘兩岸。該洪水來勢兇猛，消失也快，一般延續(xù)35天。該河西南上游0.5km處有一王屯水庫，最大庫容約12×104m3常年靜水

9、面標高在300m左右，另外，該河兩側多發(fā)育有NW和NE向的羽狀泄洪沖溝。3.2 地質構造特征礦區(qū)構造組合特征主要為一級NWNE方向的褶皺和斷裂。褶皺主要是徐莊向斜、旗桿嶺背斜，斷層主要為王屯正斷層（F1）、申家門正斷層（F4）、水峪正斷層（F5）、徐莊正斷層（F17）、F12、F45正斷層等。此外，在王屯正斷層（F1）與申家門正斷層（F4）之間還發(fā)育有兩條滑動斷層，分別為F76-1、F76-2，東北部申家門F4-1支斷層為箕山滑動構造以下的一個隱伏斷層。區(qū)域斷層和諸多小斷層的發(fā)育破壞了二1煤層頂?shù)装鍘r體的完整性，使煤層厚度沿走向呈波浪起伏，厚薄相間的現(xiàn)象?？傊?，包含井田在內的小區(qū)域總體地勢為南

10、北高中間低、西高東低、東北高西南低，構造格架為“兩背夾一向”，井田總體為一向斜或構造小盆地，大的褶皺和斷裂構造線方向基本均為EW-NE向，地層走向總體也為NE向。3.3 主要含水層充水因素分析地下水自下而上共劃分為七個含水層，分別為奧陶系灰?guī)r含水層、太原組下段灰?guī)r含水層、太原組上段灰?guī)r含水層，二1煤層頂板砂巖含水層、上、下石盒子組砂巖含水層、石千峰組砂巖含水層、第四系砂卵石含水層。3.3.1 寒武、奧陶系灰?guī)r含水層井田內有11303、11513、補1、補2孔揭露。3ch揭露厚度2.0032.20m。寒武系中上統(tǒng)含水層區(qū)域性平均厚約436m。井田北邊有11704孔揭露O2m厚32.89m。O2m

11、巖性為深灰色石灰?guī)r，致密，質純，巖溶、裂隙發(fā)育，充填鋁質泥巖和方解石，大致只分布在井田1170線以東北地區(qū)。寒武系中上統(tǒng)含水層巖性主要為灰黃、灰白色云質灰?guī)r和灰色鮞粒石灰?guī)r，巖溶、裂隙發(fā)育，充填鋁質泥巖。根據礦排水井和0204孔等區(qū)域資料，靜水位標高208.6238.01m，流量2.620.50L/s，單位涌水量0.00041818.17L/s.m，礦化度0.1780.391g/L，PH值7.85，水溫19，水化學類型HCO3Ca·Mg。該含水層頂部頂存在古肅蝕面，溶洞、裂隙發(fā)育，含水不均，總體為井田內巖溶、裂隙承壓強含水層。距二1煤層底平均約58.21m，為二1煤層間接充水強含水層

12、。3.3.2 太原組下段灰?guī)r含水層鉆孔揭露厚9.8214.47m，平均約12.15m。一般由L1L4灰?guī)r組成。巖性為深灰色石灰?guī)r，含燧石團塊，巖溶裂隙發(fā)育，據井田北部11904孔抽水資料，靜水位標高223.83m，單位涌水量0.347L/s.m，滲透系數(shù)2.8m/d，水化學類型為HCO3K+Na·Mg型，礦化度0.511g/L。該含水層含水性不均，突水、透水性強，為井田內巖溶、裂隙承壓含水層。下距二1煤層平均約36.85m，為二1煤層間接充水含水層。3.3.3 太原組上段灰?guī)r含水層鉆孔揭露厚5.6116.56m，平均9.66m（6孔）。一般指層厚大，層位穩(wěn)定的L7-8灰?guī)r，巖性為深灰

13、色含生物屑泥晶灰?guī)r，含燧石團塊，具裂隙和縫合線。井田東部0101孔見其巖芯破碎，具溶蝕現(xiàn)象。井田內11514孔抽水試驗表明該點水量甚小，涌水量0.00053L/s，單位涌水量0.302L/s.m，滲透系數(shù)2.93m/d，影響半徑208.00m，水化學類型HCO3Ca型，水溫15，礦化度0.252g/L，HP值7.70。從以上資料看出，該含水層含有一定巖溶裂隙承壓水，但含水性極不均勻。距二1煤層平均8.08m，為二1煤層底板充水含水層，且往往以突水形式進入煤礦床。3.3.4 二1煤層頂板砂巖含水層一般指砂鍋窯砂巖、香炭砂巖和大占砂巖等，巖性多為灰、灰白色中粗粒長石石英砂巖，裂隙發(fā)育，鉆孔揭露厚9

