煤矿xx工作面水情水害分析报告及综合防治水措施
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煤矿防治水技术措施煤矿水害是与瓦斯、煤尘、顶板、火灾等并列的五大灾害之一,其严重程度仅次于瓦斯列第二。
随着开采深度和开采条件不断变化,特别是兼并重组后,由于地质资料不清,煤矿受采空区、古空区、奥灰水威胁越来越严重,给矿井水害防治工作带来极大困难,因此,煤矿水害已成为影响煤矿安全生产的重大关键问题,所以,搞好水害防治是我矿的重点工作。
一、矿井水害类型造成矿井水害的水源有:大气降水、地表水、地下水和老空水。
按照水源把矿井水害分成以下几种:(一)地表水水害:主要水源为大气降水、地表水体(江河、水库、沟渠等);(二)老空水水害:主要水源为古井、小窑废巷及采空区积水;(三)孔隙水水害:主要为第三系、第四系松散含水层孔隙水、流砂水和泥砂等。
(四)裂隙水水害:主要为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水;(五)岩溶水水害:主要为华北石炭二叠纪煤田的太原群薄层灰岩岩溶水等;二、煤矿水害防治技术现状煤矿水害与其形成的条件有直接对应关系。
矿井充水三个条件。
即“矿井充水三要素”包括充水水源、涌水通道和充水强度(涌水量)。
(一)水文地质探查技术1、水文地质试验技术水文地质试验技术的基本方法是以水文地质理论为基础,以水文地质钻探、抽(放)水试验、底板岩石力学试验为主要手段,探查含水层及其富水性、主要含水层水文地质边界条件、各含水层之间的水力联系等。
2、地球物理勘探技术(1)地震勘探:包括二维和三维地震勘探。
主要应用于以下几个方面:查明落差大于5米的断层;查明区内幅度大于5米的褶曲和直径大于20米的陷落柱;探测采空区和岩浆浸入体。
(2)瞬变电磁探测技术:是地面探测含水层及其富水性、构造及其含水情况,老窑及其积水多少的主要手段。
(3)高密度高分辨率电阻率法探测技术:是地面及其地下洞体的首选方法。
(4)直流电法探测技术:属于全空间电流勘探,可在地面及井下使用。
主要应用于以下几个方面:巷道底板富水性探测;底板隔水层厚度,原始导高探测;掘进头和侧帮超前探测,导水构造探测;潜在突水点、老窑积水区、陷落柱探测。
煤矿水害难题分析报告一、引言煤矿水害作为煤矿生产中一个重要的难题,给煤矿生产带来了巨大的困扰。
煤矿水害主要指煤矿开采过程中地下水涌入矿井,造成井下水位升高、井下积水、瓦斯突出等现象。
本报告对煤矿水害难题进行分析,以期为解决煤矿水害问题提供有益的参考。
二、煤矿水害的成因1. 煤层含水量高:煤层中的含水量高,一方面会导致矿井开采时地下水涌入,另一方面也加剧了矿井水害的严重性。
2. 矿山地质构造复杂:部分煤矿所在的地质构造较为复杂,存在大量的隐蔽断层和裂缝,容易导致地下水涌入。
3. 矿井排水系统不完善:有些煤矿的排水系统不够完善,无法及时有效地将井下积水排出。
三、煤矿水害的影响1. 生产受阻:井下水位升高和井下积水会导致生产设备无法正常运转,延误生产进度,严重影响煤矿的经济效益。
2. 人员安全受威胁:积水和瓦斯突出极易引发矿井事故,对矿工的人身安全构成威胁。
3. 环境污染:井下积水含有大量杂质和有害物质,排放到地表会对周边环境造成严重污染。
四、应对煤矿水害的挑战1. 技术难题:煤矿水害防治需要依靠先进的地质勘探、水文地质条件分析、排水系统设计等技术手段,这对煤矿技术水平提出了较高要求。
2. 成本压力:水害防治需要投入大量的人力、物力和财力,在煤矿生产利润较低的情况下,如何有效节约成本也是一个挑战。
3. 管理困境:煤矿水害问题涉及到多个部门和单位之间的协作与协调,需要建立高效的管理机制,但在实际操作中存在管理难的问题。
五、煤矿水害应对策略1. 加强勘探研究:通过充分的地质勘探和水文地质条件分析,准确了解煤层中的水情,为防治水害提供科学依据。
