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新疆呼圖壁東溝煤炭有限責任公司煤礦防治水中長期規(guī)劃目錄TOC\o"1-2"\h\z\u一、 概況 頁東溝煤礦防治水中長期規(guī)劃(2016-2020年)水害是煤礦五大自然災害之一,在煤礦建設和生產(chǎn)過程中,經(jīng)常遇到水的危害發(fā)生孔隙水、裂隙水、巖溶水、老空水、地表水等通過斷層、采動裂隙和鉆孔等導水通道潰入井下的淹井事故,直接威脅礦工生命和國家財產(chǎn)安全,甚至造成眾多人員傷亡和經(jīng)濟上的巨大損失。為了貫徹落實好《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)定》和省、市、政府的相關《文件》規(guī)定,杜絕水害事故的發(fā)生,保障從業(yè)人員生命及財產(chǎn)的安全,結合我礦的水文地質現(xiàn)狀,特制定東溝煤礦防治水中長期規(guī)劃。概況未來5年采掘規(guī)劃未來5年回采規(guī)劃2016-2017年采煤工程計劃2017年,計劃回采2個工作面,2個工作面分別為141綜采工作面,該工作面計劃在2016年11月-2017年7月工作面回采結束,2017年7月-2017年9月完成搬家倒面工作,143綜采工作面計劃在2017年9月-2018年7月完成回采工作。2018年采煤工程計劃2018年1月繼續(xù)回采143綜采工作面預計2018年7月15日完成回采。2018年9月3日-2018年10月17日完成搬家倒面工作。計劃2018年11月13日145綜采工作面開始回采。2019年采煤工程計劃計劃2019年1月-2019年3月8日145綜采工作面繼續(xù)進行回采工作并完成回采工作。2019年3月9日-2019年4月24日完成搬家倒面工作。計劃2019年4月26日-2019年9月31日完成對142綜采工作面的回采工作。2019年10月1日-2019年11月14日完成工作面搬家倒面工作。計劃2019年11月15日-2019年12月31日對144綜采工作進行回采工作。2020年采煤工程計劃計劃2020年1月-2020年4月30日繼續(xù)完成144綜采工作面的回采工作。完成回采后計劃2020年5月1日-2020年6月15日完成工作面的搬家倒面工作,計劃2020年7月16日-2020年12月31日進行對146綜采工作面的回采工作。未來5年掘進規(guī)劃2016~2017年,掘進工作面主要施工143回風石門及B42皮帶運輸下山相連段(68m)、二區(qū)段皮帶上山(194m)、143工作面回風順槽(1533m)、143工作面切眼(178m)、+1502m軌道運輸石門(127m)、143工作面運輸順槽(1600m)、145聯(lián)絡巷及工作面回風順槽(1380m)、集中回風上山做楓橋(20m)、145工作面運輸順槽(469m),總計劃掘進進尺5569m。2018年,掘進工作面主要施工145工作面回風順槽(420m)、145工作面切眼(178m)、145工作面運輸順槽與集中回風相接段(156m)、145運輸順槽進風行人繞道(64m)、145工作面運輸順槽(1311m)、142運輸順槽開口及B42回風上山(216m)、142運輸順槽(956m)、142開切眼(178m)、142聯(lián)絡巷及工作面回風順槽(1003m)計劃掘進總進尺4482m。2019年,掘進工作面主要施工144工作面運輸順槽(976m)、144聯(lián)絡巷及144回風順槽(978m)、144工作面開切眼(178m)、146聯(lián)絡巷及146工作面回風順槽(978m)、146工作面運輸順槽(978m)、146工作面開切眼(178m),計劃掘進總進尺4266m。2020年,掘進工作面主要施工131聯(lián)絡巷及工作面回風順槽(1625m)、131石門及聯(lián)絡巷(120m)、131工作面開切眼(178m)、131工作面運輸順槽(1625m)、132聯(lián)絡巷及B3回風上山(200m)、132工作面運輸順槽(600m)、132工作面回風順槽(400m),計劃掘進總進尺4748m。水文地質概況井田位于天山北麓中山區(qū)哈拉巴斯陶特力斯嗄單面山體區(qū)段,山體走向NWW-SEE,呈帶狀分布,地層主要由侏羅系砂巖、礫巖及煤系地層組成。山北坡地形坡度15°~20°。坡面多被第四系黃土覆蓋,不利于大氣降水垂直滲入補給。山南坡巖石裸露,尤其是在中~粗粒砂巖出露地段,微地形均呈陡坎狀,不利于接受大氣降水的垂直滲入補給。在泥巖、粉砂巖裸露區(qū)段,地形坡度較大,降落于地表的雨水,易匯成暫時性地表水流,向沖溝排泄,所以,地形地貌對大氣降水的垂直入滲補給不利。礦區(qū)屬大陸性半干旱氣候,晝夜溫差大,年均氣溫5℃,7月份平均氣溫22℃,最高34℃,1月份平均氣溫-12℃,最低-30℃,6~9月份多雨,常成暴雨,每年10月降雪,次年3月底4月初消融,年平均降水量410mm,最大450mm,年平均蒸發(fā)量1800mm,最大凍土深度2m。