破城子煤業(yè)五號(hào)井2015年度防治水計(jì)劃

1、溫宿縣破城子煤業(yè)有限責(zé)任公司五號(hào)井煤礦2015年度礦井防治水計(jì)劃編制單位：溫宿縣破城子煤業(yè)有限責(zé)任公司五號(hào)井煤礦編制日期： 二0一五年三月六日會(huì)審意見(jiàn)及簽字表 施工單位 年 月 日安 監(jiān) 科 年 月 日生產(chǎn)技術(shù)科 年 月 日機(jī)電副礦長(zhǎng) 年 月 日安全副礦長(zhǎng) 年 月 日 總 工 年 月 日 礦 長(zhǎng) 年 月 日五號(hào)井2015年度防治水計(jì)劃一、礦井開(kāi)拓、開(kāi)采所采取的安全保證措施（一）礦井開(kāi)拓工程位置 五號(hào)井斜井口位于井田中部臺(tái)地附近，地形北高南低，排泄條件較好，工業(yè)廣場(chǎng)因處于低處有受水患威脅可能，因此在工業(yè)場(chǎng)地沿山體砌筑防洪渠溝，將溝谷的水引入防洪渠，防止雨、融雪水進(jìn)入井筒。五號(hào)井斜井設(shè)計(jì)是新建礦井

2、，與原老五號(hào)井分離，原老五號(hào)井口標(biāo)高為+2039m，為平硐開(kāi)拓，內(nèi)有喑斜井。新建五號(hào)井斜井標(biāo)高+ 2027.697m，新建斜風(fēng)井標(biāo)高為+2026.818m。在井田內(nèi)有三個(gè)廢井，已封閉，在設(shè)計(jì)中沒(méi)有利用。為防止河水在洪水期間沿該廢舊井筒進(jìn)入井下，設(shè)計(jì)要求將井筒全部打開(kāi)，將里面的水抽干后重新進(jìn)行封閉，確保老窯內(nèi)無(wú)積水，在生產(chǎn)時(shí)，進(jìn)行探放水工作。二、礦區(qū)水文地質(zhì)（一）含水層、隔水層分布發(fā)育情況及其變化規(guī)律：五號(hào)井煤層主要賦存于侏羅系下統(tǒng)塔里其克組，其巖性主要由砂礫巖、粗砂巖、粉砂巖及煤層組成，從現(xiàn)有生產(chǎn)礦井觀測(cè)，在煤層頂?shù)装寰窗l(fā)現(xiàn)強(qiáng)含水層存在，均以弱含水層及隔水層為主，現(xiàn)將該礦區(qū)主要含水層及隔水層

3、從老到新分述如下：（1）三疊系上統(tǒng)小泉溝群隔水層分布于井田北部，為河流三角洲相與河流相形成的巨厚層狀的深灰色砂質(zhì)頁(yè)巖，夾有灰白色粗砂巖。與侏羅系下統(tǒng)呈平行不整合接觸。由其巖性特征構(gòu)成礦區(qū)北界隔水邊界，地層厚度大于200m。（2）侏羅系下統(tǒng)塔里其克組含水層侏羅系下統(tǒng)塔里其克組為河流相及泥炭沼澤相形成的含煤地層，分布于井田北部，巖性為深灰色砂礫巖、煤層，粗砂巖、粉砂巖。含A3、A5兩層煤，主要含水巖層為A3煤層頂板粗砂巖，A5煤層頂板砂礫巖層，地層厚度為58.7m，在6勘探線以東地層厚度增至150m。與下伏地層呈平行不整合接觸。（3）侏羅系下統(tǒng)阿合組含水層分布于礦區(qū)中部“S”型褶曲向斜南翼和背斜北

