富源县营上镇河东煤矿防治水中长期规划样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。富源县营上镇河东煤矿防治水中长期规划二O一一年九月目 录前言1第一章 煤矿( 矿井) 概况2第一节 煤矿( 矿井) 地理概况第二节 矿井开发现状第二章 矿井水文地质的基本情况第一节 矿井水文地质概况第二节 矿井排水设施第三章 矿井充水因素分析第四章 矿井主要水害发生原因及治理方案第一节 矿井发生突水的原因分析第二节 矿井水防治的整体规划第三节 井下水害治理方案第五章 实施计划与预期效果第一节 项目实施计划第二节 项目实施后的预期效果前 言矿井水灾是煤矿井下五大自然灾害之一。根据近年来的事故通报进行综合汇总分析, 矿井水灾已成为继瓦斯
2、事故后影响煤矿安全生产的另一主要灾害。为认真贯彻落实煤矿安全规程、 国务院关于进一步加强企业安全生产的通知、 国家煤监局出台的煤矿防治效果水规定等法规和省、 市、 县关于防治水工作的文件、 指示精神, 切实有效抓好防治水工作, 杜绝水害事故的发生, 促进煤矿持续、 健康、 稳步发展, 结合本矿水文地质情况, 坚持”预防为主, 防治结合”的方针, 本着当前与长远、 局部与整体、 地面与井下、 防治与利用相结合的原则, 根据不同的水文地质条件, 制定”探、 防、 堵、 截、 排”等相应的措施。因此, 编制矿井防治水中长期规划是非常必要的。在整体规划的基础上, 要根据轻重缓急, 抓好防治水工作, 要
3、严格检查, 堵塞漏洞, 防患于未然, 确保整个防治水工作计划有序进行, 使防治水规划落实到实处, 水害得到有效防治。第一章 煤矿( 矿井) 概况第一节 煤矿( 矿井) 地理概况一、 地理位置富源县营上镇河东煤矿位于富源县城153方向, 平距约30KM处, 行政区划属富源县营上镇管辖, 地理坐标为: 东经10420571042143, 北纬252715252822, 矿区开采面积为1.6474平方公里。二、 地形地貌煤矿地处云贵高原乌蒙山西南比, 属构造侵蚀中低山地貌。区内最高点在东部边缘, 海拨标高1800m, 最低点在西南边缘, 海拨标高1630m, 相对高差170m, 区内地形连绵起伏,
4、整体地形呈东高西低, 相对高差较大。三、 交通条件矿区至富源公路里程约45公里与杭瑞高速公路相接, 富源至兴义二级公路从矿区南部穿过, 至兴义约150公里, 煤矿有简易公路( 0.3) 公里与富兴公路相通, 交通十分方便。四、 河流水系矿区内无水库、 湖泊、 水塘等固定性水体, 仅在矿界外有一条块择河由矿区西部自北向南流过, 其流量最大663m3/s, 最小5.2m3/s, 年平均9.4m3/s, 属珠江流域西江水系, 河床标高1630m。除此之外, 区内有5条季节性山沟, 除雨季时处于干涸, 有利于地表水的排泄。五、 气象气候属亚热带高原气候, 但由于海拨高, 具有典型的高原报风气候特点。春
5、暖秋凉, 冬寒夏热, 气候属亚热带高原气候, 但由于海拨高, 具有典型的高原季风气候特点。春暧秋凉, 冬寒夏热, 冬春季干燥多风, 夏季多雨湿润。年最高气温34.9C, 最低-5.6C, 平均11.8C。年平均降雨量1888.1mm, 大都集中在610月, 期间降雨量约占全年的三分之二, 年平均蒸发量为1835.62329.2mm。每年12月至次年2月为霜冻期, 偶有降雪和霜冻现象, 2-4月为风季, 多为西南风和西风, 最大风速24m/s, 年平均风速2.8m/s。第二节 矿井开发现状河东煤矿属于生产矿井, 设计和核定生产能力为9万吨/年, 企业性质为私营企业。 6月, 曲靖市煤炭设计研究院