2. 配备先进设备:合理选用先进的水泵、排水系统等设备,确保排水效率,以降低煤矿积水的风险。
3. 构建合理排水网络:合理规划和布置矿井内的排水系统,实现各个巷道和工作面的联通,形成完善的排水网络。
4. 强化安全培训:提高矿工的水害防范意识和应急处置能力,确保矿工的人身安全。
第9卷 第4期2009年 4月 科 技 和 产 业Science Technology and Indust ry Vol 19,No 14Apr., 2009煤矿矿井水害的分析和防治方法宋东日,谭湘龙,李 杰(中国矿业大学资源与地球科学学院,江苏徐州221116)摘要:分析了矿井水害形成条件,介绍了煤矿水害的防治方法,并对各种方法的前景做了简单展望,提出“以防为主,疏堵结合,分类治理,综合运用”的方针。
关键词:矿井水害;条件分析;防治措施中图分类号:TD7 文献标志码:A 文章编号:1671-1807(2009)04-0065-02收稿日期:2009-02-11作者简介:宋东日(1987—),男,山东莱阳人,中国矿业大学资源与地球科学学院,本科在读,研究方向(科研训练):深部开采水文地质条件分析及水防治。
煤矿水害影响矿山工程施工的进度和质量,恶化工人的劳动环境,增加矿井的排水设施及排水费用,给煤矿生产带来了不安全因素,严重者甚至发生淹井事故,造成生命和财产的重大损失。
我国煤田水文地质条件复杂,目前我国约有18%待开采的煤炭储量受到较为严重的水害威胁,对其进行防治工作具有重要和迫切的现实意义。
1 矿井水害形成条件的分析一般煤矿水害的发生主要取决于下列四个条件:1)煤层附近有饱和含水层;2)存在矿井突水的通道———导水裂隙带;3)存在容纳水充填的空间———采空区或裂隙带;4)有较大的动水压力———水势能。
只有具备上述四个条件,水害才有可能发生。
突水发生后,随着含水层水位降深的增加,在水流集中的区域,水力坡度还会不断增大。
2 矿井水害的防治方法211 注浆注浆堵水是矿井水防治的重要方法之一,具有减轻矿井排水负担,节省排水用电,降低吨煤成本,提高工效和质量,加固井巷薄弱地段,减少突水机率、延长矿井服务年限的明显优点。
对于断层带来说,微观上可以看作匀质的透水材料,岩石裂隙符合立方律;同时断层带的宽度可认为类似于平行板缝隙中的缝隙宽度(b ),称之为等效水力隙宽(e )。
2024年努力防治煤矿水害防治煤矿水害的十六字原则针对我国煤矿水文地质复杂和煤矿水害事故频发的实际情况,国家煤矿安全监察局在认真总结各方面教训、归纳提炼各地成功经验、组织专家广泛论证基础上,提出了煤矿水害防治“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的十六字原则和“防、堵、疏、排、截”五项综合治理措施。
“十六字”原则和“五项”措施体现了我们对煤矿水害防治规律性认识的深化,具有十分重要的现实意义。
第一,“十六字”原则科学地概括了水害治理的基本程序水害防治是有规律可循的,水害事故也是可以避免的。
多年来,有关科研机构与煤矿企业密切配合,对水害的突水机理、探查技术、预测预报、预防措施等方面进行了深入的研究和科技攻关,初步掌握了其中的规律,“十六字”原则就是对这一规律的总结和概括。
“预测预报”是水害防治的基础,要在查清矿井水文地质条件的基础上,对矿井生产区域的地质构造情况、水害类型等进行分析,提出预防处理水害的措施。
“有疑必探”、“先探后掘”是水害防治的关键,在“预测预报”工作的基础上,分析可能构成水害威胁的区域,采用钻探、物探、化探等综合技术手段查明水害隐患,提出水文地质分析报告,确保井下采掘安全。
“先治后采”是水害防治的最终目标,对排查的水害隐患,必须先治理后开采。
第二,“十六字”原则是煤矿企业防治水实践经验的总结我国的大水矿区如肥城、开滦、焦作等多年来一直注重煤矿水害隐患的排查,加大防治水资金投入,对煤层底板含水层进行注浆加固改造、变强含水层为弱含水层或隔水层,已连续多年未发生淹井伤亡事故。