14、.1943.02m，平均23.37m（9孔）。據教學三礦井檢孔抽水資料，靜水位標高229.46m，涌水量0.048L/s，單位涌水量0.05L/s.m，滲透系數(shù)0.01482，影響半徑11.64m，礦化度0.362g/L，PH值8.78，總硬度2.297H°，水化學類類型為HCO3K+Na型?？傊?，該含水層富水性弱，為裂隙孔隙承壓水，為二1煤層頂板直接充水含水層。距二1煤頂08.50m，平均3.52，充水以淋水為主。二1煤層頂板主要以細粒砂巖和砂質泥巖為主，中粒砂巖、粉砂巖及泥巖次之，其中，礦區(qū)西南部主要以細粒砂巖為主，礦區(qū)東北部主要以砂質泥巖為主，頂板巖性分布情況下圖。新玉煤礦二1

15、煤層頂板巖性分布示意圖3.3.5 上、下石盒子組砂巖含水層巖性主要為淺灰、灰色中粗粒砂巖，裂隙發(fā)育。一般為48層，巖性多有相變：厚度變化也較大，合計平均約20m厚，區(qū)內11312孔P2s上部砂巖發(fā)生漏水，漏水深度98.36m，近似穩(wěn)定水位標高344.50m，漏失量4.32L/h，主要由裂隙引起。據教學三礦井檢孔抽水資料，其靜止水位標高344.42m，涌水量0.374L/s.m，單位涌水量0.0009L/s.m滲透系數(shù)0.02877m/d，影響半徑70.65m，礦化度0.216g/L，PH值7.040，總硬度24.66H°，水化學類型為HCO3Ca型?？傊?，該層水為裂隙孔隙承壓水，富水

16、性不強，幾層砂巖水由于有眾多泥質巖類隔水層的阻隔，所以正常情況下幾層砂巖水互不聯(lián)系，充水以頂板淋水和底板滲透形式為主，對五3煤層影響稍大，對二1煤層影響很小。3.3.6 石千峰組砂巖含水層主要指下段的平頂山砂巖和上段下部的砂巖。層位穩(wěn)定，井田內分布廣泛，層厚一般7090m。巖性主要為粗中粒石英砂巖，呈巨厚層狀，裂隙、孔隙及小溶洞發(fā)育。井田內出露下降泉眼三處，流量度0.1380.442L/s，水溫14。民用水井也較多，水位標高不一，多在283.8426.7m之間。同時11502孔鉆至41.77m深處的P2sh2發(fā)生涌水，近似穩(wěn)定水位標高280.99m，涌水量1.50L/s；11513孔鉆至41.

17、62m處的P2sh1時，也發(fā)生涌水，近似穩(wěn)定水位標高278.70m，涌水量2.951L/s。另外，據教學三礦井檢孔抽水資料，P2sh2及風化帶水靜水位標高341.22m，涌水量0.046L/s，單位涌水量0.0024L/s·m，滲透系數(shù)0.004453m/d，影響半徑12.65m，礦化度0.30g/L，PH值8.28 ,總硬度28.86H°，水化學類型為HCO3Mg·K+Na·Ca型。從以上看出，該水為裂隙、孔隙承壓水，富水性中等而均勻，但與下部含水層水力聯(lián)系不密切，可被斷層等分割成幾個獨立的水文地質塊段。它距五3和二1煤層較遠，對開采該礦影響有限。3.

18、3.7 第四系砂、卵石含水層主要指第四系特別是下部的砂、卵石層，松散，未膠結，孔隙發(fā)育。主要分布在井田南部的馬峪川河床及其兩岸一帶及東部侯家溝、祥峪溝一帶。層厚014m。水位標高277.7279.4m。該水為孔隙潛水，主要受大氣降水補給，水位隨季節(jié)變化，又距下部煤層較遠，對開采下部煤層影響甚微。3.4 主要隔水層充水因素分析地下水自下而上共劃分為四個隔水層隔水層，分別為本溪組鋁土質泥巖隔水層、太原組中段隔水層、二1煤底板隔水層、上、下石盒子組中粗粒砂巖隔水層。3.4.1本溪組鋁土質泥巖隔水層上覆于寒武、奧陶系灰?guī)r含水層之上，層位穩(wěn)定，厚2.939.58m，平均6.26m。巖性主要為灰白色鋁質泥

19、巖，致密，隔水性能良好，有效阻隔下部強含水層巖溶、裂隙承壓水對一煤組礦床充水的影響，但局部較薄處（如11303孔2.93m），可誘發(fā)寒武、奧陶系灰?guī)r含水層與太原組下段灰?guī)r含水層之間的水力聯(lián)系。3.4.4 太原組中部砂泥巖段隔水層指L4頂至L7底之間地層。鉆孔揭露厚17.8722.98m，平均20.37m。巖性主要為砂質泥巖、粉砂巖等。該層位穩(wěn)定，正常情況下對太原組上、下段灰?guī)r含水層有良好隔水作用。3.4.3 二1煤層底板隔水層一般指二1煤底到L7-8灰頂之間。鉆孔揭露厚3.9414.20m，平均8.08m。巖性主要為泥巖、砂質泥巖和少量粉砂巖等。正常情況下具一定隔水能力，但厚度較薄處（如115

