鳳凰山礦防治水的特點及措施

鳳凰山礦防治水的特點及措施鳳凰山礦防治水的特點及措施鳳凰山礦防治水的特點及措施鳳凰山礦防治水的特點及措施鳳凰山礦防治水的特點及措施鳳凰山礦1提綱鳳凰山礦礦井防治水的特點鳳凰山礦礦井防治水采取的措施提綱鳳凰山礦礦井防治水的特點2鳳凰山礦礦井防治水的特點

鳳凰山礦3#煤回采已結(jié)束，現(xiàn)全面進入下水平9#和15#煤的開采。由于歷史原因，我礦井田內(nèi)地方煤礦最多時達(dá)52座，井口129個，資源整合后我礦井田內(nèi)僅保留3座基建礦井，其余全部關(guān)閉。地方煤礦關(guān)閉后停止排水導(dǎo)致采空區(qū)積水將逐漸增多，安全生產(chǎn)面臨嚴(yán)重的水害威脅。為杜絕水害事故的發(fā)生，我礦創(chuàng)建了“防、治、排、撤、救”五位一體防治水綜合保障體系，通過有效運行實現(xiàn)了水患“可防、可控、可治”，達(dá)到了預(yù)期目的。鳳凰山礦礦井防治水的特點鳳凰山礦3#煤回采已結(jié)束，現(xiàn)全3鳳凰山礦礦井防治水的特點一、確立防治水管理理念防治水工程優(yōu)先制有疑必停、有險必撤防排水系統(tǒng)不達(dá)標(biāo)不生產(chǎn)排水能力寧過剩毋不足物探先行、鉆探驗證鳳凰山礦礦井防治水的特點一、確立防治水管理理念4鳳凰山礦礦井防治水的特點二、防治水工作程序防（預(yù)防）：基礎(chǔ)工作精細(xì)化；治（治理）：水患治理科學(xué)化；排（排水）：排水系統(tǒng)規(guī)范化；撤（撤離）：避災(zāi)撤離有序化；救（救援）：救援組織嚴(yán)密化。鳳凰山礦礦井防治水的特點二、防治水工作程序5鳳凰山礦礦井防治水的特點三、防治水組織保障

重置機構(gòu)、整章建制、完善標(biāo)準(zhǔn)，從嚴(yán)規(guī)范防治水管控流程。成立了由礦長、黨委書記任組長的防治水工作領(lǐng)導(dǎo)組，建立了以總工程師為首的技術(shù)管理體系，總工程師在礦長的領(lǐng)導(dǎo)下獨立開展防治水工作，并設(shè)有地測防治水副總配合總工程師開展工作。鳳凰山礦礦井防治水的特點三、防治水組織保障6