特别是河南省焦作煤业集团,自xx年以来,坚持“预测预报、有疑必探、有掘必探、先探后掘、先治后采”,合理留设各类防水煤(岩)柱,对煤层底板先注浆加固后开采,连续20年未发生大的突水事故和淹井事故。
这些典型经验充分说明,不管水害多么严重,只要尊重科学规律,坚持“十六字”原则,真正把工作做实、做到位,就一定能够防范煤矿重特大水害事故。
煤矿防治水工作分析及建议摘要:煤炭开采过程中难免会遇到水灾问题,严重影响了实际的开采进度,甚至还会威胁开采人员的人身安全。
对此,在实际开采期间应综合采用防治水技术,实地勘察矿井的地质条件与水文情况,针对勘察数据制定合理的防治措施,并严格执行,从而保证煤矿开采工作的合理安全进行。
基于此,本文主要分析了煤矿防治水工作。
关键词:煤矿;防治水工作;措施引言煤矿在生产过程中发生水害事故使较为常见的,但水害事故往往具有危害性较大的特点,故而煤炭企业在生产过程中务必要加大对该问题的重视。
应当不断完善矿井内的基础设施,同时加大对潜在问题的排查力度,建立起较为完善的防治水体系,加强对员工的职业技能素养的提升,不断减少矿井内水害事故的发生,保障生产的正常进行,促进煤炭产业的整体发展。
1煤矿防治水工作中的实际难题随着煤矿开采深度的增加,地下水的水压也越来越高,使得煤矿突水和透水事故频繁发生,给煤矿企业带来了巨大的损失。
煤矿水害防治存在的问题主要有两方面,即:防治水理论不完善以及缺乏有效的防治水技术。
1.1地质勘探工作不严密当前我国部分煤炭企业在实际开采前,往往没有详细勘察当地的地质条件,以致后期遇到较多的安全问题,严重影响了煤炭开采效率,其中最为常见且危害最大的则为水灾问题。
水灾问题属于多发性的灾害,主要会出现于中小型的煤炭企业中。
开采期间需要花费大量的人力、物力以及财力资源,需要得到设备与开采技术的支持,需要较多的保障资金。
但部分中小煤炭企业的规模较小,经济基础较差,生产期间严重缺乏专项技术人员,以致无法保证勘察工作的全面实施,不能全面了解地质情况,为此后煤炭开采工作带来了更多的阻碍。
同时,部分煤炭企业也并未针对开采中的水灾问题制定合理的风险防范措施,以致煤矿开采的抗风险能力较低,增大了水灾危害的发生频率[1]。
1.2专业技术人员缺少专业技术人员是有效防治水害事故的不可缺少的一部分。
但目前部分企业还并为对水害事故进行应有的重视,这就导致了大部分煤炭企业的专业防治水技术人员的缺乏。
禹州神火隆源矿业有限公司11011工作面水文地质情况分析报告及水害防治措施一、工作面概况1、工作面地面位置工作面对应地表位于张湾村西南处农田,地表为第四系所覆盖,地势较为平坦,设计巷道最低处与地表间隔167m。
2、井下位置及四邻采掘情况11011工作面北部为西高村一矿、二矿采空区,南部为本矿11031工作面(未采),西侧为11采区轨道、皮带上山,东侧为矿井井田边界。
3、巷道布置11011风巷工程359m,工作面开口于原11011工作面二联巷上口,沿二1煤层顶板,按方位角74°掘进与11011切眼贯通。
巷道由西向东为2°~4°上坡。
11011机巷工程量397m,工作面开口于原11011工作面二联巷下口,沿二1煤层顶板,按方位角74°掘进与11011切眼贯通。
巷道由西向东为2°~4°上坡。
11011切眼工程量83m,工作面开口于原11011风巷里口,沿二1煤层顶板,按方位角164°掘进与11011风巷。
巷道由西向东为15°~17°下坡。
二、地质构造情况1、工作面主要沿着二叠系山西组二1煤层掘进,二1煤层直接顶为中细粒长石石英砂岩,含白云母及黄铁矿结核。
厚度约25m,局部夹二3煤,厚度(0-0.2m)。
二1煤底板为深灰色砂质泥岩、泥岩及灰色细粒砂岩或粉砂岩。