20、15孔3.94m）或受構造破壞部位（如11811孔底板斷層破碎帶），易引起底臌突水。二1煤層底板主要以泥巖、砂質泥巖為主，局部地段為細粒砂巖、粉砂巖，含少量偽底炭質泥巖。底板巖性分布情況詳下圖。新玉煤礦二1煤層底板巖性分布示意圖3.4.4 上、下石盒子組中粗粒砂巖隔水層上、下石盒子組中、粗粒砂巖含水層之處的大多數(shù)砂質泥巖、泥巖、粉砂巖等。它們占該套地層巖類中的大多數(shù)，且厚度較大，一般能有效阻隔其中所夾含水層之間及其含水層與P2sh含水層和二1煤頂板砂巖含水層之間的水力聯(lián)系。3.5 主要斷層充水因素分析3.5.1 王屯正斷層（箕F1）位于井田西南東北一帶，總體走向4050°，傾向NW，

21、傾角50°，斷距5001000m，為一張性正斷層。井田內二1煤層與其東南上升盤及下部地層對接，但東南寒武、奧陶系灰?guī)r含水層水會通過該斷層與井田各含水層特別是太原組上、下段灰?guī)r含水層發(fā)生水力聯(lián)系，形成井田二1煤層礦床在南和東南邊部一個強大的富水、導水和進水邊界斷層。新玉煤礦1997年5月施工副井筒至180m處，揭露箕F1斷層，發(fā)生突水，突水量達300m3/h。同時，各含水層靜止水位標高最低為208.62m。煤礦開采時若將此斷層揭露則會將全礦區(qū)淹沒。3.5.2 徐莊正斷層（箕F17）位于井田西南南東北一帶，二1煤層底板等高線圖上在115與117線間與箕F1相交，地面在東北王家門、祥峪溝處

22、與箕F1相交。走向EW-NE向（為一弧形構造），傾向N-NW，傾角6080°，斷距110350m。為一高角度張性正斷層，N和NW盤下降，S和SE盤上升。井田主體二1煤與其S和SE上升盤寒武系灰?guī)r含水層對接?？傊?，該斷層可看作是箕F1斷層束中一條斷層，與箕F1具有共同的水力地質特征，并與箕F1斷層共同構成井田主體二1煤礦床從西南到東北的較強-強富水、導水和進水邊界。3.5.3 申家門正斷層（箕F4）位于井田西北邊部?？傮w走向NE，傾向SE，傾角45°大左右，斷距150250m，西北盤上升，東南盤下降，為一緩傾斜正斷層。本井田二1煤層與其井田外上升盤寒武系灰?guī)r含水層對接，所以箕

23、F4也為一條較強的富水斷層。同時箕F4又具滑動性質其東南下降盤沿二1煤層上部存在一個較寬的（800m）韌性剪切破碎帶，裂隙發(fā)育，富水性較強。但由于箕F4與箕F7斷層所夾地塊為一地壘，并共同切割破壞新峰背斜東南翼部，則此地壘中的太原組灰?guī)r及以上各含水層補給有限，水量不會很大，只有寒武、奧陶系灰?guī)r含水層與區(qū)域地下水聯(lián)系緊密，水量較大，因而箕F4斷層可以說是井田西北部二1煤層礦床又一個富水性強、導水充水的邊界斷層。3.5.4 其它正斷層其它正斷層也均為導水斷層，富水性強弱不一，對二1煤礦床水充水意義不大，恕不詳述。但應該指出的是：上述斷層及其派生次級支斷層易引起上、下含水層的對接，溝通各含水層的水力

24、聯(lián)系，應在井巷開拓靠近時應予注意。4. 礦井水害危險程度4.1 突水簡述礦井自1997年5月投建時至2008年5月在生產期間,共發(fā)生突水事故4次。其中回采工作面突水3次，井筒掘進時突水1次，最大突水值800m3/h，造成采面被淹兩次。新玉煤礦歷年出水情況統(tǒng)計表序號出水地點標高出水時間涌水量水源采取措施突水情況1主斜井150m處+218.9997.5.15300王屯斷層水鉆孔測涌出水壓1.8MPa，涌出水柱高0.8m左右。采取措施同付斜井。由最初涌水量40m3/h增大至200m3/h左右，水質清澈透明，含泥砂粒。2付斜井180m處+199.92397.5.15300王屯斷層水采用地面打兩個鉆孔深

25、167m抽水降壓，出水點井壁周圍打注漿孔和鋪鋼筋網混凝土封閉出水點聯(lián)合堵水措施。井筒出水點涌水量300m3/h，水 壓 在2.5MPa，涌出水柱高2.8m以上。起初巷道底板涌水點涌水量在60m3/h左右，采用3寸潛水泵排水繼續(xù)施工作業(yè)，5月21日涌水量突然增大到300m3/h，施工停止。水質清澈透明，含泥砂粒。322041 采空區(qū)-179.86804.12.31600240寒武系灰?guī)r底板水采取在付井底管子巷向出水點底板30m上方送巷布置鉆場，共打鉆孔6個，平均孔深120m，鉆孔傾角60°至65°，終孔在煤層底板下80m寒灰處，共注入水泥累計2560噸，鉆孔涌水量40-60m