4、翼間，呈東西向展布，巖性以細(xì)砂巖、粗砂巖、細(xì)礫巖、砂礫巖為主，巖石表面風(fēng)化裂隙較發(fā)育，是礦區(qū)主要含水層，也是可采煤層的直接充水含水層。地層厚度為326m，與下伏地層呈整合接觸。（4）侏羅系中統(tǒng)克孜努爾組下段隔水層分布于礦區(qū)南部，呈東西向帶狀分布，巖性以細(xì)砂巖及粉砂巖間互層為主，由東向西巖層粒度逐漸變粗。厚度124.5m，與下伏地層呈整合接觸。（5）侏羅系中統(tǒng)克孜努爾組上段隔水層分布于礦區(qū)外南部地區(qū)，巖性以灰黑色頁(yè)巖，其下部為一厚層狀灰白色粗砂巖，在該層即喀郎東溝溝口處出露有兩處泉水，泉水流量為0.152L/S。地層厚度大于100m，未見(jiàn)頂。與下伏地層呈整合接觸。（6）第四系上更新統(tǒng)含水層分布于

5、礦區(qū)中部山梁或溝谷內(nèi)，為風(fēng)積亞砂土，厚度不超過(guò)5m，為透水不含水層，與下伏地層呈不整合接觸。（7）第四系全新統(tǒng)含水層分布于井田東部，溝口附近及山前坡積物主要為礫石、砂礫石，最大礫徑80cm。一般為4cm，次棱、次圓狀，分選差，厚度0.510m，為透水不含水層。三、采掘工程所采取的防治水措施五號(hào)井為斜井開(kāi)拓，礦井在生產(chǎn)過(guò)程中已留設(shè)51m煤柱，五號(hào)井、風(fēng)井為斜井沿巖層垂面開(kāi)掘，五號(hào)井上方無(wú)含水層，有利于礦井防水。采掘工作面均布置在實(shí)體煤層中，首采面A3工作面布置老五號(hào)井以下，回風(fēng)標(biāo)高為+1988m，距老五號(hào)井暗斜井井底標(biāo)高+2002m，（五號(hào)井東翼）垂直標(biāo)高20m，上部為預(yù)留煤柱，要求在采掘過(guò)程中

6、進(jìn)行“先探后采（掘）”，“長(zhǎng)探短掘”等手段，在開(kāi)采中設(shè)計(jì)探水線位置，先進(jìn)行探放水工作，在有井下涌水異常時(shí)采取必要的措施，進(jìn)行疏放水等方法進(jìn)行涌水的排放。四、防水安全煤柱留設(shè)我礦需要留設(shè)的煤柱的種類(lèi)有：井田邊界煤柱、采空區(qū)煤柱、斜井保護(hù)煤柱、石門(mén)煤柱等。（1）斜井煤柱在儲(chǔ)量計(jì)算中已扣除，該煤柱左右各留設(shè)30m。（2）水平煤柱沿傾斜方向留設(shè)10m。（3）運(yùn)輸、回風(fēng)石門(mén)共用煤柱，在采區(qū)劃分中進(jìn)行詳述。（4）區(qū)段煤柱沿傾斜留設(shè)10m。（5）采區(qū)邊界煤柱詳見(jiàn)采區(qū)劃分中的敘述。（6）采空區(qū)煤柱留設(shè)20m。（7）井田邊界煤柱留設(shè)20m。五、井下探放水措施（一）探放水原則礦井回采和掘進(jìn)過(guò)程中，堅(jiān)持“有疑必探、

7、先探后掘、長(zhǎng)探短掘”的原則。開(kāi)采時(shí)先進(jìn)行探放水，沒(méi)有探放水前不得開(kāi)采?？紤]到井田上部有老五號(hào)井（暗斜井井底及東翼+2002m標(biāo)高）。接近以下地點(diǎn)時(shí)需進(jìn)行探放水：1、在采掘工作面接近暗斜井井底及東翼可能存在的裂隙與上部構(gòu)通時(shí)，若水量和水壓不大則進(jìn)行探放水，若水量和水壓較大，則不預(yù)開(kāi)采，做為煤柱。2、接近老窯采空區(qū)時(shí)，該礦采空區(qū)進(jìn)行探放水。3、接近涌水量異常區(qū)域時(shí)進(jìn)行探放水。4、接近未封閉又可能突水的鉆孔時(shí)進(jìn)行探放水。5、接近其它存在有積水的區(qū)域時(shí)，應(yīng)對(duì)上部及周?chē)赡艽嬗蟹e水的地點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)，摸清積水區(qū)域的具體位置、積水量和水壓等情況，采掘作業(yè)時(shí)不得破壞防水煤柱的尺寸，防止與積水區(qū)掘進(jìn)造成事故。采掘

