2011年度礦井防治水措施

礦井水災(zāi)防治措施一、礦井水文地質(zhì)情況（一）水文地質(zhì)特征30106、30107工作面所在的3-1煤層埋藏較淺，距地表50-60m左右，無地表積水、水庫及河流，本區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件簡單，滲水量小，無大的起伏。30111、30110工作面含水層分布于井田的中、西部地段，含水層段主要為中、細(xì)砂巖、粉砂巖，厚27.07～41.93m，平均厚度為34.54m，其主要含水層為3-1煤層頂板砂巖，滲透性差，富水性極弱。（二）燒變巖含水層段潛水燒變巖厚度較大，但含水厚度卻不大，富水性不強。僅有兩條落差5～15m的正斷層，斷層富水性極弱，基本不含水但導(dǎo)水，大氣降水雖為地下補給的主要來源，但因降水迅速轉(zhuǎn)為地表逕流，匯入烏蘭木倫河內(nèi)，補給量有限；各含水層滲透性差，富水性弱～極弱，燒變巖區(qū)裂隙發(fā)育，具有良好的儲水空間，但補給不足，易通過下降泉排泄，其富水性較弱。因此，本井田水文地質(zhì)條件簡單，水文地質(zhì)類型屬二類一型，即以裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。根據(jù)本區(qū)一些礦井實際揭露情況，燒變巖區(qū)域蓄水量較大，生產(chǎn)中應(yīng)引起重視。(三)小窯及老空區(qū)積水本井田內(nèi)正在回采及廢棄的小窯多，其積水情況需要進(jìn)一步查清。3-1煤層上部部分可采的2-2上煤已經(jīng)回采形成了老空區(qū)，當(dāng)回采其下的3-1煤層時，回采后3-1煤層導(dǎo)水裂縫帶高度將進(jìn)入上部老空區(qū)，若老空區(qū)有大量積水，則對3-1煤層的安全生產(chǎn)造成威脅。(四)礦井正常涌水量及最大涌水量經(jīng)查地質(zhì)報告對礦井涌水量采用大氣降水系數(shù)法、打井法、廊道法三種方法進(jìn)行計算并將結(jié)果進(jìn)行比較，預(yù)計礦井生產(chǎn)期間的正常涌水量86m3/h，最大涌水量130m3/h。設(shè)計以地質(zhì)報告為基礎(chǔ)并參照鄰近礦井實際涌水量情況，預(yù)計礦井初期生產(chǎn)期間的正常涌水量為100m3/h，最大涌水量為150m3/h。(五)地表水體本井田地表為半固定沙丘地貌，烏蘭木倫河流經(jīng)井田東緣，廟溝、車爾蓋溝、燕家溝為井田的溝溪，由西向東流入烏蘭木倫河。烏蘭木倫河年最大逕流量525m3/s，多年平均流量7.19m3/s，廟溝、車爾蓋溝、燕家溝分別分布于井田的北部、中部和南部。井田內(nèi)共有兩個水庫：東爾蓋溝水庫位于黃花界西，總庫容量24萬m3，目前壩體面臨崩塌；燕家溝內(nèi)的水庫，庫內(nèi)淤平，壩體已崩塌，無蓄水。二、水患類型及威脅程度1.水患類型礦井的水患類型為：含水層水、地表水、大氣降水、斷層水、小窯水。2.威脅程度大氣降水為地下補給的主要來源，大部分形成地表徑流而匯入烏蘭木倫河內(nèi)而流走，故補給量有限；各含水層滲透性差，富水性極弱，燒變巖區(qū)裂隙發(fā)育，具有良好的儲水空間，但補給不足，易通過下降泉排泄，其富水性較弱。但3-1煤層以上各含水層水均可滲入井下，導(dǎo)致支溝水流進(jìn)入礦坑，加大礦井充水。因此，3-1煤開采時，在燒變巖地下水的塊段，要采取措施，以防突水。特別是3-1煤層頂板垮落帶及導(dǎo)水裂隙帶已經(jīng)進(jìn)入2-2上煤，因此開采區(qū)域內(nèi)的2-2上煤老空區(qū)的積水對于3-1煤層安全生產(chǎn)的威脅較大。