6、编制了富源县营上镇河东煤矿二号井矿井初步设计说明书, 设计生产能力9万吨/年, 并经曲靖市煤炭工业局审批经过( 曲煤规 46号) 。 2月, 曲靖市煤炭设计研究院编制了富源县营上镇河东煤矿二号井专用风井设计说明书, 并经曲靖市煤炭工业局审批经过( 曲煤复 9号) , 5月, 江苏省第一工业设计院有限责任公司编制了富源县营上镇河东煤矿二号井矿产资源开发利用方案, 设计规模9万吨/年, 并经曲靖市国土资源局( 曲) 矿开备 061号备案, 4月经云南省煤炭工业局对矿井进行了生产能力复核, 核定生产能力9万吨/年, 复核证书为( ) 煤生复核0868号。当前矿井正在按照专用风井设计和审批要求狠抓专用
7、风井配套建设, 由于上部煤层已经采完, 转入深部( 最低水平) 开采, 因此, 结合实际编制矿井防治水中长期规划, 以指导今后的安全生产工作。河东煤矿二号井开办于1988年11月, 是一个六证齐全合法的矿井, 各种规章制度健全, 安全生产条件相对较好, 现转入深部开采煤层三层( C7、 C4、 C2) , 开拓方式为优秀教师开拓, 采煤方法为走向长壁后退式, 采煤工作面采用人工落煤, 工作面支护采用单体液压支柱配绞接顶梁进行支护, 全部垮落法管理采空区; 主要运输巷和进、 回风巷采用矿工钢、 锚杆、 锚网喷浆等永久性支护。经重复调查、 走访, 收集了矿区煤田地质、 区域地质及水文地质以及矿区内
8、现状地质灾害资料, 并了解以往本矿及小窑的开采技术条件和水文地质条件等相关资料, 经重复分析、 研究, 编制了本规划。第二章 矿井水文地质的基本情况第一节 矿井水文地质类型本矿区所开采煤层位于当地侵蚀基准面以上, 地形利于排水, 矿界外虽有地表固定水体( 块择河) , 但地下水与地表水力联系不密切, 矿体直接和间接顶底板含水层为弱裂隙含水层, 其顶底板隔水层稳定, 具有较好的隔水性, 断层导水性弱。综上所述, 该井属以大气降水为直接补给来源, 富水性较弱的裂隙含水层为直接充水含水层, 断层带富水、 导水性较差, 矿区水文地质类型为简单中等。二、 矿井水文地质条件( 一) 含、 隔水层水文地质特
9、征矿区内的含水层自下而上有: 1、 第四系( Q) 孔隙浅水含水层第四系在区内零星分布, 不连片, 厚度不大, 冲击、 洪积层, 主要分布在块择河沿岸, 上部普遍有厚度约13m的砂土或砂质粘土, 其下部为砾石层。含水层厚一般010m, 分布不广, 主要接受大气降水、 河水的补给, 富水性中等, 含水性不均匀, 透水性较强, 与下伏含水层水力联系密切, 残坡积层, 主要分布在河谷斜坡上, 含水层厚度薄层, 富水性弱, 为相对隔水层。2、 二叠系上统宣威组第一段P2X1( P1P2及顶板) 砂泥岩裂隙含隔水层本段以K10煤顶板为界下至P2顶板 , 由数个含水层与隔水层相间组成, 岩性主要为细砂岩、
10、 粉砂岩、 泥页、 粉砂岩、 砂岩。其中含可采煤层4层, 岩层总厚63.89米, 含水层厚30.25米, 富水性弱, 是矿井的主要充水层。3、 二叠系上统宣威组第二、 第三段P223X( C17C10煤层顶) 砂泥岩裂隙含水层与隔水层由数个含水层与隔水层相间组成。岩性主要为细砂岩、 粉砂岩、 泥质粉砂岩、 泥岩, 其中可采煤层3层, 岩层总厚度120米, 岩芯节理裂隙较发育, 是矿井的主要充水层。4、 峨眉山玄武岩组( P2) 裂隙含水层地层呈南北向分布, 在矿区外围大面积出露, 岩性为玄武岩, 厚300600米。地表裂隙较发育, 深部节理充填完好, 为方解石等矿物充填。富水性微弱, 对矿井充
