王家?guī)X防治水中長期規(guī)劃針對防治水措施的補充修編

1、山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司防治水中長期規(guī)劃針對防治水措施的補充修編為認真貫徹執(zhí)行煤礦安全規(guī)程、煤礦防治水規(guī)定、集團公司有關文件精神以及2014年3月26日省廳水文地質專項檢查會診意見，防止重大水害事故發(fā)生，確保礦井安全生產和長治久安，補充修編山西王家?guī)X煤業(yè)公司中長期防治水規(guī)劃如下：一、礦井基本情況，開拓現(xiàn)狀(一)礦井基本情況王家?guī)X井田位于山西省保德縣南部，北界距保德縣城關鎮(zhèn)約6km，行政區(qū)劃屬于山西省忻州市保德縣橋頭鎮(zhèn)和孫家溝鄉(xiāng)管轄。井田南北最長約8.32km，東西最寬約5.43km，井田面積34.4471km2。井田東部以呂梁山脈與寧武煤田相隔；南部為河東煤田白家溝資源補償項目詳查區(qū)；西部鄰黃河

2、與陜西神府煤田相望；北部為神華集團保德煤礦。礦井設計生產能力5.0Mt/a ，礦井設計服務年限：63.15年，其中一水平可以服務25.2年。(二)礦井開拓現(xiàn)狀王家?guī)X礦井設計采用斜井開拓方式。礦井設計劃分兩個水平進行開拓與開采。上組煤標高+690m，開采上組4號煤層；下組煤標高+610m，聯(lián)合開采7上、7、8、9號煤層。截止2014年4月，進、回風立井、主斜井、副斜井已經(jīng)完工，東、西回風大巷、東進風大巷、1#集中回風大巷、集中膠帶大巷、集中輔運大巷、采區(qū)變電所、清理撒煤巷、采區(qū)水倉、采區(qū)水泵房、井底中央水倉及水泵房、18101工作面4條順槽及切眼已經(jīng)形成。井下永久通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)都已形成投運。

3、二、礦井涌水量，排水系統(tǒng)及排水能力（一）礦井涌水量王家?guī)X礦井目前正常涌水量約39m3/h，主要以9#煤層頂板砂巖裂隙水和4#煤層頂?shù)装迳皫r裂隙水為主。按照礦井初設報告，一水平開采時，礦井正常涌水量150m3/h，最大涌水量200m3/h。（二）排水系統(tǒng)及排水能力目前礦井水倉和泵房已建成投運：目前，采區(qū)水倉和采區(qū)水泵房已經(jīng)建成使用，采區(qū)主水倉容積1615m³、副水倉容積869m³，總容積2484m³。安裝2臺型號為BQS150-425/5-315水泵，將水由集中輔運大巷排至清理撒煤斜巷，經(jīng)水溝流至中央水倉。中央水倉和水泵房巷道已投入使用，主水倉1586m³

4、，副水倉1031m³，有效容積2617m³，滿足規(guī)范8小時的正常涌水量的容積。選用MD28065×6，n=1480r/min耐磨型離心式水泵三臺，配YB系列，4極，10kV，560kW隔爆電動機。正常涌水量時一臺工作，一臺備用，一臺檢修。最大涌水期間三臺水泵兩臺工作，一臺備用。排水管選用245×12無縫鋼管（井筒245×8）三趟，兩趟工作，一趟備用。為有效防止水錘沖擊對水泵及管道的損害，水泵排水出口裝設多功能水泵控制閥。三、礦井水文地質類型和充水因素（一）礦井水文地質類型根據(jù)水文地質條件把本井田可采煤層分為上組煤和下組煤，4#煤為上組煤， 7#

5、、8#、9#煤為下組煤，上組煤與下組煤水文地質條件差異較大， 8#煤層位于太原組中上部，距7#煤層距離很近，水文地質條件類似。9#煤層位于太原組下部，距8#煤層7.71-49.10m，平均33.93m，煤層厚度2.02-12.02m，平均6.44m，直接充水含水層為太原組下部砂巖含水層。因此4#、7-8#煤層和9#煤層分別進行礦井水文地質類型劃分。1、4#煤層礦井水文地質類型（1）受采掘破壞或影響的含水層及水體受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙含水層，補給條件差，補給來源少或極少，屬簡單型。單位涌水量為0.00132L/s·m，屬簡單類別。（2）礦井及周邊老空水分布狀況煤層開采后，相鄰工作