4~5月多風,以3~5級的南風或西南風為主。總體而言氣象因素對地下水的形成有一定的補給,但不充分。井田所在區(qū)域常年性較大河流有呼圖壁河。該河發(fā)源于南部高山區(qū),由南而北沿地層傾向徑流。據(jù)呼圖壁白楊溝石門水文氣象站1982、1983、1986年提供的資料,呼圖壁河6~8月為洪水期,月平均流量28.8~72.1m3/s;1~4月為枯水期,月平均流量1.46~3.83m3/s;年平均徑流量15.26m3/s。由于井田所處的位置較高,而呼圖壁河距離井田較遠且切割較深,河流和井田地下水之間的不存在補給關系。礦區(qū)內地層主要由第四系松散巖類及侏羅系沉積碎屑巖類組成。第四系松散沉積物主要由亞粘土、亞砂土、砂礫卵石堆積而成,呈水平狀分布,而第四系砂礫卵石松散物則主要呈條帶狀沿河溝分布。侏羅系沉積碎屑巖類主要為砂巖、礫巖、粉砂巖及泥巖。地下水主要賦存于砂巖及砂礫巖的孔隙、裂隙中。由于粉砂巖、泥巖等隔水層的存在,在其下部形成層間承壓水,該承壓水具有較大的靜水壓力,當隔水頂板遭到破壞時,即以自流的形式涌出地表。上部風化帶則以裂隙、孔隙水為主。1、地形地貌、氣象及地表水特征(一)地形地貌工作區(qū)位于天山北麓中山區(qū)哈拉巴斯陶特力斯嗄單面山體區(qū)段,山體走向NWW-SEE,呈帶狀分布,地層主要由侏羅系砂巖、礫巖及煤系地層組成。山北坡地形坡度15°-20°。坡面多被第四系黃土覆蓋,不利于大氣降水垂直滲入補給。山南坡巖石裸露,尤其是在中-粗粒砂巖出露地段,微地形均呈陡坎狀,不利于接受大氣降水的垂直滲入補給。在泥巖、粉砂巖裸露區(qū)段,地形坡度較大,降落于地表的雨水,易匯成暫時性地表水流,向沖溝排泄,所以,地形地貌對大氣降水的垂直入滲補給不利。(二)氣象勘探區(qū)屬大陸性半干旱氣候,晝夜溫差大,年均氣溫5℃,7月份平均氣溫22℃,最高34℃,1月份平均氣溫-12℃,最低-30℃,6-9月份多雨,常成暴雨,每年10月降雪,次年3月底、4月初消融,年平均降水量410毫米,最大450毫米,年平均蒸發(fā)量1800毫米,最大凍土深度2米。4-5月多風,以3-5級的南風或西南風為主??傮w而言氣象因素對地下水的形成有一定的補給,但不充分。(三)地表水區(qū)內常年性較大河流有呼圖壁河。該河發(fā)源于南部高山區(qū),由南而北沿地層傾向徑流。據(jù)呼圖壁白楊溝石門水文氣象站1982、1983、1986年提供的資料,呼圖壁河6-8月為洪水期,月平均流量28.8-72.1立方米/秒;1-4月為枯水期,月平均流量1.46-3.83立方米/秒。年平均徑流量15.26立方米/秒。由于井田所處的位置較高,而呼圖壁河距離井田較遠且切割較深,河流和井田地下水之間的補給不存在。2、主要含水層(1)井田內含(隔)水層(段)的劃分依據(jù)井田內地層主要由第四系松散巖類、侏羅系沉積碎屑巖類組成,劃分的依據(jù)主要以巖性組合特征、地層富水性及地層冒落帶、導水裂隙帶作為含(隔)水層(段)的劃分依據(jù)。沉積碎屑巖的各類巖石,其單層厚度沿走向方向的變化較大,可由數(shù)厘米變化到數(shù)米,尤其以砂巖最為明顯,沿走向、傾向變化極大,因此只能以較大的巖性段來劃分含(隔)水層(段)。將泥巖等細顆粒巖石劃分為相對隔水層,而將粗砂巖、礫巖等巖石劃分成含水層。(2)井田含(隔)水層特征根據(jù)上述劃分依據(jù)與說明,井田共劃分了六個含(隔)水層(段),如表3-2-1所示。3-2-1井田含(隔)水層(段)劃分一覽表地層代號含(隔)水層(段)編號含(隔)水層(段)名稱Q4dlⅠ第四系全新統(tǒng)坡積透水不含水層Q4palⅡ第四系全新統(tǒng)洪沖積孔隙潛水含水層J2tⅢ中侏羅統(tǒng)頭屯河組裂隙孔隙含水層J2xⅣ中侏羅統(tǒng)西山窯組裂隙孔隙含水層J1sⅤ下侏羅統(tǒng)三工河組相對隔水層Ⅵ燒變巖裂隙潛水含水層1)第四系全新統(tǒng)坡積透水不含水層(Ⅰ)主要分布在井田內的山坡及沖溝兩側,由黃土、砂、腐質土組成,由于此層分布位置較高,雖透水性較好,但不具儲水條件,為透水不含水層。2)第四系全新統(tǒng)洪沖積孔隙潛水含水層(Ⅱ)主要分布于從井田穿過的東溝河、干溝河床兩岸,由沖洪積礫石、卵石、砂礫組成,分選性差。地下水以孔隙潛水的形式賦存于沖洪積層中,主要接受河溝河水的滲漏補給,次為大氣降水(雪融水)的補給,為孔隙潛水含水層。3)中侏羅統(tǒng)頭屯河組裂隙孔隙含水層(Ⅲ)主要分布在井田以北,平行不整合于西山窯組之上,由粗砂巖、細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖、泥巖組成。根據(jù)冒落帶及導水裂隙帶發(fā)育高度計算結果,為間接充水含水層。4)中侏羅統(tǒng)西山窯組裂隙孔隙含水層(Ⅳ)出露于井田的中南部,地層巖性主要由粗砂巖、細砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、泥巖及煤組成,含水層與隔水層以互層的形式組成。