2101工作面運(yùn)巷布置在11#煤層中,自11#煤帶式輸送機(jī)大巷開(kāi)口由南向北施工掘進(jìn)。其對(duì)應(yīng)地表位于202號(hào)鉆孔西側(cè)110m由南向北穿過(guò)自西向東方向持續(xù)下山的半山腰中部,距辦公樓東西方向約450m。對(duì)應(yīng)地表整體呈西高東低,南部較陡,北部較平緩。地表無(wú)建、構(gòu)筑物,無(wú)電線線路通過(guò)。井下位于11#煤輔助運(yùn)輸大巷、11#煤帶式輸送機(jī)大巷北部,東、西、北均為實(shí)體煤。

2013年7月份,2101工作面運(yùn)巷掘進(jìn)至運(yùn)2前33m處出現(xiàn)頂板灰?guī)r裂隙水,初期涌水量20m³/h左右,后隨裂隙逐步增多工作面涌水量最高增至70m³/h,后工作面停掘,涌水量逐步穩(wěn)定在35m³/h左右。2014年6月份該巷準(zhǔn)備復(fù)工掘進(jìn),為了有效預(yù)防水害事故發(fā)生,防患于未然,確保礦井安全生產(chǎn),特制定以下防突水專(zhuān)項(xiàng)安全措施。

一、地質(zhì)水文條件

2101工作面運(yùn)巷沿11#煤層底板布置,11#煤層位于太原組下段頂部,厚度為5.26-7.88m,平均6.78m。含3-5層夾矸,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,頂板為K2石灰?guī)r,底板為鋁質(zhì)泥巖,為全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。綜合井田三維地質(zhì)勘探成果及2#煤層巷道揭露情況,未顯示現(xiàn)巷前方存在斷層等地質(zhì)構(gòu)造。

11#煤層頂板為太原組石灰?guī)r(K4、K3、K2)巖溶裂隙含水層主要由K4、K3、K2三層石灰?guī)r組成,K2灰?guī)r平均厚度7.62m,巖石致密堅(jiān)硬,K3灰?guī)r平均厚度2.30m,K2、K3灰?guī)r裂隙多由方解石脈充填,裂隙不發(fā)育,鉆孔沖洗液消耗量較大,在施工過(guò)程中,K2灰?guī)r大部分鉆孔出現(xiàn)掉鉆漏水現(xiàn)象,水質(zhì)類(lèi)型為HCO3.CO3·Na型水,屬富水性弱的溶隙含水層。井田地表及井下瞬變電磁勘探成果未顯示巷道前方存在頂?shù)装甯凰畢^(qū)、采空富水區(qū),但不排除存在隱伏地質(zhì)構(gòu)造及水害。

二、突水因素分析

采掘過(guò)程中,造成巷道突水的因素是多方面的,是多種因素綜合作用的結(jié)果。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)及有關(guān)理論分析,認(rèn)為影響突水的因素主要有以下幾個(gè)方面。

礦壓

巷道采掘活動(dòng)過(guò)程中受礦山壓力影響,對(duì)工作面頂、底具有嚴(yán)重的破壞作用,產(chǎn)生新裂隙,并“活化”原有斷裂,導(dǎo)致底板突水。

隨著工作面的推進(jìn),頂板任一斷面總是經(jīng)歷超前支撐壓力壓縮破壞、采后懸頂卸壓膨脹破壞、采空區(qū)周邊剪切破壞、最后頂板冒落壓實(shí)的再受壓過(guò)程。其中采空區(qū)卸壓膨脹及其周邊剪切對(duì)頂板破壞最嚴(yán)重,產(chǎn)生的裂隙最多。工作面初壓及周期來(lái)壓時(shí)頂板懸頂面積最大,工作面周?chē)后w的支撐壓力及煤壁處的剪切力達(dá)到最大值,煤層最易造成破壞,頂、底板最易突水。

斷層

斷裂構(gòu)造是突水的主要因素之一,綜合分析其作用主要有:

(1)斷裂構(gòu)造的存在破壞了底板完整性,降低了巷道頂、底板的支護(hù)強(qiáng)度。

(2)斷層上下兩盤(pán)錯(cuò)動(dòng)的結(jié)果,縮短了煤層與含水層的距離,甚至使煤層與含水層直接對(duì)口。

(3)斷裂帶破碎、軟弱,易形成導(dǎo)水通道。

斷層帶充水成為充水帶,更使水文地質(zhì)條件復(fù)雜化。

一般情況下,在斷層交叉復(fù)合部位、尖滅端、拐彎處、向斜軸部、轉(zhuǎn)折端及隱伏裂隙存在的工作面因應(yīng)力集中,易造成底板破壞突水,是預(yù)防的重點(diǎn)。

3、隔水層

隔水層對(duì)突水起阻擋作用,其阻水能力是由其厚度、巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度決定的。厚度越大,越不易出水。其巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度是控制頂、底板巖層受采動(dòng)影響的重要因素。當(dāng)煤層頂、底板巖層軟硬相間時(shí),不易形成裂隙;當(dāng)頂、底板巖層自近(煤層)而遠(yuǎn),強(qiáng)度由弱到強(qiáng)時(shí),巖層間易形成采動(dòng)裂隙。起阻水作用的主要是有效隔水層厚度。如果礦壓對(duì)底板破壞深度大,導(dǎo)高又大,則有效隔水層厚度相對(duì)減小,工作面底板就容易出水。因而我們只有采取防治水措施,減少礦壓對(duì)頂、底板的破壞深度,減小導(dǎo)高,才能增加有效隔水層厚度,預(yù)防出水。

