一礦井水文安全條件分析

一)、礦井水文地質情況

(一)含水層、隔水層特征及其與礦床充水的關系

礦區內與開采有關的地層主要有:三疊系下統夜郵組、二疊系上統大隆組、長興組、龍潭組、中統茅口組及第四系。各地層中主要含水巖性有灰巖、泥灰巖及砂巖,泥巖、粉砂巖、泥質粉砂巖以及煤層等一般具隔水作用。分述如下:

1.夜郎組“tly”巖溶裂隙含水層:分布于礦區范圍東部,巖性主要為淺灰、灰色薄至中厚層狀灰巖,白云質灰巖,底部為鈣質粉砂巖、鈣質泥巖,厚度>;170m,分述如下:

該含水巖組巖溶裂隙發育,富水性強,屬區域強含水層。但該組底部有泥巖、頁巖、鈣質粉砂巖等碎屑巖將其與下伏煤層相隔,對煤層礦井的充水影響較小。

2.長興組+大隆組含水層:呈線狀分布在礦區內,出露位置較高,多位于山脊。巖性主要為深灰色中厚一厚層硅質灰巖、泥晶灰巖、燧石灰巖、生物屑灰巖央灰一深灰色鈣質粉砂巖,含碳酸鹽溶洞水,富水性強。但因其呈線狀分布,接受大氣降水補給差,富水性中等。

據三甲勘探區內的zkl43、zk306抽水試驗結果,單位涌水量為0.00445和0.0823lsm,滲透系數0.00655和0.1952m/d,兩個孔試驗結果相差較大,表明該組含水的不均勻性。據水質分析,地下水化學類型淺部為hc03-ca2+型水,深部為重碳酸鹽鈉型或鈉鈣型。

但采煤所產生的導水裂隙帶最大高度,掘經驗公式計算為51m,k6煤上距長興組31m。因此,該巖組所含巖溶水,會成為k6煤層礦井的充水水源,成為k16、k21、k27煤層礦井充水水源的可能性小。

3.龍潭組相對隔水巖組:

呈線狀分布于礦區中部,為礦區內含煤巖系。巖性主要山薄一中厚層粘土巖、炭質粘土巖、細一粉砂巖、粘土質粉砂巖、煤層(線)、等組成,地層厚度約250m。據三甲勘探區zkl24鉆孔抽水試驗結果,單位涌水量為0.0243-0.0329l/sm,滲透系數為o.086m/d山富水性較弱,可視為相對隔水層,淺部為重碳酸鹽鈣型,深部為重碳酸鹽鈉型或鈉鈣型。

4.茅口組(p2m)巖溶裂隙含水層:

出露礦區西部地區,由厚層狀及薄層狀灰巖、燧石灰巖組成,厚度大于200。溶洞、漏斗、落水洞及峰叢洼地等巖溶地貌發育。據鉆孔揭露,巖芯普遍破碎,裂隙發育,常見蜂窩狀晶洞。鉆至該層位后,水位會大幅度下降。根據區域水文地質資料,該層中巖溶裂隙發育較強烈,含水豐富,但分布極不均勻。

該巖組上距k27煤層底板53m,采礦至最低開拓水平時,底板安全隔水厚度5.98m,其值遠小于實際的底扳隔水層厚度,故其所含巖溶水對礦井允水的影響小。

5.第四系(q)孔隙含水層

分布于礦區內的地勢低洼地帶。巖性主要為粘性土、礫、砂等,厚度一般為0~10m。本次調查過程中,未見泉水點出露。

該層具有一定的透水性,其厚度變化較大,只是在局部地段具弱富水性,地下水不會對礦床的充水構成威脅。

6.地下水的補給、徑流、排泄條件

根據地下水賦存、水力條件及各地層巖性組合特點,將區內的地下水分為巖溶水、碎屑巖裂隙水及孔隙水三種類型。

(1)巖溶水的補給、徑流、排泄條件:大氣降水是本區巖溶水的主要補給來源。由于碳酸鹽巖分布地區多有斜坡,總體上接受降水的補給條件差。但區內巖溶發育,大氣降水、地表水體通過碳酸鹽巖之間的溶蝕裂隙、溶洞、落水洞等對地下水進行補給。

區內大致以夜郎組和大隆組的的界線為分水嶺,可劃分為兩大水文地質單元。分水嶺以西邊為裸結河,以東邊為綺陌河。受地形、裂隙、地層等因素的控制,區內巖溶水總體由分水嶺地帶向裸結河、綺陽河徑流,以泉水形式進行排泄。

(2)碎屑巖裂隙水的補給、徑流、排泄條件:大氣降水是本區碎屑巖裂隙水的主要補給來源。由于碎屑巖分布地區多為斜坡地帶,且巖層的裂隙密度小,張開性差,其接受降水的補給條件差。區內的碎屑巖裂隙水主要賦存在風化裂隙帶之中,其徑流趨勢主要決定地勢的高低,在重力作用r,由高處向低處徑流。