细砂岩薄层状,含较多小白云母及炭质,含菱铁质结核,夹不规则泥质条带,具波状、透镜状、槽状层理,平均厚5m。
煤(岩)层倾角15~17°,平均16°。
2、根据矿井地质报告,结合附近巷道实际施工揭露情况分析,预计工作面掘进范围内无断层,工作面局部底板可能有轻微褶存在。
三、水文地质情况1、地表水本工作面位于补给径流区,李楼河从工作面上部流过,河流流量随季节性变化在0.145~0.992m3/s之间。
地表水会通过冒落裂隙带向深部微弱下渗,由于煤层顶板有厚层砂泥岩隔水层阻隔,因此地表水体对巷道掘进影响微弱。
禹州神火隆源矿业有限公司11011工作面水文地质情况分析报告及水害防治措施一、工作面概况1、工作面地面位置工作面对应地表位于张湾村西南处农田,地表为第四系所覆盖,地势较为平坦,设计巷道最低处与地表间隔167m.2、井下位置及四邻采掘情况11011工作面北部为西高村一矿、二矿采空区,南部为本矿11031工作面(未采),西侧为11采区轨道、皮带上山,东侧为矿井井田边界.3、巷道布置11011风巷工程359m,工作面开口于原11011工作面二联巷上口,沿二1煤层顶板,按方位角74°掘进与11011切眼贯通。
巷道由西向东为2°~4°上坡。
11011机巷工程量397m,工作面开口于原11011工作面二联巷下口,沿二1煤层顶板,按方位角74°掘进与11011切眼贯通。
巷道由西向东为2°~4°上坡。
11011切眼工程量83m,工作面开口于原11011风巷里口,沿二1煤层顶板,按方位角164°掘进与11011风巷。
巷道由西向东为15°~17°下坡。
二、地质构造情况1、工作面主要沿着二叠系山西组二1煤层掘进,二1煤层直接顶为中细粒长石石英砂岩,含白云母及黄铁矿结核。
厚度约25m,局部夹二3煤,厚度(0—0。
2m)。
二1煤底板为深灰色砂质泥岩、泥岩及灰色细粒砂岩或粉砂岩。
细砂岩薄层状,含较多小白云母及炭质,含菱铁质结核,夹不规则泥质条带,具波状、透镜状、槽状层理,平均厚5m.煤(岩)层倾角15~17°,平均16°。
2、根据矿井地质报告,结合附近巷道实际施工揭露情况分析,预计工作面掘进范围内无断层,工作面局部底板可能有轻微褶存在.三、水文地质情况1、地表水本工作面位于补给径流区,李楼河从工作面上部流过,河流流量随季节性变化在0。
145~0。
992m3/s之间.地表水会通过冒落裂隙带向深部微弱下渗,由于煤层顶板有厚层砂泥岩隔水层阻隔,因此地表水体对巷道掘进影响微弱.2、小窑、古空、采空区积水据以往地测资料及工作面迎头物探报告,工作掘进过程中需穿老巷,可能存在少量积水。
禹州神火隆源矿业有限公司11011 工作面水文地质情况分析报告及水害防治措施一、工作面概况1、工作面地面位置工作面对应地表位于张湾村西南处农田,地表为第四系所覆盖,地势较为平坦,设计巷道最低处与地表间隔 167m。
2、井下位置及四邻采掘情况11011 工作面北部为西高村一矿、二矿采空区,南部为本矿 11031 工作面(未采),西侧为 11 采区轨道、皮带上山,东侧为矿井井田边界。
3、巷道布置11011 风巷工程 359m,工作面开口于原 11011 工作面二联巷上口,沿二1煤层顶板,按方位角 74°掘进与 11011 切眼贯通。
巷道由西向东为 2°~ 4°上坡。
11011 机巷工程量 397m,工作面开口于原11011 工作面二联巷下口,沿二 1 煤层顶板,按方位角74°掘进与11011切眼贯通。
巷道由西向东为2°~4°上坡。
11011 切眼工程量 83m,工作面开口于原 11011 风巷里口,沿二1煤层顶板,按方位角 164°掘进与 11011 风巷。
巷道由西向东为 15°~ 17°下坡。
二、地质构造情况1、工作面主要沿着二叠系山西组二 1 煤层掘进,二 1 煤层直接顶为中细粒长石石英砂岩,含白云母及黄铁矿结核。
厚度约25m,局部夹二3煤,厚度()。
二 1 煤底板为深灰色砂质泥岩、泥岩及灰色细粒砂岩或粉砂岩。
