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1、 第八章 矿井防治水一、 矿井水文地质本区内地形大多为斜坡地带，地势较陡，有利于地表水的排泄，但仍应注意地表水的排泄工作。矿区含煤地层之上虽有上二叠统吴家坪组第二、三段及长兴组(P 3W2+3+c)含水层存在，故在开采D煤层时不宜对其顶板进行破坏，以免造成吴家坪组一段(P 3w1)与上二叠统吴家坪组第二、三段及长兴组(P 3W2+3+c)中的地下水发生联系，直至造成矿井充水；茅口组（P 2m）：岩性为灰岩，在矿区东南侧外围出露，强含水层。是含煤岩系的直接底板距离煤层约25m，由于地质储量核实报告勘探程度较低，矿区内采煤历史悠久，废弃老窑较多，各老窑中都有一定量的积水，开采时应引起注意。本矿水文
2、条件为中等复杂。井田内存在老窑及采空区，顶底板均为含水层，应加强调查和补作水文地质调查报告。根据开采方案设计变更预测矿井涌水量矿井正常涌水量：Q 正常=21m3/h，矿井最大涌水量Q 最大 =62.5m3/h。二、矿井防治水措施1、采掘工程所采取的防治水措施1)采掘工程必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先探后采 ”以及“有疑必停”的原则。2)必须按设计和有关规定留设各种防隔水煤(岩) 柱，严禁在各种防隔水煤柱中采掘。3)必须保证井下排水系统畅通，排水设施完好，排水能力满足要求。井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时进行清理，每年雨季前必须清理一次。每年雨季前对矿井防治水工作进
3、行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。4)定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水情况等。5)针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。6)井巷在掘进过程中必须边探边掘，先探后掘，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进，若发现出水点应将出水点位置标于井上下对照图及采掘工程图上，井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含沙量综合观测和分析，防治滞后突水。7)采
4、掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突出预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。8)对于巷道破碎和淋水段特别加强支护，并采取导水等措施以免淋水直接淋至电缆上腐蚀电缆，巷道排水沟按规定设置并及时清理，巷道要保证排水坡度，对于巷道局部地段低洼集水段要设潜水泵或泥浆泵及时排水。9)以后掘进的开拓、准备巷道应根据井下地层情况选择稳定、淋水小的岩层，尽量避免穿过断层等构造带。10)加强承压水的调查和防治工作。11)下山布置于D煤层的顶板中，因D煤层距离底板强含水
5、层为1632m ，但由于地质储量核实报告勘探程度较低，且底板茅口灰岩含水位标高，承压水情况不清等，特别是随着开采深度的增加煤层底板突水危险性越大，所以开采深部煤层时有一定影响，所以在下山开采前应针对该地层作专用的水文调查，切实弄清其含水位标高，含水性，与D煤层的水力联系等，必须严格探放水。12)岩帮的涌水地点，必须处理，井壁出水时必须采取导水或堵水等措施。13)认真编制水害防治计划、年度水害防治计划和水害应急预案，建立水害预测预报制度。矿井水害严重的矿井每月应定期开展水害隐患排查，水害一般矿井每季度至少开展一次水害隐患的排查，并对水害预测预报和水害排查资料做好保存归档，以备查。14)矿井雨季前
6、必须进行水泵排水联合试运转，并编制联合试运转报告。15)严禁在各类防隔水煤（岩）柱中进行采掘活动。2、施工期间的防治水1)运输下山和回风下山均为斜巷，布置于D煤层中，因煤层底板为茅口灰岩，因此：(1)必须严格探放水，坚持“先探后掘” 。(2)尽量采用自上向上施工方式，若自上向下掘进必须铺设排水管，无论掘进过程中有水无水，均必须随掘随铺，安设排水泵(可采用潜水泵)，保证有水时能立即排水；(3)若遇涌水量增大或突水，必须立即停止作业，撤除所有人员，采取措施，保证安全后才能恢复工作。2)必须在井筒和下山全部形成贯通后才能掘进区段车场、绕道等巷道，在不能保证区段车场、绕道、顺槽掘进排水能通过相应下山水
7、泵排除地面的情况下不准施工掘进。3)执行上述第二条中的所有措施。3、探放水措施及设备（1）探放水原则由于本矿水文地质条件为中等，但存在老窑水和采空区积水等威胁，因此本区必须坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，各工程必须编制探放水设计。（2）探放水方法的确定探放水钻孔布置1)超前距为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离。井下探放水技术规范(MT/T632-1996) 公式计算如下：a0.5AL KpP/3式中：A安全系数(2 5)，设计取4计算；L巷道跨度(高或宽取最大值) ，本矿设计巷道最大跨度为4mP煤岩承受的静水压力，取15kgf/cm 2(按一水平标高以上最大
8、埋深约150m，即水头压力按P=15kgf/cm 2考虑，下山采区开采时重新核实水头压力值) 。Kp隔水煤(岩) 层抗拉强度，取10kgf/cm 2计算结果如下： A(2 5)P(kgf/cm2)KP(kgf/cm2)L(m)超 前 距 取 值 (m) 备 注4 15 10 16.97 20a(m)4P/32)允许掘进距离为经探水证实无水害威胁，可安全掘进的长度，为每次探放水钻孔施工完毕后其最短的钻孔长度(水平投影长度)减去超前距之后剩余的距离，本设计取允许掘进距离按20m考虑，则要求探水钻孔必须保证其最短控制距离40m 。3)帮距为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即呈扇形布
