某工作面探放水風險專項辨識評估報告

某工作面探放水風險專項辨識評估報告一、工作面概況1.8110回風順槽位于一采區(qū)3100階段三級運輸巷東，為下山掘進，該工作面地表屬丘陵區(qū)，無村莊，無常年性地表水體，雨后沖溝可有暫時流水，通過排水溝渠可排放，地面標高在+666.1－+682.4米之間，工作面地表為耕地、山坡，地面周圍無建筑物和其他設施。2.8110運輸順槽位于一采區(qū)3100階段三級運輸巷東，為下山掘進，該工作面地表屬丘陵區(qū)，無村莊，無常年性地表水體，雨后沖溝可有暫時流水，通過排水溝渠可排放，地面標高在+698－+718米之間，工作面地表為耕地、山坡，地面周圍無建筑物和其他設施。二、水文地質(zhì)情況（一）水源情況1、大氣降水及地表水井田地表河流不發(fā)育，對礦井形成充水水源的地表水體主要為大氣降水及其在溝谷中形成的短期洪水，地區(qū)年平均降水量583.9mm，豐水期為7、8、9月，雨季降水成為礦井充水的主要水源之一。2、地下水（1）第四系松散沉積物孔隙含水層主要分布于井田東北邊界附近蘆葦河河床兩側(cè)，巖性為卵石，含漂石、礫石及砂，厚度變化較大，一般在0-15m之間。含水層孔隙發(fā)育，透水性好，地下水位埋深2.0～3.0m，可直接接受大氣降水補給。單井出水量30～50m3/h，水位及水量隨季節(jié)變化較大。該含水層水為主要可采煤層3號煤層的間接充水水源。（2）二疊系上、下石盒子組砂巖裂隙含水層上、下石盒子組在區(qū)內(nèi)有部分出露，含水層巖性主要為中、粗粒砂巖。直接接受大氣降水補給，在地形適宜處以下降泉的形式排泄出地表。由于井田內(nèi)上、下石盒子組地層分布范圍小，補給來源有限，其富水性弱，據(jù)北部相鄰煤礦鉆孔抽水試驗資料，單位涌水量0.0276L/s·m，屬弱富水性含水層。為主要可采煤層3號煤層的間接充水水源。（3）二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層該含水層埋藏較深，主要巖性為中、細粒砂巖。含水層砂巖裂隙一般不發(fā)育，其富水性較弱。砂巖含水層之間有厚度不等的泥巖隔水層阻隔。據(jù)北部相鄰煤礦精查勘探水文孔抽水試驗資料，單位涌水量為0.0017-0.06L/s·m，富水性弱。根據(jù)2014年晉城煤田地質(zhì)隊抽水試驗，單位涌水量0.0498—0.1008L/s·m，富水性弱—中等。為井田內(nèi)開采3號煤層礦坑的直接充水來源。（4）奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r巖溶裂隙含水層井田區(qū)域奧陶系灰?guī)r埋深約200～300m，本次施工鉆孔揭露峰峰組及上馬家溝組厚度為286.25m，該套巖組含水層段主要位于奧陶系中統(tǒng)的上馬家溝組上部及中部地層，含水層巖性為厚層狀灰?guī)r，局部地層段巖溶、裂隙發(fā)育，巖心破碎，連通性好。根據(jù)2014年6月14日至2014年6月16日，煤田地質(zhì)隊對YS-1孔該含水層抽水試驗，單位涌水量1.22L/s·m，富水性強，本井田推測奧灰水位標高在+489m—+484m左右。井田內(nèi)3號煤層埋藏深度約57m-282m，3號煤層底板對奧陶系灰?guī)r含水層在礦區(qū)東北部帶壓，深部奧灰水為礦井開采3號煤層間接充水水源，一采區(qū)不在承壓開采區(qū)范圍內(nèi)，不受承壓水威脅。3、采空區(qū)（老窯）積水（1）井田內(nèi)采空積水本礦現(xiàn)開采3號煤層，井田內(nèi)已部分被開采。開采地段已分布多處大小不等的采空區(qū)，其中在部分采空區(qū)相對低凹處，存有不同程度積水?