2010年8月礦成立專門的防治水管理機構(gòu)地質(zhì)測量部及專業(yè)探放水隊伍鉆探隊，極大地提升了鳳凰山礦防治水工作的組織保障能力。鳳凰山礦礦井防治水的特點2010年8月礦成立專門的防治水管理機構(gòu)地質(zhì)測量部及7鳳凰山礦礦井防治水的特點四、五位一體防治水綜合保障體系管控流程化系統(tǒng)規(guī)范化作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化排查日?；P凰山礦礦井防治水的特點四、五位一體防治水綜合保障體系8（一）管控流程化1、回采工作面防治水管控流程（另附）2、掘進工作面防治水管控流程（另附）3、超前探管控流程為規(guī)范超前探作業(yè)程序，強化探掘分離、異體監(jiān)督考核，我礦制定了一套完整嚴(yán)密的管控流程：超前探設(shè)計、措施業(yè)務(wù)部門會審，總工程師批準(zhǔn)→隊組上報超前探業(yè)務(wù)聯(lián)系單→鉆探隊安排施工→安監(jiān)工、跟班干部現(xiàn)場驗收→填寫探放水記錄交接單、探放水管理牌板→上井匯報調(diào)度臺、安全信息室→安監(jiān)工監(jiān)督當(dāng)班進尺、允許掘進距離→班班移交。鳳凰山礦礦井防治水的特點（一）管控流程化鳳凰山礦礦井防治水的特點9（二）系統(tǒng)規(guī)范化1、盤區(qū)排水系統(tǒng)規(guī)范：（1）盤區(qū)水倉至中央水倉至少有兩趟獨立的排水管路，且不能分接其它任何排水點。（2）新建盤區(qū)水倉必須有主、副倉，主、副倉的有效容量應(yīng)能單獨容納盤區(qū)4個小時的正常涌水量。（3）盤區(qū)水泵房兩臺水泵均具備能從任何一趟盤區(qū)排水管路向中央水倉排水的能力。（4）盤區(qū)排水管路的總排水能力必須大于盤區(qū)水泵的排水能力。鳳凰山礦礦井防治水的特點（二）系統(tǒng)規(guī)范化鳳凰山礦礦井防治水的特點102、掘進巷道排水系統(tǒng)規(guī)范：⑴掘進工作面實現(xiàn)“雙電源、雙系統(tǒng)”。⑵距掌面不超50米熱備5.5kw，距掌面不超150米冷備15kw或30kw潛水泵。⑶掘進工作面1000米以內(nèi)必須有一個容量不小于30m3集中水倉，1500米以內(nèi)兩個集中水倉，2000米以內(nèi)三個集中水倉。⑷第一個集中水倉可以使用兩臺22kw離心泵，第二個集中水倉開始必須使用45kw、75KW或132kw離心泵，集中水倉內(nèi)不允許使用潛水泵。⑸以上內(nèi)容列入防治水檢查驗收一票否決項，不達(dá)標(biāo)不生產(chǎn)。

鳳凰山礦礦井防治水的特點2、掘進巷道排水系統(tǒng)規(guī)范：鳳凰山礦礦井防治水的特點11（三）作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化

1、掘進工作面在接到業(yè)務(wù)聯(lián)系單后，安排鉆探工到現(xiàn)場施工超前探眼。要求現(xiàn)場鉆機和鉆桿擺放整齊。鳳凰山礦礦井防治水的特點（三）作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化鳳凰山礦礦井防治水的特點12（四）排查日常化根據(jù)井下給區(qū)隊劃分的責(zé)任區(qū)，確定其責(zé)任區(qū)內(nèi)的防治水職責(zé)，并且生產(chǎn)隊組均設(shè)有防治水負(fù)責(zé)人，每班設(shè)一名防治水信息員，嚴(yán)格按照排查表格規(guī)定內(nèi)容進行水患排查，一般水患每天匯報，重大隱患第一時間向調(diào)度臺匯報，在汛期堅持班班匯報，確?！爸卮笏疾贿^班，一般水患不過天”。另外，每天地測部在礦早會匯報上一天（周、月）的水情。鳳凰山礦礦井防治水的特點（四）排查日?；P凰山礦礦井防治水的特點13五、建立地質(zhì)和水害事故預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，制定預(yù)警響應(yīng)措施

見鳳煤防水字[2012]57號文《鳳凰山礦水害預(yù)警管理辦法》鳳凰山礦礦井防治水的特點五、建立地質(zhì)和水害事故預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，制定預(yù)警響應(yīng)措施鳳凰山礦礦井14一、礦井充水條件

在采礦過程中，一方面揭露破壞了含水層、隔水層和導(dǎo)水?dāng)鄬?，另一方面引起圍巖巖層移動和地表塌陷，從而產(chǎn)生地下水或地表水向井筒或巷道涌水的現(xiàn)象，稱為礦井充水。

充水水源和充水通道構(gòu)成了礦井的充水條件。

礦井充水補給的來源，稱為充水水源。水流入礦井的通路，稱為充水通道。

鳳凰山礦礦井防治水采取的措施

一、礦井充水條件

鳳凰山礦礦井防治水采取的措施

15在采掘過程中，充水水源的水直接向礦井充水的稱為直接充水水源。它的富水性和導(dǎo)水性對礦井涌水量大小起主導(dǎo)作用。間接充水水源則是需要經(jīng)過一定滲透途徑才能及礦井或直接充水含水層發(fā)生密切水力聯(lián)系的水源。通常情況下，間接充水水源及礦井之間有一定厚度的隔水層。充水水源在采掘過程中，充水水源的水直接向礦井充水的稱為直接充16分類大氣降水地表水地下水老空水分類大氣降水17（一）大氣降水從云中降落到地面上的液態(tài)水或固態(tài)水，統(tǒng)稱為大氣降水，包括雨、雪、霰、冰雹等。大氣降水