三、礦井水文安全條件評價本井田水文地質(zhì)條件簡單，水文地質(zhì)類型屬二類一型，即以裂隙含水層充水為主的水文地質(zhì)條件簡單的礦床。由于煤層埋藏淺，基巖覆蓋層薄。煤層開采后工作面的冒落帶或裂隙帶直接進(jìn)入沙層含水層，容易引起工作面潰水潰砂，造成工作面停產(chǎn)，因此在開采過程中，對回采工作面接近溝谷區(qū)域，應(yīng)加強監(jiān)測，必要時進(jìn)行探測。提前做好準(zhǔn)備，提高礦井排水能力。存在的主要問題:(1)開采前要查明薩拉烏素含水層-基巖頂面的富水性，以防開采時潰水、潰沙。（2）首采3-1煤層火燒區(qū)邊界線，僅用鉆探和地質(zhì)填圖控制，其邊界線僅在邊界點上達(dá)到擺動范圍要求，而控制點之間，可靠性差。(2)本井田大部分小煤礦巷道中無水，個別巷道中有積水，井田內(nèi)廢舊小窯和廢舊巷道較多，礦井積水情況不明。四、礦井水水害的防治（一）、做好水文觀測工作與礦井地質(zhì)工作1.收集地面氣象、降水量與河流水文資料，查明在開采過程中水體的分布、水量和補給、排泄條件，觀測各種水源的水壓、水位和水量以及季節(jié)的變化規(guī)律。2.礦井開拓工程位置及層位采用平硐開拓，兩條平硐均在巖層布置，井口均在工業(yè)場地，進(jìn)入3-1煤則沿3-1煤布置三條大巷；風(fēng)井布置在距主、副平硐硐口750m處的風(fēng)井場地。3.采掘工程所采取的防治水措施采取探、放水措施，掘進(jìn)工作面均配備ZDY-45型和KHYD45型探水鉆機，回采及掘進(jìn)過程中堅持“有疑必探，先探后采（掘）”的原則。在水泵房和變電所通道安設(shè)有密閉門，以保證井下發(fā)生水患時能正常排水；斷層、火燒區(qū)及井田邊界留設(shè)足夠的防水煤柱，以確保生產(chǎn)安全。（二）、防水及安全煤柱留設(shè)為確保地面建、構(gòu)筑物及工程設(shè)施和井下開采的安全，對井筒、大巷、工業(yè)場地、井田境界、村莊、水庫及河流留設(shè)了安全煤柱。1．礦井工業(yè)場地及風(fēng)井場地煤柱。礦井工業(yè)場地及風(fēng)井場地的圍護(hù)帶寬度取20m。2．井田境界煤柱。本井田境界煤柱為40m，本井田一側(cè)留設(shè)20m寬的煤柱；盤區(qū)邊界兩側(cè)各留設(shè)10m寬的煤柱。3．巷道煤柱。大巷及盤區(qū)巷道兩側(cè)均留設(shè)100m寬的煤柱。4．村莊煤柱。村莊按留設(shè)保護(hù)煤柱考慮，煤柱留設(shè)根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》規(guī)定從保護(hù)面積邊界起以移動角圈定。5．燒變巖地下水防水煤柱。本井田燒變巖厚度較大，但含水厚度卻不大，富水性不強。根據(jù)周邊一些礦井實際揭露情況，燒變巖區(qū)域蓄水量較大，為防止水患威脅，為此留設(shè)了防水煤柱。防水煤柱寬度為30m。（三）、井下探、放水措施（1）掘進(jìn)過程中嚴(yán)格做到“有疑必探，先探后掘”。(2)在接近水淹區(qū)（或情況不明井巷）、老空區(qū)、含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、可能與河流等水體相通的斷層破碎帶時，加強探水工作。(3)打開水體隔離煤柱前做好探水工作。(4)接近未封閉又可能突水的鉆孔時加強探水。(5)在采動影響范圍內(nèi)有承壓水等又存在隔水巖柱厚度不清，在接近水文復(fù)雜地段又情況不明時，加強探水。(6)在采、掘工程接近水塘或其它可能突水段時加強探水。(7)堅持做到“接近構(gòu)造前及時探水”、“先探后掘”。(8)在掘進(jìn)過程中，根據(jù)工作面變化情況，及時編制探防水預(yù)報。