6、面存在采空積水，位置和范圍及水量清楚。屬中等類別。（3）礦井涌水量平均正常涌水量為97.7 m3/h，最大涌水量127.01m3/h。屬簡單類別。（4）礦井突水量未發(fā)生突水現(xiàn)象，屬簡單類別。（5）開采受水害影響程度先期開采區(qū)奧灰水不存在突水危險，但是煤層開采存在一定量礦井涌水，不會威脅礦井安全，屬中等類別。（6）防治水工作難易程度防治水工作易于進行。屬中等類別。按照煤礦防治水規(guī)定，評價指標同等重要，劃分按照就高不就低原則，屬中等類型。2、7、8#煤層礦井水文地質類型（1）受采掘破壞或影響的含水層及水體受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙含水層，補給條件差，補給來源少或極少，屬簡單類型。單位涌水量為0.

7、0779L/s·m,屬簡單類別。（2）礦井及周邊老空水分布狀況煤層開采后，相鄰工作面存在采空積水，位置和范圍及水量清楚。屬中等類別。（3）礦井涌水量平均正常涌水量為170 m3/h，最大涌水量221m3/h。屬中等類別。（4）礦井突水量沒進行采掘，無突水，屬簡單類別。（5）開采受水害影響程度先期開采區(qū)奧灰水不存在突水危險，但是煤層開采存在一定量礦井涌水，不會威脅礦井安全，屬中等類別。（6）防治水工作難易程度防治水工作易于進行。屬中等類別。按照煤礦防治水規(guī)定，評價指標同等重要，劃分按照就高不就低原則，屬中等類型。3、9#煤層礦井水文地質類型（1）受采掘破壞或影響的含水層及水體受采掘破壞

8、或影響的孔隙、含水層，補給條件差，補給來源少或極少,屬簡單類型。單位涌水量為0.0779L/s·m,屬簡單類別。（2）礦井及周邊老空水分布狀況煤層開采后，相鄰工作面存在采空積水，位置和范圍及水量清楚。屬中等類別。（3）礦井涌水量平均正常涌水量為190m3/h，最大涌水量247m3/h。屬中等類別。（4）礦井突水量未進行采掘，無發(fā)生突水。屬簡單類別（5）開采受水害影響程度區(qū)位于井田東部，奧灰水帶壓開采，突水系數(shù)小于0.1，不存在突水危險，但是煤層開采存在一定量礦井涌水，不會威脅礦井安全，屬中等類別。區(qū)位于井田西部，奧灰水帶壓開采，突水系數(shù)大于0.1，存在突水危險，會威脅礦井安全，屬復雜

9、類別。（6）防治水工作難易程度區(qū)防治水工作易于進行，屬中等類別；區(qū)防治水工作需要采取一定措施，工作量較大，屬復雜類別。按照煤礦防治水規(guī)定，評價指標同等重要，劃分按照就高不就低原則，9#煤層1區(qū)礦井水文地質類型屬中等類型，9#煤層區(qū)礦井水文地質類型屬復雜類型。（二）礦井充水因素分析1充水水源在煤層開拓生產過程中，主要充水水源有大氣降水、地表水、地下水和老窯水。（1）大氣降水及地表水大氣降水和地表水是礦井充水的間接充水水源之一。根據(jù)縣城氣象資料，多年平均（19702002年）降水量410.0mm，春季偏少，主要集中在7、8、9月份。礦界內自北而南主要分布有黃河一級支流保寺河、石塘河，河水由東向西注

10、入黃河。保寺河流量一般為13.0L/s，最高洪水位在橋溝村河段高出河床4.2m左右（1996.7.20）；石塘河流量一般為34.8 L/s，最大洪水位在石塘村南河段高出河床4.7m左右（1996.7.20）。各流域內支溝發(fā)育，僅井田范圍內發(fā)育有大小支溝計60余條。切割較深的溝谷，溝谷內分布有一定數(shù)量的泉水，煤礦開采后，將可能改變地下水的天然流場，使大氣降水及河水將沿煤礦開采形成的裂隙、孔隙進入礦井，成為礦坑水的來源之一。（2）地下水.松散巖類孔隙水該組由第四系、新近系孔隙含水層構成。是區(qū)內重要的含水層之一。第四系孔隙含水層呈帶狀分布于區(qū)內較大的溝谷中，含水層巖性為沖洪積堆積的砂礫層，易接受大氣

