周家新煤矿探放水设计方案(通用4篇)
1.周家新煤矿探放水设计方案 篇一
矿 井 探 放 水 设 计
郑州登电阳城煤业有限公司
2011年2月
第一章 概述
为了保障煤矿安全生产,防止突水、透水事故的发生,结合我矿实际情况并根据我矿的水文地质条件,对四邻关系进行水患调查,特制定矿井探放水设计方案。
第二章 组织机构的建立与岗位责任
一、探水工作领导组
组 长:吴松立
副组长:秦铁军 王营超 王水平秦同伟 陈宇飞
组 员:刘俊峰 梁松源 秦现伟 李青伟
二、岗位责任
组 长:全面负责探水调度工作。
副组长:具体负责探水工作,配合组长调度人力、物力等后备物资。
技术科:履行岗位职责,根据总工的安排,制定防探水措施,掌握开拓进度,及时填写图纸,为防探水提供准确的技术资料,正确指导施工。
安全科:履行岗位职责,按照防探水实际方案,进行现场监督,监视现在变化,随时按照程序上报矿调度室。
机电科:履行岗位职责,负责机电设备的配置与检修,保证探水设备与电力供给与正常运转。
通防科:履行岗位职责,随时监视有害气体的变化情况。调度室:履行岗位职责,负责调度通知、通报的上传下达,保证矿
井通讯系统的畅通。
采、掘队队长:履行岗位职责,负责调度各班班长严格按照防探水设计方案及措施实施落实。
第三章 水文地质情况
一、地表补水情况
本矿井区内属丘陵地貌,地形总体走势为南高北低,冲沟发育,便于大气降水的自然排泄。据了解,当地正常地下水位在+250米左右,矿山周围无大的河流及水库等地表水体,也无发现大的断裂构造与远处水体沟通。矿上东部虽有白沙水库,但距矿山尚有4000米,因此,地表水不构成对矿床充水的水源,但是,该矿床主要位于当 地最低侵蚀基准面一下,其地下水必须靠机械外排。
二、井下主要含水岩组
a)含水层
(一)第四系松散层含水层
矿山内新生界第四系砂质粘土,厚度0一20米。富水性弱,局部低洼处富水,一般不含水。为松散孔隙型弱含水层。
(二)二1煤层上部二叠系砂岩裂隙含水层组
主要有二1煤层顶板砂岩,下石盒子组底部砂岩等数层含水层构成,累计厚度20米左右。矿山内含水层主要有山西组大占砂岩段、香炭砂岩段;下石盒子组砂锅窑砂岩;下石盒子组底部老君庙砂岩;期间均有厚层泥岩相阻隔。上述砂岩多为中一粗粒砂岩,泥 质胶结,裂隙不发育,富水性及透水性较弱。属孔隙裂隙承压
水。为二1煤层顶板直接充水含水层。据矿井生产情况,该含水层主要以顶板淋水形式向矿井充水。另据登封煤田区域资料,钻孔单位涌水量为0.00016一0.019L/S.m,透系数为0.00072一0.06m/d。
(三)二1煤层底板含水层
可分为直接底板含水层和间接底板含水层两类。
1、直接充水含水层
为太原组上段灰岩含水层,由L7L8两层灰岩组成,其中L7灰岩较发育,平均6米左右。该含水层富水性较弱,但极不均一,涌水量为10一50m³/h,一般20m³/h。在雨季可增加30一50%。据抽水资料表明,单位涌水量为0.00487一0.302L/S.m,透系数为0.08一2.93m/d。据矿井生产情况,多数矿井无底板水,说明该含水层补给、流条件差,富水性也较弱。但该含水层为二1煤层底板直接充水含水层,属岩溶裂隙承压水,对二1煤层开采有直接影响。
2、间接充水含水层
由太原组下段L1一L4灰岩及奥陶系灰岩组成,其中L1、L4灰岩相对稳定,较发育,岩性为含燧石生物灰岩,厚度3.5一35.0米,平均约13米。富水性强,该含水层单位涌水量为0.59 L/S· m,为二1煤层底板间接充水含水层,属岩溶裂隙承压水,富水性、导水性不均一,局部地段具较强的富水性和导水性。属岩溶裂隙承压水,该区地下水类型为HCO3一Ca型和HCO3一Ca·Mg型。
b)隔水层
(一)二1煤层顶板隔水层
由二1煤层顶至砂锅窑砂岩底间的泥岩、砂质泥岩组成,厚约40一70米。一般情况下能隔离山西组各砂岩含水层,避免其砂岩水连通并进入二1煤层矿井。但在构造破坏情况下将失去隔水作用。
(二)二1煤层底板隔水层
由泥岩、砂质泥岩及细沙岩组成,厚约5米。一般情况下可阻隔太远组灰岩进入二1煤层矿井。但在断裂切割、采掘等引起压裂、振动情况下,此隔水层可能失去隔水作用,诱发淹井事故。
(三)太原组中段隔水层
由泥岩、砂质泥岩及细沙岩组成,约为20米。具一定隔水作用,正常情况下能阻止太原组上、下段灰岩含水层发生水力联系,避免下段灰岩水进入二1煤层矿井。
(四)本溪组铝质岩隔水层
由铝质岩、铝质泥岩组成,平均厚8米左右。岩性较致密,节理裂隙不发育,正常情况下该隔水层可阻止寒武系与石灰系太原组含水层发生水力联系,如遇厚度变薄、构造破坏等情况,可能失去隔水作用,导致两含水层地下发生水力联系,对矿井构成潜在威胁。开采时必须坚持“有掘必探、先探后掘”的原则,防止突水。
三、矿井开采历史及临界情况
1、矿井开采史
郑州登电阳城煤业有限公司原(阳城煤矿)始建于1984年7月,设计生产能力为9万吨/年,属集体企业,开采对象为二1煤层。为斜井开拓,主斜井坐标;x﹦3803099,y﹦38423215,z﹦+271;付斜井坐标;x﹦3803044,y﹦38423093,z﹦+266。矿山采用走向长壁式采煤法。通风方式为中央并列抽出式。根据目前开拓及采矿工程控制,煤层厚度0.75-8.48米。煤层结构简单,不含夹矸。构造较简单,采掘中尚未见有断层,仅发育有小型褶曲。煤层产状变化较大,走向60-110度,倾向150-200度,倾角8-13度。煤层顶板为深灰色砂质泥岩.泥岩,局部为细砂岩。矿井涌水量小,现按低瓦斯矿井管理。该煤矿自1984年投产至今,累计动用111b类资源储量148.6万吨,生产原煤119万吨,采矿回采率为80%(矿方资料)
2、矿井开采邻界情况
与阳城煤矿相邻的生产矿井有新星和新峰煤矿。
新星煤矿位于阳城煤矿西北部的浅煤区,为原新峰煤矿老井生产系统,1997年11月从新峰煤矿中划出单独建井,属登封市告成镇镇办企业。为竖井开采二1煤层。该矿主井深123米,煤厚10米,风井深114米,煤厚2.5米。在采掘范围内煤厚2.5—10米,一般4米左右。煤层结构简单,不含夹矸。构造较简单,采掘中未见断层。煤层顶板为深灰色砂质泥岩、泥岩,局部为细粒砂岩,地板为黑色砂质泥岩。矿井涌水量较小。矿井瓦斯涌出量小,现按低瓦斯矿井管理。
新峰煤矿位于阳城煤矿西北部的深煤区,为登封市告成镇镇办企业,始建于1972年,开采二1煤层。主要深250米,煤厚3米,付井深246米,煤厚2米。该矿井相对涌水量较大,正常涌水量为100m³
/h,最大涌水量为200m³/h,主要为底板岩溶裂隙渗水,此为顶板淋水。瓦斯相对涌出量为8.5m³/t.d,现按低瓦斯矿井管理。
四、地质构造情况
一、区域地质概况
该区地层属华北地层区豫西分区嵩箕小区。区域地层出露从老至新为太古宇登封群、下元古界嵩山群,中元古界五佛山群以及寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、古近系、新近系和第四系地层。该区大地构造属华北地台嵩箕中台隆,构造形态主要表现为褶皱及断裂构造。
区内矿产以煤、铝土矿为主,二1煤层基本全区可采,其它煤层局部可采,是地方的支柱矿产。石灰岩也是区内重要的矿产之一,铝土矿局部可采。
二、矿区地质
(一)、地层
矿山范围内基岩部分出露,主要为下二叠统下石盒子组中上部地层。据地表露头以及生产矿井和钻孔揭露,地层为奥陶系、石炭系、二叠系、第四系。
1、奥陶系(0)
为奥陶系中统马家沟组(02m):岩性下部为黄色薄层状泥质石灰岩,夹黄绿色泥岩;上部为深灰色厚层状致密石灰岩及角砾 状石灰岩,含少量黄铁矿结核,具溶蚀现象。本组地质钻孔揭露最大厚度38.22米,余下伏寒武系地层呈假整合接触。
2、石灰系(C)
(1)中石灰统本溪组(C2b):本组厚度8米左右,下部为灰白色铝土质粘土岩,上部为青灰色泥岩。与下部奥陶系地层呈平行不整合接触。
