采煤工作面防治水工程优化设计
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:5
采煤工作面防治水工程优化设计本项目隶属于采煤工作面防治水工程优化设计,技术人员结合大量的工作实践经验、在井下的现场演示试验的基础上,根据采煤工作面及两巷道防治水特点分析,通过合理的计算优化设计防治水工程,经过实践证明,工作面的防治水安全状况大大改善,有效的杜绝了局部较小淋水、涌水对工作面两巷的长期冲刷,促进了采煤工作面质量标准化达标,安全效果较好。
标签:采煤;工作面;防治水1 概况淮北岱河矿业1965年12月25日建成投产。
原名为淮北矿业集团有限责任公司岱河煤矿,2011年矿井破产改制重组后更名为淮北岱河矿业有限责任公司,核定生产能力100万吨/年。
企业先后荣获“全国先进基层党组织”、“全国环境优美工厂”、“全国双十佳煤矿”、“安徽省文明单位”等省部级120余项荣誉称号。
全矿井2个采煤工作面生产、6个掘进队生产准备。
目前矿用防治水工程设计仅限于掘进防治水方面,对于采煤工作面回采防治水还没有专项的设计。
在日益注重采煤质量标准化的今天,如何采取有效的措施去做好采煤工作面的防治水工作,对工作面两巷的合理排水以及工作面局部较小淋水,底板或老塘较小渗水的处理,也成为现场需要解决的一个现实问题。
2 成果主要做法以岱河矿业Ⅲ432工作面为例,该面主要充水水源为3煤老顶砂岩水和EF1-1断层水:据Ⅲ331和Ⅲ531两工作面回采资料显示,在回采中均不同程度的出现顶板淋水,还有受采动影响老塘内老顶砂岩水有涌出现象,水量一般为0.5~2.5m3/h,最大可达5m3/h左右。
该面中部机巷距离EF1-1断层较近,受回采影响会有不同程度的断层水涌出,预计水量1.5m3/h左右。
根据相关地质资料,经勘探现场,采取设计见Ⅲ432工作面防治水工程设计图。
主要做法如下:(1)根据地质资料提供的最大涌水量5(m3/h)的标准去配置相关抽水风泵,电泵的型号及排水管路的直径。
经调研及技术会审确定为风泵型号:66615x-x-c电泵型号:pqw-20-40-5.5掘进钉木水道:22x15(cm)(需整改为钉木水道30x20(cm)原掘进泵管直径:8cm(需整改为泵管直径:12cm)。
12326工作面防治水设计编制单位:编制:审核:科长:地测副总:总工程师:编制日期:二0一三年九月五日12326工作面防治水设计一、工作面充水因素工作面采掘期间主要充水因素为:顶板砂岩裂隙水、上阶段12226工作面采空区积水、钻孔水。
1、顶板砂岩裂隙水6煤层顶板为厚层砂岩,局部含砂岩裂隙水,与其它含水层无直接水力联系,属静储量消耗型。
上阶段12226工作面回风、运输顺槽掘进期间局部有不同程度的滴淋水现象;在回采期间发生过老塘顶板砂岩裂隙出水现象,最大涌水量为32m³/h。
水源均为6煤层顶板砂岩裂隙水。
2、老空水上阶段12226工作面已回采完毕,受顶板砂岩裂隙水和灌浆水等充水因素的影响,采空区内有大量积水。
3、钻孔水工作面内有十2-2孔、九-十1孔、补Ⅶ3孔、补Ⅵ-1孔穿过;其中十2-2孔已经12328W和1222(1)工作面回采时验证不导水,九-十1孔、补Ⅶ3孔、补Ⅵ1孔已经12228和1212(1)工作面回采时验证不导水。
二、涌水量预计1、掘进期间涌水量预计根据我矿已掘进6煤工作面涌水量资料,12326工作面掘进时正常涌水量为0~10m³/h,最大涌水量32m³/h。
2、回采期间涌水量预计根据西翼采区12226工作面正常涌水量为10m ³/h ,最大涌水量为32m ³/h ,按比拟法:Q=Q 0×0F F ×0S S 式中,Q —12326工作面预计涌水量;Q0—12226工作面涌水量(m ³/h);S —12326工作面水位降深(m ),648m ;S0—12226工作面水位降深(m ),582m ;F —12326工作面开采面积(km ²),0.666km ²;F0—12226工作面开采面积(km ²),0.572km ²。
经计算:12326工作面正常涌水量13m ³/h ,最大涌水量41.5m ³/h 。
河北金牛能源股份有限公司邢台矿51105工作面防治水工程设计编制单位:地测科编制:审核:科长:总工程师:2009年5月25日河北金牛能源股份有限公司邢台矿51105工作面防治水工程设计前言51105工作面为十一采区5#煤首采工作面,设计沿煤层走向布置,工作面推进长度1597m,面长100m,煤层底板标高在-70~-120米之间。