26、3/h,涌出水柱高0.6m。工作面推排至30m處，采空區(qū)底板涌水量有30m3/h增大到600m3/h，且采空區(qū)水流呈散流狀態(tài)涌出，無固定出水點，水質渾濁，逐漸變清澈透明，水流過后，水溝底部有乳白色沉淀，最 后 涌 水量穩(wěn)定在240m3/h。411091 采空區(qū)-131.600 -134.935 -135.763 -142.00006.11.9330240寒武系灰?guī)r底板水采取沿煤層底板送巷在09采面中間布置鉆場保留20m采空區(qū)煤柱，前兩個鉆孔出水量約200m3/h,共打鉆孔10個，終孔在煤層底板下80m處寒灰中，平均孔深112m，孔傾角63°-71°，累計注入水泥2200噸，

27、鉆孔涌水壓力在2.8MPa，水柱高0.2m。涌水由采空區(qū)底板裂隙涌出，最初采空區(qū)涌水量30m3/h，且由1個涌水點增加到4個涌 水點，整個采空區(qū)多處涌水，總涌水量增大到330m3/h，水質呈間歇性時渾時清，味微甜， 有時伴有細小顆粒，水流過后，水溝底部有乳白色沉淀，涌水量 最 后 穩(wěn) 定 在240m3/h。511091繞巷底板-137.625 -137.62508.5.3800650寒武系灰?guī)r底板水起初由09繞巷出現(xiàn)一處 涌 水點，涌水量由30m3/h增大到6080m3/h，隨后在09繞巷十頭門2m處涌 水 量60m3/h200m3/h，08上采面中間又增加一處涌 水 點，涌 水 量30m3/

28、h，09繞巷兩個涌水點總涌水量突然增 大 到650-800m3/h,水質呈灰色渾濁狀涌出，后穩(wěn)定在250m3/h左右。4.2 礦床充水因素分析在公路以北的煤層淺埋區(qū)老窯甚多，形成了大小不等的積水空間，一旦構通易引起瞬間突水淹井，在開采淺部煤層時注意留足隔離煤柱。井田二1煤層埋藏較深，位于最低侵蝕基準面以下，大氣降水和地表微量的水對礦床充水影響甚微。礦床充水水源主要為地下水。充水通道主要為裂隙、孔隙和巖溶。其中地下充水水源主要包括二1煤層頂板砂巖裂隙孔承壓水、二1煤層直接底板含水層即L7-8灰?guī)r巖溶裂隙承壓水和斷層構造破碎帶裂隙承壓水。三種水充水形式對應分別為頂板淋水、底板突水和斷層透水。頂板砂

29、巖含水層往往存在構造裂隙（如北部箕箕F4-3斷層附近）、開采冒落帶裂隙和孔隙等，富水、透水性中等，是開采二1煤首要疏干對象。L7-6灰?guī)r含水層巖溶、裂隙比較發(fā)育，富水性較強，分布不均。其特點是壓力大、水量大，易引起底臌突水。井田內前述的幾樣張性正斷層，均為富水、導水性斷層，構造裂隙較發(fā)育，富水性較強（特別是箕F1和箕F17等），礦井一旦揭露將發(fā)生大的透水淹井事故，尤應引起足夠重視。4.3 突水原因分析礦井突水水源一般主要為地表水、老空水和地下水等幾種形式，而這幾次突水方向全部為巷道底板下部出水，而礦井地表東北穎河水距本礦區(qū)較遠，因此排除地表水倒灌的可能。老空水突水具有來勢猛、水量大、持續(xù)時間短

30、等特點，井田邊界三面都被自然斷層阻斷，礦井開采又比較深，周圍小窯開采較淺，兩者垂深相差較大，所以外部小窯、老空、古井都聯(lián)系不上，僅有西北部相鄰的教學三礦，可教學礦又距本礦現(xiàn)采煤位置相距甚遠，也不可能造成這幾次突水原因；井田內部僅有本礦開采的11081、11091兩個工作面與突水點相近，但該兩個工作面采空區(qū)時間短，面積小，不會有大量積水，因此也排除老空突水。綜上分析認為，幾次的突水水源主要為地下含水層水。5. 防治水規(guī)劃根據礦井中長期開拓布局，結合前述地質與礦井水文地質條件分析，新玉煤礦防治水工作應在保證礦井安全、經濟合理的情況下，堅持“以疏為主、疏堵結合”的指導方針下，擴大排水能力，合理布置疏

31、水降壓工程，堅持科學、經濟、合理地進行注漿堵水和底板加固工程。5.1 防治水機構為有效遏制水害事故發(fā)生，保障煤礦安全生產和職工生命安全，特成立防治水領導機構：組 長：礦 長副組長：總工程師 防治水副總工成 員：安教科長 生產科長 地測科長 機電科長通防科長 技術科長 保衛(wèi)科長 物資科長5.2 礦井涌水量及主排水設備效驗5.2.1目前礦井正常涌水量200m3/h左右，最大涌水量300m3/h以上，安裝四臺MD300-65×8型多級離心泵，單臺水泵排水量為300m3/h，達到“二備一用一檢修”的要求。Q泵=20×300m3/h=6000m3Q涌=200m3/h×24=