4、含水層

含水層的富水性及水壓對(duì)工作面頂、底板突水具有重要作用。含水層的富水性是突水大小的物質(zhì)基礎(chǔ),它決定著突水后水害的規(guī)模及對(duì)礦井的威脅程度。富水性與其巖溶裂隙發(fā)育程度、逕流條件、構(gòu)造發(fā)育情況及埋藏深度等因素有關(guān)。

含水層的水壓是工作面頂、底板突水的動(dòng)力,表現(xiàn)為靜水壓力及動(dòng)水壓力兩種形式。未突水前表現(xiàn)為靜水壓力,靜水壓力對(duì)隔水層裂隙具有頂劈擴(kuò)大作用,水壓愈高,作用愈顯著;出水后承壓水頭降低,含水層的水位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,這是以動(dòng)水壓力為主。其作用主要表現(xiàn)在出水后,裂隙被沖刷擴(kuò)大,充填物質(zhì)不斷被帶走,通道越來(lái)越暢通,出水量越來(lái)越大。

綜上所述,造成巷道突水的因素很多,但概括起來(lái)主要有礦壓、斷裂、隔水層、含水層4個(gè)方面。針對(duì)以上突水因素,因地制宜,采取相應(yīng)的防治水措施,就能有效地預(yù)防出水。

三、工作面突水防治

根據(jù)以上分析,結(jié)合工隊(duì)施工實(shí)際,我們認(rèn)為搞好巷道突水防治主要從以下幾個(gè)方面入手。

采用11#礦用工字鋼棚支護(hù),減少礦壓對(duì)巷道的破壞作用。

我隊(duì)施工的2101工作面運(yùn)巷原設(shè)計(jì)采用錨網(wǎng)支護(hù),因巷道壓力大,現(xiàn)調(diào)整為工剎網(wǎng)支護(hù),支護(hù)棚距為800mm,有效增加巷道支護(hù)強(qiáng)度,在施工時(shí)必須堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè),施工過(guò)程中每班堅(jiān)持檢查礦工鋼變形情況,堅(jiān)持礦壓監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向生產(chǎn)部匯報(bào),制定相應(yīng)的支護(hù)措施。

預(yù)防斷裂出水是礦井防治水工作的主要內(nèi)容之一.具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:

(1)全面分析區(qū)域構(gòu)造特征,研究斷裂展布規(guī)律.根據(jù)每個(gè)面的巷道揭露情況及鉆探資料,查明工作面斷裂分布情況,為預(yù)防斷裂出水提供依據(jù).

(2)對(duì)斷層交叉點(diǎn)、尖滅端、褶曲軸部等構(gòu)造發(fā)育地段要重點(diǎn)縮小巷道支護(hù)棚距。

(3)巷道穿過(guò)斷層帶時(shí),要加強(qiáng)支護(hù),以防滯后出水.

(4)認(rèn)真研究滑動(dòng)構(gòu)造特點(diǎn),滑動(dòng)構(gòu)造易形成“層狀”充水帶,對(duì)底板威脅面大.要及時(shí)分析資料,對(duì)構(gòu)造明顯的地段要重點(diǎn)防治.

3、疏水降壓

水壓是造成工作面出水的重要因素,通過(guò)探放水疏水降壓可以降低水頭壓力,減少水壓對(duì)巷道的“頂劈”作用,預(yù)防出水。井下應(yīng)加強(qiáng)超前物探,綜合物探成果編制專(zhuān)項(xiàng)探放水設(shè)計(jì),適時(shí)組織進(jìn)行探放水,有效預(yù)防突水事故發(fā)生。

4、完善排水系統(tǒng)

工作面連接4寸雙排水管路距離工作面距離不超出50m,并連接工作泵,排水管路連接至車(chē)場(chǎng)聯(lián)巷水溝上方。工作面水泵配備要求,揚(yáng)程不小于70m(隨巷道下山掘進(jìn),適當(dāng)增加揚(yáng)程配備),排水量不小于50m³/h水泵3臺(tái)。施工隊(duì)組機(jī)電工負(fù)責(zé)日常維護(hù),確保水泵工作時(shí)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。工作面發(fā)生突水時(shí),應(yīng)采取緊急排水措施,將靜壓水管、壓風(fēng)管路改造為排水管路,工作面增加水泵配置,積極組織進(jìn)行抽排水工作。排水管路吊掛在巷道非行人側(cè),每500m安設(shè)一個(gè)總閥門(mén)便于拆接水管,排水管顏色為黑色,檢修工每天必須對(duì)本隊(duì)排水管路進(jìn)行一次全面的檢查,發(fā)現(xiàn)跑水、滴漏及時(shí)處理。

5、掘進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有透水預(yù)兆(掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來(lái)壓、底板鼓起、或產(chǎn)生裂隙、出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾等)時(shí),必須立即停止作業(yè),撤出人員,向調(diào)度室匯報(bào),采取相應(yīng)措施。