拟采用综采开采方法,顶板管理为全部垮落法。
工作面两条巷道均沿煤层掘进。
一、工作面概况51105工作面为51100采区冲积层下5号煤首采面,井下位于西风井南部,北到51100运输上山,南以F12断层防水煤柱线为界,西到F32断层,东以f511-13断层为界。
设计工作面沿煤层走向布置,工作面推进长度1597m,面长100m,煤层厚度在1.63-1.91米之间,平均1.77米,基岩厚度25-70煤层底板标高在-70~-120米之间。
拟采用综采开采方法,顶板管理为全部垮落法。
工作面两条巷道均沿煤层掘进。
米。
二、水文地质条件简介51105工作面水文地质条件比较复杂,工作面开采受上部野青灰岩及底砾含水层的影响,下部受隐伏含水构造威胁。
5号煤层上距野青灰岩含水层8-12米,距冲积层底砾含水层25-70米,5号煤到大青灰岩含水层的隔水层厚度为65-72米,附近0802、8309、奥3钻孔资料显示,该地区没有伏青灰岩含水层存在。
在51100运输上山施工大青4号放水孔时,钻进到62.5米出水,出水量256m3/h,附近0802钻孔资料分析孔底距大青灰岩含水层还有8.3米,通过取水样化验分析大青4号钻孔出水为奥灰水,目前51105运输巷底板潮湿且有浸水,在迎头施工超前探测孔2个,孔1方位N163O孔深227米水量7.2m3/h,孔2方位N181O孔深222米水量55m3/h,终孔层位均控制在5煤底板下30米以内,取水样分析结果表明钻孔出水为灰岩、砂岩混合水。
钻探结果说明51105运输巷前方可能存在隐伏导含水构造。
某煤矿开采防治水方案的设计摘要:煤炭作为我国的主要支柱能源,对我国经济的发展具有特别大的推动作用。
根据我国的数据研究体现,在我国未来经济发展需求下“煤炭”依旧会占据我国能源结构的主导地位。
鉴于我国煤层地质、水文条件的复杂性,使煤炭在开采过程中受到了多种水体的威胁。
经统计可知,由于突水事故所造成人员及经济损失位于各类因素所造成的直接经济损失。
因此,本文根据新疆某煤矿煤层地质、水文等情况为其设计有效的防治水方案,为确保采煤工作面的安全生产奠定扎实的基础。
关键词:矿井;防治水;地质;物探;钻探1、工程概况本文以新疆某煤矿为例,此矿位于新疆南部,井田范围由10个坐标拐点圈闭,走向长4.0km,平均倾斜宽2.7km,面积约10.97km2。
主要可采煤层有8层,设计矿井规模为2.4Mt/a,浅部为煤层火烧区,各煤层的火烧层、含水层为一特殊含水层,呈条带状分布在矿区的南北两边,以下5和下10号煤层火烧烘烤为主,火烧区最低标高为+1528.08m,最大火烧深度为340m,受烘烤影响段最大厚度为177m。
受煤层火烧垮落、烘烤的影响,岩体裂隙极发育,贯通性极好,深度变化较大。
该含水层含水丰富,为未来煤矿开采的主要水害隐患。
1.火烧区段治理方案设计2.1、火烧区治理方案为防治周边火烧区积水涌入本矿井,最主要的地面治水方案是在本矿井与邻近矿井的火烧区连接处采用帷幕注浆的方式,采用多个钻孔呈直线布置分别打透煤层及烧变岩后采用注浆形成一道隔水墙,切断本区与邻近矿井内的火烧区烧变岩含水层发生水力联系。
2.2、地面帷幕注浆工程为防治周边火烧区积水涌入本矿井,最主要的地面治水方案是在本矿井与邻近矿井的火烧区连接处采用帷幕注浆的方式,采用多个钻孔呈直线布置分别打透煤层及烧变岩后采用注浆形成一道隔水墙,切断本区与邻近矿井内的火烧区烧变岩含水层发生水力联系。
根据本区烧变岩的渗透特性,其裂隙率约为4%~6%,注浆压力采用1.0~1.5MPa,推测浆液渗透范围较大,半径可达4.0~6.0m。
采煤工作面专项防治水措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX采煤工作面专项防治水措施为了更好地贯彻执行《煤矿防治水规定》切实抓好矿井防治水工作。
确保安全生产,特根据我矿实际重新编制采煤工作面防治水措施及水害预警程序。
我公司各相关单位认真组织实施。
一、建立健全防治水领导机构1、成立了矿井防治水工作领导组组长:朱文举副组长:吴松立秦国军赵云龙郭银录王卫平成员:秦铁军陈宇飞秦同伟李宗民王有辰赵道王朝峰贾书锋防治水专职副总工程师:陈宇飞专设防治水办公司,吴松立同志兼任办公室主任。
二、职责划分(1)防治水机构负责所属负责矿井防治水的技术管理工作。
健全和完善矿井水害防治各项技术的规定制度等。
审批水害防治工程设计措施及水害防治经费使用。