32、4800m3Q泵Q涌可以滿足礦井排水需要。5.2.2 水倉容量校正水倉容積：V=V主+V副=190m×6.5m2+120m×6.5m2=2015m3Q涌=200m3/h×8=1600m3礦井8小時正常涌水量小于水倉容積，水倉滿足安全生產需要。5.3 做好水文觀測與礦井地質工作5.3.1 水文觀測工作1） 收集地面氣象，降水量與河流水文資料，查明洪水泛濫對礦區(qū)，工業(yè)廣場的影響程度。2） 進一步查實勘探資料，查明礦井水來源。3） 觀測并記錄好井下涌水量的均衡性。5.3.2 礦井地質工作1） 結合鉆孔柱狀圖及掌握各地層的層位和厚度，以及各地層的透水性和含水性。2） 掌握

33、斷層產狀、含水性及導水性。3） 了解含水層與隔水層的位置、厚度、巖性。4） 掌握礦井出水點及涌水量。5） 了解礦井地下水水壓和富水區(qū)域位置。6） 必須保留足夠的邊界煤柱、斷層煤柱。5.4 排水設施水泵：礦井備有工作、備用和檢修四臺水泵，其中工作水泵的能力，能在20小時內排出礦井24小時的正常涌水量，備用水泵的能力大于工作水泵能力的70%，檢修水泵的能力大于工作水泵能力的25%。采區(qū)輔助水至配備有IS50-50-25型離心泵，全部達到一備一用一檢修的要求。水管:有工作和備用水管，其中工作水管的排水能力能配工作水泵在20小時內排出礦井24小時的最大涌水量，采區(qū)輔助水倉采用4膠管代替排水。主泵房內有

34、兩個安全出口，設置有容易關閉的防水密閉門。配備雙回路電源，配電設備能夠同時開動工作和備用的水泵。水倉：有主水倉和副水倉，主水倉有效容量能容納8小時的正常涌水量。由機電組負責，對所有排水設備進行全面檢修一遍，安排專人對大巷水溝及水倉進行清挖疏通，確保涌水順利排出。采區(qū)輔助水倉能夠滿足該工作面排放水的要求,水泵排水能力應能滿足該地點涌水量的需要,且不得少于同型號水泵2臺的要求,排水管道要求一備一用。5.5 下山二采區(qū)防治水規(guī)劃礦井采用上、下山單水平開拓，開拓水平為-160m，開采二1煤層。2011年主要開采-160m水平下山二采區(qū)和東一采區(qū)，而該地區(qū)地質條件相對復雜，具體地質情況如下：本區(qū)地形南低

35、北高，受南北兩條大斷層切割及牽引，中間區(qū)域地段構造復雜，區(qū)域小斷層、背斜及向斜構造裂隙、孔隙較發(fā)育，且透水性強。煤系地層通過斷層帶可能與奧陶系、寒武系灰?guī)r含水層形成對接，影響礦井正常安全生產的主要含水層為二1煤層底板下部6080m的寒武系灰?guī)r含水層，雖然灰?guī)r與煤層底板之間普遍發(fā)育有砂質泥巖、泥巖隔水層，但一般厚度僅有68m，L1L4灰?guī)r含水層巖溶裂隙較發(fā)育，區(qū)域斷層和諸多小斷層也較發(fā)育，破壞了二1煤層底板，隔水能力就有明顯不足，在厚度變薄和受構造應力破壞地段，也極易引起底鼓突水；其次是二1煤層頂板由于受滑動構造影響和局部伴生斷層影響，頂板也在不同程度上均已受力，抗壓強度降低，也易造成頂板砂巖淋

36、水。下山二采區(qū)防治水工作應做到以下幾點：1) 軌道下山布置疏水鉆場，并對軌道下山二聯(lián)巷處巷道底部富水區(qū)域進行疏水降壓。2) 布置兩個采區(qū)臨時水倉，容量均大于350m3，并分別配備兩臺MD85-45×3/37KW多級離心泵和架設雙趟排水管路。3) 采煤工作面回采前，利用鉆探、物探（瞬變電磁變法儀）對工作面上、下付巷、切巷進行探測，發(fā)現(xiàn)富水區(qū)域應采用疏堵結合方法控制底板水威脅。4) 對復采工作面要確定探放水警戒線，并準確地繪制在采掘平面圖上，要嚴格遵守“先探后采、不探不采”原則。要預先查明有無老空水及老空水的位置、水量，只有采取有效措施后方可進行復采。5) 設立專門防治水機構，配備防治水

37、專業(yè)技術人員，配齊專用探放水設備，建立專業(yè)探放水隊伍。6) 做好疏水孔和各突水點的水量、水壓、水質觀測工作，并記錄臺帳。7) 定期觀測地下水動態(tài)，掌握動態(tài)變化規(guī)律，圈定可能突水危險區(qū)，制訂相應安全技術措施。8) 建立健全水害防治工作各級崗位責任制，水害防治技術管理制度，水害預測預報制度和水害隱患排查治理制度等。9) 結合礦井實際生產安排，每月底對下月采掘面要進行一次水患分析排查，并與當月水患排查工作總結一并報總工審查。5.6 東一采區(qū)防治水規(guī)劃東一采區(qū)上山11081采面自2008年5月底板突水被淹后，一直未恢復，現(xiàn)突水涌水量穩(wěn)定在110m3/h。計劃20112012年恢復并開采完畢。該區(qū)域主要