11、降水的補給，富水性較好。分布在梁、峁高地帶的黃土，含水性極弱。新近系孔隙含水層，上部為棕紅色粉質粘土，全區(qū)分布，含水性極弱。底部有一層鈣質膠結的礫巖層，半膠結狀，厚25m，含孔隙、裂隙。由于下部泥巖的頂托，全區(qū)大部分泉水從該層出露，是當?shù)鼐用裰饕娘嬘盟?。但因其與煤層之間有多層泥巖阻隔，且距離煤層較遠，對開采煤層影響不大。.碎屑巖類裂隙水本含水巖組包括劉家溝組砂巖裂隙含水層、石千峰組砂巖裂隙含水層、上石盒子組砂巖裂隙含水層、下石盒子組砂巖裂隙含水層等。是由一套粒級不同的粗、中、細、粉砂巖及泥巖組成。砂巖之間發(fā)育的厚層泥質巖類具有隔水作用，不利于大氣降水入滲補給。富水性弱。因此對開采4#、9#

12、號煤影響不大。.碎屑巖夾碳酸巖裂隙水a.山西組砂巖裂隙水含水層巖性以粗粒砂巖、中粒砂巖為主，垂向上分為4號煤層頂部砂巖和4號煤層底板砂巖二個含水層段，是4號煤層直接充水含水層，山西組砂巖膠結致密，節(jié)理裂隙少，砂巖的含水性極弱，對開采4號煤影響較小。b.太原組砂巖裂隙水由砂巖、泥巖、泥灰?guī)r及煤組成，系砂巖裂隙承壓含水層，是9號煤的直接充水含水層。但巖石膠結致密，裂隙不發(fā)育，埋藏深，補給條件差，含水性較弱，因此對開采影響不大。.奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水奧灰頂板距離4號煤層底板115.82157.05m，平均為135.42m。奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水水位高出4號煤底板159m558 m左右，對開采4號煤

13、層構成一定威脅，但威脅不大。奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層為9號煤的間接充水含水層。奧灰頂板距離9號煤層底板55.3576.08m，平均為66.54m。奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙水水位高出9號煤底板233m621 m左右，對開采9號煤層構成一定威脅。（3）相鄰生產礦井的老窯積水本井田東南部區(qū)外孫家溝中分布村辦、聯(lián)營煤礦4座，開采4、9號煤層，日產原煤400600t。斜井開采，絞車提升，斜井坡度6°18°，水平開采長度不超過300m，采煤方法為巷式。據(jù)調查了解，礦井地質構造簡單且斷層稀少，斷層落差小于1.00m，采煤過程中，煤層頂板有少量淋頭水，煤層底板滲水，礦井涌水主要來自9號煤層裂

14、隙。煤層水具有腐蝕性，為酸性水。袁家莊礦取水樣分析，礦化度2662g/L，全硬度1338.21，PH值5.50，水質類型為SO4-Ca·Mg型。生產礦井涌水量在100300m3/d，用3寸水泵排水，78小時即可排完，礦井涌水量對井下采煤影響不大，屬水文地質條件簡單的礦井。因此，按建設規(guī)模及開采量來說，其老窯積水量不會太大，且離井田較遠，目前情況下，對本礦基本無影響。2.充水途徑在4號煤開拓生產過程中，主要充水途徑有：斷層、頂板導水裂隙帶、礦壓擾動裂隙帶、封閉不良的鉆孔等。（1）斷層王家?guī)X井田在前期勘探及補勘和水文地質勘探中均未發(fā)現(xiàn)有斷層，但在局部物探中，發(fā)現(xiàn)有落差大于5m的斷層3條，