(2)应急抢险指挥部全权负责矿井应急抢险工作,完善应急救援方案,发布抢险救援命令。
根据抢险需要合理需要的人、才、物等资源。
组织抢险救援工作。
(3)现场抢险组是按照救援方案组织指挥救援队伍实施救援行动。
第 2 页共 10 页(4)领导组各成员总经理:是本矿井防治水工作的第一负责人,对矿井防治水工作全面负责。
各分管副总经理负责分管范围内的防治水工作,对分管范围内职责负责。
三、矿井水害的类型及易发突水事故的地点的分析1、矿井水害的类型造成我矿井水害的主要水源有大气降水、地下水和老空水。
其中地下水按其储水空隙特征又分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。
根据水源分类,矿井水害分为:(1)、地表水害、(2)、老窑水水害(3)、孔隙水水害、(4)、裂隙水水害、(5)、灰岩水水害等2、矿井水害事故易发生的地点我矿井下易发生突水事故的地点是矿井正常生产的采煤、掘进工作面。
在生产过程中与地表水、地下水或老空水沟通时,就会发生突水事故。
(1)采煤工作面向前推进,采空区顶板自然垮落,自下而上形成了垮落带、导水裂隙带和弯曲下沉带。
垮落带及裂隙带遇到强含水层或老空区、老窑、老巷道积水,水会沿裂隙带空隙流入井下,造成突水事故。
青岗坪煤矿42103工作面防治水预案一、工作面基本情况42103工作面位于一采区西翼,主采4-2号煤层,煤层厚度8.0~9.0 m、平均8.5m,煤层倾角0~6°,采用综采放顶煤工艺开采。
工作面倾斜长度150m,可采走向长度1580m。
煤层直接顶以泥岩为主,平均厚度1.0m,属软弱不稳定顶板;老顶为粉砂岩、中粒砂岩,平均厚度8m;底板以炭质泥岩为主,为软弱岩石。
工作面于2015年2月下旬开始回采,预计2016年9月份工作面回采结束。
二、水害危险源分析根据井田勘探地质报告,本矿井开采4-2号煤层的直接充水含水层为位于煤层上部的直罗组与延安组含水层,该层补给条件差,富水性弱,涌水量小,对开采安全影响不大;富水性较强的地层是白垩系洛河组砂岩,该层一般厚度230~328 m,位于4-2号煤层上方80~110m,4-2号煤层开采后导水裂隙带可突破洛河组含水层底界而造成水害,对安全生产威胁较大。
根据42101工作面回采期间收集的地质资料判定,本工作面初次出水位置,预计回采200m~350m范围涌水,涌水量前期较小预计5~10m³/h,随着工作面的回采,涌水量逐渐增大,预计最大涌水量150m³/h,正常涌水量70m³/h,充水方式为煤层顶板裂隙带导通上部洛河砂岩含水层,切眼中部高程较低,为整个工作面的低凹部位,42103工作面两顺槽前500m,运输顺槽高程比回风顺槽高,故在工作面与运输顺槽均建立工作面防排水系统,并建立双回路供电,确保一路出现故障另一路能正常供给。
三、工作面排水系统1、排水管路布置:工作面内中部安铺设一趟Φ51的排水软管。
运输顺槽安装1趟Φ159排水管路,1趟Φ108排水管路;回风顺槽最外段安装1趟500m长Φ159排水管路。
2、污水净化:为净化污水,进行延接管路将工作面涌水排入42101采空区,污水经采空区沉淀、过滤净化后流入井底主水仓,为此从42103运输顺槽外口起布设一趟φ159排水钢管,与运输顺槽的2趟排水管路连接,向外经一采区带式输送机巷、42101运输顺槽外段,接入密闭墙预留的φ159钢管。
煤矿综采工作面防治水技术研究随着煤炭资源的逐渐枯竭,我国煤矿综采工作面防治水技术逐渐成为研究的热点。
综采工作面是煤矿开采的关键部位,其安全、高效的生产对保障煤炭资源的持续供应具有重要意义。
然而,在综采工作面开采过程中,地下水的涌出一直是一个难题,严重影响了煤矿生产安全和经济效益。
因此,煤矿综采工作面防治水技术的研究具有重大的现实意义。
煤矿综采工作面通常位于地下,其附近地下水丰富,矿井地质条件复杂,地下水层裂缝发育,水流情况复杂,给防治水工作带来了很大的困难。
在过去的防治水工作中,常采用的方法是就地排放或者持续抽排地下水,然而这种方法不仅对水资源造成了浪费,而且还加速了地下水位下降,导致煤矿的生态环境恶化。
因此,煤矿综采工作面防治水技术的研究显得尤为重要。
为了解决煤矿综采工作面防治水的问题,研究者们开展了广泛的研究。
目前,主要的技术措施可以分为以下几类:1.预测与评价技术。
地下水预测与评价技术是煤矿综采工作面防治水的重点和难点,通过地质勘探、地下水位监测、数值模拟等手段,预测和评价地下水的分布规律和涌水量,为防治水工作提供科学依据。
