矿井防治水措施

山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司综合防治水措施二○一○年六月目录一、井田水文地质条件 (3)㈠地表水 (3)㈡井田主要含水层 (3)1、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组 (3)2、石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层组 (4)3、二叠系下统山西组和上、下石盒子组砂岩裂隙含水层组 (4)4、第四系砂砾孔隙含水层 (4)㈢井田隔水层 (4)㈣构造对水文地质条件的影响 (4)㈤奥灰岩溶水对井田煤层开采的影响 (5)㈥矿井充水因素分析 (6)1、顶板裂隙和断层破碎带渗漏 (6)2、采空区积水 (6)3、断层水 (7)㈦矿井涌水量 (7)二、防水煤柱留设 (7)1、防水煤柱的种类 (7)2、防水煤柱留设 (8)三、地表水防治措施 (8)四、探放水原则 (8)五、探放水设备选择 (9)六、防治水措施 (9)1、矿井开拓开采所采取的措施 (9)2、排水设施 (9)七、探水前应注意事项 (10)八、探水时注意事项 (10)九、放水时的注意事项 (11)山西介休大佛寺小尾沟煤业有限公司综合防治水措施为切实加强矿井防治水工作，为保证我矿防治水工作扎实、有效地开展，防止水害事故的发生，满足我矿安全建设需要。

根据我矿地质条件，特制定防治水措施如下：一、井田水文地质条件㈠地表水井田位于汾河以西0.2km处，地表无常年性河流，冲沟发育，沟向均为北东，西南高东北低，雨季多有泉水出露，发育的冲沟多属雨季排泄通道，平时干涸无水。

井田内没有大的地表积水和河流，㈡井田主要含水层井田主要含水层有奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组、石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层组、二叠系山西组、上下石盒子组砂岩裂隙含水层组和第四系砂砾孔隙含水层。

分述如下：1、奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组井田内没有出露，属埋藏型，含水层岩性主要以石灰岩、白云质灰岩为主。

据区域资料，一般情况下奥陶系中统上、下马家沟组岩溶发育，富水性较强，峰峰组灰岩富水性相对较弱。

据两渡水文孔抽水资料，单位涌水量0.0048L/s.m，渗透系数为0.083～0.229m/d，另据邻区大佛寺煤矿的水文资料，静止水位标高550.47m，水质为HCO3—SO4钙镁型水。

本井田与大佛寺煤矿毗邻，井田内奥灰水位标高与大佛寺煤矿基本相近，均为550～551m左右。

2、石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层组该含水层主要是太原组的3层石灰岩，即K2、K3、K4石灰岩，平均厚度分别为7.13m、5.60m和4.27m，均为发育良好易被水溶解的海相石灰岩，据邻区钻孔抽水试验资料，其单位涌水量为0.0001～1.734L/s〃m，渗透系数0.00267～6.9m/d之间。

灰岩浅埋区富沙发一较强，深埋处富水性微弱。

本井田太原组灰岩埋藏较深，富水性一般应属较弱。

据小尾沟煤矿开采9、10+11#煤层情况，初期涌水量为800m3/d，中期为600m3/d，现在为400m3/d 左右。

涌水量不大，说明太原组灰岩岩溶裂隙含水层富水性不强。

3、二叠系下统山西组和上、下石盒子组砂岩裂隙含水层组在山西组所含中、粗粒砂岩是1、2#煤层的充水含水层，据钻孔抽水资料，单位涌水量为0.018～0.02L/s〃m，渗透系数为0.0026～0.069m/d，含水性微弱。

上、下石盒子组由于埋藏浅，风化裂隙较发育，但补给条件不好，一般富水性较弱。

据抽水试验资料，单位涌水量为0.014L/s〃m，渗透系数0.031m/d。

4、第四系砂砾孔隙含水层该含水层受季节影响很大，变化幅度大。

据邻区资料单位涌水量0.22m3/d左右，含水性较弱。

㈢井田隔水层1、井田内石炭系中统本溪组平均厚度16.8m，为一套以泥岩、粘土岩、铁铝岩为主的地层，夹薄层砂岩。

其中泥质岩岩性致密，隔水性能好，是含煤地层与奥陶系灰岩之间的重要隔水层，是9、10+11#煤层较好的隔水层。

2、井田内石炭系太原组灰岩含水层和二叠系砂岩含水层之间均分布有稳定、连续的泥岩、砂质泥岩，厚度不等，一般不透水，可作为二叠系各砂岩含水层和太原组石灰岩含水层间的层间隔水层。

