新鑫煤礦防治水方案

新鑫煤礦防治水方案新鑫煤礦防治水方案新鑫煤礦防治水方案xxx公司新鑫煤礦防治水方案文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度宜賓市新鑫煤業(yè)有限公司新鑫煤礦防治水方案編制日期：2015年元月會審礦長：總工：安全礦長：生產(chǎn)礦長：機(jī)電礦長：第一節(jié)礦區(qū)概況及礦井水害調(diào)查一、礦區(qū)概況（一）、地形地貌礦區(qū)地處四川盆地南部邊緣，屬淺切割丘陵地貌，坡谷相連。多屬單面山，地勢總體北西高，南東低，地面坡度一般為25～30°；溝谷最低標(biāo)高約為+290m，山峰最高標(biāo)高為+550m，相對高差260m。（二）、地表水體區(qū)內(nèi)無常年地表水體，僅發(fā)育季節(jié)性沖溝利于地表水的排泄。（三）、氣象及地震礦區(qū)所在地為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖潮濕，雨量充沛。年均氣溫15℃，年降水量1000～1200mm。據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）附錄A“我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組”，宜賓市翠屏區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為，所屬設(shè)計(jì)地震分組為第一組。礦區(qū)地形坡度15°～40°，井口附近斜坡類型多為巖質(zhì)切向坡，為近水平巖層，斜坡較穩(wěn)定；礦區(qū)南側(cè)多屬順向坡，且?guī)r層傾角小于地形坡角，由于巖層傾角小，近水平狀產(chǎn)出，故該區(qū)陡崖地段發(fā)生小規(guī)模崩塌的可能性較大。據(jù)調(diào)查了解，礦區(qū)及其周圍未曾發(fā)生過大的自然滑坡和大規(guī)模崩塌及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，地表風(fēng)化殘坡積厚度較小，不曾出現(xiàn)大量水土流失，但局部陡崖地段有小規(guī)模崩塌現(xiàn)象，故礦區(qū)自然斜坡穩(wěn)定性較好。二、礦井水害調(diào)查根據(jù)《宜賓市新鑫煤業(yè)有限公司新鑫煤礦礦井水患調(diào)查報(bào)告》，本礦井水文地質(zhì)條件屬于簡單類型，現(xiàn)作如下簡述：（一）、礦井水文地質(zhì)情況1、礦井水文地質(zhì)條件礦區(qū)無常年性地表水體僅有季節(jié)性溪溝。礦區(qū)地形北西高南東部低，區(qū)內(nèi)地形起伏較大，地表水主要接受大氣降水，其豐、枯取決于大氣降雨量，大氣降水僅部分入滲補(bǔ)給地下水，大部分通過溝谷排出礦區(qū)。礦井開采三疊系上統(tǒng)須家河組煤層，須家河組地層為內(nèi)陸湖盆沼澤相沉積的砂巖、頁巖煤系地層。其中第二、四、六段為由砂巖組成的孔、裂隙含水層，該孔、裂隙含水層富水性不強(qiáng)。充水水源主要接受大氣降水補(bǔ)給，地下水的豐、枯受大氣降水量的變化而變化。礦區(qū)范圍內(nèi)采煤歷史悠久，眾多老窯分布淺部露頭一帶，故存在老窯和老采空區(qū)積水，接近采空區(qū)時(shí)應(yīng)采取措施進(jìn)行探放水，以確保安全。礦床的充水因素是以頂板裂隙含水層直接、間接充水為主的裂隙充水礦床，礦井水文地質(zhì)類型為簡單類型。2、主要含（隔）水層類型（1）含水層礦井含水層主要由須家河組第二、四、六段砂巖孔、裂隙含水層組成，現(xiàn)分述如下：須家河組第六段含水層：巖性為淺灰色、灰白色、黃灰色細(xì)～中粒長石石英砂巖，砂巖中還有部份礫石層，砂巖均為泥質(zhì)膠結(jié)，孔隙率較大，巖層節(jié)理、裂隙發(fā)育，厚度60～100m，其含水層所形成的地下水屬層間承壓水類型，為富水性中等的孔裂隙含水層。須家河組第四段含水層：巖性為黃灰色、褐灰色厚層～塊狀長石石英砂巖、長石砂巖，夾少量粉砂巖，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，孔隙率低，厚度～，為富水性弱的孔裂隙含水層。須家河組第二段含水層：巖性為灰色、黃灰色厚層～塊狀中細(xì)粒長石石英砂巖，中下部夾數(shù)層含礫砂巖，厚度40～60m，為含水性弱～中等的孔裂隙含水層。（2）隔水層礦井隔水層主要由須家河組第一、三、五段組成，其巖性為泥巖、砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，巖性結(jié)構(gòu)致密，分布于煤層與含水層之間，在一定程度上隔阻了含水層與井巷的水力聯(lián)系，對礦井開采較為有利，隔水性良好，現(xiàn)分述如下：須家河組第五段隔水層：巖性為，巖性結(jié)構(gòu)致密，厚度160～185m，富水性極弱，是良好的隔水層。須家河組第三段隔水層：巖性為灰色、綠灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖及頁巖互層和煤層，厚度40～60m，巖性結(jié)構(gòu)致密，裂隙不發(fā)育，富水性極弱，是良好的隔水層。須家河組第一段隔水層：巖性為灰綠色、灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、頁巖，底部為角礫巖，厚度20～30m，巖性結(jié)構(gòu)致密，裂隙不發(fā)育，富水性極弱，是良好的隔水層。