其中隔水層巖性主要以泥巖、泥質粉砂巖為主,而含水層巖性主要以粗砂巖、砂礫巖為主。根據(jù)冒落帶及導水裂縫帶發(fā)育高度計算結果,為直接充水含水層。5)下侏羅統(tǒng)三工河組相對隔水層(Ⅴ)僅在井田的東北部及東南部少量出露,整合于西山窯組地層之下。該層厚度1.58~19.18m。據(jù)區(qū)域水文地質資料,此地層巖性主要以泥巖、泥質粉砂巖夾少量粗砂巖組成,按其巖性組合將其劃分為相對隔水層。由于此層位于西山窯組地層之下,在一定程度上阻隔了從南部運移而來的地下水。6)燒變巖裂隙潛水含水層(Ⅵ)在井田南部沿煤層露頭的延展方向以紅色彎曲帶狀展布。巖石因煤層火燒受到烘烤而變形,裂隙發(fā)育,受大氣降水(雪融水)的補給形成燒變巖裂隙潛水。各煤層古火燒深部最低位于+1628m水平,火燒區(qū)位于煤層淺部露頭區(qū),B1、B2、B3、B41、B42煤層在地表不同程度的發(fā)生了火燒。(3)地下水與地表水及各含水層間的水力聯(lián)系井田內地勢南高北低,東溝河水自西南部從井田穿過,干溝河自東北部從井田穿過。河溝水主要接受井田南部的雪山雪融水的補給,其次為大氣降水。干溝河水為季節(jié)性水,每年5~11月份河溝內有水流,12月至次年4月,河溝干涸。由于其流向與地層走向相交,在順地勢流淌過程中侵蝕切割地層,并通過地表風化、構造裂隙向下補給。同時河溝水亦順地層滲漏或側向補給,形成河溝兩側的第四系孔隙潛水,河溝兩岸的孔隙潛水再滲透補給地下,從而形成微承壓水。另外暫時性地表水流在順河溝往下游宣泄時具有時間短、速度快的特點,對地下水的補給主要體現(xiàn)在瞬間補給,故地表水與地下水的之間存在一定的水力聯(lián)系。主要接受河溝水、大氣降水補給而形成的侏羅系西山窯組孔隙裂隙含水層,所在的位置處于三工河組地層之上,區(qū)域上三工河組地層為相對隔水層,它有效地隔阻了從區(qū)域南部運移而來的地下水,這樣使得本來接受補給有限且富水性較弱的西山窯組地層與井田內的其它含水層之間的水力聯(lián)系不甚密切。據(jù)抽水試驗結果,單位涌水量(q)為0.00754~0.210L/s·m,滲透系數(shù)(K)為0.00581~0.255m/d,可知西山窯組含水層富水性弱到中等,透水性弱。由此可說明井田內賦煤地層富水性弱到中等,從而進一步說明各含水層之間的水力聯(lián)系不密切。隨著井田南部礦井的進一步開發(fā),礦井疏干排水的不斷進行,各含水層之間的水力聯(lián)系將逐漸減弱。據(jù)水樣的分析成果及石梯子西溝勘探中西溝河水資料,西溝河水的水化學類型為HCO3·SO4-Ca型,而井田中侏羅統(tǒng)西山窯組地層承壓水的水化學類型有HCO3-Na、SO4·HCO3-Na型,由此可進一步說明地下水與地表水之間存在一定的水力聯(lián)系。二、地下水的補給逕流、排泄條件井田地下水的補給主要有兩方面:一是雪融水形成的河溝水、大氣降水通過地表風化、構造裂隙入滲補給地下水;二是位于井田南部較高位置的火燒積水(界外)通過下伏侏羅系煤系地層的構造、風化裂隙順層補給侏羅系煤系地層承壓水。在東溝水自東南向西北運移的過程中,便可通過煤系地層進入到低于東溝水平的巷道中。從井下觀察的情況,水從煤層頂?shù)装宓奈恢靡缘巍⒘艿姆绞竭M入到水倉或順井下巷道流出礦井。由此說明了井田地下水與地表水之間的關系,地下水的補給主要源于東溝河水。另外,在井田南界外分布有古火燒區(qū),巷道在西翼掘進過程中遇到過火燒。而東溝水、大氣降水在通過孔隙裂隙比較發(fā)育的火燒層時,在火燒層內蓄集了一定量的火燒積水。因此,火燒積水則成為井田地下水的另一主要補給源。賦存于東溝兩側的第四系松散洪沖積物,孔隙發(fā)育,接受東溝水的補給形成第四系潛水,其運移速度快,徑流通暢;而煤系地層地下水由于地層泥質充填較多,加之巖石孔隙、裂隙不甚發(fā)育,煤系地層地下水運移相比潛水遲緩,反映到水化學特征上,則表現(xiàn)為承壓水水質相比潛水水質較差。地下水徑流的過程也是地下水不斷排泄的過程。根據(jù)ZK203、ZK402孔靜止水位觀測的情況,結合井田的地勢特征,井田地下水的徑流方向是由東南往西北。井田地下水在徑流排泄的過程中,井田內的干溝、東溝河是排泄通道。礦井生產(chǎn)的疏干排水將是地下水排泄的主要方式之一。1、水文地質類型根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》中關于煤礦水文地質類型劃分標準,東溝煤礦水文地質情況分析如下:(1)受采掘破壞或影響的含水層及水體井田位于低山區(qū),地形切割強烈,沖溝發(fā)育,區(qū)內氣候干燥,降雨量小于蒸發(fā)量,屬于大氣降水缺乏區(qū)。據(jù)抽水試驗結果,西山窯組含水層單位涌水量(q)為0.00754~0.210L/s·m,滲透系數(shù)(K)為0.00581~0.255m/d,其富水性為弱~中等,透水性弱,各含水層之間的水力聯(lián)系不密切。