(2)上石灰统太原组(C3t):为一套海陆交互相沉积,按其岩性特征可分为三段:
下段:厚20米左右。主要岩性为灰岩、泥岩互层。灰岩一般为4层,中厚层状为主,含丰富的生物化石,泥岩多为深灰、灰黑色,含植物化石碎片,泥岩顶板与灰岩接触面多为碳质泥岩或煤层、煤线。一4煤层位于 L4和 L3灰岩之间,厚度为0—1.26米,属局部可采煤层,其余煤层均不可采。
中段:厚一般22米左右。主要为一套碎屑岩,岩性为灰色中细粒砂岩,砂质泥岩及泥岩等。局部夹2—3层不稳定的生物碎屑泥灰岩,泥岩中含较多的植物化石碎片。局部夹薄层碳质泥岩。
上段:厚10.50米,为灰岩与泥岩或砂质泥岩互层。灰岩一般为深灰色,含燧石团块,顶部灰岩含 质成分较高,局部可为燧石层。灰岩中多含生物化石。泥岩多为深灰色、灰黑色,局部发育有碳质泥岩及煤线。
3、二叠系(P)
(1)下叠统山西组(P1S)
厚度在80米左右。主要岩性为中—细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层,煤线组成,其中所含二1煤层为本区一主要可采煤层。
二1煤层地板称波浪带砂岩、中夹透镜状菱铁质泥岩,顶板为大占砂岩(中细粒砂岩)为区域内二1煤层顶板标志层。泥岩中常含植物化石。二1煤层位于该组中下部,大占砂岩以下,厚度0.90—8.48米,全区可采。本组顶部泥岩具紫斑和鲕状结构,俗称小紫,顶界为砂锅窑砂岩地面。该组地层与下伏石灰系太原组地层呈整合接触关系。
(2)下二叠统下石盒子组,(P1x)
本组地层总厚度大于300米,与下伏山西组地层呈整合接触关系。含三、四、五、六个煤组。其中五煤组中五3煤层局部可采、岩性为砂岩、泥岩互层。顶部以中粗粒砂岩(田家沟砂岩)为标志层,其地板为下石盒子组与上石盒子组分界界面。
区内厚度约180米左右,主要为下石盒子组底部地层,岩性为砂岩、泥岩互层,局部见碳质泥岩或煤线。泥岩中含丰富的植物化石碎片。五煤组位于本组中上部地段,其中五3煤层厚0—1.38,平均0.63米,为区内局部可采煤层。底部以厚层状含砾中粗粒长石石英砂岩(砂锅窑砂岩)与山西组地层区分。
(3)上二叠统上石盒子组(P2x)
仅在矿区西南边界以外有少量出露,岩性为中粗粒砂岩,灰色,厚层状,底部为砾状,成分以石英为主,次为长石,分选差,次棱角状,韵律分选清晰,相交错层理,大多含海绿石,为媒系地层一主要标志层,俗称田家沟砂岩。
4、第四系(Q)
矿山内广泛分布,厚0-20m。主要为粉砂质亚粘土、亚粘土、砂
质粘土及耕植土等,底部为乐石层。
(二)构造
郑州登电阳城煤业有限公司原(阳城煤矿)位于颍阳~芦店向斜南翼东段,矿区总体构造为一走向90°左右,倾向180°左右,倾角8~13°左右的单斜构造。矿区构造程度中等,在矿区的西北部和东南部边界发育有三条正断层(箕F7、箕F7-
1、箕F5),现对其简述如下:
1、箕F7正断层
为本矿山西北部边界断层,沿西独山~冯家~磨石咀~东蒋庄一线展布,区域延伸规模6千米,区内延伸长度2.2千米。断层走向58°左右,倾向328°左右,倾角70°左右,断层落差20~80米,为一向北西方向倾斜的正断层。该断层由ZK11711钻孔和地表露头控制,控制严密。
2、箕F7-1正断层
位于矿山西北部边界附近,为箕F7之分支断层,断层性质为正断层。断层走向85°左右,倾向355°左右,倾角约70°。断层落差0~10米,延伸长度约0.6千米,该断层由地表露头控制,控制较严密。
3、箕F5正断层
位于本矿山东南部,沿东独山~王家沟~王窑~水峪一线展布,其西端在郭家沟与箕F4断层相交,区域发育规模5千米,区内延伸长度2.2千米。断层走向27~56°左右,倾向117~146°左右,倾角70°左右,落差40~80米,断层性质为正断层,由地表露头控制,控制较 10
严密。
综合矿山情况,矿区构造复杂程度为中等。
第四章 探放水工程布置与设备
一、探放水工程布置位置
2011年我矿开拓工程布置在井田的风井底东北部,五采区回风巷掘进方位为46°,在开拓掘进工作时必须坚持“有掘必探、先探后掘”的原则。
二、掘进工程要求
(一)探放水前的准备
1、配备ZDY-666全液压坑道钻机1台,另外配备ZQS-65/2.5手持式气动钻机1台。2、2寸风泵1台。
3、配备2寸钢管两趟长度各300m。
4、配备2寸钢丝胶管两节各4m带水笼头。
5、配备直通矿调度室直通电话一部。
6、配备35m2阻燃电缆300m。
7、配备 KBZ400/660隔爆型真空馈电开关 1台。(二)探放水的步骤
1、即掘进工程开口15m,必须安装探水钻机。
2、随掘进工程的进展向前移动。(三)探放水的方法
1、掘进巷道第一次预控制探眼布置方法
1.1底眼3个,中心眼沿巷道中心线布置,距巷道底板1m,中心眼方向46°00′上仰角与水平面夹角4°,探进深度30m达到探放水的目的。
1.2右侧边眼的布置:距底壁各1m,探眼方向46°00′,与巷道走向的夹角3°00′,与水平面上仰角4°,探进深度30m,控制掘进巷道右侧以外10m达到探放水目的。
1.3左侧边眼的布置:距底壁各lm,探眼方向46°00′与巷道的走向夹角 3°00′,与水平面上仰夹角4°,探进深度30m。控制掘进巷道左侧以外10m达到探放水的目的。
1.4第一次预控制30m掘进10m,在按上述方法进行第二次预控制的探水方法,布置探眼。
2、在掘进巷道预控制的基础上,每掘进10m超前探进30m,探水眼布置方法。
2.1布置探水眼3个。
2.2中心眼距巷道底1m,方向沿巷道中心线方向布置与水平面夹角上仰4°,探进深度30m,控制掘进巷道正前30m的局部窝水,达到探放水的目的。
2.3右侧边眼的布置:距底壁各1m,探眼方向46°00′与巷道的走向夹角3°00′,与水平面上仰夹角4°,探进深度30m,控制掘进巷道右侧以外10m的局部窝存水,达到探放水的目的。
2.4左侧边眼的布置:距底壁各lm,探眼方向46°00′与巷道水平面夹角4°,探进深度30m。控制巷道左侧10m以外的局部窝存水,达到探放水的目的。
3、顺槽(同层)巷道探水孔的布置 3.1预探钻孔的布置
3.1.1探水钻眼3个,靠近煤层底板1.Om处。
3.1.1.1中间眼:水平方向46°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进探度30m,探到终止距二1煤层顶板0.3m,达到探放水的目的。
3.1.1.2左侧边眼:水平方向46°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度10m,探到终止控制巷道外lOm,距二1煤底板0.3m,达到探放水的目的。
3.1.1.3右侧边眼:水平方向52°00′,钻眼与水平面上仰0°57′,探到终止控制巷道外lOm,距煤底板0.3m,达到探放水的目的。
3.1.2探进深度30m,掘进深度10m严禁超标掘进。3.2绝对控制钻眼布置方法
3.2.1探水钻眼3个,靠近煤层底板1m处。
3.2.1.1中间眼:水平方向49°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度30m,探到终止距煤底板0.3m,探放局部窝水。
3.2.1.2左侧边眼:水平方向46°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度30m,探到终止控制巷道外10m,探放局部窝水。
3.2.1.3右侧边眼:水平方向52°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进探度30m,探到终止控制巷道外10m,探放局部窝水。
3.2.2探进深度30m,掘进探度10m严禁超标掘进。
4、顺槽(同层)巷道探水孔的布置 4.1预探钻孔的布置
4.1.1探水钻眼3个,靠近煤层底板1m处。