8、過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)煤、巖流水、滴水或變潮等異常情況時(shí)，都應(yīng)進(jìn)行探水。探水時(shí)可在接近積水區(qū)的巷道中做鉆場(chǎng)（2×2m），從鉆場(chǎng)向積水區(qū)打探眼。探眼垂深不小于70m，與積水區(qū)邊界的水平距離不小于40m，探明積水區(qū)的位置和積水量后，在確保安全的前提下留設(shè)設(shè)計(jì)的煤柱尺寸，若積水區(qū)煤層或巖層較破碎，則應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加大煤柱或巖柱尺寸。6、五號(hào)斜井位于井田東部及中部，因此在前述中已說(shuō)明該礦9萬(wàn)t/a井型，礦井生產(chǎn)中，必須進(jìn)行探放水工作，探水線位置在老五號(hào)井（暗斜井井底及東翼+2002m標(biāo)高）。接近以下地點(diǎn)時(shí)需進(jìn)行探放水20m垂高，在此區(qū)域內(nèi)進(jìn)行探放水工作。7、根據(jù)生產(chǎn)地質(zhì)報(bào)告所提供的資料，可確定我礦采空

9、區(qū)相應(yīng)位置及標(biāo)高，在設(shè)計(jì)中相應(yīng)圖紙已標(biāo)明探水線位置，均為采空區(qū)最下部水平下推斜長(zhǎng)20m（急傾斜段下推垂深25m）作為探水線位置。（二）探放水時(shí)的安全措施探水前應(yīng)加固探水工作面支架，背好幫頂，以免壓力水沖垮煤壁和支架。清理好巷道，保證安全撤退路線暢通無(wú)阻。20°以上的傾斜巷道要設(shè)梯子和扶手。保證水溝暢通，并有適當(dāng)?shù)钠露群蛿嗝妫槐ＷC水倉(cāng)和排水設(shè)備有足夠的容量。探水地點(diǎn)要安設(shè)電話，一旦發(fā)生透水而又無(wú)法控制時(shí)，可立即通知有關(guān)的險(xiǎn)區(qū)人員撤離（撤退路線應(yīng)事先擬定好）。打鉆過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)煤、巖變松或沿鉆桿向外流水超過(guò)正常打鉆供水量時(shí)，必須立即停鉆（但不得移動(dòng)或拔出鉆桿），派人監(jiān)視水情并立即報(bào)告礦調(diào)度

10、室。如果情況危急，必須立即通知所有受水威脅地點(diǎn)撤人，并采取應(yīng)急措施。鉆孔接近老空區(qū)，估計(jì)有可能涌出沼氣或其它有害氣體時(shí)，必須有瓦檢員救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場(chǎng)值班，檢查空氣成分。發(fā)現(xiàn)有害氣體超過(guò)規(guī)定時(shí)，立即停鉆停電、撤人，并報(bào)告調(diào)度室處理。預(yù)計(jì)水壓較大時(shí)，孔口要用套管加固，使鉆桿通過(guò)套管打鉆，套管上裝有水壓表及閘閥；探到水源后，即利用套管放水。工作人員要熟悉透水預(yù)兆，當(dāng)發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆或發(fā)生大量涌水，應(yīng)立即報(bào)告調(diào)度室，采取措施，或安全撤退。（5）礦井必需留設(shè)足夠的隔水煤柱。同時(shí)加強(qiáng)礦井涌水的監(jiān)測(cè)，做好防治水工作。（6）定期清理水溝及水倉(cāng)，保證水溝排水暢通及水倉(cāng)的有效容積。（7）如發(fā)現(xiàn)工作面煤壁潮濕或滴水等異常