隨著井田南部礦井的進一步開采,礦井疏干排水的不斷進行,各含水層之間的水力聯(lián)系將逐漸減弱。按照《煤礦防治水規(guī)定》第一類分類依據(jù),井田內煤層受采掘破壞或影響的含水層為中等類型。(2)礦井及周邊老空水分布狀況煤層開采后形成采空區(qū),其內積有一定數(shù)量的地下水。本礦井老空區(qū)位于井田南部區(qū)域,新開采工作面位于老空區(qū)下部,因此老空區(qū)積水對礦床的充水具有一定的影響。老空區(qū)位于井田南部區(qū)域,其位置、范圍、積水量都清楚。按照《煤礦防治水規(guī)定》第二類分類依據(jù),井田及周邊老空水分布狀況屬中等類型。(3)礦井涌水量采用面積比擬法計算的礦井開采一水平+1450m水平礦井正常涌水量為184.65m3/h(4431.7m3/d),其最大涌水量按正常涌水量的1.5倍考慮,即276.975m3/h(6647.4m3/d)。按照《煤礦防治水規(guī)定》第三類分類依據(jù),煤礦開采時礦井涌水量屬復雜類型。(4)突水量由于礦井原小窯開采期間管理水平薄弱,排水能力差,無探放水設備,造成礦井多次發(fā)生透水事故。在近5年開采過程中,無突水事故。按照《煤礦防治水規(guī)定》第四類分類依據(jù),井田突水量屬中等類型。(5)開采受水害影響程度隨著開采及煤層的掘進,煤層頂、底板砂巖水逐漸被疏降,因此頂?shù)装迳皫r對煤層開采影響不大,不會威脅礦井安全。淋水及涌水水量較小,不會造成采區(qū)淹沒等嚴重事故,不會影響以后的采掘活動。按照《煤礦防治水規(guī)定》第五類分類依據(jù),煤礦開采受水害影響程度屬簡單型。(6)防治水工作難易程度火燒層中燒變巖裂隙水和廢井積水將是礦床充水的主要因素之一。井田南界外的B1、B2、B3、B41、B42煤層地表發(fā)生火燒,火燒呈條帶狀展布,巖石受烘烤或燒變后形成燒變巖,其孔隙、裂隙發(fā)育,易接受東溝河河水、大氣降水的補給而形成燒變巖裂隙水。位于井田西南部的火燒區(qū)在汛期受東溝河河水補給而蓄集了一定量的火燒區(qū)積水。因此在井田西南部采掘時,一旦生產(chǎn)井巷道與火燒區(qū)溝通,可能發(fā)生突水事故而影響礦井生產(chǎn)及人員安全。鑒于以上情況,本井田在對靠近9萬噸/年井田及西南部火燒區(qū)進行采掘工程時,需要對上部采空區(qū)的范圍及積水情況進行更加細致的探放水工作,開采活動中做好物探和鉆探的超前探測工作,對老窯采空區(qū)做好提前疏放水工作。按照《煤礦防治水規(guī)定》第六類分類依據(jù),防治水工作簡單或易于進行,屬中等類型。綜上所述,根據(jù)水文地質類型劃分依據(jù)就高不就低的原則,本井田礦井水文地質類型劃分為復雜類型。礦井充水因素分析(1)現(xiàn)有生產(chǎn)井的充水情況從井下觀測可見,水從煤層的裂隙中點滴狀流出,個別地段呈股狀流出。根據(jù)水文觀測臺賬資料顯示:該生產(chǎn)井涌水量約為90~105.7m3/h。(2)礦床充水因素分析礦床充水的主要因素為地層巖性、構造、火燒層、河溝水、大氣降水及暫時性地表水流,現(xiàn)分述如下:1)地層巖性侏羅系地層多以粗細相間的形式出現(xiàn),且以細顆粒的巖石居多。據(jù)鉆孔控制的情況,粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、細砂巖等巖石在整個控制到的侏羅系地層中所占比例較大。通過ZK203、ZK402鉆孔抽水試驗的結果:單位涌水量(q)為0.00754~0.210L/s·m,滲透系數(shù)(K)為0.00581~0.255m/d,由此可進一步說明侏羅系賦煤地層巖性是本井田礦床充水的重要因素之一。2)構造井田地層向北傾斜,產(chǎn)狀平緩,為一緩傾單斜構造,無大的斷層出露,僅在井田東北角有一斷層出露,但對井田煤層回采影響較小。因此,構造不是井田礦床開拓時的主要充水因素。3)火燒層井田南界外的B1、B2、B3、B41、B42煤層地表附近發(fā)生火燒,火燒呈條帶狀展布,巖石受烘烤或燒變后形成燒變巖,其孔隙、裂隙發(fā)育,易接受東溝河水、大氣降水的補給而形成燒變巖裂隙潛水。西南部分布在井田南界附近的火燒層,其所在的位置有季節(jié)性的東溝水通過,河水的補給使得火燒層中蓄集了一定量的火燒積水。通過鄰區(qū)石梯子西溝煤礦生產(chǎn)井實際調查的情況,石梯子西溝井田目前開采的B2、B42煤層,其開采水平多在1570~1600m水平之間,其地勢相對較高,且靠近火燒的部位,井下疏排的地下水多為火燒層中的積水。4)河溝水井田內有兩條河溝,干溝和東溝河。干溝為季節(jié)性河流,受南部雪山融雪水和大氣降水的補給,每年5~11月有溪水流動。東溝河為一條常年性地表徑流。井田地層近東西向展布,河溝水在由南向北徑流的過程中,切割地層并通過地表的風化、構造裂隙補給地下,因此河溝水是礦床充水的重要因素之一。