3、涌水量隨著礦井的延深和開采范圍的擴(kuò)大，礦井涌水量將逐漸增大。本報(bào)告采用水文地質(zhì)比擬法對礦井±0m水平進(jìn)行涌水量估算。估算公式為：Q＝Q0式中：Q－預(yù)計(jì)水平涌水量；Q0－比擬水平涌水量；F－預(yù)計(jì)采空區(qū)面積；S－預(yù)計(jì)水位降深；F0－比擬采空區(qū)面積；S0－比擬水位降深；通過計(jì)算，預(yù)計(jì)深部±0m水平正常涌水量為200m3/d，最大涌水量為330m3/d。綜上所述，按國家技術(shù)監(jiān)督局《礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范》(GB12719—91)的劃分，礦區(qū)屬以裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件簡單類型。4、老窯水新鑫煤礦由原宜賓市新鑫煤礦和宜賓市金魚煤礦整合而成，原宜賓市新鑫煤礦為整合主體礦。宜賓市金魚煤礦位于整合后劃定礦區(qū)范圍以外，現(xiàn)已關(guān)閉。井田中部原新鑫煤礦范圍內(nèi)+147m標(biāo)高以上，已基本開采完，其余老采空區(qū)均位于＋147m標(biāo)高以上。由于原新鑫煤礦為平硐＋暗斜井開拓，采用機(jī)械排水，現(xiàn)已開采至整合礦井中最低位置，礦井水通過水泵抽排至主平硐自流排出，不會形成大量積水，故該礦采空區(qū)基本無積水。但采空區(qū)形成裂隙部分與地表連通，因而采空區(qū)積水仍然是礦井主要水患威脅礦井在生產(chǎn)和建設(shè)過程中應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水工作?！?、封閉不良鉆孔情況根據(jù)儲量核實(shí)報(bào)告中的地質(zhì)地形圖，礦區(qū)范圍內(nèi)未見有鉆孔。6、主要含水層與主采煤層的關(guān)系三疊系上統(tǒng)須家河組為區(qū)內(nèi)含煤地層，平均厚758m，礦區(qū)主采煤層正炭和上頁炭位于須家河組中上部。須家河組含水層：巖性為黃灰色、褐灰色厚層～塊狀長石石英砂巖、長石砂巖，夾少量粉砂巖，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，孔隙率低，厚度～，為富水性弱的孔裂隙含水層。上段(T3xj2)：是區(qū)域主要含煤地層。厚度～。主采煤層位置位于該礦下部，上部砂巖距煤層頂板8m，厚度為90m。煤層頂、底板多為泥巖。下段(T3xj1)：距離煤層34m，中間為砂質(zhì)泥巖、泥巖。7、礦井水患礦井開采影響范圍內(nèi)無地表水體，無厚大的第四系含水層，無強(qiáng)含水層，無陷落柱及較大的導(dǎo)水?dāng)嗔褬?gòu)造，日常涌水來源于須家河組砂巖類孔裂隙、裂隙含水層對井巷系統(tǒng)的充水，水量較小，礦井水文地質(zhì)條件簡單。原形成采空區(qū)積水。因而礦井水患類型主要是采空區(qū)積水，對礦井威脅程度小，但礦井在生產(chǎn)過程中還是應(yīng)加強(qiáng)觀察、管理，接近采空區(qū)位置時(shí)，必須遵循“預(yù)測預(yù)報(bào)，有疑必探，先探后掘，先治后采”的探放水原則，防止突發(fā)事故的發(fā)生。8、相鄰礦井水文地質(zhì)情況礦井西部與溪福煤礦相鄰，該礦水文地質(zhì)簡單，礦床充水以頂板裂隙含水層直接充水為主的裂隙充水礦床。（二）、礦井充水因素、水患類型及威脅程度分析礦井充水的主要因素為大氣降水、含水層、斷層裂隙水、地表水、相鄰生產(chǎn)井和老窯積水、礦井抽排水能力。1、大氣降水對礦井充水的影響：礦區(qū)煤層頂板的直接充水須家河組第六段砂巖含水層部分裸露于地表。本區(qū)巖層傾角中等，該含水層受水面積較不大。大氣降水是地表水及地下水的主要補(bǔ)給源。降水通過各種成因形成的裂隙進(jìn)入地下補(bǔ)給砂巖裂隙、孔隙含水層。須家河組第六段砂巖作為礦層頂板的直接充水含水層，該段裂隙發(fā)育，受豐富大氣降水的補(bǔ)給，含水層的水量較大，在靜水壓力及動水壓力的作用下，必然增大沿“三帶”以滴水、淋水、涌水形式進(jìn)入坑道的水點(diǎn)的水量，從而增大礦坑涌水量。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)，在強(qiáng)降水后，礦井坑道水水量約增大1/3。說明大氣降水會增大礦坑涌水量，是本礦礦井充水的主要控制因素之一。2、含水層水對礦井充水的影響本礦主采須家河組第五段（T3xj5）中下部的正炭、上頁炭煤層。須家河組第六段（T3xj6）砂巖是各煤層頂板裂隙充水含水層，富水性中等，第六段砂巖底下距最頂部的上頁炭煤層約75m。由于礦井開采的二煤層均屬薄煤層，所以只計(jì)算最頂部的上頁炭煤層開采導(dǎo)水裂隙高度。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算公式：Hf=100M/++;式中：Hf為導(dǎo)水裂隙帶高度（m）;M為開采煤層累計(jì)厚度（m）(實(shí)為煤層及夾矸、開采破頂破底總高度，按計(jì))；n為煤層層數(shù)；經(jīng)計(jì)算，最頂部的上頁炭煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為，采動煤層形成的導(dǎo)水裂隙帶未進(jìn)入須家河組第六段（T3xj6）含水層中，本段砂巖含水層主要是通過裂隙對礦井進(jìn)行充水，而成為礦井的頂板直接充水含水層。