11、現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)向礦井值班人員匯報(bào)。（8）做好工業(yè)廣場(chǎng)的疏排水及防洪排澇工作。（9）定期檢修排水設(shè)備，保證水泵一臺(tái)工作、一臺(tái)備用、一臺(tái)檢修。（三）探放水設(shè)備選擇探放水設(shè)備根據(jù)探水線與現(xiàn)最低開(kāi)采水平高差而定，設(shè)計(jì)中探水線距最低開(kāi)采水平為80m，探水設(shè)備選擇1臺(tái)TXU75型探水鉆，最大鉆進(jìn)深度為100m，可以滿(mǎn)足井下探放水的要求。六、疏放水措施（一）采掘面疏放水措施1、回采上部煤層時(shí)先對(duì)老五號(hào)井+2039m水平及暗斜井采空區(qū)進(jìn)行探放水?；夭缮畈棵簩訒r(shí)，先對(duì)上水平的采空區(qū)進(jìn)行探放水，確保采掘安全。該礦回采工作面回采結(jié)束時(shí)，應(yīng)在封閉采空區(qū)的密閉上設(shè)U型管，防止采空區(qū)積水。2、探到水源后，可采用探水鉆孔放水，

12、放水鉆孔直徑5075mm?？咨畈恍∮?0m。 3、放水前應(yīng)對(duì)水量、水壓及煤層透水性進(jìn)行分析并預(yù)測(cè)，根據(jù)排水設(shè)備能力及水倉(cāng)容量，制定放水的步驟并控制放水量，避免盲目性。 4、放水過(guò)程中要注意水量的變化、出水清濁、有無(wú)雜質(zhì)以及有無(wú)有害氣體等情況，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取措施。 5、疏放水前應(yīng)成立疏放水領(lǐng)導(dǎo)小組，制定出疏放水措施，疏放水由經(jīng)驗(yàn)豐富的人員來(lái)操作，作業(yè)人員應(yīng)熟知避災(zāi)路線，在疏放水期間領(lǐng)導(dǎo)小組成員要現(xiàn)場(chǎng)跟班指揮。 6、疏放水地點(diǎn)撤退路線上要有良好的照明，保證撤退路線暢通。 7、為防止高壓水和碎石噴射或?qū)@具壓出傷人，在水壓過(guò)大時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置，并用檔板背緊工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，

13、檔板后要安設(shè)頂柱或木垛，然后再進(jìn)行放水。 8、情況緊急時(shí)工作人員應(yīng)立即撤出工作面。9、事先應(yīng)制定好安全措施，并嚴(yán)格貫徹落實(shí)。（二）礦井疏放水措施該礦井原地質(zhì)報(bào)告提供的礦井正常涌水量為23.92m3/d，最大涌水量為35.88m3/d。為安全可靠起見(jiàn)，原設(shè)計(jì)取值正常涌水量為60m3/d，最大涌水量為120m3/d?，F(xiàn)礦井已至+1938m水平，根據(jù)礦方實(shí)測(cè)資料，礦井正常涌水量已達(dá)4.25m3/h，因此設(shè)計(jì)根據(jù)礦井的實(shí)測(cè)涌水量對(duì)礦井的排水系統(tǒng)重新進(jìn)行計(jì)算選型。1、內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)依據(jù)正常涌水量： 4.25m3/h最大涌水量： 7.5m3/h混合井口標(biāo)高： +2026m第一運(yùn)輸水平標(biāo)高： +1924m井

14、筒傾角 25°混合井口到沉淀池高： 15m排水高度為： 122m混合斜井總長(zhǎng)： 246m排水方式：在+1938m水平中央變電所旁設(shè)水泵房，由+1938m水平沿混合斜井敷設(shè)兩趟排水管排至井口附近的沉淀池內(nèi)。（2）水泵選型正常涌水時(shí)： Qz=1.2Q=96m3/h最大涌水時(shí)： Q大=1.2Q=144m3/hH=K（Hh+5）=（1.251.30）（20261924+15+5）=152.5158.6m根據(jù)上述計(jì)算，選擇水泵型號(hào)為125D25×8型。其主要技術(shù)參數(shù)為：額定流量101m3/h揚(yáng)程172m級(jí)數(shù)8級(jí)轉(zhuǎn)速2950r/min效率77.5配電動(dòng)機(jī)選取YB280S2型，功率75k