2.精确控制技术。
在综采工作面上设置合理的涌水管道,在涌水管道上设置减水阀门,通过调整阀门,精确控制瓜分涌水,将涌出的地下水稳定排入外部河流或者工业用水回收利用。
3.封堵与施工技术。
针对综采工作面裂隙发育的情况,采用封堵与施工技术进行防治水。
封堵与施工技术包括混凝土灌浆、岩石锚杆、压裂封固等方法,有效地减少了地下水涌出量。
4.干湿联合开采技术。
干湿联合开采技术是将传统的综采工作面开采技术与防治水技术相结合,通过合理设计和优化工作面结构,使地下水得以循环利用,减少了地下水的浪费。
当前,我国的煤矿综采工作面防治水技术还存在一些不足之处。
首先,地质条件复杂多变,需要进一步加强地质勘探和研究,提高对地下水分布和涌水量的准确预测能力。
其次,防治水技术目前还缺乏系统性和标准化,需要进行进一步的技术研究和推广应用。
兴发煤矿矿井防治水专项设计一、项目背景煤矿矿井防治水是煤矿安全生产的重要环节之一,也是矿井生产的关键问题。
由于矿山地质条件的复杂性和矿井深入程度的不同,矿井水涌、渗透等问题屡次发生,严重影响了矿山的正常生产。
因此,针对煤矿矿井防治水问题进行专项设计,对于确保矿山安全生产具有重要意义。
二、设计目标1.提高矿井防治水能力:通过本次设计,确保矿井的排水系统能够稳定、高效地运行,及时排除矿井内的积水。
2.减少矿井水涌事故:通过科学合理地设计防治水系统,降低矿井水涌事故发生的概率和影响程度。
3.优化矿井排水管理:建立完善的矿井排水管理制度和操作规程,提高矿井排水系统的管理水平。
4.提升矿井生产效率:通过防治水系统的合理布局和优化设计,减少因水涌事故导致的生产中断,提升矿井的生产效率。
三、设计方案1.矿井水涌监测系统:安装水涌监测设备,实时监测矿井水涌情况,及时预警,以便抢险救援。
2.矿井排水系统:设计合理的排水系统,确保矿井内的积水能够迅速排除。
a.安装抽水设备:根据矿井的地质条件和水位情况,合理选择抽水设备,确保抽水系统的正常运行。
b.设置排水通道:矿井内设置合理的排水通道,确保水流顺畅流出矿井。
3.矿井涌水防治措施:针对矿井水涌问题,采取合理的防治措施。
a.阻水措施:使用防水材料、注浆等方法,对矿井周边的地质进行加固,阻止水涌入矿井。
b.降水措施:通过钻孔、井下抢排等方式,将矿井内的积水迅速排泄出去。
4.矿井排水管理制度:制定矿井排水管理制度,明确责任部门和人员,并定期进行排水设备的检修和维护工作。
5.应急预案:制定矿井防治水应急预案,明确各部门的应急任务和措施,确保在发生矿井水涌事故时能够及时有效地进行应对。
四、设计实施方案1.进行矿井现场勘察,了解矿井的地质情况、水位情况等相关信息。
2.制定防治水设计方案,包括矿井水涌监测系统、排水系统、涌水防治措施等。
3.进行设计方案的论证和评审,确保设计方案的科学性和可行性。
采煤工作面专项防治水措施引言在采煤行业,水是一个不可避免的问题。
如果不加以防治,水会对采煤工作面产生很大的影响,可能会造成生产事故,甚至危及人员安全。
因此,采煤工作面的专项防治水措施非常必要。
本文将介绍一些有效的采煤工作面专项防治水措施。
防治措施前期准备在采煤工作前,应进行地质勘探和水文勘探,对采煤区域的地下水位和水流方向进行准确的测量和分析,并根据勘探结果制定相应的采煤方案。
同时,要加强水防工程的修建,在工作面前方或者工作面周围建设人工排水井、排水渠、水闸等设施,有效地对地下水进行控制。
工作面降水在采煤过程中,不可避免地会遇到地下水,需要开展有效的降水工作。
降水的主要方法有井外降水和井内降水两种。
井外降水的方法是通过挖掘排水隧道、修筑排水井等方式将地下水引入到井外,再通过抽水泵进行排放。
井内降水的方法是通过在井内设置抽水泵,在井内抽出地下水后再排放。
加强松散带降水在采煤工作面处于松散带附近时,地下水往往会通过松散带渗透到工作面上。
为了避免这种情况的发生,需要在松散带地区设置专门的加固措施。
常见的加固措施包括注水加固、注浆加固和固结支护加固。
管理渗透水渗透水是指地下水从地层渗透进入工作面形成的水流。
采煤过程中,需要对渗透水进行有效的管理。
一般来说,需要通过在巷道和工作面上设置渗透水防治设施来进行管理。
这些设施可以有效地防止地下水流进工作面,以及挖掘出产的煤炭排放出去。
堵漏工作在采煤的过程中,地质构造较差的地方会出现漏水情况,需要采取堵漏措施。
常用的堵漏措施包括注浆、注水、灌浆等。
