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1、三元荆宝煤业三元荆宝煤业 32073207 回采回采工作面工作面带压开采防治水安全技术措施带压开采防治水安全技术措施防治水科2012 年 5 月 10 日带压开采防治水安全技术措施带压开采防治水安全技术措施3207 回采工作面为带压开采工作面，为避免水灾水害事故发生，保证工作面安全回采，根据煤矿安全规程第 269 条要求，特制定以下带压开采防治水安全技术措施：一、工作面基本概况一、工作面基本概况1、工作面位置：位置位于 2#轨道下山南部，现采区变电所南门向下约50m 处；工作面南为井田边界；倾斜方向的上部为未开采的 3206 回采工作面实体煤层；倾斜方向的下部为实体煤。2、工作面走向长度 50
2、0m，倾斜长度 116m，平均煤层厚度 5.36m，煤层倾角 312。3、工作面直接顶为粉沙岩、砂质泥岩，直接底为粉细砂岩互层，老顶为中细粒砂岩，老底为砂质泥岩。二、区域水文地质条件二、区域水文地质条件井田内含水层可划为以下四类含水层组：第四系松散岩类孔隙含水层组；二叠系上、下石盒子组、山西组碎屑岩类裂隙含水层组；石炭系太原组碎屑岩碳酸盐岩裂隙岩溶含水层组；奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组。(一)第四系松散岩类孔隙含水层组井田范围内分布广泛，厚度为 025m，一般厚度为 15m 左右。由细砂、粉砂和砂砾组成，涌水量的大小受季节影响较为明显，主要接受大气降水入渗补给，向河谷及地势低洼处排泄。据夏
3、店详查抽水资料，水位标高901.57m，单位涌水量为 0.019L/s.m，渗透系数为 1.239m/d，属富水性中等弱含水层，水质类型为 HCO3CaMg 型。(二) 二叠系上、下石盒子组、山西组碎屑岩裂隙含水层组该含水层组包括 K10砂岩（） 、K9砂岩（） 、K8砂岩（） 、3 号煤顶板砂岩（） 、K7砂岩（）含水层。经钻探岩芯和测井资料对比，该层段一般岩芯较完整，局部岩芯破碎，垂直裂隙发育。据山西太行矿业技术有限公司 2006 年在井田内施工的 ZKS1 号水文孔抽水试验，水位标高为 951.71m,渗透系数 K0.01060.0120m/d，单位涌水量 q0.01090.0136L/
4、sm，为弱富水性，水质类型为 HCO3CaK+Na 型。该层地下水主要接受大气降水的入渗补给，含水类型为承压水，在井田的南部地势低凹处有泉水出露，各含水砂岩由于层间隔水层的阻隔作用，正常情况下不会发生水力联系，但在构造及采掘活动影响下可能与其它含水层发生水力联系，总体水文地质条件简单。(三)石炭系太原组碎屑岩碳酸盐岩裂隙岩溶含水层组该含水层组包括 K2（） 、K3（） 、K4（） 、K5（）石灰岩含水层及其间的砂岩含水层。其中以 K2石灰岩的岩溶局部较为发育，是下部 15 号煤层开采时的主要充水水源之一。据钻探岩芯和测井资料分析，该含水层地层局部破碎，简易水文观测资料表明，该段地层在钻探施工中
5、冲洗液消耗量很小，岩层相对完整，据井田内施工的 ZKS1 号水文孔，含水层厚度为62.77m，水位标高为 817.56m，渗透系数 K0.0008m/d，单位涌水量为0.0006L/sm，为弱富水性，水质类型为 HCO3K+Na 型。该层地下水，含水类型为承压水，补给来源较差，主要为含水层静储量，正常情况下各含水层间不会发生水力联系，但在构造带附近及采掘活动影响下可与其它含水层发生水力联系，总体水文地质条件简单。（四）奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层组该含水层组包括奥陶系峰峰组，上、下马家沟组石灰岩含水层。由石灰岩、泥灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩及溶洞中次生沉积物等组成。井田内施工的各钻孔，揭露