（9）當(dāng)預(yù)測到有小窯，老空積水時，技術(shù)部門編制詳細(xì)的探防水措施。（四）、地表水防治本礦井位于陜北黃土高原與毛烏素沙漠相接壤地帶，呈黃土梁和風(fēng)成沙丘地貌。礦井地形呈西高東低。井田河溪均為黃河水系。發(fā)源于井田西部的車爾蓋溝、燕家溝分別匯入烏蘭木倫河，其流量變化大，旱季幾乎枯竭。礦井工業(yè)場地防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按百年一遇設(shè)計；礦井井口高程按百年一遇洪水位計算，三百年一遇洪水位校核。工業(yè)場地附近烏蘭木倫河河床標(biāo)高約為+1020.00m，車爾蓋溝及燕家溝溝底標(biāo)高約為+1041.00m，工業(yè)場地最低處標(biāo)高為+1087.20m，主平硐井口標(biāo)高為+1099.887m，副平硐及預(yù)留主斜井井口標(biāo)高為+1099.198m。遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于烏蘭木倫河河床、車爾蓋溝及燕家溝溝底標(biāo)高，故工業(yè)場地不受洪水威脅。工業(yè)場地排水采用分流制排水系統(tǒng)。工業(yè)場地的生產(chǎn)、生活污廢水經(jīng)排水管道自流流至污水處理站集中進(jìn)行二級生化處理后達(dá)標(biāo)排放。井下排水由主平硐排出后，至工業(yè)場地的井下水處理站內(nèi)，經(jīng)混凝沉淀、過濾等處理，回用于補充用水及井下消防灑水。主平硐硐口至井下水處理站的排水管采用砼管，管徑DN500，管頂埋深為1.7m。五、井下防治水安全設(shè)施1.主要技術(shù)參數(shù)礦井正常涌水量：100m3/h礦井最大涌水量：150m3/h主平硐井口標(biāo)高：+1099.887m井下主排水泵房底板標(biāo)高：+1092.000m排水垂高：7.887m排水距離：約2627m2.排水系統(tǒng)井下主排水泵房及主水倉設(shè)于大巷1900-2100米處，主水泵房設(shè)有兩條通道，主排水泵房按3臺水泵2趟排水管路布置，井下涌水匯集于主水倉，30106、30107、30111、30110帶式輸送機的排水管路排至主平硐管道，然后主平硐流入副平硐進(jìn)入水倉，礦井井下排水由井下主排水泵加壓后由主平硐排出，利用余壓流至工業(yè)場地內(nèi)的井下水處理站調(diào)節(jié)池，再由泵提升至凈水器，在水泵吸水管中，加入堿式氯化鋁，其投加量為13-20mg/L，經(jīng)混合、反應(yīng)、沉淀后部分進(jìn)入過濾器過濾，剩余部分進(jìn)入復(fù)用水池，過濾器出水進(jìn)入轉(zhuǎn)輸水池，經(jīng)消毒后由井下消防灑水轉(zhuǎn)輸泵送至井下消防灑水水池。另外，在復(fù)用水池中投加ClO2消毒劑用以去除水中嗅、色及大腸菌群，然后壓力供至龍華電廠。凈水器的排泥進(jìn)入污泥池內(nèi)，由泵將泥提升至濃縮壓榨一體化污泥脫水機，在污泥脫水前加入聚丙烯酰胺，經(jīng)混合后進(jìn)入污泥脫水機。經(jīng)脫水后，污泥含水率在80%以下，然后運出廠外處置。排至地面井下水處理站進(jìn)行處理后復(fù)用。發(fā)生水患時，關(guān)閉密閉門，可保證排水系統(tǒng)的正常工作。3.主排水泵型號及臺數(shù)主排水泵選用MD155-30×2型礦用耐磨多級離心式水泵3臺，礦井正常涌水量時水泵1臺工作，1臺備用，1臺檢修，礦井最大涌水量時，2臺水泵同時工作。每臺水泵選配YB2-225M-4型隔爆電動機1臺，功率45kW，電壓660V,同步轉(zhuǎn)速1500r/min。4.