4.1.1.1中间眼:水平方向50°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进探度30m,探到终止距煤层顶板0.3m,达到探放水的目的。
4.1.1.2左侧边眼:水平方向47°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度10m,探到终止控制巷道外lOm,距5#煤底板0.3m,达到探放水的目的。
4.1.1.3右侧边眼:水平方向50°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探到终止控制巷道外lOm,距煤底板0.3m,达到探放水的目的。
4.1.2探进深度30m,掘进深度10m严禁超标掘进。4.2绝对控制钻眼布置方法
4.2.1探水钻眼3个,靠近煤层底板1m处。
4.2.1.1中间眼:水平方向50°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度30m,探到终止距煤底板0.3m,探放局部窝水。
4.2.1.2左侧边眼:水平方向47°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度30m,探到终止控制巷道外10m,探放局部窝水。
4.2.1.3右侧边眼:水平方向50°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进探度30m,探到终止控制巷道外 10m,探放局部窝水。
4.2.2探进深度30m,掘进探度10m严禁超标掘进。
5、顺槽(同层)巷道探水孔的布置 5.1预探钻孔的布置
5.1.1探水钻眼3个,靠近煤层底板1m处。
5.1.1.1中间眼:水平方向51°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进探度30m,探到终止距二1煤层顶板0.3m,达到探放水的目的。
5.1.1.2左侧边眼:水平方向48°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度10m,探到终止控制巷道外lOm,距二1煤底板0.3m,达到探放水的目的。
5.1.1.3右侧边眼:水平方向54°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探到终止控制巷道外lOm,距5#煤底板0.3m,达到探放水的目的。
5.1.2探进深度30m,掘进深度10m严禁超标掘进。5.2绝对控制钻眼布置方法
5.2.1探水钻眼3个,靠近煤层底板1m处。
5.2.1.1中间眼:水平方向51°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度30m,探到终止距二1煤底板0.3m,探放局部窝水。
5.2.1.2左侧边眼:水平方向48°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进深度30m,探到终止控制巷道外10m,探放局部窝水。
5.2.1.3右侧边眼:水平方向54°00′,钻眼与水平面上仰角0°57′,探进探度30m,探到终止控制巷道外 10m,探放局部窝水。
5.2.2探进深度30m,掘进探度10m严禁超标掘进。
(四)掘进工程达不到预计标高时,探掘出水可利用掘进的工程做临时储水,但必须控制放水量,加强排水设备,保证满足排水系统供
电,停止其它生产区域的供电,可调动其它区域的设备服务于排水。掘进到水平标高时,探掘出水时,须先做主、付水仓(主水仓规格2m×2.5m×2Om、副水仓规格2m×2.5m×l5m、总额203m3)移动配电站高在水仓附近,按主探水要求(一)项配备所有固定设备。
(五)探放水工程必须有矿长负责,有一名副矿级领导亲自抓,设一名专职技术人员,结合施工单位负责人,按照探放水、探眼布置方法,进行定位、定向、定上仰角度。规定探进深度,必须按设计要求,执行预控制,绝对控制的原则要求,探进深度,超前掘进进度。
(六)建立完善的探放水台帐,标准详细的探水时间精确到分钟,详细记录监视人员,定位、定向人员,钻探工姓名后备设施的齐全情祝,并描述探眼,正常、异常情况。
(七)详细记录探水深度,计算垂直高差。
(八)每班将掘进进度报矿生产调度室,调度室向有关人员汇报,准确掌握探进与掘进之间的关系。
(九)出现上采层松软、片断、巷道变冷、挂红、挂汗、异常响音严禁爆破。
(十)探放水钻探出水,不准拔出钻杆,并把临头煤壁打4至5根,直径不小于2Ocm,园拉柱贴紧煤壁,加背厚度不低于 15cm的背板打紧背牢,时刻观察涌水量大小,掌握放水量小于排于能力的30%。在难以控制涌水量的情况下,加强排水措施,控制涌水威胁。
(十一)探出水由瓦斯检查工现场监测、监视有害气体量及变化,把水流情况及有害气体情况随时向调度室汇报。
(十二)水流凶猛,撤离所有工作人员,工作人员按规定的避灾路线撤离至安全地点。
(十三)如施工单位负责人,操作人员违背防探原则,造成水害事故严加处罚,造成人易伤亡事故,移交司法机关追究刑事责任。
(十四)凡是通往探放水工程所有废异巷道必须打永久性闭墙。
第五章 水患防治的经济投入
一、防止水患规划
由矿井生产技术人员做每年、季、月度的防治水患规划,制定经济预算,申报矿长审批。
二、经济投入
1、每年按正常生产计划按吨煤售价的5%提起,专款专用,做防治水患的准备资金。
2、保证正常资金投入,确保探水需要的设备的供给。
第六章 独立排水系统与供电
一、矿井独立排水系统
采用三级排水系统,井下按自然水平设有一、二、三,三个水仓形成三级排水系统,矿井水逐级排出地面。每级水仓容量均为1300m3,每个泵房均安装型号为125D-25×6水泵各3台,一台使用,一台备用,一台检修,配套电机功率为55KW,单台排水能力为101m3/h。排水管路选用D133无缝钢管2趟。工作水泵和备用水泵均能在20小时内排完矿井正常涌水量。排水管路能力能配合工作泵及备用泵在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量;排水泵采用双回路供电,排水系统符合《煤矿安全规程》要求。
第七章 矿井正常涌水量与排水能力
一、矿井正常涌水量50m3/小时,最大涌水量100 m3/小时。
二、主副水容量1300 m3满足24小时最大涌水量。
三、排水能力。主排水泵能力实测鉴定20m3,排水泵8小时能排24小时最大涌水量。
第八章 探放水安全技术措施
一、按照《煤矿安全规程》规定,编制防治水计划和每度防治水计划并组织实施。
定期或不定期收集,调查和核对相邻矿井开采情况。并展在井上对照图上,采掘工程平面图上。注开采范围,开采年限,积水情况,制定相应的探、放、堵、裁、排的综合防止措施。
在每年雨季前必须对防治水工作进行全面检测。组织抢救队伍,储备足够的防洪抢救物资。
二、地面防治水
1、当地历史降水量和最高洪水资料,建设疏水、排水、防水系统。
2、严禁开采煤层露头的防水煤柱。
3、容易积水的地点应修筑沟渠,排泄积水。
4、严禁将矿石、炉碴、拉圾等杂物堆放在山洪光线渠或附近。
三、井下防治水
1、相邻矿井分界处必须留设防水煤柱。矿井内有断层时,必须在断层两侧留设防水煤柱。防水煤柱的尺寸,应根据了解区内地质构造,水文地质条件,煤层赋存状况,围岩性质,开采方法及煤层移动规律
而定。
2、严禁破坏各种隔水煤柱进行采掘活动。
3、认其执行有掘必探的原则,对不执行探水设计及措施的责任人严加处理。
4、清里好巷道,疏通水流路线,挖好排水沟。
5、设置专用的探放水通讯电话,及时反馈信息。
6、根据排水能力和水仓容量,控制放水量,并有专人监视出水情况将水位、水压做好记录,若水量变化突然,必须及时采取措施处理。并立即报告调度室。