38、充水層為：本區(qū)域開采二1煤層，大氣降水和地表微量的水對礦床充水影響甚微。充水水源主要為地下水。充水通道主要為裂隙，孔隙和巖溶。地下水主要包括二1煤層頂板砂巖孔隙承壓水，二1煤層底板C2tl7-8灰?guī)r巖溶承壓水和斷層構造破碎帶裂隙承壓水。三種水充水形式對應分別為頂板淋水，底板突水和斷層透水。東一采區(qū)上山防治水工作應做到以下幾點：1) 堅持先疏后堵、疏堵結合、以疏為主、以堵為副的防治水措施。堅持“整體疏放為主，局部注漿加固為輔”的原則。2) 11101工作面回采前要對巷道底板進行打鉆孔水泥預注漿加固，增加底板隔水層厚度、提高抗壓強度。3) 建立涌水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，健全觀測制度，定期觀測水位、水溫、水

39、質和突水涌水量，觀測成果資料記錄備案，做到有據可查，掌握透水性及透水規(guī)律。4) 加大資金投入，建立強排水系統(tǒng)，購進大功率排水設備，敷設排水管道。5) 加大采面回采力度，做到速采速回。6) 安排人員每天記錄礦井總的排水量數(shù)據并進行分析，發(fā)現(xiàn)排水量有急增現(xiàn)象時，立即查明原因，并向防治水總工匯報。5.7 西采區(qū)防治水規(guī)劃礦井20132015年主要開采礦井西部采區(qū)，位于新玉井田西南部，隸屬登封市徐莊鄉(xiāng)和告成鎮(zhèn)管轄。井田北部為申家門斷層，井田南部為徐莊斷層，西南邊界緊臨教學三礦和天河煤礦，井田由22個拐角坐標點形成，序號從7號至29號坐標點，東西長約3500m，南北寬約2000m，其面積8.22km2，

40、地質儲量1709萬噸，可采儲量1176萬噸。井田構造基本格架為向斜或構造盆地，同時伴有較發(fā)育的小規(guī)模次生褶曲，煤層賦存較穩(wěn)定，平均傾角16度，煤層厚度5.17m0.76m，平均2.48m，結構簡單，偶含夾矸層，屬中厚煤層，水文地質勘察類型為三類二型，以底板巖溶裂隙進水為主的水文地質條件中等礦床，局部受斷層構造破壞影響，次生構造較多，因此灰?guī)r含水層為二1煤層底板直接充水含水層。根據地下水賦存條件、水文特征和各含水層特性，區(qū)域地下水分為碳酸鹽類深巖裂隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、松散巖類和基巖裂隙水四種基本類型。碳酸鹽類含水層在箕山背斜北翼的低山區(qū)大面積出露，且地表裂隙發(fā)育，有利于降雨入滲，碎屑巖類主

41、要分布在山前丘陵和崗地，由于地形起伏大，地表逕流條件好，入滲條件差。松散巖類主要分布在井北部的紗布河兩側，地形平坦，降雨逕流緩慢，入滲條件好。但礦井該地區(qū)煤層賦存較深，采動不會對地表造成影響，地表也無溝壑、池塘、湖泊等，所以地表水對礦井構不成威脅。從長期防治水工作來看，防治水工作主要做到以下幾點：1) 根據礦井生產中的實際需要，及時增加排水設備。在目前MD300-65×8四臺水泵、2趟10×273mm排水管的基礎上，再增加一臺同型號水泵和排水管道。2) 在-160m水平西軌道大巷布置水文觀察孔，設計兩個放水鉆孔對煤層底板以下的含水層打鉆孔觀察水位、水壓，放水后使水壓降低。使

42、煤層解除地下水的威脅，安全進行回采。3) 開展物探、鉆探，探清斷層位置及斷層面透水情況，及時了解和掌握礦井西部水文地質情況。4) 根據開采面積的進一步增大，開采深度的增加，礦井水壓也隨之增大，底板灰?guī)rL3L4層內含水涌水量也隨之增大，為了不影響安全生產，在正常安全生產的同時，對西部采煤進行“探、防、堵、疏”相結合，以井下打鉆孔疏水降壓為主，局部地段底板預注漿加固為輔的防治水措施，確保工作面的安全回采。5) 西部軌道下山-350m水平設計容量3000m3的采區(qū)水倉，安裝MD/60-65×8八臺水泵，裝設三趟273排水管路，能在20小時內排出礦井24小時涌水量，滿足礦井后期開采。6) 西

43、部軌道下山一聯(lián)巷內要建設防水閘門，防水閘門應安設觀測水壓的裝置，并有放水管和放水閘閥。7) 開采斷層附近煤層時，必須設計留設斷層煤柱以及警戒線、探水線、放水線。8) 加強對職工防治水知識的培訓和教育，提高安全生產技能和綜合素質，加強防治水科技攻關、新技術推廣和防治水專業(yè)技術人才培養(yǎng)工作，提高防治水工作的科技水平。6. 礦井防治水管理措施6.1 地面防治水1） 了解地面氣象、降水量與河流水文資料，查明洪水泛濫對礦區(qū)、工業(yè)廣場的影響程度。2） 查明大氣降水、地表溝渠、地面塌陷坑積水滲漏、走向開拓長度，采空區(qū)面積與礦井涌水量，各含水層水位的相關關系。3） 礦井每月定期開展水害隱患排查，查出的水害隱患