3、斷層、裂隙水對礦井充水的影響①斷層水對礦井充水的影響根據(jù)調(diào)查，礦區(qū)范圍內(nèi)構(gòu)造簡單。地表除觀斗山斷層外，未發(fā)現(xiàn)其他斷層。觀斗山斷層對礦井充水的影響：觀斗山斷層位于礦區(qū)的北西外圍，據(jù)調(diào)查，礦區(qū)內(nèi)的采煤活動沒有揭穿過該斷層，所以對其含水性不清。從區(qū)域水文資料看，該斷層為一逆沖斷層，破碎帶寬度不穩(wěn)定，含水性總體較差。但局部可能含水性中等，如果與礦區(qū)的含水砂巖導(dǎo)通，斷層水可能成為地下水的補(bǔ)給水源而成為礦井充水隱患。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，平硐向北西作技改工程巷掘進(jìn)過程中打出了較大的涌水，該涌水幸好在主平硐標(biāo)高內(nèi)，自流出井，流量達(dá)31m3/h，量大，但工程巷因水大退出密閉改向開拓，本次未能觀察到涌水點(diǎn)巖性特征，推測為觀斗山斷層水。井下小斷層：井下發(fā)現(xiàn)有斷距小于的小斷層，其延展于須家河組第五段地層中，從井下揭露來看，未見有滴水、淋水現(xiàn)象，富水性弱，導(dǎo)水性差，對礦井充水影響較小。②節(jié)理裂隙對礦井充水的影響該礦的主要充水通道為須家河組第六段的砂巖節(jié)理、裂隙和礦層頂板的導(dǎo)水裂隙帶。礦區(qū)普遍發(fā)育兩組裂隙，即一組縱張裂隙節(jié)理和一組橫張裂隙節(jié)理。在裂隙發(fā)育地帶。巖石的空隙率增大，節(jié)理、裂隙為大氣降水及地表水體進(jìn)入地下水循環(huán)系統(tǒng)的直接通道，同時(shí)也可以儲存大量的地下水。礦區(qū)煤層開采后，采空區(qū)冒落帶減弱了須家河組第五段的隔水性能，在煤層淺埋區(qū)使地表水與地下井巷系統(tǒng)水力聯(lián)系更為緊密，一樣可以使地下靜水儲量突入礦坑，從而發(fā)生礦井潰水事故。按照四川省煤礦水患分類方法，本礦井此類水患類型屬五大類中的5-1類。4、地表水對礦井充水的影響區(qū)內(nèi)的涼姜溝為常年性河流，另有一條季節(jié)性溪溝。涼姜溝河位于自流井組之馬鞍山段泥質(zhì)巖分布區(qū)，距礦井570m，距開采礦層標(biāo)高250m，距礦井地層間距（隔水層）約150m，地表水與地下水沒有水力聯(lián)系。鵝項(xiàng)溝為一小型季節(jié)性沖溝，分布于須家河組第六段，水量小，滲水性亦小。按《礦井水文地質(zhì)規(guī)范》中相關(guān)計(jì)算公式所得的導(dǎo)水裂隙帶高度往往不能反映南方礦井采礦活動產(chǎn)生裂隙帶的真實(shí)情況，一般比實(shí)際情況低。根據(jù)川南礦井多年開采經(jīng)驗(yàn)，巷道開拓產(chǎn)生的塌陷裂隙與礦層采高有一定聯(lián)系，按礦層采高的50～100倍評價(jià)塌陷高度，塌陷裂隙影響高度可達(dá)60～120m加上地表風(fēng)化裂隙發(fā)育的50m深度，裂隙影響帶可達(dá)170m左右，即說明當(dāng)?shù)氐乇硐獪吓c巷道高差170m范圍內(nèi)，溪溝水有通過裂隙直接對礦井坑道水進(jìn)行補(bǔ)充的可能。但目前的采空區(qū)已經(jīng)超過了這個(gè)高度，所以不存在充水影響。涼姜溝河與采空區(qū)的相對高度大大超過裂隙影響發(fā)育高度，不會對礦井造成充水影響。5、相鄰生產(chǎn)井和老窯積水對礦井充水的影響=1\*GB3①、相鄰礦井坑道水對本礦充水的影響新鑫煤礦位于金平井田北東部，礦區(qū)西南為溪福煤礦，但兩個(gè)礦山之間沿地層走向間距大于500m，因此，無相鄰生產(chǎn)礦井對本礦礦坑充水影響。=2\*GB3②、老窯及關(guān)閉礦井水對礦井充水的影響本礦區(qū)煤層開采歷史悠久，未見老窯，僅有兩個(gè)小型煤礦存在—原金鵝煤礦、原先鋒煤礦。二煤礦大部為平硐上山開采，有少部下山開采，開采深度、范圍均不大。其中原金鵝煤礦的最低開采標(biāo)高至180m,原先鋒煤礦的最低開采標(biāo)高至250m。而現(xiàn)在礦山的主井最底標(biāo)高已經(jīng)達(dá)84m，遠(yuǎn)低于關(guān)閉礦井。另，在礦區(qū)北東邊界外150m處還有一個(gè)關(guān)閉多年的原金川煤礦，為平硐暗斜井開采正炭煤層，據(jù)調(diào)查訪問和礦山已有資料，該礦山最低開采至+212m標(biāo)高水平。經(jīng)調(diào)查訪問和礦山已有資料，關(guān)閉礦井井口以下的采空區(qū)內(nèi)均存在老窯積水，從而對礦山的開采造成較大的充水影響。老窯井口調(diào)查一覽表地點(diǎn)開采層位井筒類型井口標(biāo)高最低采高開采范圍(m)井口流量（L/s）備注原先鋒煤礦（T3xj5）平硐暗斜井320180揭礦層后往兩翼，下山全長約480m無下山采空區(qū)訪問估算積水約16760m3。原金鵝煤礦250揭礦層后往兩翼，下山全長730m下山采空區(qū)訪問估算積水約17890m3。原金川煤礦212揭礦層后往兩翼，下山全長700m下山采空區(qū)訪問估算積水約45000m3。按照四川省煤礦水患分類方法，本礦井老窯水害隱患類型屬一大類采空水中1-2、1-4類。6、礦井抽排水能力對礦井充水的影響①、抽排水系統(tǒng)現(xiàn)狀宜賓市新鑫煤業(yè)有限公司新鑫煤礦在暗斜井落底，分別在113水平車場與0水平車場邊設(shè)有水倉及泵房。113m水平水容量為800m3。