(3)孔隙水的補給、徑流、排泄條件:本區孔隙水的補給來源為大氣降水,在松散堆積物中下滲,無明顯排泄點。

(二)構造斷裂及其對礦床充水的影響

礦區僅在礦界邊界發育f28和f32兩條斷層。斷層分布在礦界的外圍,且深部遠離礦界,加之斷層為逆斷層,隔水性較好,對礦床的充水影響較小。

(三)地表水及其對礦床充水的影響

區內無地表水體,僅有季節性溪流。故地表水對礦床充水的影響小。

(四)生產坑道水文地質

礦區內僅有民問小煤窯,通過訪問了解,一般老窯的開采深度都小于80m,開采規模不大,巷道基本上都在風氧化帶內掘進,大多數坑道內涌水量較小。據調查,巷道內的主要出水方式為滲水、浸水及淋水,未出現老窯突水現象。

(五)充水因素分析

1.地下水

將來礦山的開采過程中,直接充水含水層(p21)雖然富水性弱,大面積開采揭露后,其地下水將直接進入礦坑:tly、p2d、p2c間接頂扳含水層,補給條件好,富水性強,采空塌陷形成的導水和裂隙帶將導致該層地下水進入礦坑,它將成為礦床充水主要因素。

2.老窯積水

根據調查,煤層露頭線附近有老窯存在,開采斜深大多在35-80m以內,礦井必須進一步對煤層露頭線附近的老窯進行詳細調查,并全部測量上圖,留足保安煤柱,生產中如遇到鄰近老窯采空區時,應注意老窯積水情況,做到“有疑必探、先探后掘”,嚴防水害發生。

3.大氣降水

區內大氣降水是地下水的唯一補給源。礦區東部大面積出露的t1y含水層是礦床頂扳間接充水含水層,補給條件好。當采空塌陷產生的導水裂隙帶觸及到該層時,其地下水將進入礦坑,而大氣降水特別是雨季對含水層的補給量增大,且具有突發性,此時,大氣降水就成為礦坑充水的重要因素。

4.地表水

區內無地表水體,僅有季節性溪流,故地表水對礦床充水的影響小。

(六)礦床水文地質勘查類型的劃分

根據現行《煤、泥炭地質勘臺規范》,礦床位于當地最低侵蝕基準面以上,無地表水體,礦床水文地質勘查類型劃分為水文地質條件簡單的巖溶充水礦床。

但礦床頂板間接充水含水層(tly+p2c),巖溶發育,富水性中等~強,在采空塌作用下,其地下水將間接進入礦井,對礦床充水造成較大影響。若考慮間接充水含水層的影響,水文地質條件可劃為中等。

(七)礦井涌水量預測

興榮礦井正常涌水量為15m3/h,最大涌水量為50m3/h。

(二)、水患類型及威脅程度

1、礦井水害類型

根據綺陌興榮煤礦水文地質條件為簡單類型,礦井水害類型主要有采空區和老巷積

水、頂板裂隙水、地表水。

2、突水水源與地下水導水通道

1)突水水源

突水水源主要為采空區和老巷積水。

2)地下水導水通道

綺陌興榮煤礦各含水層之間一般無水聯系。如出現斷層時,含水層會通過斷層裂隙導入井下。在生產過程中應留中隔水煤柱,避免因開采隔離煤柱,造成采動影響,使地

面水及各含水層水通過采動裂隙竄入井下。

二?井下防治水安全設施

一)、排水設施

興榮煤礦正常涌水量15m3/h,最大涌水量為50m3/h,排水垂高52m,按設計在+1322底k21煤層底板布水泵房,在+1316設正、副水倉。選用df25-30*3型高心泵3臺,

其中:1臺工作,1臺備用,1臺檢修,配置15kw防爆電機,沿主斜安裝兩趟中=80mm排水管,其中:一趟備用,待最大涌水量兩趟同時使用,為便于水倉清理,設置內、外水倉其容量為172m3。

二)、防水設施

1、在煤層風氧化帶、小窯采空區、斷裂破碎帶周圍留設防水安全煤柱;

2、巷道掘進時必須探水前進;

3、采、掘工作面或其它地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突水預兆時,必須停止作業,采取措施,立即報告礦調度室,發出警報,撤出所有受水威脅地點

的人員。

4、礦井必須隨時保證井下主要排水通道的暢通,防止排水溝其它巷道受阻。

5、其它防水設施:主要有防水閘門硐室及水閘墻等。其主要作用是在發生水患時,能很快形成分區隔離、縮小災情影響范圍,控制水勢,確保礦井安全。該設施是在水患發生時,利用其附近所保留足夠的防水煤(巖)柱與防水閘門硐室及水閘墻的共同作用,使礦井形成分翼、分水平或分采區隔離開采。由于本礦為一小型礦井,井下涌水較小,

因此礦井設計中考慮防水閘門硐室及水閘墻等防水設施。

三礦井防治水措施

一)、礦井開拓、開采所采取的安全保證措施

1、礦井開拓工程布置。

主斜井位于k21煤層底板穿層至頂板中,回風斜井位于k16煤層,底板穿層至k14煤層頂板,本設計各采、準巷道亦位于各煤層中。

2、采掘工程所采取的防治水措施

1)定期收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況,并在井上、下對照圖上標出其位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。

2)針對主要含水層(段)建立地下水動態觀測系統,進行地下水動態觀測、水害預,并制定相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。