，F(xiàn)井田內(nèi)共12處采空區(qū)積水，合計積水面積294483㎡，積水量135775m3。（2）周邊礦井采空區(qū)（老窯）積水在本井田周邊部分煤礦在邊界鄰區(qū)分布有采空積水，共16處，合計積水面積254511㎡，積水量355477m3。（二）主要含水層依據(jù)地下水含水介質(zhì)、孔隙類型、富水性等，主要含水層自上而下可分為：第四系全新統(tǒng)松散巖孔隙含水層；二疊系碎屑巖類裂隙承壓水含水巖組；石炭系太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙承壓水含水巖組；奧陶系中統(tǒng)碳酸鹽巖類巖溶裂隙承壓水含水巖組。（三）主要隔水層太原組15號煤底部及本溪組泥巖、鋁土泥巖隔水層為15號煤層底板至峰峰組頂板，厚度10.0m，由砂質(zhì)泥巖、鋁土泥巖等塑性巖層組成，為良好的隔水層，可起到阻隔奧灰水對上層煤層開采時的充水作用。2、石炭系太原組中上部泥巖隔水層主要巖性為泥巖和砂質(zhì)泥巖，呈層狀分布于各灰?guī)r、砂巖含水層之間，是15號煤層頂板以上的主要隔水層。3、二疊系砂巖含水層層間隔水層位于下石盒子組頂部及上石盒子組中下部，由塑性鋁土泥巖、砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖等組成，若無采煤時產(chǎn)生的導水裂隙帶溝通情況下，可視為3號煤層以上的相對隔水層。三、水源分析1.8110回風順槽根據(jù)現(xiàn)有圖紙資料分析，8113回風順槽掘進時揭露的原煙河煤礦運輸大巷會延伸至8110回風順槽，8110回風順槽在573米處揭露原煤礦運輸大巷時，舊巷底板有積水流出，通過實測，原煤礦運輸大巷西南高，東北低，落差為24米。原煤礦運輸大巷在8110回風順槽揭露時底板等高線標高為551米在8110運輸順槽揭露時底板等高線標高為538米，高差為13米，判定8110運輸順槽掘頭積水為原煤礦運輸大巷砂巖裂隙水通過舊巷及聯(lián)絡巷自流，在舊巷冒落區(qū)內(nèi)積存。通過走訪原煤礦總工，原煤礦井筒砂巖裂隙水沿水溝經(jīng)過運輸大巷自流，和分析得出的結(jié)論基本相符，為砂巖裂隙水沿原煤礦運輸大巷流入8110回風順槽573米處，現(xiàn)涌水量為8m3/h。2.8110運輸順槽根據(jù)現(xiàn)有圖紙資料和地面踏勘，8110運輸順槽地表無水體，多為耕地、山坡。1月14日三班運輸順槽在補充鉆探過程中鉆孔內(nèi)有少量滲水，經(jīng)取水樣化驗，結(jié)果為砂巖水，防治水科立即制定了《限壓循環(huán)放水安全技術(shù)措施》，在距開口643米處共布置25個鉆孔進行放水作業(yè)，共放水632.5m3，1月17日該處積水明顯減小，判定該處水源為砂巖裂隙水在舊巷冒落區(qū)積存所致。在掘進至666米處時，巷道左幫距底板30cm有流水，通過取水樣化驗，結(jié)果為砂巖水，現(xiàn)涌水量為20m3/h。水情水害分析1.8110回風順槽2021年11月18日8110回風順槽掘進至478.2m處，按照《8110回風順槽探放水設計》過Q1積水區(qū)專項設計進行了探放水作業(yè)，共布置鉆孔33個，均與舊巷冒落區(qū)探透，無涌水。8110回風順槽掘進至654.2m處時，進行了探放水作業(yè)，1-11號鉆孔內(nèi)均有滲水，經(jīng)放水后，繼續(xù)向前掘進。截至2022年，共探水6次，均按照設計進行探水作業(yè)，且均與舊巷冒落區(qū)探透。