（一）大氣降水大氣降水18降水強度等級等級

24小時強度等級（mm）小雨

10中雨

10~24.9大雨

25~49.9暴雨

＞50小雪

≤2.5中雪

2.5~5.0大雪

＞5.0降水強度等級等級

24小時強度等級（mm）小雨

10中雨19鳳凰山礦位于山區(qū)，井筒口全部高于最高洪水位，自建礦以來從未出現(xiàn)地面大氣降水直接沿井筒灌入井下的情況。另外，由于本井田開采煤層蓋山厚度較大，隔水層較發(fā)育，降大到暴雨時，雨水大部分都沿河道流走，不會形成大的積水區(qū)。鳳凰山礦位于山區(qū)，井筒口全部高于最高洪水位，自建礦以20（二）地表水

分別存在于河流、湖泊、沼澤、冰川和冰蓋等地表水體中的水的總稱。鳳凰山礦井田范圍內(nèi)共有四個大的水體，分別為山耳東水庫、車渠水庫、東四義湖和柏楊坪水庫。

地表水（二）地表水地表水21井田內(nèi)大的積水區(qū)山耳東水庫東四義湖車渠水庫柏楊坪水庫井田內(nèi)大的積水區(qū)山耳東水庫22山耳東水庫：為井田內(nèi)最大的地表水體，常年積水，由于附近已沒有小礦向其排水，因此今年以來水位一直處于溢洪道以下，對鳳凰山礦生產(chǎn)無危險，我礦對所有3層煤都按規(guī)定留設(shè)有防水保護煤柱。山耳東水庫：為井田內(nèi)最大的地表水體，常年積水，由于附近已沒有23東四義湖：分為東湖和西湖，西湖積水很少，東湖一直有水，需要我礦定期向其補水。由于該湖位于3號煤露頭風(fēng)化帶上方，其積水沿巖層裂隙大量下滲并流至3318采空區(qū)內(nèi)，由此造成我礦3318必須一直出水。東四義湖：分為東湖和西湖，西湖積水很少，東湖一直有水，需要我24車渠水庫：也叫人民水庫，鳳凰山又叫水上公園，去年到今年對其進行了治理，下方鋪有隔水層。今年水庫內(nèi)存水比較少，現(xiàn)需要由工業(yè)污水處理廠補水，其對礦井安全生產(chǎn)無危險。車渠水庫：也叫人民水庫，鳳凰山又叫水上公園，去年到今年對其進25柏楊坪水庫：其積水面積較小，位于礦井的西南角，為了151304工作面的安全回采，經(jīng)協(xié)調(diào)回采前已將積水放至最低水位，通過地表觀測發(fā)現(xiàn)151304工作面回采對其基本無影響，主要是該處蓋山厚度達(dá)400米左右。柏楊坪水庫：其積水面積較小，位于礦井的西南角，為了1513026地表水向井下嚴(yán)重滲漏，汛期威脅礦井安全時，應(yīng)在漏水段進行河床鋪底或修建人工河床，也可采用河流改道的辦法。當(dāng)河谷下煤層頂?shù)装鍒杂玻珊笮纬伤轀?坑)，無條件充填或修人工河床時，應(yīng)在塌陷溝的上游外圍挖截水溝，在溝谷處修建渡槽。地形有利時，溝河可以改道。地表水向井下嚴(yán)重滲漏，汛期威脅礦井安全時，應(yīng)在漏水段進行河床27井田內(nèi)有兩條河流，分別是車渠河和四義河，全部為季節(jié)性河流，雨季才會流水，水流通暢，對井下無影響。94盤區(qū)在回采94301工作面時造成工作面上方塌陷嚴(yán)重，河水流到此處時出現(xiàn)斷流現(xiàn)象，為此在工作面回采結(jié)束后專門進行了河道疏通，確保了水流通暢。今年為了徹底治理好河道礦下?lián)芰艘淮笈Y金。井田內(nèi)有兩條河流，分別是車渠河和四義河，全部為季節(jié)性河流，雨28若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時，應(yīng)作如下處理：治理小窯、采空區(qū)的塌陷坑或巖溶塌陷坑?？筛鶕?jù)情況，分別采用圍、堵、截流、疏導(dǎo)、填土夯實及設(shè)泵站排水等措施。有泥石流災(zāi)害的礦區(qū)，應(yīng)治山治坡，植樹種草。工業(yè)場區(qū)和生活區(qū)要避開泥石流，必要時應(yīng)修建欄洪壩和疏導(dǎo)工程。在易發(fā)生滑坡和塌方處的上游，應(yīng)修建排水截流設(shè)施，下部修建檔土墻。若礦井井口、平硐硐口存在洪水威脅時，應(yīng)作如下處理：29（三）地下水是貯存于包氣帶以下地層空隙，包括巖石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水具有地域分布廣、隨時接受降水和地表水體補給、便于開采、水質(zhì)良好、徑流緩慢等特點。