3)井巷在掘井過程中必須邊探邊掘,掌握前方水文情況,若發現有水患時,應及時采取措施,待確定安全后再向前掘進,并將出水點位置標于井上下對照圖或采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段,必須進行水溫、水量、水質等地下水動態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)在采掘工作面或其他地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突水預兆時,必須停止作業,采取措施,立即報告礦調度室,發出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。

5)井下和地面排水設施保證完好,井下主、副水倉、沉淀池、水溝要及時進行清理,每年雨季前礦井防治水工作進行一次全面檢查,成立防洪搶險防伍,并儲備足夠的防洪搶險物資。

6)應加強對地面小窯、老窯的調查并標注在實測的采掘工程圖中,劃定其探放水紅線,在接近探放水線時,必須采取探放水措施。

7)必須先查清礦區及其附近地面水流系統的匯水、滲漏情況,掌握當地歷年降水量和最高洪水水位資料,建立疏水、防水和排水系統。

8)工業場地內建筑物,必須修筑防洪溝渠或采取其它防、排水措施。

9)鑒于井口附近及塌陷區內的地表水體有可能潰入井下,因此,應遵守下列規定:

①嚴禁開采煤層露頭線的防水煤柱。

②容易積水的地點應修筑溝渠排泄積水。修筑溝渠時,應避開露頭、裂隙和導水巖層,特別是低洼地點不能修筑溝渠排水時,應填平壓實,防止積水進入井下。

③排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再次滲入井下。

④對漏水的排洪溝,應及時堵漏,地面裂縫和塌陷必須填塞,填塞工作必須有安全措施,防止人員陷入塌陷坑內。

二)、防水安全煤柱留設

在受水害威脅的地方,預留一定寬度和高度的煤層不采,使工作面和水體保持一定的距離,以防止地下水或其它?水源潰入工作面,所留的煤(巖)柱就叫防水煤(巖)柱。

(-)防水煤(巖)柱的種類

根據防水煤(巖)柱所處的位置,可以分成不同的種類。根據該礦井的實際情況,需留設以下防水煤(巖)柱:

1、斷層防水煤(巖)柱

在導水或含水斷層兩側,為防止斷層水潰入井下而留設的煤柱;當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時,為防止含水層潰入井下而留設的煤柱。

2、導水鉆孔防水煤柱

勘探階段施工的鉆孔,往往能貫穿若干含水層,若封孔質量不好,則人為地溝通了本來沒有水力聯系的含水層,使煤層開采的充水條件復雜化,為防止上覆含水層中的水潰入井下而留設的煤柱稱為鉆孔防水煤柱。

3、相鄰水平或采區邊界防水煤(巖)柱。

㈡防水煤(巖)柱的留設

1、斷層防水煤(巖)柱的留設

斷層破壞了巖層的完整性,常常成為含水層間的聯系通道。斷層的某+區段是否導水。導水性強弱等情況取決于兩側巖層的接觸關系、含水層的水壓以及采礦活動對斷層的重復破壞作用。因此,在沒有掌握斷層各區段的導水性時,應把整個斷層作為導水斷層對待。煤層直接和富含水層、導水斷層接觸,頂底板無突水可能+:即煤柱主要是順層受壓時,常以下述計算公式計算煤柱寬度:

l=0.5km

式中:l--順層防水煤柱寬度(m);

m--煤厚或采高(m),k6、k16、k21、k27煤層分別為1.97m、1.5m、1.45m、1.38m;

kp--煤的抗張強度(kgf/cm2),kp取10kgf/cm2;

p--水頭壓力(kgf/cm2),p=50kgf/cm2;

k--安全系數,一般取2~5,本設計取5。

則:k6煤層開采時l=0.5×5×1.9=19.1(m)

k16煤層開采時l=0.5×5×1.5=14.5(m)

k16煤層開采時l=0.5×5×1.45=14.0(m)

k16煤層開采時l=0.5×5×1.38=13.4(m)

根據上述計算,并考慮到該礦斷層落差均小于30m,故開采斷層兩側煤層時各留20m防水煤柱。

2、導水鉆孔防水煤柱的留設

在該礦區域內暫無導水鉆孔存在,當發現導水鉆孔,即按下列方法留設防水柱水煤柱。

當導水鉆孔的位置比較確切,有測斜資料可以定位,但地面啟封和井下探查處理都有困難時,按下述公式留設防水煤柱:

l=0.5kb

式中:l--防水煤柱寬度(m);

b--巷道的跨度(寬或高取其大者)(m),b=3m;

kp--煤的抗張強度(kgf/cm2),kp=10kgf/cm2;

p--水頭壓力(kgf/cm2),p=50kgf/cm2;

k--安全系數,一般取2~5,本設計取4。

則;l=0.5×4×3×=23.2(m)

用上式計算后,再用下式計算結果進行校正。取其大值為半徑,以鉆孔中心點為圓心,所得圓面積即為導水鉆孔的防水煤柱。

l二hcosα+f

式中:l--導水鉆孔防水煤柱厚度(m);

h--導水裂隙帶高度(m);