15、w，轉(zhuǎn)速2950r/min，電壓660v。訂貨時(shí)請(qǐng)注明，選用共用底盤(pán)。（3）管道選擇與工況點(diǎn)確定管子選擇排水管直徑dp=Qp/900Vj =134mm吸水管直徑dx=dp+0.025=159mm根據(jù)上述計(jì)算，排水管選用無(wú)縫鋼管dp=140×5mm，壁厚=5mm，吸水管選用無(wú)縫鋼管dx=168×5mm，壁厚=5mm，排水管在泵房?jī)?nèi)采用法蘭聯(lián)接，在井筒內(nèi)采用管箍焊接，間隔用法蘭聯(lián)接，以便今后檢修，排水管長(zhǎng)L=372×2m，吸水管長(zhǎng)3×5.5m。管道特性曲線和工況點(diǎn)確定H=Hg+1.7L/100(RT100.Q2)H=122+0.002666Q2見(jiàn)水泵特性曲線

16、圖工況點(diǎn)參數(shù)：流量Q=110m3/h揚(yáng)程H=160m效率=76%功率N=60kw（4）水泵臺(tái)數(shù)確定本設(shè)計(jì)選用三臺(tái)水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)檢修，一臺(tái)備用。遇突水時(shí)三臺(tái)同時(shí)運(yùn)作，集中外排水量。（5）水泵性能校驗(yàn)排水時(shí)間正常涌水量期間一晝夜內(nèi)水泵工作時(shí)間：TZ=24Qr/n.Q=17.45小時(shí)<20小時(shí)在最大涌水量時(shí)的排水時(shí)間：Tm=24Qrm/(n+n)Q=13.09小時(shí)<20小時(shí)均能滿(mǎn)足要求排水管內(nèi)的實(shí)際流速Vp=Q/900dp2=1.99m/s(Vj=1.52.2m/s)滿(mǎn)足要求。（6）水倉(cāng)清理采用人工清理方式，由人工將水倉(cāng)沉淀物裝入礦車(chē)，并用人工推車(chē)至井底車(chē)場(chǎng)，由混合提升斜井至提至地

17、面。 七、地表水防治（一）地表水防治設(shè)計(jì)依據(jù)礦區(qū)地處南天山南麓中段、塔里木盆地西北緣的中山區(qū)，總體地形為北高南低、西高東低。海拔高程在+2150m+2600m之間，最大高差450m左右。該區(qū)氣候?yàn)楦珊档膬?nèi)陸性氣候，晝夜溫差大。年降雨量約400mm，年蒸發(fā)量2400mm，79月為雨季，易形成洪水。礦區(qū)內(nèi)無(wú)常年性河流。區(qū)內(nèi)的溝谷為干溝，逢雨季或冰雪消融期常形成洪水。（二）地形、水系及涌水面積根據(jù)地質(zhì)報(bào)告礦區(qū)總體地形為北高南低、西高東低。區(qū)內(nèi)“V”字型溝谷縱橫，陡崖發(fā)育，地形較復(fù)雜。南北向沖溝較發(fā)育，區(qū)內(nèi)的溝谷為干溝，逢雨季或冰雪消融期常形成洪水。該礦井所處地勢(shì)在春季融雪期和雨季形成水流，流經(jīng)礦區(qū)對(duì)礦井生產(chǎn)及工業(yè)廣場(chǎng)會(huì)造成一定的危害，為避免災(zāi)害發(fā)生，本設(shè)計(jì)采取以下防洪措施，具體如下：1、沿工業(yè)廣場(chǎng)東北、西北山坡底均設(shè)截水渠，截水渠斷面上寬3米，下寬2米，高2米,用M10砂漿與卵石護(hù)砌，渠長(zhǎng)150m