细砂岩薄层状,含较多小白云母及炭质,含菱铁质结核,夹不规则泥质条带,具波状、透镜状、槽状层理,平均厚 5m。
煤(岩)层倾角 15~17°,平均 16°。
2、根据矿井地质报告,结合附近巷道实际施工揭露情况分析,预计工作面掘进范围内无断层,工作面局部底板可能有轻微褶存在。
三、水文地质情况1、地表水本工作面位于补给径流区,李楼河从工作面上部流过,河流流量随季节性变化在~ s 之间。
地表水会通过冒落裂隙带向深部微弱下渗,由于煤层顶板有厚层砂泥岩隔水层阻隔,因此地表水体对巷道掘进影响微弱。
水城县都格河边煤矿10101综采工作面水情水害分析及安全许可评价报告矿长:胡瑞华总工程师:王国忠安全矿长:罗林本生产矿长:罗顺军机电矿长:袁明海编制单位:技术科目录第一节基本情况概述 ............................. - 3 -一、工作面基本情况及四邻情况概述............. - 3 -二、水文地质条件概况......................... - 3 -三、矿井充水条件............................. - 4 -四、10101综采工作面水情水害分析.............. - 7 - 第二节物探报告................................. - 9 -一、矿井瞬变电磁(MTEM)原理................... - 9 -二、数据采集与测线布设...................... - 13 -三、数据处理与成果解释...................... - 14 - 第三节结论................................... - 18 - 第四节防治水措施............................. - 18 -第一节基本情况概述一、工作面基本情况及四邻情况概述10101工作面位于河边煤矿一采区东翼的1#煤层,+853水平以上,该面上限标高为+995.7┻,下限标高为+854.4┻,工作面运输巷走向长度880m,回风巷走向长度930m,工作面倾斜长度227m,工作面下部距3#煤层6.3m,未开采,以西为风井保护煤柱,以北为煤层露头风化带,以南为853-1瓦斯抽放巷,以东为井田边界,3#煤层和1#煤层之间平均垂距约为5米左右。
二、水文地质条件概况井田内出露地层有峨眉山玄武岩组(P3β)、龙潭组(P3l)、下三叠统飞仙关组(T1f)、第四系Q。
综合防治水措施一、地面防治水原则根据本矿的开采规划及地形和实际情况,地面防治水害主要以防为主,防、排、疏、堵相结合。
1、治山、治坡以防为主,我矿计划在矿区内及附近山体进行植树造林,挖鳞坑,挖顺水沟,修土埂,修建挡土墙,清理山坡,植树植草。
2、治沟塌陷区小窑以防为主,防、排、疏、堵相结合。
我矿已在副井工业广场延沟一边修筑了5—10米高的防洪堤,工业场地开挖了数条排水渠,雨季前清理一次经过矿区的河道,如果发现沟内塌陷产生裂隙,可采用混凝土充填裂缝铺底的方法治理。
塌陷坑采用围堵、截流、疏导及设泵站排水治理。
3、矿井已成立井上下防治水工作领导组,在雨季到来前,矿井防治水工作领导组必须派专人经常检查地面防洪设施是否完好和附近沟谷是否畅通,发现问题及时向工作组汇报,并及时处理。
防治水工作领导组还必须及时了解矿井采空区地面塌陷情况,并组织人员对塌陷区进行治理。
备好物料、工具,做好防水的一切准备工作。
二、地面防治水措施1、每年在夏季暴雨来临之前,必须由防治水工作领导组组织对矿井周边的排洪渠道及采空区塌陷区,河流被堵塞情况进一次全面详细检查,并制定出措施和计划,及时修补、充填和疏通,并由专人负责,以防止或减少大气降水和地面水涌入工业广场或渗入井下。
2、汛前组织有关人员对区域内防洪堤坝,排洪沟进行一次检查,汛中设专人巡查,发现水毁工程立即修复,清理疏通,排水渠道两边严禁堆放矸石、炉灰、垃圾等杂物,防止堵塞。