從478m進入探水線至665.8m處共揭露舊巷冒落區(qū)7條，除573m處揭露的原煤礦運輸大巷和646.4m處揭露的舊巷外其余均無積水，除646.4m處揭露的舊巷外其余均冒落。2022年三班、一班，8110回風順槽（距開口665.8米處）在探水過程中共布置鉆孔33個，14-22m均與舊巷冒落區(qū)探透，鉆孔內(nèi)均有涌水，為確保安全，防治水科制定了《8110回風順槽掘進工作面限壓循環(huán)放水安全技術(shù)措施》開始疏放水，累計放水33636m3，除8110回風順槽573米處出水點仍保持8m3/h的涌水量外，掘頭已無積水。該涌水點涌水基本穩(wěn)定，現(xiàn)已將涌水引至臨時水倉進行抽排，對采掘基本無影響。2.8110運輸順槽8110運輸順槽掘進過程中不會穿越Q1積水區(qū)，從距開口616米—643米段均為冒落區(qū)。8110運輸順槽掘進至643米時，掘頭位置底板有滲水。為確保安全，防治水科制定了《8110運輸順槽掘進工作面限壓循環(huán)放水安全技術(shù)措施》于1月14日開始疏放水，共布置放水孔25個，距掘頭左幫，距底板0.15m、0.3m、0.5m、0.6m的鉆孔均有水，掘頭中部、右?guī)豌@孔僅有少量滲水。1月17日大部分放水孔已無出水，僅靠左幫位置距底板20cm左右有流水。經(jīng)1月17日副總以上會議研究決定恢復掘進。該順槽掘進至666米處時，因左幫位置有滲水，通過疏放水作業(yè)對積水進行了排放，該處涌水通過化驗，結(jié)果為砂巖水，通過3天的疏放，涌水量仍在20m3/h左右，為確保安全，公司研究決定在該處最低點建立臨時水倉，加接排水管路進行排水，現(xiàn)一臺BQS70-40-13/B潛水泵完全能滿足排水需要，因該掘進面為下山掘進，如繼續(xù)向前掘進，前方仍然會遇舊巷冒落區(qū)積水，對掘進會有一定影響，為了安全和確保采掘接替，經(jīng)會議研究決定，不再繼續(xù)向前掘進，在此處開切眼。1月15日至3月16日，該順槽累計放水29037.5m3，從3月12日開始，涌水量穩(wěn)定在20m3/h。五、地面物探8110回風順槽掘進時進入地面物探圈定的原積水區(qū)Q1，8110運輸順槽掘進時鄰近地面物探圈定的原積水區(qū)Q1，原Q1積水區(qū)積水面積94492㎡，積水量83841m3，水位標高530m。為驗證積水區(qū)積水變化情況，我公司2022年2月聘請地質(zhì)工程有限公司重新對未來3年采掘區(qū)域進行了地面物探勘查，編制了《井田東南部地面瞬變電磁勘查報告》，現(xiàn)Q1積水區(qū)積水面積3565㎡，積水量3030m3。該積水區(qū)距8110工作面計劃開切眼位置有82米防隔水煤柱。六、井下物探8110切眼及擴切工作面開切前2月25日進行了井下物探。1）8110切眼及擴切工作面迎頭超前探斜向上30°方向視電阻率剖面圖資料解釋上圖為8110切眼切眼及擴切工作面掘進頭超前探斜向上30°方向（頂板）扇形圖，從該圖分析迎頭頂板前方?jīng)]有明顯的低阻區(qū)域。2）8110切眼及擴切工作面迎頭超前探順層方向視電阻率剖面圖資料解釋上圖為8110切眼及擴切工作面掘進頭超前探順層方向扇形圖，從該圖分析迎頭順層前方?jīng)]有明顯的低阻區(qū)域。3）8110切眼及擴切工作面迎頭超前探底板斜向下30度方向視電阻率剖面圖資料解釋上圖為8110切眼及擴切工作面迎頭超前探底板斜向下30度方向扇形圖，從該圖分析迎頭底板前方?jīng)]有明顯的低阻區(qū)域。通過對物探成果進行分析，切眼方向90米范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯低阻異常區(qū)。