6、鉆進(jìn)、打探眼時(shí),發(fā)現(xiàn)巖壁松軟、片幫、來(lái)壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大,以即有頂鉆等異狀時(shí),必須停止工作,但不得拔出鉆桿。現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向調(diào)度室匯報(bào),并派人監(jiān)測(cè)水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí),必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員,然后采取措施進(jìn)行處理。

7、巷道內(nèi)有積水時(shí)要及時(shí)將水排出,減少水與巖石的接觸,防止巖石遇水膨脹,巷道發(fā)生底鼓。

8、巷道掘進(jìn)中必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則進(jìn)行超前鉆探。

9、加強(qiáng)頂板管理,隨時(shí)觀察頂板動(dòng)態(tài)變化情況,如果出現(xiàn)下列征兆時(shí),立即停止作業(yè),將所有人員撤至安全地點(diǎn),并向值班領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),采取安全技術(shù)措施后方可繼續(xù)施工:

(1)頂板壓力急劇增大,出現(xiàn)頂板破裂聲。

(2)圍巖松軟,片幫嚴(yán)重。

(3)頂板掉渣增多,漏頂,片幫頻繁,局部冒頂增加。

(4)敲幫問(wèn)頂時(shí),聲音不清,發(fā)出“硿硿”響聲。

(5)頂板裂隙增大,頂板出現(xiàn)淋水加大。

四、避災(zāi)路線

1、火、瓦斯、煤塵:

掘進(jìn)工作面→2101工作面運(yùn)巷→2101運(yùn)巷車(chē)場(chǎng)→11#煤輔助運(yùn)輸大巷→井底車(chē)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷→井底車(chē)場(chǎng)→副斜井→地面。

2、水、頂板:

掘進(jìn)工作面→2101工作面運(yùn)巷→2101運(yùn)巷車(chē)場(chǎng)→11#煤輔助運(yùn)輸大巷→井底車(chē)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷→井底車(chē)場(chǎng)→副斜井→地面

篇2:突泥突水地段施工安全規(guī)定

涌突水段施工應(yīng)做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作,查明掌子面前方地質(zhì)條件及富水情況,根據(jù)不同情況采取不同措施。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方法進(jìn)行開(kāi)挖,嚴(yán)格控制開(kāi)挖進(jìn)尺,開(kāi)挖后及時(shí)支護(hù),嚴(yán)格遵循“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則組織施工,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行施工。

隧道地下水形態(tài)各式各樣(裂隙水、溶隙水等),針對(duì)本項(xiàng)目隧道特點(diǎn),設(shè)計(jì)擬采取全隧道分區(qū)防水,在斷層破碎帶及富水帶主要以“以堵住為主,限量排放”為原則。Ⅴ級(jí)圍巖斷層破碎帶采取前進(jìn)式全段面注漿,在接近預(yù)報(bào)存在涌突水可能性的段落內(nèi)采取掌子面預(yù)注漿的措施加固巖體,封堵裂縫。在全隧道斷層破碎段采取全段面預(yù)注漿措施將一部分地下水堵在襯砌輪廓外,施工注漿孔時(shí)應(yīng)預(yù)留泄水孔,作為地下水的排泄通道以及了解掌子面前方涌、突水情況。Ⅳ、Ⅲ級(jí)圍巖富水段采用后退式徑向注漿。在一般富水段采取后退式小導(dǎo)管徑向注漿,根據(jù)開(kāi)挖后出水情況以及水量大小采取注漿止水。

隧道地下水涌水量較小,按照常規(guī)設(shè)計(jì),防排水遵循“以堵為主”的設(shè)計(jì)原則施工。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)有突泥、突水前兆時(shí),立即停止開(kāi)挖,將人員和鉆孔臺(tái)車(chē)等設(shè)備及時(shí)撤離現(xiàn)場(chǎng),保證施工人員和設(shè)備的安全。

發(fā)生突水、突泥,涌水量大時(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工人員來(lái)不及撤離時(shí),由于突水、突泥不可能一下子將洞全部淹沒(méi),所以施工人員可以上作業(yè)臺(tái)車(chē)躲避,等待救援或水勢(shì)減弱后撤離。

篇3:防治地面洪水地下突水涌水安全措施

第一章?地面防治水

一、地表水防治設(shè)計(jì)依據(jù)

1、防洪標(biāo)準(zhǔn)及防洪壩墻設(shè)計(jì)要求

(1)為使工業(yè)場(chǎng)地生產(chǎn)區(qū)不受山洪的威脅,在井口及工業(yè)廣場(chǎng)東側(cè)高地設(shè)計(jì)梯形斷面的截洪(水)溝,使山洪水流入工業(yè)廣場(chǎng)兩側(cè)的自然沖溝中,確保工業(yè)廣場(chǎng)的安全。

(2)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)計(jì)排水明溝、蓋板溝。地面雨水流經(jīng)水溝就近排入附近小溪溝。礦井工業(yè)場(chǎng)地?cái)U(kuò)建時(shí),將對(duì)原有排水溝進(jìn)行修繕和改造,采用分散的排水方式,可減小水溝的斷面,且使水溝的溝底縱坡保持5‰~10‰,確保雨水快速匯入附近小溪溝。

(3)由于礦區(qū)沖溝發(fā)育,雨季時(shí)沖溝水可能直接進(jìn)入采空區(qū),使礦井充水,造成淹井事故,應(yīng)注意地表沖溝采動(dòng)裂隙的治理。