15、小于5m的斷層1條。另據(jù)附近的神華保德煤礦井田資料，發(fā)現(xiàn)有層間小斷層和裂隙，這些小斷層和裂隙的發(fā)育，會隨采礦的擾動與奧灰含水層溝通，造成突水。因此在今后工作中，應加強斷裂構造研究，進一步查清奧灰水的分布規(guī)律，預防造成底板突水事故。（2）頂板導水裂隙帶區(qū)內4號煤層厚4.02-11.70m， 平均7.69m，平均煤層傾角為6°，煤層頂板覆巖為中硬類型。根據(jù)煤礦防治水規(guī)定中的計算公式計算得頂板導水裂隙帶（包括冒落最大高度）的高度為54m左右,當波及到上部的砂巖裂隙含水層時，易成為地下水充入礦井的途徑之一。（3）礦壓擾動裂隙帶礦壓擾動裂隙使底板有效隔水層變薄，從而對采煤帶來突水隱患，可能會成

16、為下伏砂巖水進入礦坑的通道。根據(jù)礦井生產經(jīng)驗，礦壓擾動破壞深度的大小與回采工作面尺寸、開采方法、煤層厚度及傾角、開采深度及底板的巖性及結構等多種因素有關。本井田礦壓擾動破壞深度取地區(qū)經(jīng)驗值16m。（4）封閉不良的鉆孔以往各勘查階段施工的煤田孔或水文孔，揭穿了煤層和一些含水層。鉆孔施工完畢后可能存在個別鉆孔因塌孔等原因，造成封孔質量差，未達到止水效果，受開采擾動影響，與某些含水層構通成為導水途徑。在以上各類充水途徑中，可能存在的小斷裂構造和隔水層的薄弱區(qū)是突水高發(fā)區(qū)，是防治水工作的重點目標區(qū)。礦壓擾動裂隙及可能存在的小斷裂構造將會成為突水的通道，是防治水工作的重點。3.充水因素分析（1）地表水充

17、水因素分析井田內主要地表水體有保寺河和石塘河，屬季節(jié)性河流，雨季流量較大，枯季流量較小，甚至干枯。這些河流可通過節(jié)理裂隙補給砂巖裂隙水，在井田西部由于埋深大，補給量較小；在東部淺埋區(qū)補給量則較大。在4號煤開采之后，上覆巖層會出現(xiàn)變形、裂縫，在采動影響范圍內，補給量會加大。（2）山西組、太原組砂巖裂隙水充水因素分析礦井主采煤層為山西組4號煤層、太原組7上、7、8、9號煤層，在開拓過程中，山西組、太原組砂巖裂隙水會隨著煤層開采后的頂板冒落、底板破壞而進入礦井。由于山西組、太原組砂巖裂隙含水層埋藏深，節(jié)理裂隙不發(fā)育，地下水的補給條件差，含水性極弱。因此，其對煤層的開采影響甚微。（3）奧灰?guī)r溶水充水因

18、素分析奧陶系灰?guī)r厚度大，分布面積廣，石灰?guī)r裸露區(qū)巖石風化強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，大氣降水入滲條件好，上述特征使石灰?guī)r具備了巖溶裂隙發(fā)育且空間上具有不均一性，富水程度非常復雜的含水系統(tǒng)。奧灰?guī)r溶水是本井田在煤層開采中底板充水的最主要因素。影響其充水性的主要因素有六項：隔水底板軟巖與硬巖組合；底板抗壓強度與隔水能力；礦壓擾動帶有效隔水層厚度；底板斷層發(fā)育程度；底板下伏奧灰水壓分布；奧灰富水性及上部充填帶巖溶發(fā)育程度等。四、規(guī)劃編制的指導思想1、嚴格執(zhí)行煤礦防治水規(guī)定和煤礦安全規(guī)程。2、安全第一、預防為主。五、規(guī)劃編制的原則1、全面排查，局部詳查，重點突出。2、結合礦區(qū)采掘接替安排，認真分析摸排水文地質

19、條件，查清重大水患威脅，堅持“有掘必探，先探后掘，先治后采（掘）”的防治水工作原則。六、規(guī)劃目標1、根據(jù)礦井中長期采掘生產接替計劃，認真分析礦井主要水害，全面制定防治水實施工程，制定科學的防治水防治方案,杜絕重大水害事故的發(fā)生，保障礦井的安全生產。2、為礦井管理人員制定工作目標，明確安全職責，做到超前預防，達到防患于未然。3、為公司領導決策提供切實可靠、可行的防治水依據(jù)，達到最大限度地減少災害、降低損失。七、防治水規(guī)劃本礦井4#煤層充水因素為裂隙水，但由于山西組、太原組砂巖裂隙水含水層埋藏深、節(jié)理裂隙不發(fā)育、地下水的補給條件差，含水性弱，其對煤層的開采影響較小。下組煤的開采在20年以后，本次規(guī)