排水管路趟數(shù)、規(guī)格主排水管路選用Ф219×6無縫鋼管，沿主平硐、3-1煤帶式輸送機大巷敷設(shè)2趟。礦井正常涌水量時，1趟工作，1趟備用，礦井最大涌水量時2趟同時工作。5.采掘面探、放水設(shè)備配備1、綜采面配備了兩臺15KW潛水泵備用，在工作面主運輸順槽和輔助運輸順槽均設(shè)有DN80排水管，采空區(qū)有涌水時，利用此管路將水排至副平硐水溝內(nèi)，流至水泵房，由主排泵排出。2、掘進(jìn)面配備了ZDY-750型和KHYD45型探水鉆機各一臺。各掘進(jìn)巷道均備用兩臺4KW潛水泵，設(shè)有DN80排水管一趟，發(fā)生涌水時，利用此管路可將水排至副平峒，流至水泵房，由主排泵排出。3、在開采前做好“有凝必探”的原則，必須牢固樹立安全思想，預(yù)防為主，防治結(jié)合，做好井下排水、防治水各項工作。六、探水安全技術(shù)措施1、鉆機必須安裝平穩(wěn)、牢固，使用地腳螺釘固定在專用平板車上，還應(yīng)打好頂柱連同平板車前、后、左、右固定，以免鉆機移動，影響鉆孔質(zhì)量和傷人。2、清理好巷道，保證安全撤退路線暢通無阻，必須有瓦斯檢測員在現(xiàn)場值班，發(fā)現(xiàn)有害氣體超過規(guī)定時，立即停鉆、停電、撤人，并報告調(diào)度室。3、保證排水溝暢通，并按設(shè)好水倉和排水設(shè)備，要有足夠的容量和能力。4、電源接通前，應(yīng)詳細(xì)的檢查鉆機各部件安裝是否正確，操作手把是否靈活，連接螺絲是否擰緊，潤滑系統(tǒng)是否正常。電源接通后，試車檢查，主軸轉(zhuǎn)動方向是否正確。5、空車運轉(zhuǎn)5—10分鐘，檢查各種轉(zhuǎn)動部位有無發(fā)熱現(xiàn)象，鉆機是否平穩(wěn)，待無異常情況后方可按設(shè)計眼孔位置、角度進(jìn)鉆。試車時各油路手把應(yīng)調(diào)到“0”位。6、要及時根據(jù)巖石硬度調(diào)整鉆機鉆進(jìn)速度，防止因過快，發(fā)生頂鉆和頂翻鉆機現(xiàn)象，發(fā)生意外事故。7、調(diào)壓閥不宜調(diào)得過大，使主軸轉(zhuǎn)速過快，防止出現(xiàn)夾鉆現(xiàn)象。8、搬動變速手柄時，必須先斷開離合器，待齒輪停止轉(zhuǎn)動后方可進(jìn)行掛擋，以免齒輪被打壞，并注意把手柄定位銷置于定位孔內(nèi)，以免跑擋。9、在開動回轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)動前，必須將鉆具提離孔底方可合上離合器，待運轉(zhuǎn)正常后進(jìn)行進(jìn)鉆。10、鉆機移動前應(yīng)將底座滑面擦拭干凈，并加上適量的潤滑油。11、鉆機在鉆進(jìn)過程中不允許移動操作手柄，鉆機各個操縱手柄不得同時搬到工作位置。12、在旋轉(zhuǎn)調(diào)壓手輪提高油壓時，若調(diào)壓閥發(fā)出噪音時應(yīng)使壓力稍降低，再進(jìn)行緩慢提升油壓，若噪音不斷應(yīng)停車檢查。13、鉆機各部位軸承及齒輪箱的溫度不得過熱，允許溫升為40°，如果超出此值應(yīng)停機檢查。14、鉆機在運轉(zhuǎn)過程中，如機械轉(zhuǎn)動部分發(fā)生劇烈的振動和撞擊等異常聲音，立即停車檢查原因并排除故障。15、每次打開回轉(zhuǎn)器時，都應(yīng)仔細(xì)檢查回轉(zhuǎn)器內(nèi)大小圓弧傘齒輪磨損情況，防止雜物掉進(jìn)，臺箱螺母必須擰緊以免損壞齒輪。16、鉆機的傳動部位，如電動機、皮帶輪等外部都應(yīng)加設(shè)保護(hù)罩。鉆機操作人員必須整齊利索，以免被機械絞傷。17、下班時，必須切斷鉆機電源開關(guān)、水閥門，以免閑雜人員開動電