(4)對(duì)地表透水和積水區(qū)域采取防堵、防漏措施,定期清理水溝,保持流水暢通。

2、開(kāi)采塌陷、裂隙對(duì)地表水系和降雨滲漏的影響

在采空區(qū)影響范圍內(nèi)將誘發(fā)地裂縫、地面塌陷、崩塌、滑坡等災(zāi)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(chǎn)中,對(duì)采煤可能引起的裂縫應(yīng)及時(shí)用土石進(jìn)行填平夯實(shí),應(yīng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境變化加以監(jiān)測(cè)和防護(hù)工作。設(shè)計(jì)中要對(duì)地表沉陷影響的重建筑設(shè)留保安煤柱,對(duì)地表沉陷形成的塌陷坑,要盡量整平,回填造地,易產(chǎn)生滑坡的地方應(yīng)提前修筑擋土墻,打抗滑樁或削坡減載等,另外,平時(shí)應(yīng)經(jīng)常有巡視人員,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

二、地表水防治

1、煤礦必須查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況、疏水能力和有關(guān)水利工程等情況,熟悉當(dāng)?shù)厮畮?kù)、水電站大壩、江河大堤、河道、河道中障礙物等情況。掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水位資料,建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。

2、井口和工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物的標(biāo)高必須高于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位;在山區(qū)還必須避開(kāi)可能發(fā)生泥石流、滑坡的地段。井口及工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)建筑物的標(biāo)高低于當(dāng)?shù)貧v年最高洪水位時(shí),必須修筑堤壩、溝渠或采取其它防排水措施。

3、煤礦井口附近或塌陷區(qū)內(nèi)外的地表水體可能潰入井下時(shí),必須采取措施,并遵守下列規(guī)定:

(1)嚴(yán)禁開(kāi)采煤層露頭的防隔水煤(巖)柱。

(2)地表容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠,排泄積水。修筑溝渠時(shí),應(yīng)避開(kāi)露頭、裂隙和導(dǎo)水巖層。特別低洼地點(diǎn)不能修筑溝渠排水時(shí),應(yīng)填平壓實(shí);如果低洼地帶范圍太大無(wú)法填平時(shí),應(yīng)用水泵或建排洪站排水,防止低洼地帶積水滲入井下。

(3)煤礦受到河流、山洪威脅時(shí),必須修筑堤壩和匯洪渠,防止洪水侵入。

(4)排到地面的礦井水,必須妥善處理,避免再滲入井下。

(5)對(duì)漏水的溝渠(包括農(nóng)田水利的灌溉溝渠)和河床,應(yīng)及時(shí)堵漏或改道。地面裂縫和塌陷地點(diǎn)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(nèi)。

(6)在有滑坡危險(xiǎn)的地段,可能威脅煤礦安全時(shí),必須采取防止滑坡措施。

4、嚴(yán)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,以免沖到工業(yè)場(chǎng)地和建筑物附近或淤塞河道、溝渠。

5、使用中的鉆孔,必須安裝孔口蓋。報(bào)廢的鉆孔必須及時(shí)封孔,防止地表水或含水層的水流入井下。觀測(cè)孔、注漿孔、電纜孔與井下或含水層相通的鉆孔,其孔口管必須高出當(dāng)?shù)刈罡吆樗弧?/p>

6、報(bào)廢的立井應(yīng)填實(shí)充死,或在井口澆注1個(gè)大于井筒斷面的堅(jiān)實(shí)的鋼筋混凝土蓋板,并應(yīng)設(shè)置柵欄和標(biāo)志。

報(bào)廢的斜井應(yīng)填實(shí)充死或在井口以下斜長(zhǎng)20m處砌筑1座磚、石或混凝土墻,再用泥土填至井口,并加砌封墻。

報(bào)廢的平硐,必須從硐口向里用泥土填實(shí)至少20m,再砌封墻。報(bào)廢井口的周?chē)械孛嫠绊憰r(shí),必須設(shè)置排水溝。

封填報(bào)廢的立井、斜井和平硐時(shí),必須做好隱蔽工程記錄,并填圖歸檔。

7、煤礦要主動(dòng)與氣象、水利、防汛等部門(mén)聯(lián)系,建立災(zāi)害性天氣預(yù)警和預(yù)防機(jī)制。掌握可能危及煤礦安全生產(chǎn)的暴雨洪水災(zāi)害信息,密切關(guān)注災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警信息;及時(shí)掌握汛情水情,主動(dòng)采取措施。并與周邊相鄰礦井溝通信息,當(dāng)?shù)V井出現(xiàn)異常情況時(shí),立即向周邊相鄰礦井進(jìn)行預(yù)警。

8、煤礦要安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)本井田范圍內(nèi)及可能波及的周邊廢棄老窯、地面塌陷坑、采動(dòng)裂隙及可能影響礦井安全生產(chǎn)的水庫(kù)、湖泊、河流、涵閘、堤防工程等重點(diǎn)部位進(jìn)行巡視檢查,特別是接到暴雨災(zāi)害預(yù)警信息和警報(bào)后,要實(shí)施24h不間斷巡查。礦區(qū)每次降大到暴雨前后,必須派專(zhuān)業(yè)人員及時(shí)觀測(cè)礦井涌水量變化情況。