3、每降大雨和雨后,对矿区附近地面裂隙、塌陷坑、低洼处检查一次,发现异常立即汇报并及时填土夯实。
4、雨季前,必须在塌陷坑、聚水点建立永久泵站,检修水泵、管路、闸阀及输电线路、电气设备,发现问题及时修复,并作一次排水试验,确保排水设备正常运行。
5、在工业广场内低洼处设临时泵站,及时排除地面积水,防止雨水流入井口。
6、汛前必须准备足够数量的黄土、编织袋、木桩、大筐、杠子、铁铲、雨具等器具、材料,并设专用仓库,专人保管,建帐管理。
xx矿业(集团)有限责任公司xx煤矿xx工作面水情水害分析报告及综合防治水措施xx煤矿地测科2010.08xx工作面水情水害分析报告及综合防治水措施一、工作面概况xx工作面位于二采区前进方向的南翼。
东侧是23407工作面,现已回采完毕;西侧是23411工作面,尚未采掘。
xx工作面总体位于一单斜构造之上,该区域煤层极不稳定,结构复杂,含二---四层厚约0.02—0.05米的深灰—黑色碳质泥岩、泥岩夹矸层,煤层倾角0—6°,平均3°,在局部由于受到的构造应力比较集中,煤层出现了拉伸、变薄甚至出现了无煤区。
3、4#合并煤层顶板为中—粗粒灰白色长石石英砂岩,局部发育有泥页伪顶(灰---黑灰色);底板为黑---灰黑色泥岩。
该工作面切割巷的南部为武家山小煤矿,据相邻工作面的采掘资料可知,该小矿在该区有越界现象。
另外,在工作面的西部有S7地质钻孔(封孔良好),据资料显示,该区域内煤层厚度约3.25米左右。
二、水情水害分析1、地面水文地质情况xx工作面位于新庄则村东侧,和尚峁西侧(现已搬迁),地表标高823—978米,沟谷纵横,地形复杂;大部为黄土层覆盖,多位耕地,沟底二叠系地层广泛出露;几条山间公路纵横穿过该面,有一条小河从工作面切割巷南部横穿而过。
根据采掘区域的地表调查,没有明显发现地表积水渗漏的渗水点,对井下开采的影响较小。
2、井下水文地质情况xx工作面掘进过程中所受的水害影响主要有武家山采空区积水、23407采空区积水、煤层顶底板砂岩裂隙水、太原组灰岩水及奥陶系灰岩水。
1、在xx工作面靠近切割巷附近,将要受到武家山小煤矿越界的影响,据相邻工作面的资料分析,该矿非法越界开采(约30米左右),而设计切割巷距离武家山井田的保安煤柱约80米,且采空区内存在大量积水,积水量约37万m3,水压在0.5Mpa左右。
2、23407采空区积水:在xx工作面的施工过程中主要受相邻23407工作面采空积水的影响,必须加强对相邻采空区积水的排放。
3、3、4#煤层顶底板砂岩含水层包括顶板S砂岩及底板K砂岩,区内砂岩厚3度一般均超过6米,但富水性较弱,对掘进基本无影响,主要表现为微量的淋头水。
4、太原组灰岩含水层是该区域的间接含水层,L1—L5厚度约为35米,区内水位标高约为580米,3+4#煤层底板标高475-530米,所承受的水压为0.5—1.05MPa。
根据《煤矿防治水规定》计算突水系数:Tmin=P/M=0.5/27=0.02MPa/m;Tmax=P/M=1.05/27=0.04MPa/m式中: T—突水系数;P—煤层承受的水压,最小取0.5MPa、最大取1.05MPa;M—底板隔水厚度,取27米。
(注:以上数据参照S7钻孔资料)综上所述:0.02MPa/m≤T≤0.04MPa/m据以上计算结果,该区域太灰水的突水系数T值小于《煤矿防治水规定》中的临界值0.1 MPa/m,因此在正常块段掘进时没有太灰水突出的威胁,但在断层、陷落柱等地层薄弱地带,也可能会造成突水事故的发生,因此在掘进过程中,必须严格执行“有掘必探,有疑必钻”的原则。