第九章 避灾路线
一、工作面→六部皮带巷→主、副斜井→人行梯子间→地面。
二、突水来势凶猛,特别是掘进工作面出水,来不及躲避时,不可采取下行的方法,要紧靠帮壁,扶牢支柱、棚架,待卸洪稳定后,方可按照避灾路线行走。人员撤到地面上,应立即清点人数,向领导汇报。
第十章 设计方案的实施
一、本方案组织掘进施工团队认真学习,工作中严格认真的按照方案施工。
二、定期召开组织机构成员协调会,进行水文条件分析、水 害分析、讨论方案中适合与否,并进行修改。
三、认真履行探放水职责;防止水患事故的发生。四、一旦发生预想不到的水患事故,按照重大事故应急救援预案 的规定程序逐级上报,请求救援。
郑州登电阳城煤业有限公司
2011年2月
2.矿井沙坡煤矿探放水设计 篇二
探 放 水 设 计
矿 长:邱 洪 根 总 工:熊 智 杰 编 制:熊 智 杰
二O一三年六月二十四日
一、矿井水文安全条件分析
1、区域水文地质条件
矿区地处贵州高原中部,以侵蚀和溶蚀成因的中山、低中山地貌为主,地形切割不大。最大相对高差在243.4m左右。
矿区在大地构造单元上属扬子准地台黔北台隆的遵义断拱的贵阳复杂构造变形区和黔南台陷的贵定南北向构造变形区两个四级构造单元的交接地带。其构造形迹主要表现近南北向区域展布特征,属区域上的黄丝背斜中北部,矿区岩层走向为北北东—北东向,倾向南东—南东东,倾角为平缓-中等倾斜,倾角13~31°之间不等,矿区内断层不发育,主要表现为简单的单斜构造。
区域构造形迹复杂,近南北向褶皱、断裂构成区域上的主体构造格架,区域地貌主要由两大地貌单元组成,其一为岩溶岭脊斜坡区,由碳酸盐岩脊斜及斜坡组成,其上发育溶洞、落水洞、负地形、溶沟及地下暗河等岩溶地貌特征;其二为岩溶沟谷区,由碳酸盐岩溶蚀沟谷组成,为地表水系河流,沟谷两侧主要为陡坡、陡崖等岩溶地貌,沿其两侧分布的较多的岩溶泉点,往往构成区域性和地方性的最低侵蚀基准面。
矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东
部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,大气降水沿冲沟向龙昌小溪河排泄。
2、主要含(隔)水层
矿区可采煤层产于二叠系吴家坪组第一段含煤岩系,含可采煤层一层,厚1.28-2.23m,浅部煤层平均厚1.66m,深部煤层平均厚1.76m,严格受层位控制,呈层状产出,主要由变质程度不高的烟煤组成,见星散状黄铁矿,偶见结核状黄铁矿,横向延伸较为稳定,变化不大,岩层与煤层产状一致,属沉积型矿床。未来矿井充水主要含水层P3w4灰岩。
二叠系上统茅口组(P2 m)为灰至深灰色中厚层泥晶—亮晶灰岩、生物屑灰岩、砂屑灰岩,灰岩厚大于100m。出露面积0.127km2,野外调查泉点2个,最大流量0.6311L/s,最小流量0.584L/s,平均流量0.608L/s,为碳酸盐岩类岩水,富水性强。
二叠系上统吴家坪组第二、四段(P3 w
2、P3 w 4)为灰至深灰色薄至于中厚层泥晶灰岩,灰岩中含较多不规则燧石团块和条带,厚约111-262m。出露面积0.6178km2,野外调查泉点2个,最大流量0.836L/s,最小流量0.7841L/s,平均流量0.810L/s,野外调查沙坡煤矿开采巷道丰水期在920m 开采标高涌水量在 1.955-2.0121L/s
(168.91-173.84m3/d),在881m开采标高涌水量在 4.368L/s(377.40m3/d)。
第四系(Q),透水不含水岩组。岩性为耕植土及褐黄色粘土、亚粘土、亚砂土,转石及砂、砾石等,厚0~5m。零星分布于矿区相对低洼地带,矿界内出露面积约0.2789km2,厚度0~15m透水性强,含水较弱,无大的水文地质意义。野外调查泉点1个,流量0.134L/s。
从地表泉点到民采老硐的地下水流量表明,随着深度的增加和标高的降低,地下水流量则逐渐增大。为碳酸盐岩类岩溶水,富水性强。该组岩性为矿区煤层的顶板,是矿井充水主要含水层。
三叠系大冶组(T1 d)和安顺组(T1 a)
第二段(T1d2):为灰色薄层泥晶灰岩时夹薄至中层泥晶灰岩和同色簿板泥晶灰岩,岩石中发育生物挠动构造,且簿板状泥晶灰岩岩层褶皱较强烈。安顺组(T1 a)主要为细晶白云岩。野外调查未发现有泉点出露,出露面积1.4722km2,为碳酸盐岩类岩溶水,富水性中—强。
从煤层柱状图中可看出:煤层距离顶板含水层(P3W)距离为16.68m,距离底板含水层距离(P2m)41.24m。
3、邻近矿井和小窑积水情况以及废弃的矿井、小窑老塘积水情况
矿区内采煤历史悠久,废弃老窑、采空区有积水,老窑
采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷,致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此,开采开采过程中必须预防老窑突水。
4、地表水体、断层、裂隙、陷落柱等地质构造的导水性
地表水体:矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,随着煤层的开采,采空区、地表裂缝会大量出现,地表水就会沿裂缝进入井下,给矿井的生产带来一定的威胁。大气降水一部分以渗透和喀斯特岩溶漏斗补给地下水,一部分沿冲沟向龙昌小溪河排泄,对开采煤层影响不大。
构造:矿区内出露地层由新至老主要有第四系(Q)、三叠系下统大冶组(T1d)、吴家坪组(P3w),矿区位于区域上黄丝背斜中北部偏东翼,矿区地层为单斜岩层,倾向北东东,岩层走向北北西,倾角中等倾斜,倾角23-31°不等。只见小型断裂,对开采煤层影响很小,构造复杂程度简单。总体而言矿区内的构造相对较简单,为一向东倾斜的单斜构造。
未来矿床开采中,人工采矿裂隙大量出现,改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场,地表水、地下水就有可
能沿断裂带流入矿井。
5、充水水源
1.大气降水:大气降水是矿井充水的间接水源之一。大气降雨至地面后,一部分以渗透和喀斯特岩溶漏斗补给地下水,一部分形成经地表径流汇入其冲沟中,并向外部河流排泄,一小部分则以蒸发的形式直接上升至大气层,对采矿有影响的则是补给主要含水层的那一部分大气降雨(在流水不畅地带,地表水淤集,并沿节理裂隙向下渗透补给含水层或进入坑道)。
2.地表水:矿界东北部边上有龙昌河及小溪流过,与煤层有相对隔水层,对开采浅部煤层影响不大。当开采深部煤层(当地侵蚀基准面1000m之下)时,如有构造和溶蚀管道与之贯通时,则对深部开采影响较大。
3.老窑水:分布于矿区煤层露头附近的老硐和矿山开采巷道,本次工作时对老硐和矿山开采巷道调查,已形成了一定规模的采空区,而这些采空区有一定数量的积水,且具有较大的突发性,采矿坑道接近这些老矿井附近时一定要引起高度重视,并采取必要的探、防、放等措施后方能继续生产,以免造成突水事故,给国家和人民造成损失。
4.主要含水层:
矿井充水的直接来源是主要充水层即二叠系上统吴家坪组第二、三四段之碳酸盐岩。其岩性、厚度、产状、分布、面积及其水文地质特征在前面已作了详细的叙述,虽其富水性强,在开采时碳酸盐岩溶水会涌入采矿坑道,对开采影响
较大,当其开采深度加大时,而与其岩溶管道水贯通形成一定的水力联系时,其碳酸盐岩溶水将沿构造裂隙、岩溶通道涌入采矿坑道,对开采影响将进一步加大。
6、水文地质类型