9、煤礦要建立暴雨洪水可能引發(fā)淹井等事故災(zāi)害緊急情況下及時(shí)撤出井下人員的制度,明確啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)、撤人的指揮部門(mén)和人員及撤人程序等;發(fā)現(xiàn)暴雨洪水災(zāi)害嚴(yán)重、可能引發(fā)淹井時(shí),必須立即撤人,只有在確認(rèn)隱患已徹底消除后方可恢復(fù)生產(chǎn)。

10、煤礦在雨季前要全面檢查防范暴雨洪水引發(fā)事故災(zāi)難措施的落實(shí)情況,對(duì)排查出的隱患,要落實(shí)責(zé)任,限定在汛期前完成整改。防治水工程要有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),竣工后組織驗(yàn)收。

第二章?防隔水煤(巖)柱的留設(shè)

相鄰礦井的分界處,必須留防隔水煤(巖)柱。礦井以斷層分界時(shí),必須在斷層兩側(cè)留有防隔水煤(巖)柱。

受水害威脅的煤礦,屬下列情況之一的,必須留設(shè)防隔水煤(巖)柱。

1、煤層露頭風(fēng)化帶。

2、在地表水體、含水沖積層下和水淹區(qū)臨近地帶。

3、與強(qiáng)含水層間存在水力聯(lián)系的斷層、裂隙帶或強(qiáng)導(dǎo)水?dāng)鄬咏佑|的煤層。

4、有大量積水的老窯和采空區(qū)。

5、導(dǎo)水、充水的陷落柱與巖溶洞穴。

6、分區(qū)隔離開(kāi)采邊界。

7、受保護(hù)的觀測(cè)孔、注漿孔和電纜孔等。

煤礦各類(lèi)防隔水煤(巖)柱的尺寸,應(yīng)根據(jù)礦井的地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、煤層賦存條件、圍巖物理力學(xué)性質(zhì)、開(kāi)采方法及巖層移動(dòng)規(guī)律等因素,參照附錄六留設(shè),具體由地測(cè)部門(mén)編制專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),煤礦總工程師組織有關(guān)部門(mén)審查批準(zhǔn)。

各類(lèi)防隔水煤(巖)柱一經(jīng)確定,不得隨意變動(dòng),嚴(yán)禁在各類(lèi)防隔水煤(巖)柱中進(jìn)行采掘活動(dòng)。開(kāi)采水淹區(qū)下的廢棄防隔水煤(巖)柱時(shí),必須徹底疏放上部積水,嚴(yán)禁頂水作業(yè)。有突水歷史或帶水壓開(kāi)采的煤礦,應(yīng)分水平或分采區(qū)實(shí)行隔離開(kāi)采。在分區(qū)之前,要留設(shè)防隔水煤(巖)柱并建立防水閘門(mén),以便在發(fā)生突水時(shí),能夠控制水勢(shì)、減少災(zāi)情、保障礦井安全。

第三章?建立健全排水系統(tǒng)

煤礦必須配備與礦井涌水量相匹配的水泵、排水管路、配電設(shè)備和水倉(cāng)等,確保礦井能夠正常排水。井下主要排水設(shè)備,應(yīng)符合下列要求:

1、水泵:必須有工作、備用和檢修的水泵。工作水泵的能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量(包括充填水及其它用水)。備用水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的70%。工作和備用水泵的總能力,應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。

水文地質(zhì)條件復(fù)雜和極復(fù)雜礦井,可在主泵房?jī)?nèi)預(yù)留安裝一定數(shù)量水泵的位置,或另外增加排水能力。

2、水管:必須有工作和備用水管。工作水管的能力應(yīng)能配合工作水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的正常涌水量。工作和備用水管的總能力,應(yīng)能配合工作和備用水泵在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量。

3、配電設(shè)備:應(yīng)同工作、備用和檢修水泵相匹配,并能保證全部水泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。有突水淹井危險(xiǎn)礦井,可另行增建抗災(zāi)強(qiáng)排水能力泵房。

主要泵房至少有2個(gè)出口,一個(gè)出口用斜巷通到井筒,并應(yīng)高出泵房底板7m以上;另一個(gè)出口通到井底車(chē)場(chǎng),在此出口通路內(nèi),應(yīng)設(shè)置易于關(guān)閉的既能防水又能防火的密閉門(mén)。泵房和水倉(cāng)的連接通道,應(yīng)設(shè)置可靠的控制閘門(mén)。主要水倉(cāng)必須有主倉(cāng)和副倉(cāng),當(dāng)一個(gè)水倉(cāng)清理時(shí),另一個(gè)水倉(cāng)能正常使用。

新建、改擴(kuò)建礦井或生產(chǎn)礦井的新水平,正常涌水量在1000m3/h以下時(shí),主要水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納8h的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3/h的礦井,主要水倉(cāng)有效容量可按下式計(jì)算:

v=2(q+3000)

式中:v--主要水倉(cāng)的有效容量,m3

q--礦井每小時(shí)正常涌水量,m3/h

但主要水倉(cāng)的總有效容量不得小于4h的礦井正常涌水量。采區(qū)水倉(cāng)的有效容量應(yīng)能容納4h的采區(qū)正常涌水量。

礦井最大涌水量與正常涌水量相差大的礦井,排水能力和水倉(cāng)容量應(yīng)由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)部門(mén)編制專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),由企業(yè)總工程師組織審查批準(zhǔn)。