11、水影响不大。综上所述, 矿区煤层顶底板及煤系上、 下地层均为含水层与隔水层相间稳定分布, 一般在垂深80m以上裂隙较发育, 且直接受大气降水的补给, 当矿井巷道穿过时, 即形成矿井的主要充水来源。80米以下裂隙逐渐趋于闭合, 富水性减弱, 而在200米以下, 则趋于微弱或不含水。( 二) 断层带导水、 富水性特征矿区地层为走向北东, 向北西倾斜的单斜构造, 产状平缓, 倾角515, 区内断层发育, 共10余条。煤系地层( 粉砂岩、 泥岩) 中的断层、 破碎带多为泥质胶结, 多为闭合型, 一般含水性甚弱。经多年的开采对所揭露的断层进行观测, 断层带的巷道局部存在顶、 帮滴水或淋水, 涌不量一般不
12、大。如F46为区内最大的逆断层, 在二号风井揭露时仅有少量滴水, 采掘中遇到的F51、 F52、 F53等到均为正断层, 巷道淋水现象明显, 但1020天后即干涸。因此, 矿区断层的含水性和导水性微弱, 对矿井生产影响不大。三、 矿井涌水量矿井虽进入到最低水平开采, 但据实地观测, 矿井的实际涌水量为: 最大涌水量2028m3/h, 正常涌水量1518m3/h。第二节 矿井排水设施一、 井下主、 副水仓和排水设备矿井C10煤以上煤层已全部采完, 现集中用一个水平开采深部的C7、 C2煤层直至矿井赛季坑, 在副井底右侧开建水泵房及主、 副环形水仓( 其水仓容量为650m3。能够容纳全矿井35小时
13、的正常涌水量。) 将全部矿井水集中进入主、 副水仓用机械一次性抽排到地面沉淀池, 具体的排水设施为: 安装有型号为D85453, 电机功率为55KW、 额定流量85m3/h、 扬程135米的离心式水泵3台, 并配套铺设了管径100mm的金属排水管2趟, 综合现有井下排水设施设备, 完全能够满足矿井24小时最大涌水量的需求, 为搞好煤矿中长期防治水工作奠定了有利基础。二、 地面沉淀池及排水设备矿井水经机械抽排至地面沉淀池、 再进入净化处理系统达标后, 一部分作为工业用水和入井作为防尘消防用水, 一部分沿沟渠流入块择河。第三章 矿井充水因素分析一、 矿井充水来源根据水文地质调查结果, 矿区存在的水
14、害主要有以下几种类型, 现分析如下: ( 一) 地表水体矿区内无任何地表固定水体, 仅在矿界外有一条块择河由矿区西部边缘自北向南流过, 河床宽15米左右, 年平均流量9.4m3/s, 河床标高1630米, 地面标高1640米( 历年最高洪水位标高) 。主井标高1657米, 副井标高1645米, 风井标高1710米, 各个井口与最高洪水位相对高差分别为17米、 5米和70米, 块择河水不易经过井筒灌入井下, 现开采的最低标高为1550米, 与块择河床相对高差为80米, 加之块择河又处在矿界之外, 因此, 块择河水对矿井开采威胁不大。( 二) 地面老窑和采空区积水经重复核查, 矿区范围内共有老窑6