礦山現(xiàn)有工作和備用水泵三臺套，安置在水倉內(nèi)，其型號MD500-57×7型礦用多級離心泵，單機(jī)排水500m3/ h。0m水平水容量為300m3?，F(xiàn)有工作和備用水泵三臺套，安置在水倉內(nèi)，其型號PJ200×8型礦用多級離心泵，單機(jī)排水420m3/ h。②、采空區(qū)積水情況礦井113m水平巷以上大部分已采空，各水平巷道兩翼水集中至斜井自然流入下部水倉。0水平主要涌水來至84、46水平開采流下，正常涌水18m3/ h。上部采空區(qū)水可以通過采空區(qū)裂隙進(jìn)入下部采空區(qū)及生產(chǎn)井巷。采空區(qū)垮塌、堵塞段積水有不斷增加的趨勢，不排除存在潰水的可能。隨著開采水平的增加及開拓深度的延伸，采空區(qū)的排水壓力必然增大。因此，本礦應(yīng)高度重視與處于高位老采空區(qū)域的安全隔離礦柱的留設(shè)（建議按煤層傾向?qū)?0m寬度預(yù)留），絕不能越界開采或開采隔離礦柱的資源，特別是在原金鵝煤礦、原先鋒煤礦采空區(qū)下部區(qū)域作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取超前探鉆放水措施。③、礦井當(dāng)前涌水量礦井當(dāng)前涌水量是井下各水平水點(diǎn)進(jìn)入巷道的總水量。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，當(dāng)前礦井采用水泵抽113m和0m水平水倉的積水。水倉僅工作泵抽水，就能滿足礦井排水要求，一天抽排6小時(shí)左右。加上平硐的涌水，所以當(dāng)前礦井涌水量為：經(jīng)計(jì)算：礦井當(dāng)前涌水量為h（包含平硐涌水），該涌水量可以視為當(dāng)前狀況下的坑道涌水量。為雨季礦井涌水量，訪問洪水時(shí)最大能增大1/3，按此計(jì)算，礦井最大涌水量為h（包含平硐涌水）。④、礦井未來涌水量預(yù)算礦井未來涌水主要來至采空區(qū)的滲透到下開采水平，以現(xiàn)開采水平的最大涌水為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：礦井最大涌水量為h。⑤、抽排水能力評價(jià)根據(jù)《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》要求，排水系統(tǒng)務(wù)必做到水倉的容量應(yīng)不小于礦井預(yù)計(jì)正常排水量8小時(shí)總量，臨時(shí)水倉也應(yīng)不小于所處采區(qū)預(yù)計(jì)正常涌水量4小時(shí)總量。水泵房安裝的泵組排水量，應(yīng)不小于20小時(shí)內(nèi)排水除24小時(shí)的最大涌水量。因此本礦現(xiàn)在排水能力能滿足礦井現(xiàn)階段的涌水要求。第二節(jié)地面防治水一、地表水防治設(shè)計(jì)依據(jù)（一）、防洪標(biāo)準(zhǔn)及防洪壩墻設(shè)計(jì)要求(1)井口和工業(yè)場地內(nèi)建筑物的高程必須高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位，保證任何情況下不致于被洪水淹沒；(2)在井口修筑可靠的防洪溝，防止洪水灌入井下；(3)一般在工業(yè)場地四周修筑溝渠，截洪泄洪，溝渠應(yīng)避開煤層露頭、裂縫、透水層和建筑群。（二）、地形、水系和匯水面積礦區(qū)地處四川盆地南部邊緣，屬淺切割丘陵地貌，坡谷相連。多屬單面山，地勢總體北西高，南東低，地面坡度一般為25～30°；溝谷最低標(biāo)高約為+290m，山峰最高標(biāo)高為+550m，相對高差260m。礦區(qū)內(nèi)河流屬長江水系，主要河流為流經(jīng)涼姜鄉(xiāng)的“涼姜溝（河）”，向北東于高店鎮(zhèn)南匯入長江支流——黃沙河。該河流全長約18km，在礦區(qū)及以上長約13km，流域面積20km2。礦區(qū)于該流域的北西側(cè)。另外主河流兩側(cè)多為季節(jié)性沖溝。（三）、開采塌陷、裂隙對地表水系和降雨滲漏的影響由于地下煤層的開采，使得采空區(qū)上方的地表有不同程度的移動和變形。其影響范圍將略大于采空區(qū)范圍。而當(dāng)開采深度越大時(shí)，對地表的影響將越小。本礦井地處山區(qū)，地形高差較大，采空區(qū)引起的地表塌陷，可能會引起地形陡峭的地方發(fā)生崩塌、滑坡。對于地表沉陷形成的塌陷坑，要盡量整平，回填造地，易產(chǎn)生滑坡的地方應(yīng)提前修筑擋土墻，打抗滑樁或削坡減載等，另外，平時(shí)應(yīng)經(jīng)常有巡視人員，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。該礦地處山區(qū)單坡荒山地帶，無特殊自然景觀及人文景觀。因此，采取以上措施后，因煤層開采而引起的地表塌陷不會給周圍環(huán)境造成大的影響。二、地表水防治(一)、及時(shí)進(jìn)行地表水文地質(zhì)調(diào)查：必須及時(shí)查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)及滲漏情況，掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量、山洪分布和最高洪水位資料，建立疏水、防水、排水系統(tǒng)。