α--巖層塌陷角(°);

f--鉆孔偏離系數。

3、相鄰水平或采區邊界防水煤(巖)柱的留設水文地質條件簡單到中等型的礦井,可用下述公式計算煤柱寬度:

l=0.5km

式中:l--順層防水煤柱寬度(m);

m--煤厚或采高(m),k6、k16、k21、k27煤層分別為1.97m、1.5m、1.45m、1.38m:

kp--煤的抗張強度(kgf/cm2),kp=10kgf/cm2;

p--水頭壓力(kgf/cm2),p=50kgf/cm2;

k--安全系數,本設計取5。

則:k6煤層開采時l=0.5×5×1.97=19.1(m)

k16煤層開采時l=0.5×5×1.5=14.5(m)

k16煤層開采時l=0.5×5×1.45=14.0(m)

k16煤層丌采時l=0.5×5×1.38=13.4(m)

根據上述公式,經計算并結合實際情況確定,相鄰水平或采區邊界留20m煤柱。

三)、疏水降壓措施

疏水降壓是指煤層頂板或煤層含水層的疏干,以及煤層底板含水層的降壓,使底板含水層水壓降低至采煤安全時的水壓。

根據該礦井的水文地質條件,礦井建設和生產中不需采用疏水降壓措施。

四)、井下探放水措施

(一)探放水原則

必須做好水害分析報告,堅持“有疑必探、先探后掘”的探放水原則o,接近積水地區掘進前或排放被淹井巷和積水前,必須編制探放水設計,并采取防止瓦斯和其它有害氣體危害等安全措施。

探水眼韻布置和超前距離,應根據水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設計中具體規定。

探放水設計包含以下方面:

1、探水起點的確定:為了確保采掘工作和人生安全,將水淹區的積水范圍、水位標高、積水量等資料填繪在采掘工程圖上,經過分析劃出三條界線。

1)積水線:積水邊界線(小窯采空區范圍),其深部界線應根據小窯或老空的最深下山劃定。

2)探水線:根據積水區的位置、范圍、地質及水文地質條件及其資料可靠程度、采空區和巷道受礦山壓力破壞情況等因素確定,具體規定如下:

a)對采掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水區,如邊界準確,水壓不超過10kpa時,探水線至積水區的最小距離:煤層中不得小于30m,巖層中小于20m。

b)對雖有圖紙資料,但不能確定積水區邊界位置的積水區,探水線至推斷積水區邊界的最小距離不得小于60m。

c)對有圖紙資料的小窯,探水線至積水區邊界的最小距離不得小于60m:對沒有圖紙資料可查的小窯,必須堅持“有疑必探,先探后掘”的原則,防止發生透水事故。

d)掘進巷道附近有斷層或陷落柱時,探水線至最大擺動范圍預計煤柱線時的最/j、星巨離不得/j、于60m。

e)石門揭開含水層前,探水線至含水層的最小距離不得小于20m。

3)警戒線:

沿探水線外推50-150m(在上山掘進時指傾斜距離)即為警戒線。

探放水鉆孔布置方式:

一般傾斜煤層平巷和上山巷道探水鉆孔的布置方式為半扇形布置在巷道上幫,一般布置3組鉆孔,每組1-2孔。鉆孔夾角分大夾角與小夾角兩種,前者鉆孔夾角7-15°,后者l一3°,視小窯老空的規模而定,老空規模大取大夾角,規模小取小夾角。每組只少應有一個探水鉆孔見底。

2、采掘工作面遇下列情況之一時,必須確定探水線進探水。

(1)接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時,井巷出水點的位置及其水量、有積水的的井巷及采空區積水范圍、標高和積水量,必須繪制在采掘工程平面圖上。在水淹區域應標出探水線位置。采掘到探水線位置時,必須探水前進。

(2)有與溶洞、含水層及與之有水力聯系的導水層、裂隙巷道必須穿過上述構造時,必須探水前進。如

(5)接近未封閉又可能突水的鉆孔時必須探放水。

(6)煤層頂板的含水層和水體存在時,應當觀測“三帶”發育高度。當導水裂隙帶范圍內的含水層或老空積水影響安全開采時,必須超前探放水并建立疏水系統。

(7)采、掘工程接近其它可能突水段時必須探放水。

經探水確認無突水危險后,方可向前掘進。每年雨季后,上部采空區的積水情況都在變化,一定要堅持“有疑必探,先探后掘”的原則。區內有采煤歷史。長期以來,一些地方小煤窯分布于可采煤層露頭附近,形成的采空區較多。但其開采深度較淺。由于地質資料沒有提供小煤窯及老空區開采深度和范圍,因此無法確定小煤窯積水探水線的位置。所以在工作中一定要收集有關資料,確定小煤窯積水位置,以防開采淺部煤層時和小窯、老窯穿透而產生透水事故。

3、探放水注意事項

(1)?安裝鉆機探水前,要遵守下列規定:

①加強鉆場附近的支護,并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。

②清理巷道、挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時,必須配備與探放水量相適應的排水設備。

⑧在打鉆孔地點或附近安設專用電話。

④測量和防探水人員必須親臨現場,依據設計,確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孑l數目。

(2)預計水壓較大的地區,探水鉆進之前,必須安好孔口管和控制閘閥,進行耐壓試驗,達到設計承受的水壓后,方可繼續鉆進。特別危險的地區,應有躲避場所,并規定避災路線。

(3)鉆孔水壓過大時,采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并有防止孔口管和煤(巖)避突然鼓出的措施。