这些措施可以修复漏水点,保证采煤工作面的安全和稳定。
结论通过以上措施的实施,采煤工作面的专项防治水效果显著。
在采煤过程中,我们要加强对水的监测和管理,不断改进防治措施,及时发现和解决水问题,确保采煤工作的安全和顺利进行。
煤矿采掘工程防治水安全技术措施随着煤炭工业的发展,煤矿采掘工程安全问题越来越受到人们的重视。
其中,防治水安全问题是煤矿工程中的一个重要方面。
煤矿采掘工程中的水安全问题,一旦出现,将对工人的生命安全和煤矿的生产造成严重的影响。
因此,煤矿采掘工程防治水安全技术措施应得到足够的重视和采取相应的措施。
1.防治水安全技术措施的必要性随着煤矿的深入开采,地下水位下降,煤层底板裂隙加剧,水流运动加快,地下水压强增加,这些具有复杂性的因素导致水害事故频繁发生,危及工人生命安全和煤矿的生产。
因此,采取科学合理的防治水安全技术措施是必要的。
2.防治水安全技术措施的内容(1)排水工程在煤矿采掘工程中,开展合理的排水工作是减少水害发生的有效途径之一。
排水工程主要包括水井、水泵、管道、截水沟、钢筋混凝土壁等,这些设施的功能是将地下水从矿井中排出,以确保采掘安全。
(2)堵水防渗工程为了降低地下水的渗透,防止地下水侵入采掘工作面,堵水防渗工程一直是煤矿采掘工程中非常重要的防护措施之一。
主要采用堆石堵水、注浆堵水、混凝土密封堵水、帷幕灌浆堵水等技术手段来保证采掘工作面干燥,有效遏制并减小地下水的压力。
(3)环保水处理工程为了保护环境并合理利用水资源,环保水处理工程被广泛应用于煤矿采掘工程中。
环保水处理工程主要包括:脱盐、精凝、杀菌、氧化、沉淀、过滤等技术手段,以减少污水对周边环境的影响和对矿区水资源的浪费。
3.总结煤矿采掘工程防治水安全是保障人民群众生命财产安全和资源开发的重要组成部分。
通过加强排水工程建设,采取堵水防渗工程措施,以及建设环保水处理工程等手段,可以在一定程度上减少水害事故的发生,降低采掘工程运营成本和资源浪费,为推动煤矿可持续发展做出重要的贡献。
矿井防治水方案设计为加强煤矿的防治水工作,防止和减少水害事故,保障煤矿职工的生命安全,保证井下在正常生产过程中严格遵守“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施,着力构建“探测超前、预报准确、防治科学、管理到位”的煤矿防治水工作体系,确保煤矿安全生产,发生透水事故或出现透水征兆后进行探放水作业以及探放已知的积水时,有科学的理论指导而不造成损失,结合我矿实际情况本矿井防治水设计。
一、建立健全防治水领导机构成立矿井防治水领导小组组长:李晓林副组长: 吴相勇成员:唐国铭梁世军周宗盛幸煜高魏俊良罗长健李彪闫尚德祝相才娄恒双领导小组下设办公室于调度室,由唐国铭任办公室主任。
成员:李彪罗长健闫尚德领导小组职责:矿井防治水工作是一项涉及多个专业和多个部门的综合性系统工作。
矿长是矿井防治水工作的第一责任人,总工程师负责防治水技术管理工作,领导小组负责布置和督促矿防治水工作、组织编制防治水年度计划、技术方案及措施等,平衡解决所需人、财、物,定期研究解决矿井重大水害隐患问题。
办公室职责:负责矿井防治水日常管理工作,制定防治水工作计划和防治水方案,进行水文地质资料的收集、整理,搞好水情预测预报,编制防治水措施并组织贯彻和实施。
安全科职责:负责矿井防治水工作的安全监督检查、参与矿井防治水设计、方案及措施的审查,督促措施现场落实和实施,参与矿井防治水工作检查机电科职责:负责机运系统防治水工作的安排、检查,保证供电系统、排水系统的完好、稳定可靠,负责排水设备备用数量的核查,负责疏、排水设施、设备的检查、维护、检修等工作,参与矿井防治水工作检查;组织“雨季三防”工作安排、检查、监督、整改等工作。
通防科职责:负责安排对突(涌)水点及排水点的瓦斯,防探水地点电话的安装调试工作,有毒有害气体的检查,负责施工地点监测探头等安全设施、设备的安装调试工作;组织探放水按钻孔设计要求施工,参与矿井防治水工作检查。
水文地质对矿井防治水工作的优化措施摘要:在矿井的开采、掘进过程中,不可避免的会遇到不同程度的水流渗入、涌入,如果矿井中储存的水量超出了矿井的排水能力,那么矿井就会受到水害威胁,从而严重影响矿山开采的安全性与效率性。
在这种情况下,需要加强对水文地质的应用,加强矿井防治水工作的质量,这对于提高矿井工作的作业安全性与稳定性有着极为重要的作用。
关键词:水文地质;矿井防治水;优化措施1复杂水文地质条件下矿井防治水的必要性煤炭开采过程会受到各类灾害的影响,其中水害是较为常见的一种。