(二)、井口附近或塌陷區(qū)內(nèi)外的地表水體可能潰入井下必須采取措施：容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠，排泄積水，對較低洼地點(diǎn)、塌陷區(qū)及地面裂隙應(yīng)及時(shí)進(jìn)行充填壓實(shí)；排到地面的礦井水，必須妥善處理，避免再滲入井下；每次降大到暴雨時(shí)和降雨后，必須派專人檢查礦區(qū)及其附近地面有無型縫、老窯陷落及巖溶塌陷等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)漏水情況，必須及時(shí)處理。(三)、為了防止雨水滲入到井下，在礦區(qū)內(nèi)采取填坑、補(bǔ)凹、整平地表、修筑排洪溝等措施。另外為防止山洪爆發(fā)及地表水不至沖垮地面建筑物，應(yīng)及時(shí)清理河床。(四)、井口上方，地面工業(yè)廣場建筑物周圍等修筑排截水溝，進(jìn)行防排水。(五)、嚴(yán)禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段。(六)、井口標(biāo)高是否高于歷年最高洪水位需進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)際了解，并采取相應(yīng)措施，防止地表水涌入井下。三、地表水防治工程及設(shè)備（一）、防洪道工程井口上方及工業(yè)場地四周修筑截水溝，攔截山洪水，截水溝斷面×，溝坡度不小于3‰。（二）、防洪堤壩工程在風(fēng)井的上部的溪溝設(shè)一道攔截溪溝水。（三）、排澇工程建筑物周圍設(shè)排水溝，排水溝為×鋼筋混凝土蓋板溝，排水溝匯集后排入在矸石擋墻下方排入小溪溝。另在工業(yè)場地內(nèi)沿原溪溝修×排水暗溝。（四）、地面水體必須留設(shè)的安全煤柱地表無大的水體，無需留設(shè)地表水體煤柱。（五）、其他地表水防治工程在礦區(qū)范圍內(nèi)存在的邊坡上沿設(shè)截水溝，坡腳排水溝。第三節(jié)井下防治水一、礦井開拓、開采所采取的安全保證措施（一）、礦井開拓工程位置及層位選擇礦井采用斜井開拓，各個(gè)斜井均為頂板穿層斜井。（二）、采掘工程所采取的防治水措施1、定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對照圖及采掘工程圖上標(biāo)出其位置、開采范圍、積水情況、探水紅線等。2、針對主要含水層(段)建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進(jìn)行地下水動態(tài)觀測、水害預(yù)報(bào)，并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。3、井巷在掘進(jìn)過程中必須邊探邊掘，先探后掘，掌握前方水文情況，若發(fā)現(xiàn)有水患時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取措施，待確認(rèn)安全后才向前掘進(jìn)，并將出水點(diǎn)位置標(biāo)于井上下對照圖及采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點(diǎn)或地段，必須進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。4、采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突出預(yù)兆時(shí)，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報(bào)告礦調(diào)度室，發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。5、井下和地面排水設(shè)施保證完好，所設(shè)沉淀池、水溝要及時(shí)進(jìn)行清理，每年雨季前必須清理一次。每年雨季前對礦井防治水工作進(jìn)行一次全面檢查，成立防洪搶險(xiǎn)隊(duì)伍，并儲備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。6、對于斜井及巷道，對于破碎和淋水段特別加強(qiáng)支護(hù)，并采取導(dǎo)水等措施以免淋水直接淋至電纜上腐蝕電纜，巷道排水溝按規(guī)定設(shè)置并及時(shí)清理，巷道要保證排水坡度，對于巷道局部地段低洼集水段要設(shè)潛水泵或泥漿泵及時(shí)排水。7、以后掘進(jìn)的開拓、準(zhǔn)備巷道應(yīng)根據(jù)井下地層情況選擇穩(wěn)定、淋水小的巖層，盡量避免穿過斷層等構(gòu)造帶。二、防水安全煤巖柱留設(shè)在礦井可能受到水害威脅的地段留設(shè)一定寬度或高度的煤(巖)柱，可以堵截水源流入礦井巷道，這段煤(巖)柱稱之為防水煤(巖)柱。（一）、防水煤(巖)柱的種類根據(jù)防水煤(巖)柱所處的位置，可以分成不同的種類。對于本礦井而言主要有：主要巷道煤柱、井田邊界煤柱、相鄰采區(qū)防水煤(巖)柱、采空區(qū)防水煤(巖)柱。（二）、留設(shè)防水煤(巖)柱的條件通常在下列情況下都應(yīng)留設(shè)防水煤(巖)柱：1).煤層直接被疏松含水層覆蓋或位于疏松含水層以及地表水體之下，而含水層或地表水體又無法疏干時(shí)，應(yīng)留設(shè)防水煤柱，以保證開采后頂板冒落及其產(chǎn)生的導(dǎo)水裂隙不波及到含水層或地表水體。2).煤層局部位于強(qiáng)含水層之下時(shí)應(yīng)留設(shè)防水煤柱，以免采空后頂板破壞冒落波及到含水層引起突水。