㈣构造对水文地质条件的影响井田总体为一单斜构造，发育两条较大断层，均属正断层，落差分别为30～40m 和12～30m ，具有一定断层破碎带。

据小尾沟煤矿和郭家沟煤矿开采揭露情况，巷道过断层均有一定涌水，之后逐渐减小。

从目前情况看，由于两矿采区均在整合井田北部，煤层底板标高基本均在奥灰水位标高以上，断层渗水来源主要为煤层上部砂岩和太原组灰岩裂隙通过断层破碎带渗入煤层巷道，水量均不大。

㈤ 奥灰岩溶水对井田煤层开采的影响根据相邻大佛寺煤矿奥灰水位资料推测，本井田奥灰水位标高约为550～551m 左右，以此水位标高对照，本井田南部1、2#煤层和井田中南部9、10+11#煤层均处于奥灰水位以下，属带压开采地段，现对带压开采地段的各煤层突水系数计算如下：计算公式：S T P M C P =-式中：Ts —突水系数(MPa/m)P —隔水层承受的最小压力(MPa)M —底板隔水层有效厚度(m)CP —采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度(m)。

取经验值10m 。

1、2#煤层：井田西南部2#煤层最低底板标高为420m ，煤层底板隔水层厚度为136.50m ，代入计算公式，求得该处奥灰突水系数为：3S 9.810T 0.01/23.9010M P a m -⨯⨯==-（551-420）此突水系数值小于受构造破坏地段奥灰突水系数临界值0.06MPa/m ，在无断层导水情况下，1、2#煤层无奥灰突水危险性。

2、10+11#煤层：井田西南部10+11#煤层最低底板标高为320m ，煤层底板隔水层厚度为23.90m ，代入计算公式，求得该处奥灰突水系数为：3S 9.810T 0.16/23.9010M P a m -⨯⨯==-（551-320）此突水系数值大于正常地段奥灰突水系数临界值0.15MPa/m 和受构造破坏地段临界突水系数0.06MPa/m 。

该地段存在奥灰突水危险性。

经计算，开采9、10+11#煤层在无断层导水的情况下，煤层底板标高466m 以上为安全区，煤层底板标高338～466m 地段为较安全区，煤层底板标高338m 以下为危险区。

㈥ 矿井充水因素分析根据井田水文地质特征和矿井实际涌水情况，本矿井充水因素主要有以下几个方面：1、顶板裂隙和断层破碎带渗漏据该矿开采情况，现井下涌水主要为顶板裂隙渗水和断层处少量渗水，但水量均不大。

小尾沟煤矿建井初期井下涌水量为800m 3/d 左右，开采中期降为600m 3/d 左右，现在涌水量为400m 3/d 左右，呈逐年下降趋势，反映了煤层顶板以上砂岩裂隙水疏排量大于补给量动态变化特征。

按目前情况，平水期正常涌水量为400m 3/d 左右，枯水期涌水量为250m 3/d 左右，丰水期涌水量约600m 3/d 左右，只要按时抽排，矿井水一般不会影响矿井正常生产。