5)大氣降水中侏羅統(tǒng)西山窯組(J2x)為一套以湖沼相為主夾有河流相、河湖三角洲相的含煤碎屑沉積巖。泥巖、粉砂巖等細顆粒的巖石柔軟但不透水,在地表經(jīng)風化后,易形成較大的坡度;而砂巖堅硬且厚度大,地表以陡坎狀出露,接受降水面積較小,大氣降水易形成表流。在本井田內地形地貌就是以溝壑相間的形式出現(xiàn),且落差較大,因此礦床對接受大氣降水補給不利。6)暫時性地表水流暫時性地表水流具有時間短,流量大之特點,對地層滲透補給不利。在礦井生產(chǎn)期間,應加強觀測,掌握洪流周期與徑流途徑。(3)礦床充水途徑1)井田內各煤層主要受西山窯組孔隙裂隙含水層直接充水。當煤層開采到一定深度時,煤層間的巖層必然造成坍塌、陷落,致使各含水層相互連通,形成一個直接充水的含水段。2)當?shù)V井的地下水位降至河水位以下時,將產(chǎn)生河水補給地下水的情況。這種補給方式是根據(jù)地層滲透性緩慢進行補給,不存在直接通道和直接灌入。3)由于井田煤系地層產(chǎn)狀平緩,采煤過程中將形成大面積采空區(qū),將有可能出現(xiàn)暫時性地表洪流直接灌入礦井。因此,必須選擇合適的井口位置并采用最有效的開采方式,避免大面積陷落區(qū)的形成,設計須考慮防止洪流灌入塌陷區(qū)。另井田南部老窯積水情況不明,老窯積水可能對礦床充水有影響,在開采到該位置時應采取一定的技術措施,以預防突水等事故的發(fā)生。4)井田南界附近的火燒層與東溝河相交,河水在徑流過程中可通過孔隙、裂隙發(fā)育的火燒層蓄集大量的火燒積水。因此,火燒層將是井田南部礦床充水的重要途徑之一。礦井主要水害因素分析井田煤田地質勘查程度較高,煤層穩(wěn)定,屬簡單構造類型。井田內有兩條河溝,干溝和東溝,水文地質條件為簡單-中等。目前礦井正在建井階段。據(jù)礦井90萬t/a基建計劃部署,對礦井受水害影響程度進行分析評價。(1)地表水因素分析井田內有兩條河流,既干溝河和東溝河。受南部雪山融雪水和大氣降水的補給,東溝河為整年長流河,干溝河為季節(jié)性長流河,每年5~11月有河水流動。井田地層近東西向展布,河溝水在由南向北徑流的過程中,切割地層并通過地表的風化、構造裂隙補給地下,因此河溝水是礦床充水的重要因素之一。綜上分析,地表水(河流)是影響礦井開采的間接因素。(2)采空區(qū)積水因素分析據(jù)礦井以往水文地質資料,井田內共有5處采空區(qū)別為B3采空區(qū)(2處)、B42采空區(qū)(1處)、B2煤層采空區(qū)(2處),根據(jù)《東溝煤礦地質補堪報告》及水文地質技術人員實測水文數(shù)據(jù)分析上述采空區(qū)運輸巷均能具備自然泄水條件,涌水通過老井井巷工程匯入B2煤層導水巷最終進入井底車場水倉。因此采空區(qū)內存在積水情況不大,但是不能排除局部低洼儲存在積水可能性,目前上述采空區(qū)涌水量約為68m3/h,對141首采工作面回采工作存在一定的影響。141首采工作面已在進行回采工作,回采過程中已形成小面積的采空區(qū)可能存在少量的積水對以后143工作面回風順槽的掘進施工產(chǎn)生一定的不良影響。(3)頂板砂巖裂隙水因素分析煤層上部賦存砂巖裂隙水富水性弱—中等,局部裂隙發(fā)育范圍富水相對集中。井田范圍內煤層主要分布于下侏羅統(tǒng)西山窯組下段,其上部地層巖性主要為泥巖、砂巖及礫巖等。在砂巖內存有一定量的孔隙水,有可能在受采掘影響下砂巖孔隙水會通過裂隙、孔隙等導水通道進入采掘工作面從而會采掘作業(yè)造成一定的危害。(4)火燒區(qū)積水因素分析據(jù)新疆煤炭設計院編寫《90萬噸/年初步設計》,井田南界外的B1、B2、B3、B41、B42煤層地表附近發(fā)生火燒,火燒呈條帶狀展布,巖石受烘烤或燒變后形成燒變巖,其孔隙、裂隙發(fā)育,易接受東溝河水、大氣降水的補給而形成燒變巖裂隙潛水。西南部分布在井田南界附近的火燒層,其所在的位置有季節(jié)性的東溝水通過,河水的補給使得火燒層中蓄集了大量的火燒積水。通過鄰區(qū)石梯子西溝煤礦生產(chǎn)井實際調查的情況,石梯子西溝井田目前開采的B2、B42煤層,其開采水平多在+1570m~+1600m水平之間,其地勢相對較高,且靠近火燒的部位,井下疏排的地下水多為火燒層中的積水。根據(jù)礦方調查和所提供地質資料,整體火燒面積約為1.25km2,各煤層古火燒深部邊界在東溝河谷較淺,結合2016年新疆地礦局第九地質大隊編制的《東溝煤礦補充勘探地質報告》可知各煤層火燒區(qū)深度及底界。B42煤層+1586水平以西巷道進行探巷施工時,回風巷上部發(fā)現(xiàn)火燒帶煤層(目前已在采空區(qū)內),涌水量較小,未發(fā)生突水事故;在B2煤層+1643回風巷上部進行探巷施工時,在60-70m段發(fā)現(xiàn)火燒區(qū),涌水量較小,未發(fā)生突水事故。依據(jù)上述勘探成果及老窯生產(chǎn)活動分析,各煤層古火燒深部最低位于+1628m水平,火燒區(qū)位于煤層淺部露頭區(qū)。