3).煤層直接與強(qiáng)含水層接觸或與強(qiáng)含水層接觸又被它局部掩蓋時(shí)，煤柱的作用前者主要是防止含水層水突入巷道，后者除防止含水層水直接進(jìn)入巷道外，還應(yīng)防止煤層采空后頂板冒落波及含水層。4).巷道接近底板承壓含水層時(shí)，如有底板突破的危險(xiǎn)，則應(yīng)留設(shè)防水煤柱，以防止地下水沿?cái)鄬踊蛲黄频装暹M(jìn)入巷道。5).煤層與充水?dāng)鄬踊驇r溶陷落柱接觸時(shí)應(yīng)留設(shè)防水煤(巖)柱，以防止地下水沿?cái)鄬踊蛳萋渲M(jìn)入巷道。6).巷道接近被淹井巷，積水量很大又不宜疏干時(shí)，應(yīng)留設(shè)防水煤柱，使礦井生產(chǎn)巷道與被淹井巷隔離。（三）、防水煤(巖)柱的留設(shè)原則1)在有突水威脅但又不宜疏放(疏放會造成成本大大提高時(shí))的地區(qū)采掘時(shí)，必須留設(shè)防水煤(巖)柱。2)防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基礎(chǔ)上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率。3)留設(shè)防水煤(巖)柱必須與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)、煤層的組合結(jié)構(gòu)方式等自然因素密切結(jié)合，與采煤方法、開采強(qiáng)度、支護(hù)形式等人為因素互相適應(yīng)。4)一個(gè)井田或一個(gè)水文地質(zhì)單元的防水煤(巖)柱應(yīng)該在它的總體設(shè)計(jì)中確定，即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設(shè)相適應(yīng)，否則會給以后煤柱的留設(shè)造成極大的困難，甚至無法留設(shè)。5)在多煤層地區(qū)，各煤層的防水煤(巖)柱必須統(tǒng)一考慮確定，以免某一煤層的開采破壞另一煤層的煤(巖)柱，致使整個(gè)防水煤柱失效。6)在同一地點(diǎn)有兩種或兩種以上留設(shè)煤(巖)柱的條件時(shí)，所留設(shè)的煤(巖)柱必須滿足各個(gè)留設(shè)煤(巖)柱的條件。7)對防水留設(shè)煤(巖)柱的的維護(hù)要特別嚴(yán)格，因?yàn)槊?巖)柱的任何一處被破壞，必將造成整個(gè)煤(巖)柱無效。防水煤(巖)柱一經(jīng)留設(shè)即不得破壞，巷道必須穿過煤柱時(shí)，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水設(shè)施，保護(hù)煤(巖)柱的完整性。8)留設(shè)防水煤(巖)柱所需要的數(shù)據(jù)必須在本地區(qū)取得。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能參考，如果需要采用，應(yīng)適當(dāng)加大安全系數(shù)。9)防水煤(巖)柱中必須有一定厚度的粘土質(zhì)隔水巖層或裂隙不發(fā)育、含水性極弱的巖層，否則防水巖柱將無隔水作用。（四）、防水煤(巖)柱的留設(shè)計(jì)算1、井田邊界煤柱的留設(shè)按下式計(jì)算：L===式中：L——順層防水煤柱寬度(m)；M——煤層厚度或采高(m)取M=；KP——煤層的抗張強(qiáng)度(kgf/cm2)KP取10kgf/cm2；P——水頭壓力(kgf/cm2)，P=50kgf/cm2；K——安全系數(shù)，一般取2—5，本次設(shè)計(jì)取5。經(jīng)計(jì)算，本井田邊界煤柱寬度按50m留設(shè)。2、主要巷道(大巷及上山)防水煤(巖)柱的留設(shè)其留設(shè)計(jì)算方法與井田邊界煤柱相同，但安全系數(shù)K取，經(jīng)計(jì)算若K取則L為。因此大巷一側(cè)按20m留設(shè)、下山一側(cè)按15m留設(shè)。3、水淹區(qū)或老空積水區(qū)(采空區(qū))防水煤(巖)柱的留設(shè)(1)在水淹區(qū)或老空積水區(qū)下掘進(jìn)時(shí)，巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的25倍，經(jīng)計(jì)算為25×=35m。(2)在水淹區(qū)或老空積水區(qū)下回采時(shí)，防水煤(巖)柱的尺寸不得小于導(dǎo)水裂隙帶最大高度與保護(hù)帶厚度之和，因此按下式計(jì)算：H防=h導(dǎo)裂+h保=～h冒+h保=～[m/((k-1)cosα)]+3×m=2[(cos25)]+3×=式中：h導(dǎo)裂——導(dǎo)水裂隙帶高度(m)；h保——保護(hù)層厚度；m——煤層厚度或采厚m，本礦正炭和上頁炭煤層；k——采空區(qū)頂板巖石的碎脹系數(shù)，其大小取決于巖性，本礦??；α——煤層傾角，本礦為250。本礦經(jīng)計(jì)算按50m留設(shè)。（五）、防水安全煤柱留設(shè)寬度防水煤柱留設(shè)表名稱煤(巖)柱尺寸(m)井田邊界煤柱50下山一側(cè)/兩下山之間15/20采空區(qū)邊界隔水煤柱50三、疏水降壓措施根據(jù)西翼開采礦井需采取探放水措施。并需進(jìn)一步查明礦區(qū)水文地質(zhì)情況，弄清楚礦區(qū)有無承壓水，有的情況下應(yīng)弄清楚承壓水與煤層之間的水力聯(lián)系，采取必要的措施，以保證采礦的安全進(jìn)行。