2、采空区积水井田东、南侧为空白区，西与大佛寺煤矿相邻，北与桃园煤矿相邻，与邻矿之间留有保安煤柱相互隔离，互不影响。

各矿均有自己完善的排水系统。

大佛寺煤矿井田面积5.04km2，开采1#、2#煤层，采用斜井开拓，矿井涌水量为80m3/d，用3寸泵每天排水2—3小时。

桃园煤矿井下无涌水。

井田中北部1、2#煤层已全部采空。

据调查，开采过程中有涌水。

其下部9、10#煤层已采动，采动区内有断层存在。

已揭露断层有导水性，故1、2#煤层采空区不存在积水。

井田北部9、10#煤层已采空，据实地勘察，采空区无积水。

井田中部9、10#煤层有部分采空区，采空区存在积水。

3、断层水井田内断层发育，以往揭露断层时，均有涌水。

断层有可能成为奥灰水突水通道，在采掘生产中应留设断层防水煤柱，防止突水事故的发生。

㈦矿井涌水量整合井田内，原小尾沟煤矿开采9、10+11#煤层，井下涌水量为250～600m3/d。

郭家沟煤矿开采1、2#煤层，井下涌水量为600～650m3/d。

资源整合后，利用原郭家沟煤矿井筒进行矿井升级改造。

因此，资源整合的新矿井的涌水量暂参照原郭家沟矿井涌水量进行预算。

原郭家沟煤矿现开采1、2#煤层，实际生产能力为150kt/a，现井下涌水量为600～650m3/d。

现矿井最小涌水量为40m3/h，最大涌水量为45m3/h。

二、防水煤柱留设1、防水煤柱的种类防水煤柱主要有采空区防水煤柱，断层防水煤柱，井田边界煤柱及采区边界煤柱等。

2、防水煤柱留设⑴采空区防水煤柱采空区防水煤柱根据范围大小留设30—80m的周边防水煤柱，确保积水不会溃入矿井，避免造成突水事故发生。

⑵断层防水煤柱断层防水煤柱根据落差大小留设10—30m的周边防水煤柱。

⑶井田边界防水煤柱井田边界防水煤柱依据《煤炭工业矿井设计规范》规定留设20m。

⑷采区边界防水煤柱采区边界防水煤柱按照《煤炭工业矿井设计规范》规定，煤柱总宽度为10m，采区边界每侧留5m。

三、地表水防治措施1、工业场地位于山沟沟谷台地上，场地标高765m，邻近沟谷最高洪水标高为759m。

因此，井口及工业场地不会受到洪涝威胁。

2、场地内排水采用排水沟的方式，地面雨水汇集于排水沟中排出场外。

同时为了防止山洪冲入场区，在场区山角处砌拦洪坝及挡土墙，以便将洪水排出场区。

3、防水堵漏。

对矿井附近地表各种通道、岩溶塌陷以及可能渗水的洼地等，均应用粘土或水泥等进行回填堵漏。

4、在雨季派专人检查矿区及附近的地面有无裂缝和老窑陷落现象，发现漏水及时处理。

四、探放水原则1、我公司坚持“有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水原则。

探放水工作必须有专人负责。

2、掘进巷道接近断层及采空区附近时，或者水压、水量增大，发现有异常征兆时，应及时探水。

五、探放水设备选择井下探放水设备选用ZL—150型煤矿坑道钻机，电机功率5.5kw，钻孔开孔直径89mm，终孔直径50mm，最大钻深150m。

六、防治水措施1、矿井开拓开采所采取的措施⑴井下主要巷道均沿煤层布置，避免穿越煤层顶底板的含水层。

⑵在副斜井井底车场设置容量足够的主要水仓及排水设备，主排水泵房和中央变电所的通道内设置防水密闭门，在+550水平设置容量足够的水仓及排水设备。

⑶掘进工作面配备探水钻水泵和备用排水管。

⑷开拓大巷、采区准备巷道内布置水沟，水沟断面积满足矿井正常涌水，最大涌水时期的排水要求。

2、排水设施矿井正常涌水量40m3/h；矿井最大涌水量45m3/h。

⑴主要水仓的主、副仓布置及容量在副斜井井底布置主要水仓，采用主、副仓分别布置形式，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用，水仓有效容量1000m3，能够容纳矿井8h的正常涌水量。

⑵主要水泵型号矿井正常涌水量40m3/h，最大涌水量45m3/h，在副斜井井底设置主排水泵房，排水管路沿副斜井敷设至地面，副斜井斜长680m，倾角24°，排水垂高259m。