15、处, 其中有四处煤矿曾经采取过措施进行专门探放, 因此, 已探放过的老空区内不会有大量积水; 另外两处其位置、 范围、 积水量清楚, 更何况深度不深, 同时距现开采标高分别在80米以上, 不易产生大量突水, 其积水最多只会沿裂隙和煤岩慢慢渗透至巷道内, 综合老窑和采空积水的情况, 其对矿井开采不会造成威胁。( 三) 煤系地层和断层水二叠系上统宣威组( P2X) 虽为矿床直接充水含水层。但其富水性较弱, 从所被揭露的煤层看, 所有煤层基本无水, 甚至比较干燥, 仅在靠近裂隙带时, 含有断层或裂隙孔隙水渗出, 对矿井有少量充水, 但断层的含水性和导水性微弱, 故煤系地层本身和断层水对矿井生产无威胁
16、。( 四) 大气降水本区季节性降水比较明显, 大都集中在每年的6至10月, 但该区地表沟渠发育, 雨季的地表水大部分沿沟渠流入块择河, 因此, 只要在汛期前认真做好”雨季三防”工作, 及时发现和填堵地面裂缝、 塌陷区等, 最大限度地减少大气降水渗入地下, 防止洪水灌入井下, 故大气降水对矿井生产不会造成大的影响。二、 矿井充水通道根据矿井水文地质和工程地质条件分析, 矿井充水通道主要为岩土层的孔隙、 裂隙、 岩溶、 顶板冒裂带及井筒。另外, 不应忽视区内隐状构造对矿区充水的影响。第四章 矿井主要水害发生原因及治理方案第一节 矿井发生突水的原因分析经过对本矿区充水源作全面分析, 正常情况下为顶板
17、的孔隙裂隙含水层, 并受大气降水影响, 但因该含水层富水性和导水性极弱而水量较小, 不易对矿井生产造成威胁。根据近年通报的突水事故总结分析, 矿井发生突水事故有如下几点原因: 1、 矿井排水能力不足, 水仓容量小, 水泵装备差, 没有抗灾能力。2、 掘进过程中未执行先探后掘, 盲目掘露老空积水, 导致矿井突水。3、 钻也封孔不彻底, 采掘时遇见未封孔钻孔, 导致矿井突水。4、 未留设足够的防水煤柱, 导致老空区域地表水突入井下。5、 ”雨季三防”工作没有落实到位, 排水沟渠不畅通, 地面塌陷区和裂隙填堵不及时, 致使洪水灌入井下。6、 水情水患调查工作不到位, 盲目采掘导致矿井突水。7、 防治
18、水工作机构不健全, 制度不完善, 措施不落实, 导致矿井突水时束手无策。第二节 矿井水防治的整体规划一、 矿井水防治思路矿井水的防治是为了防止水害事故的发生, 确保矿井建设和采掘安全, 减少矿井正常涌水, 因此, 就必须做大量的防治水工作。根据本矿区的主要水害类型, 应采取相应的”探、 防、 堵、 截、 排”等综合防治措施。( 一) 探: 必须配备相应的探放水设施设备, 编制探放水设计, 凡属掘进的工作面, 必须坚持”有掘必探, 探防结合”和”先探后掘, 长探短掘”的原则。探掘过程中, 要确保探眼数量、 探眼位置、 探眼深度达到设计和规定标准。( 二) 防: 巷道或工作面掘进被淹井巷、 积水老
19、窑、 导水断层时, 应据实情采取留足防、 隔水煤柱的措施, 以防治透水事故的发生。( 三) 堵: 在地表主要泾流地带修建排水沟、 防洪沟, 将地表水集中引排至排不沟直达块河, 从源头上减少地表水的渗入。( 四) 截: 根据矿井涌水量情况, 在井下有效修建大容量水仓, 截断及缓冲矿井涌水、 透水对工作场所的危害。( 五) 排: 井下应修建排水沟等设施, 每降大到暴雨前后, 应及时观测水情, 查看井下涌水情况, 应根据涌水量的大小, 配足相应的排水设备及备用和检修的抽水设备, 排水能力必须满足矿井最大涌水量和煤矿安全规程的要求。总之, 采取各种有效措施, 切实加强对矿井水害的防治, 在采掘过程中要
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