水倉(cāng)進(jìn)口處應(yīng)設(shè)置箅子。對(duì)水砂充填、水力采煤和其它涌水中帶有大量雜質(zhì)的礦井,還應(yīng)設(shè)置沉淀池。水倉(cāng)的空倉(cāng)容量必須經(jīng)常保持在總?cè)萘康?0%以上。

水泵、水管、閘閥、排水用的配電設(shè)備和輸電線路,必須經(jīng)常檢查和維護(hù)。在每年雨季以前,必須全面檢修一次,并對(duì)全部工作水泵和備用水泵進(jìn)行一次聯(lián)合排水試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理。水倉(cāng)、沉淀池和水溝中的淤泥,應(yīng)及時(shí)清理,每年雨季前必須清理1次。

在建礦井在永久排水系統(tǒng)形成之前,各施工區(qū)必須設(shè)置臨時(shí)排水系統(tǒng),并保證有足夠的排水能力。水文地質(zhì)條件復(fù)雜、極復(fù)雜的礦井,當(dāng)開(kāi)拓到設(shè)計(jì)水平,只有在建成防、排水系統(tǒng)后,方可開(kāi)始向有突水危險(xiǎn)地區(qū)開(kāi)拓掘進(jìn)。

第四章?井下探放水措施

凡采掘工作面受水害影響的礦井,應(yīng)開(kāi)展充水條件分析,堅(jiān)持預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采。其基本要求是:

1、每年初,根據(jù)年采掘接續(xù)計(jì)劃,結(jié)合水文地質(zhì)資料,全面分析水害隱患,提出水害分析預(yù)測(cè)表及水害預(yù)測(cè)圖。

2、在采掘過(guò)程中,對(duì)預(yù)測(cè)圖、表要逐月進(jìn)行檢查,不斷補(bǔ)充和修訂。發(fā)現(xiàn)水患險(xiǎn)情,應(yīng)及時(shí)發(fā)出水害通知單,并報(bào)告礦調(diào)度室,通知可能受水害威脅地點(diǎn)的人員撤到安全地點(diǎn)。

3、采掘工作面年度和月度水害預(yù)測(cè)資料應(yīng)及時(shí)報(bào)送礦總工程師及生產(chǎn)安全部門(mén)。

由于水文地質(zhì)條件復(fù)雜和極復(fù)雜的礦井,在地面無(wú)法查明礦井水文地質(zhì)構(gòu)造和充水因素時(shí),必須堅(jiān)持有掘必探。

煤礦在受水害威脅的地區(qū),巷道掘進(jìn)之前,必須采用鉆探、物探、化探等方法查清水文地質(zhì)條件。地測(cè)部門(mén)要提出水文地質(zhì)情況分析報(bào)告,并提出水害防范措施,經(jīng)煤礦總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)、地測(cè)等有關(guān)部門(mén)審查后,方可進(jìn)行施工。

礦井工作面回采前,必須采用物探、鉆探、巷探、化探等方法查清工作面內(nèi)斷層、陷落柱和含水層(體)富水性等情況。地測(cè)部門(mén)要提出專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)情況報(bào)告,經(jīng)煤礦總工程師組織生產(chǎn)、安監(jiān)、地測(cè)等有關(guān)部門(mén)審查后,方可進(jìn)行回采。發(fā)現(xiàn)斷層、裂隙、陷落柱等構(gòu)造充水時(shí),必須采取注漿加固或留設(shè)防隔水煤(巖)柱等安全措施,否則,不得開(kāi)采。

一、探放水原則

必須做好水害分析報(bào)告,堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則,還必須做到“有疑必停”。必須經(jīng)探放水確認(rèn)無(wú)突水危險(xiǎn)后才能向前掘進(jìn),必須引起高度重視,視實(shí)際情況確定防水設(shè)施。在采面回風(fēng)巷掘進(jìn)和接近積水地區(qū)掘進(jìn)前或排放被淹井巷和積水前,必須編制探放水設(shè)計(jì),并采取防止瓦斯和其它有害氣體危害等安全措施。

探水眼的布置和超前距離,應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤(巖)層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計(jì)中具體規(guī)定。

探放水設(shè)計(jì)包含以下方面:

探水起點(diǎn)的確定:為了確保采掘工作和人生安全,將水淹區(qū)的積水范圍、水位標(biāo)高、積水量等資料填繪在采掘工程圖上,經(jīng)過(guò)分析劃出三條界線。

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

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

對(duì)采掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水區(qū),如邊界準(zhǔn)確,水壓不超過(guò)1mpa時(shí)(本礦小窯開(kāi)采深度小)探水線至積水區(qū)的最小距離:煤層中不得小于30m,巖層中小于20m。對(duì)雖有圖紙資料,但不能確定積水區(qū)邊界位置的積水區(qū),探水線至推斷積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m。對(duì)沒(méi)有圖紙資料可查的小窯,必須堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則,同時(shí)堅(jiān)持“有疑必停”,防止發(fā)生透水事故。掘進(jìn)巷道附近有斷層或陷落柱時(shí),探水線至最大擺動(dòng)范圍預(yù)計(jì)煤柱線時(shí)的最小距離不得小于60m。石門(mén)揭開(kāi)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(jìn)時(shí)指傾斜距離)即為警戒線。