5、奥陶系灰岩含水层是重要的含水层,区内奥陶系灰岩岩溶裂隙水水位标高796米左右,上距3+4#煤层约140米,开采3+4#煤层所承受的水压为2.66—3.21Mpa,根据《煤矿防治水规定》计算突水系数:Tmin=P/M=2.66/140=0.02MPa/mTmax=P/M=3.21/140=0.023MPa/m式中: T—突水系数;P—煤层承受的水压,最小取2.66MPa、最大取3.21;M—底板隔水厚度,取140米综上所述:0.02MPa/m≤T≤0.023MPa/m据以上计算结果,该区域奥灰水的突水系数T值远小于《煤矿防治水规定》中的临界值0.1 MPa/m,因此在该区开采3+4#煤,一般没有突水的威胁,但在地层比较薄弱的地带(如受陷落柱、断层等地质构造破坏)可能会造成突水,因此在掘进过程中,必须严格执行“有掘必探,有疑必钻”的原则。
三、防治水措施根据以上水文地质条件的分析,为了消除xx工作面在掘进、回采过程中受到的水害威胁,故提出以下防治水措施:1)如果在施工过程中出现的顶板淋头水影响正常生产时,必须停止掘进,待其自然卸压,确保安全后方可向前掘进。
2)、施工队组必须不间断的对相邻23407工作面的采空区积水进行排放。
3)如果在施工过程中发现底板变潮甚至出现渗水现象时,施工队组必须立即向矿调度汇报,根据现场实际情况,有必要时必须撤出受水害威胁区域的所有人员,待其查明原因后方可向前掘进。
4)在掘进过程中施工队组必须保证排水系统的安装紧跟工作面,使其排水能力达到50m3/h。
5)掘进过程中必须严格执行集团公司关于“有掘必探,有疑必钻”的防治水原则,利用物探、钻探综合法积极探查区内的隐伏构造及水患威胁。
6)在掘进过程中一旦意外揭露小型构造及陷落柱,必须停止掘进,汇报矿调度室,查明区内的水文地质情况后方可继续掘进。
7)在施工切割巷前必须通过物探、钻探等综合手段探明武家山小煤矿越界的范围,确保xx切割巷与其井田保安煤柱符合《煤矿防治水的规定》,保证安全后方可向前掘进。
四、防治水目的为了消除工作面在地层薄弱地带受到的太灰水和奥灰水的水患威胁和查清在掘进区域是否存在影响安全生产的隐伏断层、陷落柱等地质构造体等,因此巷道在掘进(回采)过程中必须坚持“有掘(采)必探、有疑必钻”,尤其在综合分析异常区域,进行重点探测,确保该工作面的顺利采掘。
五、防治水设计根据山西焦煤提出的“有掘必探、有疑必钻”的探放水原则,全面推行“物探先行、提供目标、钻探验证、综合治理”的煤矿水害防治方法,故我矿决定在xx工作面的掘进和回采过程中先用物探仪器进行探测,如有物探异常区再进行钻探验证。
(一)、掘进过程中的防治水设计1、物探设计(1)、物探目的为落实好“有掘必探、先探后掘”和集团公司提出的“无预报揭露地质构造就是事故”及对地质构造变化全面进行预测预报的总体要求,推行“物探先行、钻探验证”的综合防治水措施,查明在xx工作面掘进过程中的地质构造及水患因素,我矿决定将在掘进和回采过程中用高分辨电法仪对迎头的含水异常体做出定性或定量的解释,从而达到消除水患的目的。
(2)、物探设计方案a、掘进过程中的物探设计方案YD32(A) 高分辨电法仪将对巷道每掘进60—80米进行一次高密度或三极超前探测图一A1 A2 A3为发射电极(两相邻电极之间相距4米);M3 M2 M1…为接收电极(两相邻电极之间相距4米);B为无穷远电极(距仪器距离)300米具体施工时,依据上法布置供电电极,布置好以后,供电电极、无穷远电极及仪器均固定不动,测量电极M、N根据设计的观测系统由仪器自动切换进行探测。
2、钻探设计物探结束后,为了保证施工安全,根据物探结果,对异常区再进行钻探验证。
1)、单孔设计参数(1)、本次钻进钻机选取SGZL-ⅢB钻机,以孔径75mm开口钻进,钻进12—15米时停止钻进进行安装孔口管封孔,根据《煤矿防治水规定》中第九十七条的规定,本次钻进钻孔的终孔孔径不得大于75mm。
(2)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条的规定,本次钻进必须安装不得小于10米、直径为75mm的孔口管, 在孔口管一端安装高压闸阀。