七、排水能力8110運輸順槽、回風順槽出水點構(gòu)建有臨時水倉，安裝BQS70-40-13/B潛水排沙電泵1臺備用一臺，BQG-450/0.2氣動隔膜泵1臺備用一臺。在8110切眼及擴切工作面掘進前配備氣動水泵2臺并備用2臺，另再備用70潛水電泵2臺，3趟排水管路(2趟4寸1趟6寸)隨工作面掘進及時加接，一旦遇到積水，可以直接排出，預防積水增多影響安全生產(chǎn)。排水路線：臨時排水點→8110回風順槽臨時水倉→8110回風順槽回風繞道→3100階段三級、二級、一級回風巷→3100階段一級回風巷→三級軌道巷→二級軌道巷→一級軌道巷→中央水倉（1000m3）→主、副水泵排出地面。八、風險辨識及管控措施采用作業(yè)條件危險性評價法，對辨識出的安全風險評估結(jié)果如下表所示：序號風險地點風險描述風險類型風險評估可能性L頻率E后果C風險值D風險等級18110回風順槽出水點雨季強降雨或極端天氣情況下，大氣降水、地表水滲入含水層，井下涌水量增大，造成透水事故。水害3107210較大風險28110運輸順槽出水點雨季強降雨或極端天氣情況下，大氣降水、地表水滲入含水層，井下涌水量增大，造成透水事故。水害3107210較大風險針對我公司評估出的風險項目，按照風險等級制定相關的管控措施，具體如下：1、嚴格按照老空水“三專兩探一撤”和“四步工作法”要求，綜合采用“物探、鉆探、調(diào)查、會診”等手段，切實查明工作面周邊地表匯水、疏水、滲漏情況。2、加強對本礦周邊煤礦采空區(qū)積水的調(diào)查，并進行物探和鉆探綜合勘探，掌握老空水動態(tài)情況，堅決防范遏制水害事故發(fā)生。3、發(fā)現(xiàn)采掘工作面地表塌陷區(qū)及裂隙要及時進行填充夯實，雨季期間加強地表巡查，預防積水大量滲入井下，威脅礦井安全。4、加強觀測，探放水隊每班安排專人負責觀測出水點的水壓、水質(zhì)、水溫、水量和臨時水倉的抽水工作，根據(jù)礦井排水能力及水倉容量，控制排水泵的流量，并清理水溝等。5、探放水隊每天要安排專人對所有運行水泵、備用水泵和排水管路進行巡查，確保工作面正常排水。6、優(yōu)化排水系統(tǒng)。工作面掘進前配備氣動水泵2臺并備用2臺，另再備用70潛水電泵2臺，3趟排水管路(2趟4寸1趟6寸)隨工作面掘進及時加接，一旦遇到積水，可以直接排出，預防積水增多影響安全生產(chǎn)。7、切眼及擴切掘進工作面作業(yè)時嚴格執(zhí)行探放水作業(yè)和補充鉆探安全技術(shù)措施，每班靠工作面采幫側(cè)進行補充鉆探，以進一步查明舊巷、冒落區(qū)積水情況。8、安排專人對避災路線進行清理維護，避災路線內(nèi)不能有雜物，要時刻保持暢通無阻。并在放水現(xiàn)場準備足夠數(shù)量的堵水材料（如坑木、麻袋、木塞、木板、黃泥、棉線、鋸、斧、速凝水泥等），以便突然來壓時能及時處理。避災路線：8110切眼→8110回風順槽→8110回風順槽回風聯(lián)絡巷→3100階段三級回風巷→3100階段二級回風巷→3100階段一級回風巷→三級回風巷→二級回風巷→西翼回風巷→回風立井→地面。（執(zhí)行人員往高處撤離的原則）嚴格落實水害事故應急預案，發(fā)現(xiàn)涌水量突然增大，作業(yè)人員要立即向調(diào)度指揮中心匯報，以便及時采取措施。九、防范措施1、工作面掘進時要對地表進行巡查，特別是雨季時要對地表裂隙、塌陷坑進行回填夯實，防止大量雨水、積水滲入井下。2、8110工作面形成后要在雨季前盡快完成搬家倒面工作，回采至出水點以內(nèi)的安全位置。3、8110工作面配備BQG-450/0.2氣動隔膜泵4臺（兩用兩備），備用BQS70-40-13/B潛水排沙電泵2臺，使用兩趟（Φ108）排水管路和一趟6寸聚氨酯膠管，如