二、采掘工作面遇下列情況之一時(shí),必須確定探水線進(jìn)行探水

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

2、有與溶洞、含水層及與之有水力聯(lián)系的導(dǎo)水層、裂隙(帶)、陷落柱時(shí)必須查出其位置,并按規(guī)定留設(shè)防水煤柱。巷道必須穿過(guò)上述構(gòu)造時(shí),必須探水前進(jìn)。如果前方有水,應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固,也可采取其它防治措施。

3、打開(kāi)隔離煤柱前必須探放水。

4、接近有水的采煤工作面時(shí)必須探放水。

5、接近未封閉又可能突水的鉆孔時(shí)必須探放水。

6、煤層頂板的含水層和水體存在時(shí),應(yīng)當(dāng)觀測(cè)“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開(kāi)采時(shí),必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。

7、采、掘工程接近其它可能突水段時(shí)必須探放水。

區(qū)內(nèi)有采煤歷史。長(zhǎng)期以來(lái),一些地方小煤窯分布于可采煤層露頭附近,形成的采空區(qū)較多。但其開(kāi)采深度較淺。由于地質(zhì)資料沒(méi)有準(zhǔn)確提供小煤窯及老空區(qū)開(kāi)采深度和范圍,因此無(wú)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(guān)資料,確定小煤窯積水位置,以防開(kāi)采淺部煤層時(shí)和小窯、老窯穿透而產(chǎn)生透水事故。

三、探放水注意事項(xiàng)

1、進(jìn)行探放水施工作業(yè)前,礦技術(shù)負(fù)責(zé)人必須結(jié)合探水巷道的實(shí)際,另行編制安全技術(shù)措施,明確探放水作業(yè)人員一旦面臨突水威脅時(shí)的避災(zāi)路線。

2、進(jìn)行探放水施工作業(yè)前,必須提前撤出可能受探水作業(yè)地點(diǎn)突水威脅的其它采掘工作面和其它工作地點(diǎn)的所有人員。

3、安裝鉆機(jī)探水前,要遵守下列規(guī)定:

①加強(qiáng)鉆場(chǎng)附近的支護(hù),并在工作面迎頭打好堅(jiān)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(shí),必須配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。

③在打鉆孔地點(diǎn)或附近安設(shè)專(zhuān)用電話。

④測(cè)量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場(chǎng),依據(jù)設(shè)計(jì),確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。

4、預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū),探水鉆進(jìn)之前,必須安好孔口管和控制閘閥,進(jìn)行耐壓試驗(yàn),達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后,方可繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū),應(yīng)有躲避場(chǎng)所,并規(guī)定避災(zāi)路線。

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

6、鉆進(jìn)時(shí),發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來(lái)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(shí),必須停止鉆進(jìn),但不得拔出鉆桿,現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人應(yīng)立即向調(diào)度室報(bào)告,并派人監(jiān)測(cè)水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí),必須立即撤出所有受水威脅的人員,然后采取措施,進(jìn)行處理。

7、探放老空水或采空區(qū)積水前,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(diǎn)位置時(shí),只準(zhǔn)用鉆機(jī)探放水。探放水孔必須打中老空水體,并要監(jiān)視放水全過(guò)程,核對(duì)放水量,直到老空水放完為止。鉆孔接近老空,預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時(shí),必須有瓦斯檢查員或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場(chǎng)值班,檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過(guò)規(guī)程規(guī)定時(shí),必須立即停止鉆進(jìn),切斷電源,撤出人員,并報(bào)告礦調(diào)度室,及時(shí)處理。

8、鉆孔放水前,必須估計(jì)積水量,根據(jù)礦井排水能力和水倉(cāng)容量,控制放水流量;放水時(shí),必須設(shè)專(zhuān)人監(jiān)測(cè)鉆孔出水情況,測(cè)定水量、水壓,做好記錄。若水量突然變化,必須及時(shí)處理,并立即報(bào)告礦調(diào)度室。

9、排除上山的積水以及恢復(fù)被淹井巷前,必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的空氣成分,發(fā)現(xiàn)有害氣體,必須及時(shí)處理。排水過(guò)程中,有害氣體有突然涌出的可能,必須制定安全措施。

第五章?采掘工程所采取的防治水措施

1、定期收集、調(diào)查和核對(duì)相鄰煤礦和廢棄的老窯情況,并在井上、下對(duì)照?qǐng)D上標(biāo)出其位置、開(kāi)采范圍、開(kāi)采年限、積水情況等。

2、針對(duì)主要含水層(段)建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng),進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、水害預(yù)報(bào),并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。

3、井巷在掘進(jìn)過(guò)程中必須邊探邊掘,掌握前方及上方采空區(qū)的水文情況,若發(fā)現(xiàn)有水患時(shí),應(yīng)及時(shí)采取措施,待確定安全后再向前掘進(jìn),并將出水點(diǎn)位置標(biāo)于井上下對(duì)照?qǐng)D或采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點(diǎn)或地段,必須進(jìn)行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動(dòng)態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測(cè)和分析,防止滯后突水。