44、要落實責任，采取切實可行的防治措施。4） 水害防治工程應編制設計、施工方案及安全措施，工程結束后及時進行驗收總結。5） 汛期堅持巡查制度，安排專人定點定時巡查防洪堤、泄洪渠等，巡查人員必須堅守崗位，嚴格執(zhí)行巡查辦法各項規(guī)定。6） 重要車間、井口出現(xiàn)進水時，立即組織現(xiàn)場人員筑壩，上報調度室，礦主管領導要親自趕赴現(xiàn)象指揮搶險。6.2 井下防治水1） 堅持“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原則，成立專職探放水領導機構。2） 加強對全體礦工的安全知識培訓，熟練掌握透水征兆，熟悉各種避災路線。加強對煤層底板水的探測，做到“探、防、堵、疏、排”的原則。3） 引進先進的探水探測儀器，對底板、斷層水

45、進行探測。4） 加強對富水區(qū)的底板進行注漿加固。5） 加強排水設備的日常檢修，確保排水設備工作及備用比例，達到規(guī)程要求，水倉及時清挖。6） 建立建全礦井水文動態(tài)觀測制度，做到早發(fā)現(xiàn)、早預防。7） 采取一切手段搜集和調查礦井范圍內老空、老窯和生活小井的開采層位、范圍、積水情況，并提出防范措施。8） 對水壓大有突水威脅的采掘地段必須進行疏水降壓或超前預注漿加固底板，由帶壓開采變?yōu)闇p壓開采或堵載水源，加固底板隔水層，營造帷幕，人工改變地下水的水文地質條件，達到安全生產的目的。9） 對礦井含水層與隔水層、積水區(qū)數(shù)量、位置、厚度、巖性等，準確無誤及時地填繪到圖紙上。10） 建立水害預測預報制度，掌握礦井

46、和相鄰礦井水害隱患并建立檔案，做好各類防治水臺帳。6.2.1 探放水原則為認真貫徹執(zhí)行煤礦防治水工作條例，我礦在井下防水方面專門成了一支探放水隊伍，該隊伍受礦總工程師毛金松同志主管，具體實施工作由通防科科長馮戰(zhàn)爭同志負責，下設有地測、機電、安全等科室人員組成的探放水隊伍主干成員，且又從各掘進隊各抽五名年輕力壯、工作經驗豐富的工人共計32人組成的探放水隊伍。日常井下探放水具體落實工作由馮戰(zhàn)爭同志負責，負責管好探放水日報、班報表及探放水臺帳。探放水日報、班報及探放水臺帳，由礦總工程師毛金松同志審批有效。6.2.2 探放水要求1） 必須堅持“有掘必探，先探后掘”的探水原則。2） 水文地質條件復雜存在

47、水害威脅或接近積水區(qū)掘進時，在掘進前必須分析水文地質條件，打好超前探水鉆孔，防止突然出水造成事故。3） 放水鉆孔必須嚴格按照煤礦安全規(guī)程第258條及有關規(guī)定的施工要求和程序進行。4） 探放水工作由礦工程師毛金嵩同志主抓，負責技術設計及監(jiān)督，由馮戰(zhàn)爭同志負責具體探放水實施工作。5） 對小窯、老空充水地段、充水舊巷、導水斷層，未封好的鉆孔等必須制定探水警戒線，并準確繪制在采掘工程平面圖上。凡開拓掘進巷道到警戒線時必須先探后進。6） 本礦在煤層內原則上不得探高壓充水斷層，如確實需要，可先建防水閘墻并在閘墻外向內探水。6.2.3 探放水類型及其范圍的確定1）探放老空水在采掘工程平面圖上標明積水區(qū)及其最

48、低點的具體位置和積水外緣標高。并外推60m作為積水老空水的警戒線。在工作面進入積水警戒線后，必須超前探水，并在距實際積水區(qū)邊界20m處停止掘進，進行打鉆放水。在確認積水已被基本放凈后才允許繼續(xù)掘進。2）探斷層水巷道通過導水或可能導水斷層前必須進行超前探水，探水線至斷層交面線的最水距離不得小于20m.3）防止封孔不良的鉆孔水對封孔不良的鉆孔，在采掘工作在相遇前20m時應采取超前探水。6.2.4 采掘工作面遇到下列情況之一者必須探水前進，確認無突水危險后，方可前進1） 接進水淹或可能積水的井巷、老空、老空或小煤礦時；2） 接近水文地質條件復雜區(qū)域并有出水預兆時；3） 接近含水層、導水斷層、溶洞和陷

49、落柱時；4） 打開隔離煤柱放水時；5） 接近有可能出水的鉆孔時；6） 底板原始導水裂隙有透水危險時；7） 強巖溶帶附近開采進時；8） 接近其他可能出水的地區(qū)時。6.2.5 探水前應注意哪些問題1） 加強靠近探水工作面的支護，以防高壓水沖垮煤壁和支架。2） 檢查排水系統(tǒng)，根據預計出水量安裝足夠能力的排水設備，清理巷道浮煤，挖好排水溝。3） 水壓較大時，探水孔要設套管，以便安裝控制水閥，特別危險的地區(qū)要在堅固地點砌筑水閘墻。4） 探水地點或附近要安設專用電話，以便與調度室和中央泵房聯(lián)系。5） 探水工作面要經常檢查瓦斯和其他有害氣體。6） 制訂、檢查安全撤退路線，使其暢通無阻，萬一突水，保證工作人員