(4)鉆進時,發現煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等異常狀況時,必須停止鉆進,但不得拔出鉆桿,現場負責人應立即向調度室報告,并派人監測水情。如果發現情況危急時,必須立即撤出所有受水威脅的人員,然后采取措施,進行處理。

(5)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。老空積水高于探放水點位置時;只準用鉆機探放水。探放水孔必須打中老空水體,并要監視放水全過程,核對放水量,直到老空水放完為止。鉆孔接近老空,預計可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查員或礦山救護隊員在現場值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過規程規定時+必須立即停止鉆進,-切斷電源廠撤出人員,并報告礦調度室,及時處理。

(6)鉆孔放水前,必須估計積水量,根據礦井排水能力和水倉容量,控制放水流量;放水時,必須設專人監測鉆孔出水情況,測定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時處理,并立即報告礦調度室。

(7)排除上山的積水以及恢復被淹井巷前,必須有礦山救護隊檢查水面上的空氣成分,發現有害氣體,必須及時處理。排水過程中,有害氣體有突然涌出的可能,必須制定安全措施。

(二)探放水設備選擇

1)探放水設備選擇依據

礦井用一個采煤工作面保證礦井年生產能力,配備兩個掘進工作面。

2)探放水設備及數量

配備t*u-75探水鉆3臺,2臺工作,1臺備用。

3)老窯積水的防治

為防止淺部的老窯積水威脅礦井的安全,采面主要留淺部防老窯水防水安全煤(巖)柱和井田邊界煤柱。根據有關規定進行計算,該礦井防止老窯積水煤柱留設寬度不得小于20m,邊界防水煤柱的留設寬度為20m。

五、地表水防治措施

1.地表水防治設計依據

1)防洪標準及防洪壩墻設計要求

山于工業場地選擇在平緩地帶,為保證工業場地和礦井不受洪水威脅,需在井口上方設置排洪溝,其斷面為0.5m*0.5m,順主斜井南面的自然沖溝排出場地外。

2)地形、水系和匯水面積

礦區地貌主要屬碳酸鹽巖巖溶地貌,其次為碎屑巖侵蝕切割地貌。地勢中部高,向東、西兩側逐漸降低,最高點為礦界南端的山峰,海拔標高1507m;最低點為礦界北西端的谷地,海拔標高1265m。最大相對高差242m左右,一般高差100-150m,屬低山巖溶地貌。區內煤系地層分布區植被較發育、浮土掩蓋嚴重,但坡度大,僅有少量耕地,無地表水體,僅在北西部家裸有季節性溪溝。

3)開采塌陷、裂隙對地表水系和降雨滲漏的影響

區內的少量季節性小窯,大多掘進30--50m后沿煤層走向開采,規模較小,現區內小窯已全部關閉。經分析在老硐中存在一定積水,小窯突水對礦井開采將造成影響;在采空區影響范圍內還將誘發地裂縫?地面塌陷、崩塌、滑坡等災害,大氣降水將滲入井下,形成水患。因此除留保安煤柱外,在礦井后期生產中,對采煤可能引起的裂縫應及時用土石進行填平夯實,應對地質環境變化加以監測和防護工作。設計中要對地表沉陷影響的重建筑設留保安煤柱,對地表沉陷形成的塌陷坑,要盡量整平,回填造地,易產生滑坡的地方應提前修筑擋土墻,打抗滑樁或削坡減載等,另外,平時應經常有巡視人員,發現問題及時處理。

2.地表水防治

1)礦區屬亞熱帶濕熱季風氣候區,其主要特征表現為:冬無嚴寒,夏無酷暑,雨量豐沛,干濕分明,雨熱同季,季風氣候明顯。年平均氣溫為16.1℃,最冷月份為1月,平均氣溫4~c,最熱月份7月,平均氣溫25.4~c,極端最高氣溫33.5℃,極端最低氣溫-12.1℃,無霜期281天,歷年總降雨量880.2-1881.7mm。年平均降雨量?1444.1mm,歷年月最大降雨量為610.6mm,最少為4.4mm,?日最大降雨量171.8mm,年降雪日最少為16天,為我省多雨中心之一。4-9月降雨量占年降雨量的82.3%,其中6-8月占全年雨量的48%。主要充水因素為大氣降水。

2)對容易積水的地點修筑溝渠,排泄積水,對較低洼地點、塌陷區及地面裂隙就及時進行充填壓實;排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再滲入井下;每次降大到暴雨時和降雨后,必須派專人檢查礦區及其附近地面有無裂縫、老窯陷落及巖溶塌陷等現象,發現漏水情況,必須及時處理。

3)為了防止雨水滲入到井下,在礦區內采取填坑、補凹、整平地表、修筑排洪溝等措施。

4)井口上方,地面工業廣場建筑物周圍等修筑排截水溝,進行防排水。

5)嚴禁將矸石、爐灰、垃圾等雜物堆放在山洪、溪溝可能沖刷到的地段。

3.地表水防治工程及設備

1)防洪道工程:修筑防洪排澇溝引開工業場地上部小溪流水。

2)排澇工程:工業場地排水溝匯集后排入場外沖溝。

篇2:礦井水災防治管理制度范本

1、礦井每年必須編制防治水規劃和年度防治水計劃。

2、礦井每年雨季必須對井上、下防治水工程進行全面檢查,并進行安全程度評估。評估不符合要求的應及時整改。

3、礦井必須有水文地質和礦區范圍內老窯積水資料,對地下水進行探、防、堵、截、排”綜合措施。

4、地面防治水:

(1)低于當地歷年最高洪水位的井口,建筑物必須修筑堤壩、溝渠、疏通水路;

(2)井口附近和塌陷區內外的積水或雨水可能侵入井下時,必須修筑排水工程;

(3)有滑坡危險的地段,必須制定防止滑坡的技術措施;

(4)地面報廢的鉆孔必須及時封閉;

(5)排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再滲入井下;

(6)每次降大到暴雨時和降雨后,必須派專人檢查礦區及其附近地面有無裂縫、老窯陷落和巖溶塌陷等現象。發現漏水情況,必須及時處理。

5、井下防排水制度:

(1)井下主要水倉必須有主水倉和副倉,當一個水倉清理時,另外一個水倉能正常使用。新建、改擴建礦井或生產礦井的新水平,正常涌水量在1000m3/h以下時,主要水倉的有效容量應能容納8h的正常涌水量。主要水倉的總有效容積不得小于4h的礦井正常涌水量。采區水倉的有效容積應能容納4h的采區正常涌水量;

(2)水泵必須有工作、備用和檢修的,能力要符合設計;

(3)排水管必須有工作和備用的;

(4)主要泵房至少有兩個出口,一個出口用斜巷通到井筒,應高于水泵房地面7米以上,另一出口通井底車場,且應設防水密閉門、防火門;

(5)泵房和水倉連接通道應設置防水閘門;

(6)水倉沉淀池每年至少清兩次淤泥;

(7)在建礦井在永久排水系統形成前,各施工區必須設置臨時排水系統,并保證有足夠的排水能力。

6、井下探放水制度:

(1)井下探放水工作必須有專人負責;

(2)必須堅持有疑必探、先探后掘;

(3)探水作業必須編制操作規程;

(4)用鉆孔放水時必須設

篇3:X礦井水災防治安全知識

一、礦井水害

凡影響生產、威脅采掘工作面或礦井安全的,增加噸煤成本使礦井局部或全部淹沒的礦井水,都稱為礦井水害。

二、礦井水害類型

1、地表水水害

水源是大氣降水、地表水體。水源通過井口,采后冒裂帶、巖溶塌陷坑、斷層帶及封閉不良、鉆孔充水或導水進入礦井。此類型水害的發生類型主要有①因特大暴雨、山洪、泥石流沖毀工業廣場、洪水從井口直接潰入井下;②因工作面超限回采,破壞沖積層下防隔水煤柱,導致沖積層水和地表水潰入采煤工作面。

2、老窯水水害

水源是老窯、小窯、廢巷及采空區積水。當巷道接近或遇到老窯積水區時,往往在短時間涌出大量老窯水,來勢兇猛,具有很大破壞性,常常造成惡性事故。

3、裂隙水水害

水源為砂巖、礫巖等裂隙含水層的水。5#煤層頂部常有厚層砂巖和礫巖,其中裂隙發育,如與上覆第四紀沖積層和下伏奧陶系含水層有水力聯系時,可導致突水事故。若砂巖層缺乏補給水源時,則涌水很快變小,甚至疏干。

4、厚層灰巖巖溶水水害

主要是奧陶系灰巖含水層,一般構造正常地區均賦存于主采煤層之下。主采煤層與厚層灰巖含水層之間常有不同厚度的煤系隔水保護層,灰巖頂面常有一定厚度的風化殘積鋁土存在,亦起著隔水保護層的作用。所以此類奧灰突水常與構造有關,常見的有以下四種情況:

(1)斷層使開采煤層與厚層灰巖對接,當巷道掘進至斷層帶或斷層附近,斷層另一側奧灰含水層水便大量潰入礦井。

(2)小斷層帶垂向導水裂隙,使主采煤層之下隔水保護層失去隔水作用而轉化為通道,使下伏奧灰含水層突水突入礦井。

(3)個別在無構造破壞的地區也有因隔水層經采動破壞后,含水層水壓高而發生突水。

(4)由于奧灰巖溶陷落柱造成突水。

三、礦井突水(透水)

1、礦井突水(透水)是指煤礦在正常生產中突然發生的具有一定數量的涌水現象。

突水可來自底板、頂板、老采區、老窯、地表等。由于來勢猛、水量大,一旦防范不力或排水能力不足時,往往造成嚴重經濟損失甚至人身傷亡事故。煤礦生產中的四大災害之一水害即指突水。