4、在采掘工作面或其他地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來(lái)壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時(shí),必須停止作業(yè),采取措施,立即報(bào)告礦調(diào)度室,發(fā)出警報(bào),撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。

5、井下和地面排水設(shè)施保證完好,井下水溝要及時(shí)進(jìn)行清理,每年雨季前對(duì)礦井防治水工作進(jìn)行一次全面檢查,成立防洪搶險(xiǎn)隊(duì)伍,并儲(chǔ)備足夠的防洪搶險(xiǎn)物資。

6、應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地面小窯、老窯的調(diào)查并標(biāo)注在實(shí)測(cè)的采掘工程圖中,劃定其探放水紅線,在接近探放水線時(shí),必須采取探放水措施。

7、必須先查清礦區(qū)及其附近地面水流系統(tǒng)的匯水、滲漏情況,掌握當(dāng)?shù)貧v年降水量和最高洪水水位資料,建立疏水、防水和排水系統(tǒng)。

8、工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)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(qū)內(nèi)的地表水體有可能潰入井下,因此,應(yīng)遵守下列規(guī)定:

(1)嚴(yán)禁開(kāi)采煤層露頭線的防水煤柱。

(2)容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠排泄積水。修筑溝渠時(shí),應(yīng)避開(kāi)露頭、裂隙和導(dǎo)水巖層,特別是低洼地點(diǎn)不能修筑溝渠排水時(shí),應(yīng)填平壓實(shí),防止積水進(jìn)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(duì)漏水的排洪溝,應(yīng)及時(shí)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(nèi)。

第六章?疏干開(kāi)采和帶壓開(kāi)采

煤層(組)頂板導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)分布有富含水層,必須進(jìn)行疏干開(kāi)采。冒落帶與導(dǎo)水裂隙帶最大高度可根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開(kāi)采規(guī)程》中的有關(guān)公式計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)等方法綜合確定。被松散富含水層所覆蓋、淺埋緩傾斜煤層,需要疏干開(kāi)采時(shí),應(yīng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)勘探或補(bǔ)充勘探,查明水文地質(zhì)條件,并根據(jù)勘探評(píng)價(jià)成果確定疏干地段、制定疏干方案,由煤礦總工師審批執(zhí)行。

疏干開(kāi)采半固結(jié)或較松散的含水第三系煤層時(shí),采前應(yīng)著重解決如下問(wèn)題:

1、查明流砂層的埋藏分布條件,研究其相變及成因類(lèi)型。

2、查明流砂層的富水性、水理性,預(yù)計(jì)涌水量和預(yù)測(cè)可疏干性,建立動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng),觀測(cè)疏干速度和疏干半徑。

3、在疏干開(kāi)采試驗(yàn)中,應(yīng)觀測(cè)研究導(dǎo)水裂隙帶發(fā)育高度、水砂分離方法、跑砂休止角、巷道開(kāi)口時(shí)潰水潰砂的最小垂直距離、鉆孔超前探放水安全距離等。

4、研究對(duì)潰水、潰砂引起地面塌陷的預(yù)測(cè)及處理方法。

若煤層頂板受開(kāi)采破壞后,其導(dǎo)水裂隙帶波及范圍內(nèi)存在強(qiáng)含水層(體)時(shí),掘進(jìn)、回采前必須對(duì)含水層采取超前疏干措施。要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)勘探和試驗(yàn),并編制疏干方案,選定疏干方式和方法,綜合評(píng)價(jià)疏干開(kāi)采條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性。疏干方案由煤礦總工程師審定。

在礦井疏干開(kāi)采過(guò)程中,應(yīng)進(jìn)行定性、定量分析,可應(yīng)用“三圖-雙預(yù)測(cè)法”進(jìn)行頂板水害分區(qū)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。有條件的礦井可應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù),進(jìn)行冒裂帶發(fā)育高度、疏干水量和地下水流場(chǎng)變化的模擬和預(yù)測(cè)。

承壓含水層與開(kāi)采煤層之間的隔水層能承受的水頭值大于實(shí)際水頭值時(shí),開(kāi)采后隔水層不易被破壞,煤層底板水突然涌出可能性小,可以進(jìn)行“帶水壓開(kāi)采”,但必須制定安全措施,由煤礦總工程師審批。

承壓含水層與開(kāi)采煤層之間的隔水層厚度,能承受的水頭值小于實(shí)際水頭值進(jìn)行開(kāi)采前,必須遵守下列規(guī)定:

1、采取疏水降壓的方法,把承壓含水層的水頭值降到隔水層能允許的安全水頭值以下,并制訂安全措施,由煤礦總工程師批準(zhǔn);總結(jié)適合本礦區(qū)(井)的安全水頭值,指導(dǎo)安全生產(chǎn)。

2、承壓含水層的集中補(bǔ)給邊界已經(jīng)基本查清,可預(yù)先進(jìn)行帷幕注漿,截?cái)嗨?然后疏水降壓開(kāi)采。

3、承壓含水層的補(bǔ)給水源充沛,不具備疏水降壓和帷幕注漿的條件時(shí),可酌情采用局部注漿加固底板隔水層和改造含水層為弱含水層的方法,但必須編制專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì),在有充分防范措施的條件下進(jìn)行試采,并制訂專(zhuān)門(mén)的防止淹井措施。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)由煤礦總工程師批準(zhǔn)。