由于岩层产状的控制,可采煤层资源埋藏于地下水位之下和当地侵蚀基准面以上,主要含水层的富水性中等至强,对今后采矿影响较大,而对开采有影响的主要为吴家坪组的灰岩,为碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,就岩性而言,属富水性强的岩类,整个吴家坪组含水岩性厚度较大255—500m。因此,含水较高,随着开采深度增加水量将会有所增大。根据矿区的地质勘查报告,该矿水文地质条件复杂程度属复杂类型。建议矿方尽快请资质单位进行矿区水文地质补充调查,查清矿区范围积水情况,补充水文地质勘查报告及突水系数图,并根据调查情况采取相应防治水措施。
7、矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计 a、矿井水文地质特点
1、矿区褶皱、断裂构造不发育,主要为单斜构造,因此,其地下水受含水岩组结构、组合、地形及气候等因素的控制,矿区发育的地下水类型部分为松散层潜水和沿各含水层中分布的地下水,贮存于Q、P3w2等含水岩组中。通过对泉点和开采坑道及钻探资料表明,松散层地下水位埋藏浅,深度2~3m,而P3w2、P3w4中的地下水水位埋藏相对较深,一般40~60m,平均50m左右。
由此可见,本区地下水的埋藏深度不大且基本随地形变化而变化,地下水的水力坡度比地形坡度也要小。简言之,地势较高处的地下水位埋藏深度比地势低洼大,因此,当潜水位标高高于地表高程且有通道、出口时地下水就向地表排泄而形成泉等水点。
2、矿井主要含水层的富水性中等至强,对今后采矿影响较大,而对开采有影响的主要为吴家坪组的灰岩,为碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,就岩性而言,属富水性强的岩类,整个吴家坪组含水岩性厚度较大255—500m。因此,含水较高,随着开采深度增加水量将会有所增大,水文地质条件复杂程度属复杂类型。
3、下伏二叠系上统茅口组(P2 m)为灰至深灰色中厚层泥晶—亮晶灰岩、生物屑灰岩、砂屑灰岩,灰岩厚大于100m。出露面积0.127km2,野外调查泉点2个,最大流量0.6311L/s,最小流量0.584L/s,平均流量0.608L/s,为碳酸盐岩类岩水,富水性强。
上伏二叠系上统吴家坪组第二、三、四段:该组岩性为矿区煤层的间接顶板,为灰至深灰色薄至于中厚层泥晶灰岩时夹炭质泥岩,灰岩中含较多不规则燧石团块和条带,厚约200m。出露面积大,约2.22km2,基本包含整个矿区。野外调查泉点2个,最大流量0.836L/s,最小流量0.7841L/s,平均流量0.810L/s,含碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,富水性强。该组岩性为矿区煤层的间接顶板,是矿井充水主要含水层,对今后采矿影响较大,开采过程中,应作好探、防水工作。
4、老硐积水对煤层开采有一定影响,应加强防范。b、水患类型及威胁程度分析
1、地表水
矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,大气降水沿冲沟向龙昌小溪河排泄。
通过塌陷裂隙渗入井下的地表水、贯通老窑和采空区的积水以及雨季时的山洪水。突然涌水将对矿井生产和职工安全造成威胁。
2、洪水
矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,大气降水沿冲沟向龙昌小溪河排泄。
3、老空及采空区水
矿区内采煤历史悠久,废弃老窑、采空区有积水,老窑
采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷,致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此,开采开采过程中必须预防老窑突水。从资料反应情况来看,矿平硐标高为:1034.5m,谷坝煤矿老系统井口最低标高为风井,其标高为:1006.5m,谷坝新系统井口最低标高均为1080m。从井口标高数据的显示情况来看,理论上采空区积水大部分从谷坝老系统风井流出去。虽然我矿老系统井口所处标高低于谷坝新系统,但是该矿2012年9月11日的透水事故发生在905m水平202下平巷切眼,我矿老系统采空巷道最低点标高为878.01m,高差为27m,但该水平属下山开采,平硐内采空区水点受水压危险的程度不大。两矿井老窑积水量为21万方。
4、裂隙及断层水
井下发现个别小断层及小褶曲,断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩,砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结,透水性一般。局部出露季节性泉水,对矿床充水有一定影响。
5、承压水
矿区可采煤矿产于二叠系吴家坪组第一段含煤岩系,含可采煤层一层,厚1.28-2.23m,浅部煤层平均厚1.66m,深部煤层平均厚1.76m,严格受层位控制,呈层状产出,主要由变质程度不高的烟煤组成,见星散状黄铁矿,偶见结核状黄铁矿,横向延伸较为稳定,变化不大,岩层与煤层产状一致,属沉积型矿床。横向延伸较为稳定,变化不大,岩层
与煤层产状一致。未来矿井充水主要含水层P3w4灰岩。
上伏二叠系上统吴家坪组第二、三、四段:该组岩性为矿区煤层的间接顶板,为灰至深灰色薄至于中厚层泥晶灰岩时夹炭质泥岩,灰岩中含较多不规则燧石团块和条带,厚约200m。出露面积大,约2.22km2,基本包含整个矿区。野外调查泉点2个,最大流量0.836L/s,最小流量0.7841L/s,平均流量0.810L/s,含碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,富水性强。该组岩性为矿区煤层的间接顶板,是矿井充水主要含水层。
二叠系上统吴家坪组第二、三、四段是矿井充水主要含水层,对今后采矿影响较大,开采过程中,应加强探、防水工作。
下伏二叠系上统茅口组(P2 m)为灰至深灰色中厚层泥晶—亮晶灰岩、生物屑灰岩、砂屑灰岩,灰岩厚大于100m。出露面积0.127km2,野外调查泉点2个,最大流量0.6311L/s,最小流量0.584L/s,平均流量0.608L/s,为碳酸盐岩类岩水,富水性强。
综上分析,矿区部分处于沟谷以上,受水患威胁较少;部分处于标高以下,可能受沿裂隙、采空塌陷区域渗水、透水影响较大;矿井充水主要含水层富水性强,对今后采矿影响较大;因此,矿区为承压水、裂隙及采空区充水矿床,水文地质条件复杂。
二、井下探放水设计及措施(一)探放水方法的确定
该矿水文地质条件为复杂型,矿井部分处于沟谷标高以下,可能受沿裂隙、采空塌陷区域渗水、透水影响较大;矿井充水主要含水层富水性强,对今后采矿影响较大;因此,矿区为承压水、裂隙及采空区充水矿床,水文地质条件复杂。设计采用物探先行、钻探验证进行探放水作业。
1、探放水前应调查收集的资料
1)老窑、老空区积水,即老窑名称、编号、标高、开采时间、范围等;
2)老采空区积水,即积水巷道(或采面采空区)名称、标高、积水量、水头等;
3)断层位臵,断层导水情况等。
2、探放水起点的确定
为了确保采掘工作和人生安全,将水淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上,经过分析划出三条界线。
1)积水线:积水边界线(小窑采空区范围),其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定。
2)探水线:根据积水区的位臵、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定,具体规定如下:
a)对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区,如边界准确,水压不超过10kPa 时,探水线至积水区的最小距离:煤层中不得小于30m,岩层中小于20m。