6、奥陶系石灰岩深度均不大, 揭露峰峰组地层最大厚度为111.41m （ZKS1 号孔，未全部揭露） ，对峰峰组上部地层进行抽水试验时，由于止水不合格，导致孔内水位不真实，水位标高 798.51m，比当地区域水位高 150m 左右，抽水试验资料不能利用，但可定性反映出峰峰组上部地层岩溶裂隙发育不良，富水性弱。据井田外东北部夏店详查勘探时所施工的 1703 号水文孔资料，峰峰组石灰岩岩溶裂隙不发育，抽水试验时，导水管内不出水，富水性弱；下部上马家沟组灰岩岩溶裂隙较发育，富水性强，单位涌水量 3.45 L/s.m，水位标高为 676.0m。水质类型为 HCO3SO4-Ca 型。据井田内原三荆沟煤矿 2
7、005 年施工的水源井（X=4051859.391，Y=19676160.805，H=1075.81）资料，井深 712m，取水层位于峰峰组地层的中、下部和上马家沟组，岩性为厚层状灰岩、灰黄色白云质泥灰岩，溶蚀裂隙发育，连通性好，含水层厚度 248m，水位埋深 425m，水位标高 651.80m，涌水量 50m3/h，渗透系数 0.0008m/d。据辉坡煤矿水源井（X=4047600.000，Y=19675350.000，H=950.00）竣工报告资料，成井时间为 2005 年 11 月，含水层位于峰峰组地层的中、下部和上马家沟组，岩性为厚层状灰岩、灰黄色白云质泥灰岩，溶蚀裂隙发育，连通性好，
8、经抽水试验地下水水位标高 650.00m，与区域水位相吻合，单位涌水量 0.14480.1575L/sm，渗透系数 0.115m/d，为中等富水性，地下水水化学类型 HCO3-SO42-Ca2+Mg2+型。以水源井资料推测井田内奥陶系岩溶水位标高为 650653m，地下水流向由北向南。该含水岩组，在井田外地层出露处接受大气降水地表水入渗补给，由于出露面积大，岩溶裂隙发育，因此补给来源充沛，水量丰富，可通过构造与各种人为因素造成的通道与其它含水层发生水力联系。在 3 号煤层的采掘活动中，井田内共揭露陷落柱 8 个，主要分布于井田西部，陷落柱均不含水。但 3207 回采工作面处于奥灰水承压开采区，
9、若有隐伏陷落柱或断层导通下伏奥灰强含水层时，对矿井充水影响较大。三、带压开采评价：三、带压开采评价：2011 年 6 月，我矿已委托中国矿业大学对本矿 3#煤进行了带压开采评价，编制了评价报告。评价报告结论是：3#煤在无构造地段及导水裂隙的情况下回采时不会受奥灰水的威胁。四、物探和钻探情况四、物探和钻探情况1、地面顺便电磁勘探情况本区在 2010 年 1 月，已委托西安煤科院对本区进行地面瞬变磁法勘探，成果如下：整个测区电阻率值一般在 50130.m，与附近地区测井资料反映趋势基本一致。在垂向上，测区地层视视电阻率由浅到深呈高阻-低阻-高阻的变化特征，在各条测线上都有不同程度的反映。在煤系地层
10、，视电阻率幅值降低，达到 50-60.m 上下。根据地面顺便电磁勘探结果显示，在工作面内部未发现陷落柱、断层等构造。2、井下坑透情况本工作面已进行过无线电坑透工作。根据坑透结果，工作面共发现 3 个低阻区 3 个高阻区，异常区表明本区域相对于周围区域含水性较强或为小构造，并且异常区域往往是应力集中或瓦斯积聚区域。3、钻探情况为了准确查明上述坑透异常区的地质情况，又对该异常区进行了钻探，根据钻探结果分析，异常内不存在其他地质构造。而且钻探过程中，钻孔内也无异常出水。五、地质构造情况五、地质构造情况3207 工作面地质条件较简单，在进、回风顺槽掘进过程中没有遇到断层、陷落柱等地质构造。工作面位于山
11、西组中下部 3#煤层，沿煤层底板掘进。煤层埋藏深度390420m，煤层厚度稳定，全区可采，根据附近的 ZKS1 号钻孔揭露，钻孔煤层伪厚度 5.92m，采区内煤层平均真厚度 5.8m 左右，含一层夹矸，分为二个自然层，其结构为 4.5（0.1）1.2，煤质为瘦煤，煤层硬度较小，普氏硬度系数小于 2。煤层情况表煤层情况表煤层情况表煤层情况表( ( ( (表表表表 一一一一) ) ) )5.66615煤层 厚度(m)5.8煤层 结构简单煤层倾 角（度）10开采 煤层3煤 种贫瘦煤稳定 程度稳定煤 层 情 况 描 述该工作面煤层厚5.66.0米，平均厚度5.8米；该面煤层结 构简单，赋存稳定；煤层倾