地下水（三）地下水地下水30按含水層性質(zhì)分類，又分為孔隙水裂隙水巖溶水按含水層性質(zhì)分類，又分為31孔隙水：疏松巖石孔隙中的水?？紫端莾Υ嬗诘谒南邓缮⒊练e物及第三系少數(shù)膠結(jié)不良的沉積物的孔隙中的地下水。沉積物形成時期的沉積環(huán)境對于沉積物的特征影響很大，使其空間幾何形態(tài)、物質(zhì)成分、粒度以及分選程度等均具有不同的特點?？紫端菏杷蓭r石孔隙中的水?？紫端莾Υ嬗诘谒南邓缮⒊练e物及32裂隙水：賦存于堅硬、半堅硬基巖裂隙中的重力水。裂隙水的埋藏和分布具有不均一性和一定的方向性；含水層的形態(tài)多種多樣；明顯受地質(zhì)構(gòu)造的因素的控制；水動力條件比較復(fù)雜。裂隙水：賦存于堅硬、半堅硬基巖裂隙中的重力水。裂隙水的埋藏和33巖溶水：賦存于巖溶空隙中的水。水量豐富而分布不均一，在不均一之中又有相對均一的地段；含水系統(tǒng)中多重含水介質(zhì)并存，既有具統(tǒng)一水位面的含水網(wǎng)絡(luò)，又具有相對孤立的管道流；既有向排泄區(qū)的運動，又有導(dǎo)水通道及蓄水網(wǎng)絡(luò)之間的互相補排運動；水質(zhì)水量動態(tài)受巖溶發(fā)育程度的控制，在強烈發(fā)育區(qū)，動態(tài)變化大，對大氣降水或地表水的補給響應(yīng)快；巖溶水既是賦存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其賦存環(huán)境的動力，不斷促進含水空間的演化。巖溶水：賦存于巖溶空隙中的水。水量豐富而分布不均一，在不均一34承壓水：埋藏并充滿兩個穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的重力水。承壓水為靜水壓；補給區(qū)及分布區(qū)不一致；動態(tài)變化不顯著；承壓水不具有潛水那樣的自由水面，所以它的運動方式不是在重力作用下的自由流動，而是在靜水壓力的作用下，以水交替的形式進行運動。承壓水：埋藏并充滿兩個穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的重力水。承壓35地下水是煤礦開采區(qū)域內(nèi)生活用水的主要來源，鳳凰山井田范圍內(nèi)有四層含水層，但由于開采塌陷的影響，僅剩下一層奧灰含水層，在承壓區(qū)內(nèi)奧灰水對生產(chǎn)存在一定潛在危險，因此在承壓區(qū)開采需采取一些措施防范。地下水是煤礦開采區(qū)域內(nèi)生活用水的主要來源，鳳凰山井田范圍內(nèi)有36（四）老空水是指已采掘的舊巷及空洞內(nèi)，常有大量積水，稱為老空水。老空水常為礦井水災(zāi)事故的主要原因。