b)对虽有图纸资料,但不能确定积水区边界位臵的积水区,探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60m。c)对有图纸资料的小窑,探水线至积水区边界的最小距离不得小于60m:对没有图纸资料可查的小窑,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,防止发生透水事故。d)掘进巷道附近有断层或陷落柱时,探水线至最大摆动范围预计探水线时的最小距离不得小于60m。
e)石门揭开含水层前,探水线至含水层的最小距离不得小于20m。
由于谷坝煤矿资料为矿方提供的资料,技术人员更换频繁,积水区边界不能准确定性,因此探水线边界距积水线距离为60m.3)警戒线:
沿探水线外推90m(在上山掘进时指倾斜距离)即为警戒线。
根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,井巷掘进开口前就必须先进行打钻探水,确认无水患后再往前掘进并留一定的超强距,掘进到预留超前距位臵后停下,再进行探水,依此类推直至巷道掘到位,因此
探水起点即为各条巷道的开口位臵。
3、探放水钻孔布臵方式:
1)、超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定(1)超前距: a=0.5AL3pkp 式中:
a---超前距,m;
A---安全系数,一般取2~5;取4; L---巷道跨度(宽或高取其大者),m;取3; P---水头压力,(kgf/cm2);取40(kgf/cm2); Kp---煤的抗张强度,取10(kgf/cm2)。a=0.54334010 = 21.4m,为安全起见,取30m。
(2)允许掘进距离
每次探放水钻孔完毕后,以最短的钻孔有效控制距离减去超前保护距离之后剩余的距离。(3)帮距
最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离,其值应与超前距相同。
(4)钻孔密度(钻孔间距)
钻孔密度必须根据物探结果来确定,具体的钻探验证按以下两个方法去操作。
1、物探检测表明前方无异常,按有掘必探原则,钻孔 的数量不能少于5个,钻孔沿水平面和竖直面方向呈扇形布臵,钻孔终孔端位臵距两帮及上下顶底板位臵不低于20m.钻孔的深度不低于70m;超前距离不低于30m。
2孔1孔4、5孔2孔超前安全距离允许掘进距离4孔1孔2、3孔5孔
2、物探检测表明前方有水患可能,则必须严格按以下的钻孔布臵方式进行探放水。
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。详见图。
根据现场实际情况,本设计探水钻孔长度70m,超前距30m,帮距20m。2)探水钻孔布臵方式
探水钻孔的布臵方式、数量和夹角大小,一般分大夹角与小夹角两种,大夹角钻孔夹角为7~15°,小夹角为1~3°。视老空规模而定,规模大的取大夹角,规模小的取小夹角。我矿老空面积较大,故选择大夹角钻孔16° 3)钻探成果标注
钻探过程中,当班负责人对本班钻探的方向、深度、异常情况写在记录本上,并及时向矿调度室汇报。
钻探位臵必须做好标记,搞好探水基点位臵。在巷道施工过程中,必须现场做好已掘进距离和剩余掘进距离的记录台账,到达超前安全距离必须进行探放水。
(二)探放水设备选择
1、探放水设备选择依据
矿井所配备的探放水设备必须能用于井下探水、放水,必须有防爆及获得煤安标志。其选择的主要依据是钻孔直径及深度,所需钻机适应的围岩力学性质等。根据各种煤岩柱的留设要求,各种煤岩柱最大厚度为30m,安全超前距≥30m,即钻机的钻进深度需大于50m。本矿选择探水钻主要技术参数:
1)钻机型号:ZDY-250型 2)钻孔直径:56/87mm 3)钻机功率:15Kw 4)钻进的深度:不少于70m 5)钻杆的直径:¢=65mm 6)钻杆的长度:750mm,7)钻头:三翼硬质合金三级组合钻头
3、探放水安全措施
矿区内分布有老窑、老空,矿井水文地质条件复杂,矿井在建设或开采过程中有可能误穿小窑或老窑采空区,因此,矿井的所有采掘工作都必须严格执行“预测预报、有掘
必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。带班矿长、跟班安全员、瓦检员、采掘区队长发现:采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、有臭味等突水预兆时,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。
4、探放水安全措施
(1)进行探放水施工作业前,必须学习本措施并掌握钻机的操作规程和机械性能,考试考核合格签字后方能作业。
(2)进行探放水施工作业前,必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有作业人员。
(3)安装钻机探水前,要遵守下列规定:
①加强钻场附近的支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
②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。
⑧在打钻孔地点或附近安设专用电话。
④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臵、方位、角度、深度以及钻孔数目。(4)预计水压较大的地区,探水钻进之前,必须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,方可继续钻进。特别危险的地区,应有躲避场所,并规定避灾路线。
(5)钻孔水压过大时,采用反压和有防喷装臵的方法钻进,并有防止孔口管和煤(岩)避突然鼓出的措施。(6)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,以及有顶钻等异常状况时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人应立即向调度室报告,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的人员,然后采取措施,进行处理。
(7)探放老空水前,首先要分析查明老空水体的空间位臵、积水量和水压。老空积水高于探放水点位臵时;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它有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时,必须立即停止钻进,—切断电源厂撤出人员,并报告矿调度室,及时处理。(8)钻孔放水前,必须估计积水量,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。
(9)排除上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,有害气体有突然涌出的可能,必须制定安全措施。
四、井下发生水灾时的避灾路线及避灾措施
1、采、掘工作面发生水灾时的避灾线路:
工作面开工前,必须积水绘制该工作面的避灾路线图,应让井下的所有员工都要应知应会。
2、避灾原则
井下发生透水事故时,应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。
3、避灾措施
(1)矿井为井建阶段,为井筒建设;向井口方向安全撤离。
(2)井下必须挂牌标示该点名称并指明避灾路线。(3)人员撒退到安全地点后,应及时报告。
3.昌吉市宝安煤矿探放水设计 篇三
矿井探放水设计
二00八年十一月
目 录