50、順利撤離險區(qū)。6.2.6 探放水鉆孔布置原則1） 探老空水探水鉆應成組布設，并在平面圖上呈扇形，鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準，厚煤層各鉆孔終孔的垂距不得超過1.5m.2） 探放斷層水及底板巖溶水的鉆孔，必須沿掘進方向的前方及下方布置，底板方向的鉆孔不得小于2個，探水鉆孔終孔直徑一般不得大于58mm.3） 止水套管的長度和規(guī)格要求見煤礦安全規(guī)程規(guī)定。4） 探水孔的位置、方位、角度、鉆孔數(shù)及鉆進深度等參數(shù)，應有測量人員和負責探水人員親臨現(xiàn)場，共同確定。6.2.7 探水時應注意下列問題1） 探水地點要與相鄰地區(qū)的工作地點保持信號聯(lián)系，一旦出水馬上通知受水威脅區(qū)的人員撤離，若安全無保證時，在探放水時

51、，受水威脅地區(qū)就應停止施工。2） 鉆進時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大等，這是接近或鉆入積水地點的象征，這時要停止打鉆，但不得拔出鉆桿，以免高壓水頂出鉆桿傷人和鉆孔成為透水通道造成事故，要派專人監(jiān)視鉆孔和水情變化。3） 鉆眼內水壓過大時，應采取反壓和防噴裝置的方法鉆進。4） 探水孔內有有毒氣體釋放時，要停止鉆進，切斷電源，撤出人員，采取通風措施進行處理。6.2.8 放水時應注意下列問題1） 估計積水量，并根據礦井排水能力和水倉容量確定放水流量。2） 設專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定并記錄水量有關參數(shù)，遇有水量變化時必須進行處理。3） 疏放老空水時，當水量變小或無水時，應反復多

52、次下鉆，以防鉆孔被堵，造成積水排干假象，避免采掘時發(fā)生事故。4） 要經常檢查有害氣體情況，防止由放水孔中釋放出有害氣體造成事故。5） 排出下山積水時，必須首先檢查水面空氣成份，發(fā)現(xiàn)有害氣體時，處理后再排水。6.3 探放水工程設計的編制內容及審批制度1） 探放水地區(qū)的積水范圍、積水量和水壓，并規(guī)定探水線。2） 探放水地區(qū)的地質及水文地情況。3） 探水巷道的布置、斷面規(guī)程、支護形式、坡度和施工工序。4） 說明探水鉆的超前距。5） 說明探水鉆布置原則、個數(shù)、方向、傾角和孔徑。6） 提出符合煤礦安全規(guī)程和礦井水文地質規(guī)程的技術措施和安全措施。7） 后附必備圖紙，包括探放水工程平面圖、相應的地質或水文平

53、面圖。6.3.1 審批制度探放水設計或措施由地測組提出與編制，礦總工組織審批，必要時報上級主管部門審批。6.4 掘進工作面探水措施6.4.1 放水的要求1） 貫徹措施：由安全科、跟班技術員、安全員組織有關人員認真學習貫徹探放水措施，熟悉內容并進行考核把關，并做好貫徹措施記錄。2） 監(jiān)督執(zhí)行措施：由安全科長親自監(jiān)督執(zhí)行，安全科長親自到現(xiàn)場負責指揮探放水工作，探放水工程驗收完畢后向安全礦長匯報，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，并做好各項記錄。3） 做好探放水記錄：由跟班安全員和瓦斯檢查員做好探放水時的各項記錄，工作地點、瓦斯含量、涌水情況、探水眼數(shù)、超前距離、眼孔深度、探水人員姓名等要詳細記錄。6.4.2 放水

54、措施1） 探放老空水，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓，老空積水區(qū)高于探放水點位置時，只準用鉆孔探放水。探放水孔必須打中老空水體，監(jiān)視放水全過程，核對放水量，如發(fā)現(xiàn)鉆透時水量較小或無水時，應考慮是否鉆孔被堵，造成水流干假象，必須反復下鉆，直至老空水放完為止。鉆孔接近老空，預計可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時，瓦檢工必須在現(xiàn)場值班檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過規(guī)程規(guī)定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調度室，及時處理。2） 探到水源后，在水量不大時，用探水鉆放水；若水量較大時，需另加打放水鉆孔，放水鉆孔直徑控制在50mm。3） 放水前應進行放水量、水壓及煤層透水性試驗，并根據排水設備能力及水倉容量，擬定放水順序和控制放水量，并做好工作面疏、排水工作。4） 放水量觀測分析：放水過程中要時刻注意水量變化及出水的清濁和雜質、有無有害氣體涌出、有無特殊聲響等，并詳細記錄，發(fā)現(xiàn)異狀及時上報調度室，進行處理，做到有備無患。5） 必須保證撤離路線暢通，并有良好的照明的