（四）老空水37鳳凰山礦防治水的特點及措施38老空水特點是水壓大，一旦掘透，來勢兇猛，具有很大破壞性，但是涌水持續(xù)時間短，易疏干。老空水酸度大，不能飲用，而且對井下軌道、金屬支架、鋼絲繩等金屬設(shè)備有腐蝕作用。老空水透出一般伴有有害氣體的涌出。

老空水特點是水壓大，一旦掘透，來勢兇猛，具有很大破壞39

小窯老空水一般積存時間長，水量補給差，屬于“死水”，所以有“掛紅”、酸度大、水味發(fā)澀的特點。小窯、老空水多以靜貯量為主，猶如地下水庫，一旦突水，來勢兇猛，涌水量大，破壞性強。但涌水持續(xù)時間短，易疏干。

小窯老空水一般積存時間長，水量補給差，屬于“死水”，40以上對各種充水水源分別進行了介紹。但對晉城煤業(yè)集團鳳凰山礦來說，由于歷史的原因，周邊小煤窯和老窯開采范圍較大，因此在其關(guān)閉后產(chǎn)生的積水對其開采來說是影響最大的因素，是礦井防治水的關(guān)鍵。只要采取措施到位，可以說礦井基本上就不出現(xiàn)水害事故。以上對各種充水水源分別進行了介紹。但對晉城煤業(yè)集團鳳凰山礦來41礦井充水通道決定著礦井涌水形式、涌水地點和涌水量的大小。依據(jù)充水通道的形式和對礦井涌水作用的大小，充水通道分為斷裂構(gòu)造帶（包括巖溶發(fā)育帶、天窗）、頂板和底板采動裂隙（帶）、礦井地表塌陷、巖溶陷落柱、工程充水通道（井筒、小煤窯和鉆孔）等。充水通道礦井充水通道決定著礦井涌水形式、涌水地點和涌水量的大小。依據(jù)42（五）斷裂構(gòu)造帶煤礦生產(chǎn)中遇到的各種斷裂構(gòu)造，其規(guī)模大小及水文地質(zhì)性質(zhì)不盡相同，對煤礦的充水影響各有差異。不過，國內(nèi)外煤礦的突水有90%以上是斷層和裂隙引起的。根據(jù)它們及礦井充水水源的關(guān)系，以及斷裂構(gòu)造對采礦的影響，可將斷裂構(gòu)造分為含水的、導(dǎo)水的、隔水的三類。（五）斷裂構(gòu)造帶43

鳳凰山礦在已揭露的斷裂構(gòu)造中，大部分不出水，但在15號煤掘進過程中一些地段K2頂板裂隙和裂縫出水較大，甚至錨桿（索）孔出水。例如：三水平五盤區(qū)水倉附近頂板裂隙掘進出水最大達(dá)5m3/h；155303軌道巷掘進時頂板裂縫出水最大達(dá)10m3/h；154307工作面巷道掘進過程中揭露的部分?jǐn)鄬右灿猩倭坑克?，但幾個班后就不在出水。鳳凰山礦在已揭露的斷裂構(gòu)造中，大部分不出水，但在144（六）頂板采動裂隙

回采工作面上方巖層，因其強度及距離采空區(qū)距離的不同，通常在采動條件下表現(xiàn)出不同的變形破壞特征。隨著工作面的不斷推進，在老頂跨落的同時，煤層上覆巖層的移動變形和破壞也開始了。這種破壞是直接頂板冒落、老頂裂開，向上發(fā)展為彎曲、下沉，直至地表。一般將采動破壞的頂板冒落帶、裂隙帶統(tǒng)稱為導(dǎo)水裂隙帶。