井田范圍內西翼部分火燒區(qū)已經(jīng)被采掘工程實際揭露,火燒區(qū)與采空區(qū)聯(lián)通,采掘工程控制范圍內的火燒區(qū)積水通過采空區(qū)匯入B2煤層導水巷排至井底水倉,最終排出礦井。礦井接續(xù)采掘工程據(jù)火燒區(qū)距離越來越遠,因此火燒區(qū)積水對礦井西翼生產(chǎn)活動無直接影響。(5)未來5年可能存在的老鉆孔水害因素分析據(jù)烏魯木齊第九地質大隊提交《新疆準南煤田呼圖壁縣石梯子東溝煤礦地質勘探報告》、《新疆準南煤田呼圖壁縣石梯子東溝煤礦補充地質勘探報告》評述資料,本井田內的水文地質鉆孔及勘探鉆孔無封孔不良的。但是在生產(chǎn)過程中水可通過鉆孔溝通煤層頂?shù)装搴畬拥娜霛B和灌入,影響煤層正常開采,因此在采掘工作面如過鉆孔時應提前40米向采掘隊發(fā)出通知采取相應的防范措施。未來5年回采工作面會遇見7個鉆孔:ZK202、ZK301、ZK302、ZK401、ZK402、ZK502、ZK503等7個鉆孔。現(xiàn)有防治水狀況現(xiàn)有防治水狀況防治水機構及專業(yè)人員配備礦地測防治水機構齊全,制度健全。礦成立了防治水工作領導小組:由總工程師任組長,地測副總任副組長,并設有地測副總;下設防治水辦公室于地測防治水科。明確了礦長是防治水工作的第一責任者,總工程師對防治水工作負技術責任。建立健全了各種防治水規(guī)章制度、強化了礦井水文地質基礎資料管理。初步建了礦井地測防治水保障體系,包括機構、規(guī)章制度、人員、裝備、資金等保障體系。礦設立了地測科和專職探放水隊伍。探放水隊的具體業(yè)務由地測科管理,地測科科室人員有科長、地質技術員、水文技術員、測量技術員4名管理人員。探放水隊設隊長、副隊長2人、技術員2人、鉆探工3人。配備了探水鉆機,礦井現(xiàn)有三臺礦用坑道探水鉆機分別為配備1臺ZLJ-650探放水鉆機、1臺ZDY-1200S探放水鉆機,1臺ZYJ-820/200架柱式液壓回轉鉆機,要求終孔直徑不大于75(mm),鉆進深度不小于150m。比較實用的鉆機廠家有水利部杭州鉆探設備廠、西安煤炭科學研究院、重慶煤炭科學研究院、石家莊鉆探設備廠、山東鉆探設備廠、河南鉆探設備廠等鉆機廠家均能滿足井下探放水的需要。礦井防治水工作實現(xiàn)了“三?!保杭夹g人員專業(yè)化、專業(yè)探放水隊伍、專用探放水設備;滿足探放水需要。防治水裝備為了滿足防治水工作的需求,按照《煤礦防治水規(guī)定》提取防治水安全經(jīng)費,購置一定量設備。我購置的礦探放水鉆機有ZLJ-650鉆機2臺、ZDY-1200s鉆機1臺;1臺ZYJ-820/200架柱式液壓回轉鉆機,其中有3臺專用鉆機為完好設備,1臺需要維修,其額定探查距200m以上。探放水設備基本能夠滿足防治水需要,防治水裝備見下表所示。東溝煤礦防治水裝備表設備名稱型號購買時間鉆探長度生產(chǎn)廠家數(shù)量備注探水鉆ZDY-1200S2015.7200m石家莊中煤制造1臺探水鉆ZLJ-6502013.6200m石家莊凱達制造1臺探水鉆ZLJ-650A2012.4200m石家莊凱達制造1臺需維修探水鉆ZYJ-820/2002016.12200m河北啟睿機械制造1臺防治水綜合治理工作防治水工作始終執(zhí)行新疆省防治水管理規(guī)定及《煤礦防治水規(guī)定》堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則,執(zhí)行“物探先行、鉆探驗證”的綜合探測手段。對采掘工作面及時超前物探,鉆探探測,嚴把探放水設計、施工、驗收、確認、移交等五關。排水系統(tǒng)水倉環(huán)繞+1450m水平井底車場布置,有主倉和副倉,當一個水倉清理時,另一個水倉能正常使用。礦井一水平正常涌水量為500m3/h,按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定水倉所需的有效容量為Q=8×500=4000m3。設計水倉凈寬5m,凈斷面14.91m2。主水倉總長度450m,按利用系數(shù)0.8,計算有效容量為5368m3;副水倉總長度340m,按利用系數(shù)0.8,計算有效容量為4055m3。礦井+1450m水平排水系統(tǒng)采用集中排水系統(tǒng)。水泵房設于+1450m水平。排水管由泵房經(jīng)管子道沿副斜井井筒敷設至地面預沉調節(jié)池。副斜井井口標高+1551.5m,井底標高+1450m,垂高101.5m,井筒傾角18°,井筒斜長329m。選用選用3臺MD1250-80×2/G型礦用耐磨多級離心泵。每臺水泵配YB25004-4型(800kW、10kV、1488r/min)防爆電機。正常涌水期:水泵1臺工作,1臺備用,1臺檢修。最大涌水期:2臺水泵工作,1臺備用及檢修。排水管路敷設2趟Φ480×10mm的無縫鋼管。正常涌水期:排水管路1趟工作,1趟備用。最大涌水期:2趟排水管路同時工作。