2、礦井突水災害的原因

(1)地面防洪、防水措施不當,或因對防洪設施管理不善,暴雨山洪沖毀防洪工程,使地面水涌入井下,造成災害。

(2)水文地質條件不清,井巷接近老窯區,充水斷層,強含水層,塌落柱時,不事先探放水,盲目施工;或探放水,但措施不當,而造成淹井或傷亡事故。

(3)井巷位置不合理,如布置在不良的地質條件中或接近強含水層附近,施工后在礦山壓力或水壓力共同作用下,發生頂板或底板突水。

(4)亂采、亂掘,破壞了防水煤柱、巖柱造成突水。

(5)工程質量低劣,井巷嚴重塌落冒頂,造成頂板塌陷,溝通強含水層突水。

(6)礦井排水能力不足或排水設備平時維護不當,水倉不按時清挖,突水排水時排水設備失效而淹井。

(7)測量錯誤,導致巷道揭露積水區或含水斷層突水而淹井。

(8)忽視安全生產方針,思想麻痹大意,喪失警惕,沒有嚴格執行探放水制度,違章作業等。

四、礦井突水預兆

(1)煤壁掛紅。這是因為水中含有鐵的氧化物,在通過煤層或巖層裂隙時,附著在裂隙表面的暗紅色水銹,一般認為巷道接近積水區。

(2)煤壁掛汗。當采掘工作面接近積水區時,因水在自身壓力作用下,通過煤巖裂隙縫透過煤巖壁,聚成水珠。

(3)空氣變冷。工作面接近積水區時,氣溫驟然下降,煤壁發涼,人一進去有陰冷的感覺,時間越長就越感到陰涼。

(4)發生霧氣。當巷道內溫度很高時,積水滲到煤壁后,引起蒸發而形成霧氣。

(5)在采掘面中,若在煤壁、巖層內聽到“吱吱”的水呼聲時,表征因水壓大,水向裂隙中擠壓發出的響聲,說明離水體不遠即將突水,這時必須立即發出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。

(6)底板鼓起。底板鼓起有兩種原因:一種是底板承壓含水體靜水壓力和礦山壓力共同作用而產生底鼓,這是突水預兆;另一種是受礦山壓力單方面作用而產生底鼓,一般不突水。當發生底鼓時,要監視底鼓的發展變化,并報告礦井調度室,經技術人員調查核實確定底鼓原因。若是前種原因,須采取緊急措施,先在底鼓地段鋪設密集地梁,打木垛控制底鼓發展。在底鼓基本被控制情況下,可在底鼓地段外側打鉆孔放水泄壓。

(7)涌水,即水已涌出。

五、礦井突水時的應急措施

(1)發現有人被堵井下時,各級領導應首先制訂營救措施,要判斷被堵人員可能躲避地點,分析其生存條件,制訂營救方案,并根據涌水量的排水能力,估計排除積水時間。

(2)立即通知排水人員加大排水,將水倉水位降至最低程度,爭取較長的緩沖時間。

(3)檢查所有排水設施和輸電線路,了解水倉現有容量,派人清挖水溝。如果水中攜帶大量泥沙、浮煤時,可在水倉開口處修筑臨時分段擋墻,以減少水倉淤積。

(4)水文地質人員應測量涌水地點、涌水量大小及其變化,記錄圍巖及巷道破壞變形狀況,分析判斷突水來源和最大突水量,以及突水發展趨勢,為防止淹井采取必要措施提供依據。

(5)當排水能力負擔不起涌水量時,可因地制宜,采取將涌水引入下山巷道,筑壩蓄水,以延長緩沖時間,爭取時間增加排水設備,減少災害損失。

(6)當采取上述措施仍不能阻擋突水時,受災地區全體人員應向安全地點撤退,安全出井。

六、掘進防探水安全技術措施

1、有礦井突水預兆其中任何一種突水征兆都必須停止掘進迎頭工作,向調度室匯報情況及時采取安全措施,采取邊掘邊探,探水眼必須超前掘進巷道20米以上。

2、掘進時遇到突水征兆時,必須停止掘進,加固支架,并將全體人員撤到安全地點,向調度室匯報。

3、探水采用mk-3型全液壓坑道鉆機進行,打超前鉆眼,探眼數量、角度依據工作面實際情況在措施中明確規定。

4、探眼發現有突水預兆和瓦斯涌出預兆時,應立即停止工作,切斷電源,并向調度室匯報。若發現意外突水時,安全盯面員和跟班隊長(班長)必須通知帶領全體施工人員按照“避災路線”撤離,并組織補救。

5、打探眼時,若鉆孔沿鉆桿向外流水,應立即停止打眼,固定鉆桿,并根據水壓情況,由跟班隊長(班長)決定是否拔出鉆桿。

6、在探水眼的嚴密掩護下,且保持設計前和幫距時,可采取多打眼、少裝藥、放小炮的方法,以利保持掘進工作面煤體抗壓強度。

7、嚴格執行“三不裝藥”制度。

(1)炮眼或掘進頭有突水征兆時不裝藥。

(2)探眼超前距離不夠,或偏離探水方向時不裝藥。

(3)掘進支架不牢固或空頂超過規定不裝藥。

8、跟班隊長(班長)和安全盯面員隨時注意觀察整個巷道出水點的水量變化情況,若發現水位增大時,立即向調度室匯報。

9、及時維修和檢查排水設備,清挖水倉淤泥,以防突水時,設備失去效用。

10、其他按《煤礦安全規程》有關規定執行。

七、礦井透水事故時的自救與互救

1、透水事故后礦工的自身安全防護措施。

(1)防止被涌水打倒或沖走。透水后,在水流迅猛、急速的情況下,現場人員應立即避開出水口和泄水流,躲避到硐室內、拐彎巷道處或其他安全地點。如情況緊急來不及躲避時,可抓牢棚梁、棚腿或其他固定物體,防止被涌水打倒或沖走。即使被水淹,生命受到威脅時,只要有生存的條件,就要頑強的活下去。