12、角615，平均10。煤层走向为180200，倾向为270290，该工作面煤 层含一层夹矸，厚度0.08m。煤层顶底板岩性特征表煤层顶底板岩性特征表煤层顶底板岩性特征表煤层顶底板岩性特征表( ( ( (表表表表 二二二二) ) ) )顶、底板 名称岩石名称厚度(m)特 征老顶中细粒砂岩510直接顶粉沙岩、砂质泥岩45左右伪顶泥岩0.10.3老顶胶结致密，层理发育，为 级顶板；直接顶为灰深灰色泥 质粉砂岩，层理明显；伪顶为深 灰、灰黑色，松软易碎。直接底粉细砂岩互层2.53.0灰白灰黑色，较坚硬。老底砂质泥岩6.519灰、灰白色含砾粗砂岩六、排水系统和排水设施六、排水系统和排水设施根据上述情况分析
13、，工作面虽然处于承压区内，但属于突水性安全区，而且根据物探和钻探，以及实见水文地质资料，工作面内构造全部为中小型正断层，不导水，不富水。不会成为沟通奥灰水的通道。故工作面可以进行带压开采，但需要采取必要的防排水措施。1、矿井主排水系统中央主水仓有效容量为 600m3，副水仓有效容量为 400m3，中央泵房备有MD155-675P 220KW 型矿用水泵 3 台，每台水泵排水能力为 155 m3/h，平时 1 台工作，1 台备用，1 台检修；沿副立井井筒敷设 6 吋无缝钢排水管路 2趟，一趟工作，一趟备用，单管排水量为 127m3/h，井下最大排水能力为254m3/h。采区水仓设计为主、副 2
14、个水仓，副水仓有效容量为 240m3，主水仓有效容量为 560m3。采区水仓泵房备有 D46-509 110KW 型矿用水泵 3 台，每台水泵排水能力为 46 m3/h，扬程 210m，平时 1 台工作，1 台备用，1 台检修；沿 2#轨道下山1#轨道下山主运料大巷中央水仓敷设 1105mm 无缝钢排水管 1 趟，1108.5mm 3.5MPa 钢丝骨架聚乙烯管 1 趟，平时 1 趟工作，1 趟备用。采区最大排水能力为 92m3/h。2、工作面排水系统在工作面低洼处设置临时水仓、水沟或水窝，水窝内安装二台 WQ-30-45 型电机功率 7.5KW，每台排水能力不低于 10m3/h 的潜水泵，1
15、 台使用，1 台备用。在工作面一帮设置 2 趟 4 吋排水管，排水管通过 2皮带下山水沟，流入采区水仓。七、施工组织措施七、施工组织措施1、地测科经常深入工作面现场观测水情，及时提供水情预报。2、生产科负责安排本工作面内水窝设计和施工工作。3、机电部负责排水系统的安装。4、调度室负责协调防治水的各项工作，负责组织实施指挥部的各项指示，及时收集井下现场情况，并向有关单位和领导汇报。一旦发生灾害时，要按程序指挥抢险救灾。5、安监部负责现场施工过程中安全监察工作。6、队组负责完成各部室下达的任务，及时形成排水系统，加强现场管理，确保现场施工安全。八、安全技术措施八、安全技术措施1、严格执行“预测预报
16、、有掘必探、先探后采、先治后采”的防治水原则。2、加强顶板的压力观测。3、定期清理工作面排水沟，在开工和雨季前必须清挖水仓。4、必须保证工作面有 2 台排水泵，两趟排水管路，并且运行正常。5、加强回采工作面涌水汇报，掌握突水预兆，发现问题应及时向值班汇报，以便查明原因，及时处理。必要时向调度台及时汇报，以采取紧急措施。6、回采过程中如发现顶板淋水增大、围岩压力异常等情况，要及时汇报有关部室。地测科组织人员分析原因，必要时进行补充钻孔探查，对较大出水点进行水质化验，摸清出水水源。九、其它九、其它1、突水征兆：煤岩壁变潮、出汗，出水点水色、水质、水温异常变化，水量变大，底鼓等。2、工作面现场所有施工人员必须掌握透水预兆，发现异常及时向调度室及相关业务部室汇报。如情况紧急，迅速按避灾路线撤到安全地点。3、工作面回采前必须按措施要求完成防治水工程，否则不得进行回采。4、发生水灾后的避灾路线：工作面2#轨