煤礦抗災強排水系統(tǒng):設計選用2臺BQ725-159/6-500/W-S礦用隔爆型潛水電泵。每臺潛水電泵的額定流量725m3/h,額定揚程159m,配用電動機功率:500kW,電壓:10kV,轉速:1480r/min。2臺潛水電泵布置于+1450m水平泵房內。排水管路另敷設2趟Φ325×10mm的無縫鋼管。1臺潛水電泵配1趟管路組合。采掘工作面低洼點設臨時水倉,留設自然排水溝,或預設排水管路,配備相應的排水風泵或淺水泵抽至排水管路。井下水排至工廣礦井污水處理車間經(jīng)處理達標后,部分作為礦工業(yè)用水,部分排放入地表河流。主要問題1、按照《煤礦安全規(guī)程》286條“礦井應當對主要含水層水位進行觀測”要求,需要委托有資質的單位上專業(yè)施工設備科學的施工我礦主要含水層的水位長期動態(tài)觀測孔,即從井下施工貫穿從B2到B4煤頂板含水層的水文地質鉆孔,進行長期水位觀測,以達到掌握含水層對于采掘的影響程度及較為準確的水文資料。2、按照《煤礦安全規(guī)程》286條“煤層頂板存在富水性中等及以上含水層或者其它水體威脅時,應當實測垮落帶、導水裂隙帶高度,進行專項設計,確定防隔水煤柱尺寸?!币?,需要委托有資質的單位利用專業(yè)的儀器設備科學的對我礦首采工作面垮落帶及導水裂隙發(fā)育高度要進行實測。3、按照《自治區(qū)煤礦安全質量標準化基本要求及評分辦法》“防治水工程-系統(tǒng)建立-水文地質條件復雜、極復雜的礦井建立水文動態(tài)觀測系統(tǒng)”要求,需在礦井各主要部位安設礦井水文動態(tài)觀測系統(tǒng),從而使我礦的水文動態(tài)觀測工作達到科學精準。4、按照《煤礦安全規(guī)程》318條“采掘工作面超前探放水應當采用鉆探方法,同時配合物探、化探等其他方法查清采掘工作面及周邊老空水、含水層富水性以及地質構造等情況”、《防治水規(guī)定》35條“井下水文地質勘探應當采用井下物探、鉆探、監(jiān)測、測試等手段”及《自治區(qū)煤礦安全質量標準化基本要求及評分辦法》“防治水-裝備-地質工作至少采用一種有效的物探手段”要求,需購置一臺物探設備,依據(jù)鉆探和物探相結合的探放水規(guī)定,達到安全可靠的探水目的。防治水工作指導思想、目標、原則指導思想堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則,執(zhí)行“物探先行、鉆探驗證”的綜合探測手段,落實“防、堵、疏、排、截”綜合治理措施,著力構建“探測超前、預報準確、防治科學、管理到位”的煤礦防治水保障體系,確保煤礦安全生產(chǎn)。目標建立完善的地測防治水保障體系。杜絕水害傷亡事故的發(fā)生。

礦井防治水安全質量標準化達自治區(qū)二級水平。原則與思路根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《礦井水文地質規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)定》等相關技術規(guī)范的要求,結合井田地質、水文地質條件和防治水工作現(xiàn)狀,本礦防治水工作應該遵循以下原則:堅持“預測預報、有掘必探,先探后掘,先治后采”的防治水原則,堅持“物探先行,化探跟進,鉆探驗證”綜合探測手段。以基礎水文地質工作為平臺,井上探查手段以物探為主,鉆探為輔;井下探測手段物探先行,鉆探驗證。以地下水信息監(jiān)測為基礎,建立礦井水害水情實時監(jiān)測體系,建立礦井水文動態(tài)觀測系統(tǒng)。B42煤層頂板砂巖裂隙水的防治以合理探查疏放為主。探測和監(jiān)控相結合,合理避讓,防治小窯采空水突出。防治水工程與礦井采掘工程相結合,防治水工程方案優(yōu)化與經(jīng)濟效益相結合,選擇經(jīng)濟有效、對礦井生產(chǎn)進度影響較小的防治水工程技術。防治水規(guī)劃地表防治水規(guī)劃地表水的綜合治理,加強對井田內地表低洼區(qū)和段易積水部位的工程治理及井下防隔水煤柱的留設,必須經(jīng)常檢查礦區(qū)地表是否存在導水裂隙或其它導水通道,如發(fā)現(xiàn)裂隙及其它導水通道,應及時將其回填密實;通過對地表裂縫進行填埋處理,減緩雨季降水進入礦區(qū)的速度和水量,并對井田內的河溝進行全面調查。查明河溝、煤層露頭滲漏、河床塌陷等,雨季加強地表河流和地表積水區(qū)及塌陷區(qū)的巡查工作,發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施,確保礦井安全。(1)井田范圍內東溝河是一條常年性地表徑流,因此在布置工作面時要留設河保護煤柱:根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規(guī)程》的第85條規(guī)定要求,按照類似開采條件下煤層頂板移動情況,東溝河河床保護范圍取30m,然后按表土層移動角45°,巖石移動角γ=70°,β=γ-0.5α(α為煤層傾角),δ=70°圈定保護煤柱。