目 录..................................................2 前 言..................................................3 第一章 探放水组织机构..................................3 第二章 矿井基本情况....................................4 第三章 矿井水文地质....................................4 第一节 区域水文地质条件..........................4 第二节 井田水文地质................................8 第三节 充水因素分析...............................10 第四节 矿井涌水量预测.............................11 第四章 矿井排水系统...................................14 第五章 探放水设备型号.................................15 第六章 探放水作业......................................15 第一节 矿井透水预兆.................................15 第二节 矿井探放水原则...............................16 第三节 掘进工作面探放水.............................18 第四节 采煤工作面探放水.............................19 第七章 探放水安全技术措施..............................20
前 言
为贯彻落实《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全监察条例》、《煤矿安全规程》等一系列国家安全生产法律法规。坚决执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。在煤矿采掘活动中认真落实“有凝必探、先探后掘”的探放水方针。防治制矿井透水事故发生,保障本矿干部职工的生命财产安全。因此本矿组织工程技术人员编写了《探放水设计》。
由于该矿已建矿投产十多年,火烧层贮水已基本疏干,井田主井东侧的废井因掘进深度小,沿煤层走向两侧基本没有动,不具备积水条件,也不存在老窑积水。但为防范于未然,在生产过程中必须坚持“先探后掘、有疑必探、短掘长探”的原则,严格按设计确定的探水线位臵进行探水,探水线以上的区域都必须进行探水。
该矿可采煤层共6层,在井田的南界由西向东有一季节性河流。该矿开采至上述区域时应进行探水,其探水范围与断层、火烧区、老窑的距离不小于100m,探水长度一次不小于70m,每掘20m探一次,防止透水事故发生。
第一章 探放水组织机构
为保障矿井在日常采掘作业过程中,认真贯彻落实矿井探放水作业。根据《煤矿安全规程》相关条例之规定:矿井必须成立探放水组织机构,配备专职探放水作业人员。经矿长办公会议研究决定:成立矿井探水工作领导小组,专门负责日常采掘作业中的探放水工作。
探放水工作领导小组成员如下: 组 长:何 勇(矿长)副组长:吴模文(总工)
成 员:张西安(生产副矿长)、范彪(安全副矿长)、马志月(电工)、冯德奎(瓦斯检查员)、马建龙(瓦斯检查员)、李川(掘进工)、马忠成(掘进工)、吴太金(炮工)、曹正财(炮工)、姜占林(抽水工)、张孝世(抽水工)。
第二章 矿井基本情况
昌吉市宝安煤矿位于昌吉市位于昌吉市西南80km处。行政区划隶属于新疆维吾尔自治区昌吉市庙尔沟乡管辖,中心地理坐标:北纬43°30′33″,东经86°55′39″。经济类型为个人独资本矿。现有职工70人。设计生产能力为9万吨/年。矿井开拓方式为斜井-立井混合开拓。矿井通风方式为中央并列式,通风方法为机械抽出式,风井井口安装有两台相同型号的轴流式主扇风机,型号为:FBCZ-6-NO.14B型,配套电机功率30KW。矿井反风方式为主扇风机反转反风。矿井提升方式为串车提升,一次提升四个一吨V型矿车,主提升绞车型号为:JK-2型,配套电机功率为220KW。矿区从硫磺沟变电所引进10KV双回路电源供电,经矿区地面变电站给矿井供电。矿井采煤方法为水平分层走向长壁炮采放顶煤,采煤工作面采用单体液压支架支护顶板,采用全部跨落法管理顶板。本矿属于低瓦斯矿井,无冲击地压和瓦斯突出现象。矿井相对瓦斯涌出量3.47m/t。煤层自燃发火期为4-6个月,煤尘爆炸指数为二级。矿井最大综合排水量为13m/h,矿井的水文地质条件简单。
第三章 矿井水文地质 第一节 区域水文地质条件
一、影响地下水的形成条件
31、地形、地貌
井田位于天山北麓中低山区的头屯河西岸东庙尔沟北坡,地势总体呈北高南低,西高东低的斜坡地形,区内最大标高1963.7 m,最低标高为东庙尔沟谷底1758m,相对高差达2 05.7 m,大部分高差在100m上,地形切割强烈,河谷与冲沟呈“V”字型,地表坡度在30°—35° 之内,厚层砂岩多形成直立陡坎。井田基本上以东庙尔沟为界,北坡基岩裸露,地形坡度大,植被不发育,局部煤层露头附近的岩石有被烘烤的迹象。而南坡坡度相对较缓,地表基本上被一层厚0.5 m左右的土壤所覆盖,植被较发育。总之,该区地形坡度大,排泄条件良好,不利大气降水入渗。
2、气象
井田位于天山山脉与准噶尔盆地之间的过渡地带的中低山区,受南部山区和北部沙漠气候影响,井田气候属湿度不足带—湿度适中带,其特点是冬季长,夏季短,昼夜温差大,春秋多风,每年的4—10月份为雨季,特别是每年6—8月多暴雨冰雹,年降水量一般在 467.2 — 1022.04 mm,年蒸发量1117.7mm,年平均气温为1.7‴,年最高气温为7月份达34.1‴,最低气温为1月份,达-28‴。
3、水系
矿区东侧3.5km为头屯河,为常年性河流,头屯河发源于天格尔峰北麓,下游流经头屯河镇向北注入平原。该河河谷上游狭窄,下游变宽,河水流量6—8月份最大,达 30.7 — 41.6m 3 /s,洪水期水深1—1.5m,流速每小时达16—18km,冬季水深仅0.5m,井田南侧的东庙尔沟属头屯河水系上游支流,仅在雨季洪水期有暂时性水流,全年绝大部分时间内河床干涸。
4、地层岩性
井田及周边地区地层为古生代石炭系、中生代侏罗系,岩性以海相、河流相、湖泊相的粗碎屑岩砾岩、砂岩为主,砾岩和砂岩裂隙、孔隙较发育,在头屯河东侧以及井田西南的上第三系上新统昌吉河组砾岩、砂砾岩中孔隙较发育,此外东庙尔沟以及头屯河、三屯河等沟谷中及山前地带第四系砂砾石、卵砾石及砂层等松散堆积物,孔隙十分发育。这些裂隙孔隙为地下水提供了运移的通道和贮存空间。
二、地下水类型及含水层(组)的水文地质特征 井田及周边地区,地下水可分为第四系松散岩类孔隙潜水含水层和中一新生代、古生代碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组。分述如下:、第四系松散岩类孔隙潜水含水层
分布于东庙尔沟、头屯河、三屯河等沟谷中,沿河谷呈条带状分布,含水层岩性以砂砾石、卵砾石及砂层为主,在沟谷中厚度一般约2—5m,局部地带厚度可达10—15m。该含水层结构疏松,多接受河水及泉水直接补给,含水丰富,为强含水层,其水质类型为 HCO 3〃 SO4 — 3 — Ca 〃 Na 〃 Mg 型及 HCO Mg 〃 Ca 〃 Na 型水,矿化度一般在0.2 — 0.3g/ L。
2、上第三系孔隙—裂隙含水层
主要分布于头屯河东侧及井田西南部。岩性以砖红色、黄红色砾岩、砂砾岩为主,砾石成分复杂,分选较差,呈次棱角状,砾径3—15cm,泥质钙质胶结,胶结程度较差,厚度0—173m,倾角1°—35°之间,孔隙较发育,裂隙在钙质胶结的岩层中发育,一般涌水量不大,主要接受大气降水的补给。