20、劃不予考慮。因此，本次礦井的防治水規(guī)劃從防治裂隙水方面著手。（一）、本礦區(qū)的裂隙水防治以疏放為主。根據(jù)各期的開采情況及時建立排水系統(tǒng)，設立水倉、排水管路。礦井采用二級集中排水方式，井下采區(qū)涌水先匯入設在集中輔助運輸下山下部的臨時水倉中，經(jīng)輔助運輸下山中敷設的排水管路排至主斜井井底水倉；在主斜井井底設主排水泵房，礦井涌水經(jīng)敷設于主斜井井筒中的排水管路，排至礦井工業(yè)場地的“井下水處理站調節(jié)池”。 （二）、進一步查清井田的水文地質條件。首采區(qū)內已經(jīng)進行2.31km2三維物探，首采區(qū)剩余13.97 km2范圍仍需進行三維物探勘探，預計2014年下半年進行此項工作；在全井田34.4471km2，計劃投入

21、資金1117萬元。井田范圍內僅有21個勘探鉆孔，勘探程度不足，制約煤炭資源量等級的提升，同時也存在水文地質條件需進一步查明的問題。預計20142015年完成，新增加補勘鉆孔6個，計劃投入資金313萬元。（三）、井下探放水鉆探。按間距100m施工一組鉆孔，根據(jù)不同巷道每組鉆孔5個探眼和4個探眼，每孔深130m，每年布置開采1個工作面，預計每年須施工探放水孔375個，孔深51545m。（四）、井下物探。公司已購置瞬變電磁儀，該物探手段在礦井防治水工作中已經(jīng)得到廣泛應用并證明行之有效。按照“物探先行，鉆探驗證，不探不掘”的原則，在礦井生產過程中必須首先使用瞬變電磁儀，把鉆探和物探工作結合起來，增加探

22、測手段，提高探放水工作效率。八、礦井主要水害防治措施(一)、地表水害的分析及措施王家?guī)X礦的主、副井工業(yè)場地、行政生活區(qū)場地沿石塘河岸布置，石塘河平時有少量長流水，七、八月份偶有大暴雨和洪水爆發(fā)。主、副井工業(yè)場地、行政生活區(qū)場地標高在大橋連接處為967.0m、972.0m都高于當?shù)匕倌暌挥鲎罡吆樗?51.5m和三百年一遇最高洪水位952.2m，主、副井井口標高分別為970.0m、968.0m，回風立井井口標高為983.0m，均高于當?shù)馗浇畎倌暌挥鲎罡吆樗?51.5m三百年一遇最高洪水位952.2m。因為石塘河河道在此彎曲較多，河水沖刷較嚴重。所以需要在石塘河兩岸段修河壩等防洪設施。河壩全長

23、770m，平均高度為10.0m，所用材料為M7.5漿砌MU30片石。2014年下半年工作面回采形成塌陷區(qū)后，及時踏勘地表溝谷等地出現(xiàn)的裂縫、斷裂等情況，詳細記錄，在雨季來臨之前必須進行充填處理。(二)、井下水害類型及預防措施1、煤系砂巖裂隙水煤系砂巖水主要賦存在各主采煤層頂?shù)装宓哪鄮r、砂質泥巖中的砂巖含水層中，是礦井采掘工程的直接充水水源之一。砂巖裂隙具有各向異性和富水性不均一的特點，在局部含水較豐富。根據(jù)礦井水量觀測資料，砂巖裂隙水主要以淋滲水為主，少見集中出水，且以靜儲量為主，呈大穩(wěn)定小的變化趨勢。正常情況下對礦井采掘工程水患影響不大。防治水措施：1）、加強采掘工作面排水能力，確保排水暢通。2）加強工作面的地質預測預報工作。在構造及砂巖裂隙發(fā)育地段，要及時采取超前疏放水手段，以降低含水層水頭壓力，消除突水威脅，以減少對工作面的影響，達到安全生產的目的。2、采空區(qū)水隨著礦井采掘活動的開展，采空區(qū)水也越來越成為礦井防治水工作的重點。礦井沿空掘進及開采相鄰階段煤層時均會受到采空區(qū)水的影響。防治水措施：1） 堅持“有掘必探，