開采緩傾斜煤層，覆巖導(dǎo)水裂隙帶的高度為開采厚度的10-16倍。（六）頂板采動裂隙45鳳凰山礦井下9號煤采動后導(dǎo)水裂隙帶可到達(dá)3號煤采空區(qū)，15號煤采動后導(dǎo)水裂隙帶可到達(dá)9號煤采空區(qū)，因此對于上方采空區(qū)有積水時回采前必須對其進行打鉆放水，否則回采過程中極易造成水害事故。鳳凰山礦井下9號煤采動后導(dǎo)水裂隙帶可到達(dá)3號煤采空區(qū)46（七）底板采動裂隙采掘活動在破壞頂板的同時，同樣也破壞了底板巖層的天然受力狀態(tài)，造成煤層底板破壞，從而造成煤層及下伏含水層之間有效隔水層厚度的減小。鳳凰山礦由于底板下方不存在影響開采的含水層，所以未對其進行研究。（七）底板采動裂隙47二、采取的措施

鳳凰山礦礦井防治水采取的措施

1、物探2、鉆探3、留設(shè)防水煤（巖）柱4、閉墻上留設(shè)返水池或返水管5、加強排水及日常排查二、采取的措施

鳳凰山礦礦井防治水采取的措施

1、物探481、物探：鳳凰山礦主要采取地面瞬變電磁探測，目前已進行的區(qū)域有三水平四盤區(qū)、三水平一、二盤區(qū)，一五三盤區(qū)將在2013年開展物探工作。通過實驗可以基本判明各采空區(qū)的積水分布情況。

井下物探可以為工作面鉆探驗證提供依據(jù)，掘進工作面只有進行物探后才允許在探放水線以外實施3個鉆孔驗證。1、物探：鳳凰山礦主要采取地面瞬變電磁探測，目前已進行的區(qū)域492、鉆探：鉆探是井下主要的防治水措施。

掘進工作面：為了防治及前方積水體無計劃貫通形成水害事故，必須在物探基礎(chǔ)上使用鉆機施工2-3個鉆孔進行驗證，有水放水，積水放出后方可向前掘進。無水情況下需留足安全煤柱再向前掘進。2、鉆探：鉆探是井下主要的防治水措施。50

案例：95305進風(fēng)巷（現(xiàn)95305東工作面西側(cè)）施工過程中，地測部門調(diào)查上方興王莊煤礦曾越層由3號煤進入9號煤非法開采，及時下發(fā)了隱患通知單，機掘二隊嚴(yán)格執(zhí)行先探后掘規(guī)定，掘進70余米及興王莊九號煤層巷道探透出水，機掘二隊根據(jù)事先制定的安全措施安全通過，避免了水淹巷道事故。案例：95305進風(fēng)巷（現(xiàn)95305東工作面西側(cè)）施51

回采工作面：為了確保工作面的安全回采，工作面在回采前都將進行探放水設(shè)計及施工，分兩部分進行，一部分為同煤層探放水，主要在兩巷垂直工作面沿煤層施工探放水孔，確保工作面內(nèi)無積水。另一部分為探放上方老空區(qū)積水，兩巷掘進過程中都將在指定位置施工探放水鉆場或探放水巷，在排水系統(tǒng)到位情況下，方可進行該項工作。只有將上方積水徹底放盡后，才允許工作面進行回采。

回采工作面：為了確保工作面的安全回采，工作面在回采前52案例一：151304工作面上方為91324工作面采空區(qū)，其內(nèi)有大量積水，回采前分別在151207巷、151208巷和151304泄水巷進行了探放水，最大放水量達(dá)220m3/h，放水總量萬方。

案例一：151304工作面上方為91324工作面采空53案例二：155303工作面上方為95310工作面采空區(qū)和小窯采空區(qū)，其中95310工作面采空區(qū)內(nèi)有大量積水，回采前在其皮帶巷內(nèi)施工的兩條探放水巷內(nèi)進行了探放水，最終將其內(nèi)的大量積水進行了釋放。另外，在155303工作面切眼也進行了探放水，將其上方3號煤小窯采空區(qū)內(nèi)的積水成功放出，最大單孔出水量達(dá)100m3/h。該工作面共放水量達(dá)40萬方。案例二：155303工作面上方為95310工作面采空543、留設(shè)防水煤（巖）柱

對于大的地表水體、主要鉆孔、礦界等全部按規(guī)定留設(shè)防水煤（巖）柱對其進行保護。地表水體和主要鉆孔煤柱主要通