9、置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般与超前距相同，有时可略比超前距小12m ，本设计取 20m。4)钻孔密度(孔间距)根据井下探放水技术规范(MT/T632一1996) ：竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m，水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。5)钻孔孔径6)钻孔数目及布置 (1)煤层平巷钻孔布置主要是探巷道上帮小窑老空水，钻孔呈半扇形布置在巷道上帮。薄煤层一般布置3 组，每组12 个孔；厚煤层一般布置 3组，每组不少于3 个孔。本矿1层可采煤层为薄煤层，钻孔布置3组，每组2孔。 钻孔之间的夹角为715 为大夹角， 13为小夹角，视小窑老空的规模而定，规
10、模大者取大夹角，规模小者取小夹角。(2)煤层上山巷道钻孔布置钻孔呈扇形布置在巷道前方，薄煤层一般布置5组，每组12个孔；厚煤层一般布置5组，每组不少于2个孔。本矿为薄煤层钻孔布置5组，每组2孔。钻孔水平及倾斜之间的夹角要求与平巷钻孔相同。探水钻钻孔布置见下图薄 煤 层 平 巷 探 水 钻 孔 布 置 图允 许 掘 进 距 离 超 前 距安 全 外 围 线 12320m20m42142 帮距 20m平巷探水钻布置方式图薄 煤 层 上 山 巷 道 探 水 钻 孔 布 置 图421421安 全 外 围 线 1243535安 全 外 围 线 35帮距 20m帮距 20m允 许 掘 进 距 离 超 前
11、距20m20m上山探水钻布置方式图探放水设备型号及数量本设计配备TY100探水钻，最大钻进深度 100m，开孔直径89mm，终孔直径50mm。数量：4台，其中3 工作面（采面和2 个掘进面各 1台） ，1 台备用。（3）探放水时的安全措施1）探放水注意事项(1)安装钻机探水前，要遵守下列规定：加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。 清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。在打钻地点或附近安设专用电话。测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。(2)探水钻孔应保持适当的超前距、帮距
12、和密度。(3)预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。(4)钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤( 岩) 壁突然鼓出的措施。(5)钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。(6)在钻探过程中，如发现孔内显著变软，沿钻杆向外流水等透空征兆时，应立即停钻
13、，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和起拔，钻机后面严禁站人，以免有害气体和大量积水突然涌出或高压水将钻杆顶出伤人。待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕后再行放水。(7)探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理(8)钻孔放水前，必须估计积水量
14、，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。放水过程中应经常检查孔内放出的瓦斯及其他有害气体的含量，以便采取措施。(9)排除下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。(10)严格鉴定放水效果，放水工作应尽量避免在雨季进行。放水终了时将会出现下列一些现象：a、完全不淌水，向里进风或向外出风；b、水流始终不断，但没有压力；c、捅捣时有小水流，不捅捣时无水。这时可停止放
15、水，继续进行掘进工作。2）探放水安全措施(1)探水前应加固探水工作区支架，背好帮顶，以免压力水冲垮煤壁和支架。(2)清理巷道，保证安全撤退路线畅通无阻。(3)保证水沟畅通，并有适当的坡度和断面，水仓和排水设备要有足够的容量和能力。(4)探水地点要安装电话，与所有可能受水威胁的工作地点连通，并事先制定好撤退路线，以防止意外事故的发生。(5)打钻过程中，如发现煤、岩松软或沿钻杆向外流水超过打钻正常供水量时，要立即停止打钻(不能移动或拔出钻杆)，派人监视水情并报告矿调度室，如果情况危急，要立即通知所有受威胁地点撤人，并采取应急措施。(6)钻孔接近采空区，可能有有害气体涌出，必须随时进行有害气体监测；
16、探水点通风必须按有关规定进行。3）水灾避灾路线1)避灾路线设置原则井下发生透水事故时，首先应向井下最高位置撤退，尽快撤出到地面，或撤退到涌水地点上部水平，避免进入涌水附近的独头巷道(但是当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避)，若是老塘老空积水涌出，则须在待避前快速构筑避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害。有条件时，应迅速通知地面调度室告知事故类型、预定撤退路线、可能的避难地点等，以便地面迅速组织有效营救。2)水灾避灾路线(初期)最佳避灾路线：1141工作面工作面回风顺槽上部车场主斜井地面掘进面：（1142工作面回风顺槽掘进头）上部车场风井地面掘进面：（1142工作面运输顺槽掘进头）中部车场风井地面可行避灾路线：1141工作面工作面回风顺槽上部车场风井地面掘进面：（1142工作面回风顺槽掘进头）上部车场主斜井地面掘进面：（1142工作面运输顺槽掘进头）中部车场