在安装完孔口管后,利用稠的水泥浆将套管封死,待水泥凝固72小时后,必须进行耐压试验,当水压达到2.5Mpa并稳定30分钟后,孔口管周围不漏水时,以孔径50mm钻头向前钻进,否则重新注浆封孔。
( 见附图一)(3)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条中的规定,将此次钻探的超前距定为30米、帮距定为30米,钻孔的孔深根据施工队组的的实际情况而定,但必须保证钻孔的终孔位置始终超前工作面30 米。
(4)打钻前必须先安装水阀门后才能钻进。
2)、钻孔布置对异常区钻探验证时,钻孔根据异常区范围大小呈组布设,每组3个钻孔,在水平面内呈扇形布置,如果异常区范围过大则适当加密钻孔,钻孔沿巷道掘进坡度进行施工,钻孔施工参数根据物探异常区的范围来确定。
3)、探放水钻孔施工参数(1)xx运(切割)巷钻孔参数1#钻孔1、开孔位置:迎头,距煤层底板1.5米;2、钻孔参数:钻探方位为180º(90º);钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进;钻探长度根据物探异常区范围来确定。
2#钻孔1、开孔位置:迎头,距煤层底板1.5米;2、钻孔参数:钻探方位根据物探异常区范围来确定;钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进;钻探长度根据物探异常区范围来确定。
3#钻孔1、开孔位置:迎头,距煤层底板1.5米;2、钻孔参数:钻探方位根据物探异常区范围来确定;钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进;钻探长度根据物探异常区范围来确定。
(二)、回采过程中的防治水设计1、物探设计xx工作面形成后利用WKT—E无线电坑透仪进行坑透。
本次坑透点布置从切割巷口开始,分别在xx材巷、xx运巷每隔10米布置一个坑透点,直到布置到停采线附近。
然后先从一条巷道每隔50米发射一次,另一条巷道每隔10米接收一次,共接收11个接收点,如此交替重复直到工作面形成。
A B CD1234305材巷305运巷002、钻探设计坑透结束后,为了保证施工安全,根据坑透结果,对异常区再进行钻探验证。
1、单孔设计参数(1)、本次钻进钻机选取SGZL -ⅢB 钻机,以孔径75mm 开孔钻进,钻进12—15米时停止钻进进行安装孔口管封孔,根据《煤矿防治水规定》中第九十七条的规定,本次钻进钻孔的终孔孔径不得大于75mm 。
(2)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条的规定,本次钻进必须安装不得小于10米、直径为75mm 的孔口管, 在孔口管一端安装高压闸阀。
在安装完孔口管后,利用稠的水泥浆将套管封死,待水泥凝固72小时后,必须进行耐压试验,当水压达到2.5Mpa 并稳定30分钟后,孔口管周围不漏水时,以孔径50mm 钻头向前钻进,否则重新注浆封孔。
( 见附图一 )(3)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条中的规定,将此次钻探的超前距定为30米、帮距定为30米,钻孔的孔深根据施工队组的的实际情况而定,但必须保证钻孔的终孔位置始终超前工作面30 米。
(4)打钻前必须先安装水阀门后才能钻进。
2、钻孔布置根据坑透异常区钻探验证时,钻孔根据异常区范围大小布设,钻孔垂直于工作面进行施工,异常区靠近材(运)巷一侧,钻探先将在材(运)巷一侧进行,初步每隔30 米布置一个钻探孔,如相邻钻孔中只有一个钻孔探到异常,则在这两孔中间加密一个钻探孔,孔间距为15米,以此类推,逐步加密钻孔,确保探查精度不大于10米。
如果在材(运)巷一侧达不到钻探目的,须根据材(运)巷的实际钻探情况,再在运(材)巷一侧补打钻孔,从而达到钻探目的。