探放水措施見下面敘述。四、井下探放水措施（一）、探放水原則1、必須作好水害分析預(yù)報(bào)，堅(jiān)持探放水原則當(dāng)采掘工程面接近含水層、被淹井巷、斷層、溶洞、老空積水等地點(diǎn)或遇到可疑水源以及打開隔水煤柱時(shí)都必須“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”原則。接近積水地區(qū)掘進(jìn)前或排放被淹井巷和積水前，必須編制探放水設(shè)計(jì)，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。探水眼的布置和超前距離，應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計(jì)中具體規(guī)定。2、采掘工作面遇到下列情況之一時(shí)，必須確定探水線進(jìn)行探水(1)接近水淹或可能積水的井巷、老空區(qū)或相鄰煤礦時(shí)，井巷出水點(diǎn)的位置及其水量，有積水的井巷及采空區(qū)的積水范圍、標(biāo)高和積水量，必須繪制在采掘工程平面圖上。在水淹區(qū)域應(yīng)標(biāo)出探水線的位置。采掘到探水線位置時(shí)，必須探水前進(jìn)。(2)有與溶洞、含水層及與之有水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂?帶)陷落柱時(shí)，必須查出其位置，并按規(guī)定留設(shè)防水煤柱。巷道必須穿過上述構(gòu)造時(shí)，必須探水前進(jìn)。如果前方有水，應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固，必要時(shí)預(yù)先建筑防水閘門或采取其他防治措施。(3)接近各類防水煤柱或打開隔離煤柱前必須探放水。(4)接近有水的采煤工作面時(shí)；接近含水層、導(dǎo)水層和裂隙帶等時(shí)必須探放水。(5)接近未封閉或封閉不良可能突水的鉆孔；接近不明井巷時(shí)必須探放水。(6)煤層頂板有含水層和水體存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)觀測“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時(shí)，必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。(7)煤系底部有強(qiáng)承壓含水層時(shí)以及采、掘工程接近其它可能突水段時(shí)必須探放水。經(jīng)探水確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后，方可向前掘進(jìn)。每年雨季后，上部采空區(qū)的積水情況都在變化。一定要堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”。(8)接近水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，采掘工作面有突(出)水征兆時(shí)。(9)上層采空區(qū)有積水，在下層進(jìn)行采掘工作，兩層間垂直距離小于回采工作面采厚的40倍或小于掘進(jìn)巷道高度的10倍時(shí)。經(jīng)探水確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后，方可向前掘進(jìn)。每年雨季后，上部采空區(qū)的積水情況都在變化。一定要堅(jiān)持預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采。（二）、探放水注意事項(xiàng)1、安裝鉆機(jī)探水前，要遵守下列規(guī)定：加強(qiáng)鉆場附近的巷道支護(hù)，并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板。清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí)，必須配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。測量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設(shè)計(jì)，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。2、探水鉆孔應(yīng)保持適當(dāng)?shù)某熬唷途嗪兔芏取?、預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū)，探水鉆進(jìn)之前，必須先安好孔口管和控制閘閥，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后，方準(zhǔn)繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū)，應(yīng)有躲避場所，并規(guī)定避災(zāi)路線。4、鉆孔內(nèi)水壓過大時(shí)，采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn)，并有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。