水害的存在对煤矿开采进度有着重要影响,威胁生产安全,因此防治水工作的实施有着重要意义。
对于中国大多数煤矿企业来说,水文地质对开采效果的影响较为明显,特别是开采规模也受到了极大限制,要想进一步提升煤炭开采效率和质量,水害防治相关研究必不可少。
通过有效的防治水技术能尽可能降低水害对煤矿开采带来的危害,推进开采工作的顺利进行,使煤矿开采能适应更多的水文地质条件。
就目前大多数煤矿的开采状况而言,井下水文地质条件具有较强的隐蔽性,因此需要加大重视程度,充分关注井下的水害防治工作,进而提升煤矿开采水平。
2 矿井水害类型2.1地表水造成的矿井水害地表水通常来源于自然大气降水以及河流、湖泊等地表水体,地表水往往通过矿井口、采空区、断裂带、地面塌陷区和裂缝、封孔不良钻孔等位置进入矿井,造成矿井水害。
2.2老空水造成的矿井水害老空水又被称为老窑水,通常来源于煤矿老空区、废弃煤巷中的积水,当煤矿开采工作面靠近这些区域时,积水就会随之涌入煤巷或采煤工作面,进而引发矿井水害。
2.3孔隙水造成的矿井水害孔隙水通常来源于煤矿所处地质环境第三系和第四系的松散含水层,如泥沙层,和地表水之间也有着密不可分的联系。
孔隙水往往通过采空区、地面塌陷区、矿井顶板的含水层裂缝处以及断层带等位置进入采煤作业区,引发矿井水害。
2.4裂隙水造成的矿井水害裂隙水通常来源于煤矿所处地质环境裂隙含水层,比如砂岩层、砾岩层等等,有时也会接受地表水及其它含水层的补给。
建筑工程与水利交通107采煤工作面防治水工程优化设计薛顺楷(冀中能源股份有限公司章村矿技术部)摘要:在实际的采煤工作中,不同类型的地质条件,会对相关的采煤工作产生安全层面的影响,由于优化设计的基本指向改变,需要相关技术人员根据经常性的防治水工程设计问题加以解决和明确,这需要井下实验在每次工程设计阶段,重复进行研究、设计、实验以及结果的直接分析。
关键词:采煤工作面;防治水工程;优化设计;基础研究引言;采煤工作面突水这样的影响工程进展以及效率的问题,需要研究人员在防治水的工作中及时推送更为先进的优化设计方案,并在第一时间针对采煤工作面出现的防治水问题进行列表项的改造和实施,在采煤工作的治理端,严格按照含水层和底板加固的标准进行解决,这种优化设计的要点在于结合优化设计的经验,使用较为精简的工作手段,最终顺利解决采煤工作中所出现的工作面突水问题。
一、采煤工作面防治水工程优化的控制要素采煤工作面防治水工程中很多控制的主要因素,在于专业的设计研究导向,根据研究结果参数的分析,保障排水泵的选取功率,可以在排水结果中达到最大涌水量的基本控制。
同时,在进行防治水工程优化控制之前全面进行现场的实测工作能够在排水管道的设计、水泵及储水池的位置安排上实现基本的设计掌控,每条管道的基本设计走向都为后续涌水问题的控制要点。
最后,在设计中拥有创新点的防治水控制方案,是增加工作面排水能力的核心,在局部淋水、涌水的问题解决中,配置更具创新性的设施和设计能,够在标准化的采煤作业流程中实现防治水工作的专项治理。
二、采煤工作面防治水工程的基本方案研究(一)采煤工作面斜长的控制采煤工作面斜长的控制是明显的底板强度影响因素,针对倾斜长度进行实际的控制计算,可在工作面底板强度和深度的参数研究中,总结有效的优化设计数据,只有工作面底板的强度足够优秀,才能减少底板突水的情况发生,最终结合短壁采煤方法的开采过程优势,在工作面斜长的控制中,找到底板加固和含水层改造的最优设计方案。
煤矿防治水设计方案矿长:总工程师:生产矿长:安全矿长:机电矿长:调度室:2012年4月煤矿设计措施会审意见表目录前言 (3)第一章矿井概况 (3)一、矿井概况 (3)二、自然地理 (4)三、矿区小煤窑开采情况 (4)第二章矿井地质、水文地质及防治水设计 (5)第一节矿井地质 (5)一、区域地质 (5)二、矿区地质 (6)三、含煤岩系及煤层 (8)四、其它开采技术条件 (8)五、勘探程度 (10)第二节矿井水文地质 (10)一、水文地质情况 (10)二、水患类型及威胁程度 (12)三、矿井水文安全条件 (12)第三节矿井防治水措施 (13)一、矿井开拓开采所采取的安全保证措施 (13)二、防水安全煤岩柱留设 (14)三、疏水降压措施 (17)四、井下探放水措施 (18)五、防水闸门 (23)六、注浆堵水措施 (24)七、老窑水防治 (24)八、井下排水 (25)九、地表防治水措施 (27)十、灾害预防和处理 (28)十一、组织保障措施 (29)前言为进一步加大我矿防治水工作,不断提高我矿防治水能力,有效防范水害事故的发生,以科学发展观为统领,坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针,牢固树立安全展理念,严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《毕节地区煤矿安全生产禁令》及四个规定、五个100%等规定和要求,认真贯彻落实省安监局、贵州煤监局《关于印贵州省煤矿防治水专项治理工作方案的通知》(黔安监煤矿[2012]67号)即(毕市安监[2012]86号)精神,加大我矿防治水工作力度,提升我矿防治水能力,有效防范水害事故发生,特制定本防治水设计方案。
第一章矿井概况一、矿井概况煤矿为一家合伙企业,在贵州省工商行政管理局登记注册,持有注册号为52000040的《合伙企业营业执照》,经营范围及方式:煤炭的开采及销售(凭煤炭生产许可证、安全生产许可证和采矿许可证从事经营活动)。
大湾子煤矿开拓准备系统按30~45万吨/年建设。
采煤工作面防治水管理办法一总则第一条为加强采煤工作面防治水管理工作,预防和避免采煤工作面水灾事故发生,根据《煤矿防治水规定》及《XXXX<煤矿防治水规定〉实施办法(试行)》以及义煤发【SS】SS号文《XX集团股份有限公司采、掘工作面防治水管理办法(试行)》,结合本矿井水害类型特征,制定本办法。
第二条采煤工作面防治水工作应当坚持采前评价、采中查异、有异必探、有水必治、有治必评的原则,采取探、防、疏、排、堵的综合防治措施。
做到水文地质条件不清楚不回采,水灾隐患不解除不回采,防排水系统不完善不回采。
第三条总经理对本矿采煤工作面防治水工作负领导责任,分管采煤的副总经理对本矿采煤工作面防治水工作负主要责任,总工程师负技术责任,地测科具体负责采煤工作面防治水工作的技术管理。
其他防治水岗位职责按照《XX有限公司矿井水害防治岗位责任制度》一并执行。
第四条采煤工作面设计时必须充分考虑防治水因素,安排防治(排)水工程,做到防治(排)水工程与主体工程同时设计、同时施工和同时投入使用。
二工作面回采前防治水工作(一)技术管理第五条采煤工作面回采前,应当采用物探、钻探、巷探和化探等方法查清工作面内构造、陷落柱和含水层(体)富水性、隔水层厚度等情况,并根据不同水害类型,采取不同的防治水办法.(一)对于威胁生产安全的相邻的采空区积水或具有老空水性质的其它水体,必须坚持先疏后采原则,即先探放水,解除水害威胁后再开始回采。
(二)受顶板砂(砾)岩水威胁的工作面,应坚持以疏排为主的原则,同时做到早探测、早预报、早预防,确保工作面安全回采。
(三)对于底板灰岩水,应采取物探查异、有异必验、有水必治、有治必评、先评后采的方法。
采煤工作面构成后,要采用至少两种以上物探手段探查煤层底板含水层的富水性、底板奥灰含水层水原始导升高度及工作面内部的地质构造,并结合钻探手段对水文地质异常区和地质构造进行查证。
有突水危险的异常区,应优先考虑底板注浆加固方法进行治理,并对底板注浆加固效果进行评价,无突水危险后方能开始回采。
采煤工作面防治水工程优化设计
摘要:本项目隶属于采煤工作面防治水工程优化设计,技术人员结合大量的工作实践经验、在井下的现场演示试验的基础上,根据采煤工作面及两巷道防治水特点分析,通过合理的计算优化设计防治水工程,经过实践证明,工作面的防治水安全状况大大改善,有效的杜绝了局部较小淋水、涌水对工作面两巷的长期冲刷,促进了采煤工作面质量标准化达标,安全效果较好。
关键词:采煤;工作面;防治水
1 概况
淮北岱河矿业1965年12月25日建成投产。
原名为淮北矿业集团有限责任公司岱河煤矿,2011年矿井破产改制重组后更名为淮北岱河矿业有限责任公司,核定生产能力100万吨/年。
企业先后荣获“全国先进基层党组织”、“全国环境优美工厂”、“全国双十佳煤矿”、“安徽省文明单位”等省部级120余项荣誉称号。
全矿井2个采煤工作面生产、6个掘进队生产准备。
目前矿用防治水工程设计仅限于掘进防治水方面,对于采煤工作面回采防治水还没有专项的设计。
在日益注重采煤质量标准化的今天,如何采取有效的措施去做好采煤工作面的防治水工作,对工作面两巷的合理排水以及工作面局部较小淋水,底板或老塘较小渗水的处理,也成为现场需要解决的一个现实问题。
2 成果主要做法
以岱河矿业ⅲ432工作面为例,该面主要充水水源为3煤老顶砂