(2)東溝河徑流量較大,5~9月汛期水流量較大。因此:1)汛期每次降大到暴雨時和降雨后,必須指派專人檢查開采區(qū)及附近地面有無導水裂縫或其它導水通道。發(fā)現(xiàn)漏水情況,必須及時采取措施,嚴防向井下漏(灌)水。2)嚴禁將矸石、爐渣、垃圾等雜物堆放在山體水急泄可能沖刷到的地段。3)每年汛期前必須疏通主斜井周圍和工業(yè)場地排水溝渠。4)工業(yè)場地、生產(chǎn)場所及生活區(qū),受山洪威脅時,須沿場地邊坡底、場地道路一側設置排水溝,將山洪及場地內匯水有序的引入場外溝谷中,對零星地段采用自然坡度將水引出場外。5)對有滑坡的地段,應及時設置警標,禁止人員通行,并采取人工砌墻、防滑塌等措施加強“雨季”三防工作。煤礦企業(yè)要建立防范暴雨的預報、預警、預防和應急救援工作機制,建立雨季巡視制度和停工撤人制度,進行隱患排查和專項整治,消除隱患?!坝昙尽逼陂g應對礦井雙回路供電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)及排水設備、設施等進行全面檢查,確保系統(tǒng)、設備完好可靠,并對井田內河道以及排水設施進行徹底清挖、疏通,必要時對其進行加固;嚴禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、河流可能沖刷到的地段,嚴禁侵占河道,保障河道的暢通。井下防治水規(guī)劃建立完善的排水系統(tǒng)和應急措施在井下保證排水設備正常運作,主水泵必須保持完好,要定期檢修;礦井生產(chǎn)過程中要經(jīng)常檢查、核定礦井各個排水點排水系統(tǒng)的排水能力,確保排水系統(tǒng)暢通。特別是“雨季”期間,井下也要做到及時清淤,及時清挖水倉,保持主、副水倉的最大容積,并能排出礦井的最大涌水量。每年修改完善井下水害應急救援預案、水害現(xiàn)場處置方案。增置排水設備,定期對設備進行檢修,保證備用設備完好,以提高搶險救災能力和效果,企業(yè)要儲備足夠的搶險物資和設備?;夭晒ぷ髅娣乐嗡ぷ鞲鶕?jù)采掘工作面接續(xù)計劃,未來5年(2016年~2020年),我礦回采6個工作面,141綜采工作面,143綜采工作面、145綜采工作面、142綜采工作面、144綜采工作面、146工作面,回采工作面的防治水主要有以下方法:1)所有回采工作面貫通后采用物探方法,探清工作面內地質構造情況,根據(jù)工作面內的構造分析賦水區(qū)域。鉆探有針對性探放水驗證。2)在工作面回采期間要定期對其進行水文地質情況實時預報,如有異常用鉆探驗證,向工作面頂板施工鉆孔,施工到砂巖頂板位置,同時在低洼點設置臨時水倉備齊排水設備。3)礦井工作面采煤前,應當采用物探、鉆探、巷探和化探等方法查清工作面內斷層、陷落柱和含水層(體)富水性等情況。地測機構應當提出專門水文地質情況分析報告,經(jīng)礦總工程師組織生產(chǎn),安全和地測等有關單位審查批準后,方可進行回采。發(fā)現(xiàn)斷層、裂隙和陷落柱等構造充水的,應當采取注漿加固或者留設防隔水煤(巖)柱等安全措施。否則,不得回采。掘進工作面防治水工作根據(jù)掘進工作面接續(xù)計劃,未來5年(2016年~2020年),我礦掘進施工15個工作面,掘進工作面主要施工143回風石門及B42皮帶運輸下山相連段(68m)、二區(qū)段皮帶上山(194m)、143工作面回風順槽(1533m)、143工作面切眼(178m)、+1502m軌道運輸石門(127m)、143工作面運輸順槽(1600m)、145聯(lián)絡巷及工作面回風順槽(1380m)、集中回風上山做楓橋(20m)、145工作面運輸順槽(469m),145工作面回風順槽(420m)、145工作面切眼(178m)、145工作面運輸順槽與集中回風相接段(156m)、145運輸順槽進風行人繞道(64m)、145工作面運輸順槽(1311m)、142運輸順槽開口及B42回風上山(216m)、142運輸順槽(956m)、142開切眼(178m)、142聯(lián)絡巷及工作面回風順槽(1003m)2019年,144工作面運輸順槽(976m)、144聯(lián)絡巷及144回風順槽(978m)、144工作面開切眼(178m)、146聯(lián)絡巷及146工作面回風順槽(978m)、146工作面運輸順槽(978m)、146工作面開切眼(178m),計劃掘進總進尺4266m。131聯(lián)絡巷及工作面回風順槽(1625m)、131石門及聯(lián)絡巷(120m)、131工作面開切眼(178m)、131工作面運輸順槽(1625m)、132聯(lián)絡巷及B3回風上山(200m)、132工作面運輸順槽(600m)、132工作面回風順槽(4

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