5、鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異狀時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報(bào)告，并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員，然后采取措施，進(jìn)行處理。6、在鉆探過程中，如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟，沿鉆桿向外流水等透空征兆時(shí)，應(yīng)立即停鉆，旋緊安全套管上的鉆桿卡，切勿移動和起拔，鉆機(jī)后面嚴(yán)禁站人，以免有害氣體和大量積水突然涌出或高壓水將鉆桿頂出傷人。待檢查各項(xiàng)措施并加固迎頭等工作進(jìn)行完畢后再行放水。7、探放老空水前，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(diǎn)位置時(shí)，只準(zhǔn)用鉆機(jī)探放水。探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對放水量，直到老空水放完為止。鉆孔接近老空，預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦斯檢查工或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過規(guī)程規(guī)定時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員，并報(bào)告礦調(diào)度室，及時(shí)處理。8、鉆孔放水前，必須估計(jì)積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量；放水時(shí)，必須設(shè)專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時(shí)處理，并立即報(bào)告礦調(diào)度室。放水過程中應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)放出的瓦斯及其他有害氣體的含量，以便采取措施。9、排除下山的積水以及恢復(fù)被淹井巷前，必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的空氣成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，必須及時(shí)處理。排水過程中，如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能，必須制定安全措施。10、嚴(yán)格鑒定放水效果，放水工作應(yīng)盡量避免在雨季進(jìn)行。放水終了時(shí)將會出現(xiàn)下列一些現(xiàn)象：a、完全不淌水，向里進(jìn)風(fēng)或向外出風(fēng)；b、水流始終不斷，但沒有壓力；c、捅搗時(shí)有小水流，不捅搗時(shí)無水。這時(shí)可停止放水，繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)工作。（三）、探放水設(shè)計(jì)1、探水起點(diǎn)的確定為保證采掘工作和人員安全，防止誤穿積水區(qū)，將水淹區(qū)的積水范圍、水位標(biāo)高、積水量等資料填繪在采掘工程圖上，經(jīng)過分析劃出三條界線：即積水線、探水線、警戒線。探水線距積水線距離為60m，警戒線沿探水線外推50～150m。探水起點(diǎn)：由于積水范圍不可能掌握得很準(zhǔn)，因此必須在離可疑水源75～150m以外開始打鉆探水。2、探放水鉆孔布置探水鉆的超前距、幫距、孔間距、允許掘進(jìn)距離示意圖超前距為探水鉆孔終孔位置應(yīng)始終超前掘進(jìn)工作面的一段距離，一般采用20m，在厚度＜2m的中厚煤層中超前距可縮短，但不得小于8m。本設(shè)計(jì)取20m。允許掘進(jìn)距離為經(jīng)探水證實(shí)無水害威脅，可安全掘進(jìn)的長度，取20m。幫距為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，即呈扇形布置的最外側(cè)探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離，其值一般與超前距相同，有時(shí)可略比超前距小1～2m，本設(shè)計(jì)取18m。鉆孔密度(孔間距)指允許掘進(jìn)距離終點(diǎn)橫剖面上，探水鉆孔之間的間距，一般不超過3m，以免漏掉積水區(qū)，本礦取3m。（5）鉆孔數(shù)目及布置A、煤層平巷鉆孔布置主要是探巷道上幫小窯老空水，鉆孔呈半扇形布置在巷道上幫。中厚煤層一般布置3組，每組1～2個(gè)孔；厚煤層一般布置3組，每組不少于3個(gè)孔。本礦中厚煤層鉆孔布置3組，每組2個(gè)孔。中厚煤層鉆孔布置3組，每組3孔。鉆孔之間的夾角為7～15°為大夾角，1～3°為小夾角，視小窯老空的規(guī)模而定，規(guī)模大者取大夾角，規(guī)模小者取小夾角。B、煤層上山巷道鉆孔布置鉆孔呈扇形布置在巷道前方，中厚煤層一般布置5組，每組1～2個(gè)孔；厚煤層一般布置5組，每組不少于3個(gè)孔，且每組鉆孔至少有一孔見頂或底。本礦中厚煤層鉆孔布置5組，每組2個(gè)孔，中厚煤層鉆孔布