岩水和ef1-1断层水:据ⅲ331和ⅲ531两工作面回采资料显示,在回采中均不同程度的出现顶板淋水,还有受采动影响老塘内老顶砂岩水有涌出现象,水量一般为0.5~2.5m3/h,最大可达5m3/h左右。
该面中部机巷距离ef1-1断层较近,受回采影响会有不同程度的断层水涌出,预计水量1.5m3/h左右。
根据相关地质资料,经勘探现场,采取设计见ⅲ432工作面防治水工程设计图。
主要做法如下:
(1)根据地质资料提供的最大涌水量5(m3/h)的标准去配置相关抽水风泵,电泵的型号及排水管路的直径。
经调研及技术会审确定为
风泵型号:66615x-x-c
电泵型号:pqw-20-40-5.5
掘进钉木水道:22x15(cm)(需整改为钉木水道30x20(cm)
原掘进泵管直径:8cm(需整改为泵管直径:12cm)。
(2)根据工作面两巷的实际角度,设计合理排水沟,原则上两巷排水沟要达到涌水自流,要求不得出现水沟有淤煤及杂物现象(工作面上下顺槽均采取甭管),用木料在皮带机下做专门排水道与排水管结合方法,直接将水排到轨道石门,提高了工作效率,也防止长期排水冲刷两巷支架带来隐患。
(3)对实际不能实现涌水自流的地段,施工量较大段可用泵抽排,并采取合理布置蓄水池,蓄水池一律采用水泥砌筑,防治周边
渗水,蓄水池深度一般要求深度不高于1.5m,长宽不大于2m。
(4)在工作面上、下泵窝及相关转折点用的水泵要保证正常运行,在每个地点要有备用泵,防止出现水泵不工作导致水顺巷道流溢或局部洼窝积水较深,导致跨棚倒面。
并安排专门的机电工负责水泵的日常清理及维护。
(5)对于局部巷道帮底渗水,要采取构筑小型排水槽导水,防止长期渗水破坏巷道底板及周围支架;对于巷道顶板淋水,采用阳光板配置水管集中排水,具体做法顶板下“倾斜”铺设一定面积的阳光板,在巷帮工字钢棚牙壳处安设一“排水槽”(铁管焊呈圆柱型:直径100mm、长度依据现场实际而定),淋水通过排水槽下端的链接钢管(直径35mm、长度200mm)直接流向排水管内;对于锚网支护的巷道,则可以直接将塑料软管一头接在锚杆(索)端头,另一端直接接在2寸钢管上排至排水槽。
(6)改变以往传统的排水槽,采用新型排水槽,具体做法如下:a.选用长2m、宽200mm、厚50mm的木板,用铁钉固定成倒立的梯形,上口用小木条做撑子用铁钉固定,作用是防止两帮来压将水槽挤压变形。
b.在皮带停机的情况下,攉出一道沟,将固定好的水槽,放入沟内,两帮用煤填实,每节水槽之间用快干水泥搭接牢固。
c.在水槽内铺设塑料薄膜,从里向外铺设,接头处压实,防止水流渗出。
将顺槽车机头处安设一台放泵,通到工作面机头二节处,将工作面出水顺利排出。
(7)对于仰采角度的巷道,在抽排水管路的端头安装截流阀,
可有效防止排水管内的水回流。
每小班只需抽排水一次,节省人力,而且抽排水效果较好。
(8)对于上山巷道底板出水的现象,采取在出水段底板倾斜挖个横水沟,其上方铺设木板(防滑作用),在距出水段往下5-8m处分别挖两个沉淀池(1.5m×1.2m×0.7m,两者间距为2m),顺着下山方向,将水引入沉淀池内;然后在沉淀池内接入“排水管”,使水直接流向排水管内;对于巷帮淋水,采用在将巷帮的淋水铺设一定面积的阳光板,淋水顺着阳光板流向沉淀池内,做到了处理淋水的专项治理,巷道内的环境卫生保证了整洁干净。
3 成果创新内涵
3.1 通过合理选择排水泵,保证在最大涌水时可以顺利排水。
3.2 通过现场实测,确定合理的排水管路设计,水泵、蓄水池的位置、排水管路的创新应用,解决多点涌水可能带来的危害。
3.3 创新应用各种小装备,小设计确保工作面排水的畅通,促进采煤质量标准化的实现。
4 效果效益分析
岱河矿业从2008年开始应用防治水工程设计,经过实践证明,工作面的防治水安全状况大大改善,有效的杜绝了局部较小淋水、涌水对工作面两巷的长期冲刷,促进了采煤工作面质量标准化达标,受到了各级领导的一致肯定,该成果可以在全矿务局范围内推广使用,有力地保障了安全生产,受到广大干群的一致欢迎。
参考文献
[1]国家煤矿安全监察局编,煤矿防治水规定释义,徐州:中国矿业大学出版社.2009.
[2]蒋金泉,韩继胜,石永奎.巷道围岩结构稳定性与控制设计[m].北京:煤炭工业出版社.1998.
[3]徐永析.采矿学[m].徐州:中国矿业大学出版社,2003.
作者简介:张健(1968-),男,汉族,安徽省淮北人,工程师,毕业于徐州煤校地下采煤,现任安徽省淮北市岱河矿业有限责任公司安监处采掘科长、支部书记。