(2)在有害氣體的環境中,要佩帶戴自救器,當礦井發生老窯水涌時,一般會使井下空氣中的有害氣體濃度增高。發現這種情況時,現場人員應立即佩戴好自救器,并撤離危險區。在未確定所在地點的空氣成份能否保證人員的生命安全時,禁止任何人隨意摘掉自救器的口具和鼻夾,以避免中毒、窒息事故的發生。同時,井下發生透水事故后,更不允許任何人以任何借口在不佩戴防護器具的情況下冒險進入災區。這樣做不僅達不到營救人員的目地,反而會造成自身傷亡,擴大事故。

(3)防止獨頭泄壓遇險人員地點被淹。礦井發生透水事故使人員被困時,若人員低于外部水位,遇險人員不得打開水管、壓風管供風,以免獨頭泄壓,水位上升,淹沒被困遇險人員。如果已打開,發現空氣外泄,水位上升時,應立即關閉。

2、透水后現場人員撤退時的注意事項

(1)透水后,應在可能的情況下迅速觀察和判斷透水的地點、水源、涌水量、發生原因、危害程度等情況,根據礦井災害預防與處理計劃中規定的撤退路線,迅速撤退到透水地點以上的水平,而不能進入透水地點附近及下方的獨頭巷道。

(2)行進中,應靠近巷道一側,抓牢支架或其他固定物體,盡量避開壓力水頭和泄水主流,并注意防止被水中滾動矸石和木料撞傷。

(3)若發現透水后破壞了巷道中的照明和路標,迷失了行進方向時,現場人員應朝著有風流通過的上山巷道方向撤退。

(4)在撤退沿途和所經過的巷道交叉口,應留設指示行進方向的明顯標志,以提示救護人員注意。

(5)人員撤退到豎井,需從梯子間上去時,應遵守秩序,禁止慌亂和爭搶,行動中手要抓牢,腳要蹬穩,切實注意自己和他人的安全。

(6)撤退中,如因冒頂或積水造成巷道堵塞,可尋找其他安全通道撤出。在惟一的通道被封堵無法撤退時,應組織好災區避災,等待救護人員營救,嚴禁盲目潛水逃生的冒險行動。

3、被礦井水災圍困時礦工的避災自救措施

(1)當現場人員被涌水圍困無法退出時,應迅速選擇合適地點建筑臨時避難硐室避災。如系采空區透水,則須在避難硐室外建筑臨時擋風墻或吊掛風簾,防止被涌出的有毒有害氣體傷害。

(2)進入避難硐室前,應在硐室外寫字、留設衣物、礦燈等明顯標志,以便于救護人員及時發現,前往營救。

(3)在避災期間,遇險礦工要有良好的精神狀態,情緒安定,自信樂觀,意志堅強。要堅信上級領導一定會組織人員快速營救;堅信在班組長和有經驗老工人帶領下,一定能克服各種困難,共渡難關,安全脫險。避災人員應做好長時間避災準備,要節約食物,注意身體保暖并靜臥,以減少體力和空氣消耗;要輪流擔任崗哨,注意觀察外部設備情況,特別是水情的變化;硐室內除留1盞燈照明外,其余礦燈應關閉備用。

(4)避災時,應采用有規律地、間斷地敲擊金屬物、頂幫巖石等方法,發出呼救聯絡信號,以引起救護人員注意,指示避災地點的所在位置。

(5)被困期間斷絕糧食后,即使在饑餓難忍的情況下,也應努力克制自己,決不嚼食雜物(如木頭、棉花、布料甚至電纜皮、膠布帶等)充饑。需用飲用井下水時,應選擇適宜的水源,并用砂布或衣服過濾。

(6)長時間被困在井下,發覺救護人員到來營救時,避災人員不可過度興奮和慌亂,要聽從搶救人員安排。得救后,不可吃硬質和過量食物,要用毛巾等蒙住眼睛,以避開強光,以防止發生意外。

4、透水事故發生后現場人員的報警方法和搶救措施

(1)透水事故發生后,在現場及其附近地區工作的人員,應認真分析判斷災情,立即報告礦井調度室,同時,要利用可靠的聯絡方式,及時向下部水平和其他可能受威脅區域的人員發出警報。

(2)在透水區域設置有水閘門時,現場人員撤出后,要立即緊緊關死水閘門,把水流完全隔斷。

(3)水泵房人員在接到水事故報警后,有密閉門時要立即關閉泵房兩側的密閉門,啟動所有水泵,把透水后涌出的水盡快排出,沒有接到礦井救災領導人的撤退命令,決不可離開工作崗位。

(4)透水事故初期,現場人員應在本班班長和老工人的組織帶領下,在保證自身安全的前提下迅速進行搶救工作。若透水地點周圍圍巖堅硬,涌水量不大,可組織力量,就地取材,加固工作面,盡快堵住出水口;在水源情況不明,涌水兇猛、頂幫松散的情況下,決不可強行封堵出水口中,以免引起工作面大面積透水,造成人員傷亡,擴大災情。對于因透水而受到傷害的礦工,現場人員應將其迅速抬運到安全地點,立即進行急救處理。