3、侏罗系碎屑岩类层间孔隙—裂隙含水岩组
分布于井田周围及昌吉兽医配种站一带,侏罗系的砂砾岩、砂岩岩性段组成含水岩组,一般水量不大,主要受大气降水补给和受河水渗漏补给。因此在近河地段单井涌水量75—120 m
/d,在远河地段单井涌水量25—75 m /d,水位一般低于河水位10—20 m,水交替滞缓,由于渗滤作用较强烈,水质较差,在近河地段水化学类型为 HCO 3 〃 SO 4 — Na 型水,矿化度1 g/ L左右,在远河地段水化学类型为 SO 4 〃 HCO 3 — Na 型水或为 SO 4 — Na 型水,矿化度3—10 g/ L。
4、石炭系中统孔隙—裂隙含水层
主要分布于井田的南北两侧,岩性以灰色深灰色砾岩、砂砾岩、砂岩为主,并夹石灰岩透镜体,该套地层厚度大,岩石致密坚硬,裂隙发育,属基岩孔隙—裂隙含水层,地下水以大气降水,冰雪融化水和河流渗漏补给为主要补给源,在地势较低处以泉的形式排泄。
三、隔水层
分布于山麓地带的第四系全新统坡积,洪积碎石,砂土等松散堆积物,构成局部的透水不含水层。
侏罗系的泥岩、砂质泥岩岩性段构成中生代层间含水岩组的隔水顶、底板。
四、地下水的补给径流、排泄
1、第四系潜水
第四系潜水主要接受河流入渗及大气降水入渗补给地下水径流方向总体为由南向北,局部受地形影响有所偏转,东庙尔沟地区地下潜水由西向东通过各沟谷排泄入头屯河,局部第四系潜水以泉水的形式排泄和在潜水埋深小于5m区,通过潜水蒸发向大气排泄,在各沟谷地段和河谷有一部分潜水向中生代,古生代层间孔隙—裂隙含水层入渗排泄。
2、上第三系孔隙—裂隙水 7
上第三系主要分布在山前倾斜平原,孔隙—裂隙水主要接受大气降水入渗和片状洪流入渗补给。地下水总体从南向北运移,同时直接补给下伏中生代含水岩组,在北部深切的沟谷及头屯河两侧以泉的形式排泄。、古生代、中生代层间孔隙、裂隙水
古生代、中生代层间孔隙—裂隙水主要接受大气降水及片状洪流入渗补给,其次为上覆上第三系孔隙—裂隙水沿层补给以及近东西向导水断层将两条河流地表水沿断层导入补给。侏罗系含水岩组夹于两条断层之间,断层走向与地层走向一致,各含水层地下水径流受隔水顶底板的制约,仅局限在层间顺层径流运动,各层间缺少水力联系。中石炭统各含水层与断层斜交,含水层之间通过导水断层发生水力联系,在枯水季节,导水断层又成为石炭系孔隙—裂隙水的排泄通道。
地下水的排泄除主要以泉的形式排泄外,侏罗系含煤地层在煤层的开采过程中地下水的人工排泄是该区地下水的又一重要排泄方式。
第二节 井田水文地质
一、井田水文地质特征
井田位于头屯河上游东庙尔沟北侧,东距头屯河约3.5km,南北各有一条与地层走向一致的断层,将侏罗系组成的向斜夹于中间,由于该套地层所处地势高出该区唯一的地表水头屯河近400m,且相距较远,因此南北两侧的断层对矿区侏罗系含水岩组主要起疏水作用,侏罗系含水岩组主要接受大气降水补给及东庙尔沟沟谷潜水侧向入渗补给,补给源不充足,不会形成储水盆地。
井田处于东庙尔沟向斜北翼,矿区内无断层水存在,主要的含水层为侏罗系中统西山窑组中粗粒砂岩、砂岩—粉砂岩岩组及第四系冲洪积砂砾石层。侏罗系下统三工河组的泥岩、砂质泥岩是较好的隔水层。主要充水因素:一是大气降水,二是通过基岩裂隙的渗透,以及第四系潜水的侧向补给。由于含水层所处的地形坡度较陡,且被第四系覆盖,而第四系厚度较小,补给源不充足,而且含水层之间缺乏水力联系,因此该矿自建矿以来矿井涌水量一直较小,约15—30 m /d。中生代含水岩层水受顶底板隔水层的阻隔,迳流方向是顺层流动,也有沿裂隙少量流动。该矿已建矿投产十多年,火烧层贮水已基本疏干,井田主井东侧的废井因掘进深度小,沿煤层走向两侧基本没有动,不具备积水条件,因此也不存在老窑积水,因此井田总体为水文地质条件简单类型。
二、含水层及隔水层
通过以往水文地质工作和本次进一步工作,区内主要煤层均
1赋存于侏罗系中统西山窑组第一岩性段(J 2 x),根据区内分布地层的岩性、孔隙、裂隙发育程度以及地下水的补给、径流条件,将其划分为弱含水层和隔水层,现将其岩性和水文地质特征分述如下:
1(一)侏罗系中统西山窑组第一岩性段(J 2 x)含水层H 为井田含煤地层,在井田南部呈近东西向延伸,主要为灰色、灰黑色的粉砂岩、泥岩、炭质泥岩、煤层及浅灰色厚层状砂岩组成,含煤层7层,岩性为灰白色粗砂岩、中砂岩、含砾粗砂岩及煤层,地层厚度239.39米,据区域资料,该含水层渗透系数为 0.0026m/d,单位涌水量为 0.00684l/s〃m。根据井田矿井揭露,该地层岩性裂隙较发育。
(二)侏罗系下统三工河组(J 1 s)隔水层G 9
侏罗系下统三工河组(J 1 s)分布于井田北部,主要岩性为深灰色、灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩组成,下部以灰色、灰绿色、灰白色砂岩为主,地层厚度850米。由于该组地层岩性颗粒较细且多为泥质胶结,裂隙不发育,故为隔水岩层。
al+pl
(三)第四系全新统冲洪积(Q h)含水层H 第四系全新统冲洪积分布于南部东庙尔沟内,由砂、砂砾石、风化基岩碎块、粉土等组成,多呈棱角状、次棱角状、分选性极差,颗粒间多被泥砂充填,厚度0-10米。由于坡度较大,且位于当地侵蚀基准面以上,大气降水为唯一补给源,补给条件差。
三、地表水与地下水的关系
井田内无常年性地表水流,仅有一些季节性冲沟,只有在冰雪融化、暴雨期才形成短暂的水流,该水流通过裂隙带补给地下水。另外井田南部在夏季、冰雪融化由北西向南东通过冲沟以地下潜流形式直接补给本区地下水。东庙尔沟为本矿区最低侵蚀基准面,也是本矿区地表水、矿井水及地下水的排泄区。
四、地下水的补给、径流与排泄
井田地下水以大气降水、南部高山区雪融水补给为主。地下水由北西向南东顺层间运移,地下径流条件差,运动迟缓。本区地下水除矿山开采人为排泄外,地下水向南东部迳流进行排泄。
综上所述,该井田地下水以大气降水补给为主,可采煤层位于当地侵蚀基准面以上,岩层富水性弱,井田充水水源主要为煤层顶底板基岩裂隙水。因此井田水文地质条件为二类一型,即以基岩裂隙水含水层为主,水文地质条件简单的矿床。
第三节 充水因素分析
一、老窑充水因素
井田内有老井窑口5个,编号废井1,现已报废时间较长,无法下井观察。废井中可能有一定量的积水,特别是融雪季节及雨季地表水沿地表裂隙灌入形成积水,希望在今后的工作中,加强对废井、老窑积水的防治。
二、生产矿井充水因素
昌吉市 东庙尔沟宝安 煤矿 1989年建井,年产量3万吨,主井为斜井,斜长185.37米,井口标高+1837.46米,开采水平+1720米,日排水量30立方米,煤层底板未发现底鼓现象。
三、矿井排水
矿井涌水通过运输巷道进入蓄水水库,待水库积水达到一定程度时,用潜水泵从水库抽出,我们计算涌水量的对照井为主斜井,水库长4m,宽3m,深5.0 m,两个昼夜可以蓄满,涌水量为30m /d。水抽到地表后排入井田南侧的东庙尔沟中。
该煤矿地下水水质较差,水化学类型为 HCO 3 〃 Cl 〃 SO 4 — Na 型水,矿化度 2.316 — 4.382g/L,其中 SO
4含
2-3量超标,该地下水不宜做为生活用水,但可做为生产用水和消防用水。
第四节 矿井涌水量预测
由于该区地形比较复杂,高差大,目前无法布设钻探工程对该区含水层进行抽水试验,故利用现有生产矿井资料,采用水文地质比拟法预测矿坑涌水量。
(一)开采量富水系数法
利用矿井的排水量和生产能力对扩建后未来采掘过程中地下水涌水量的预测:
计算公式如下: Kp=Q 0 /P 0
Q=Kp × p 式中: Kp —富水系数
Q 0 —现矿井排出的水量(m /d)P 0 —现煤矿开采量(t/a)Q —未来扩建后煤矿的排水量(m /d)现矿井日排水量30m,年生产煤炭开采量3万吨,则: Kp=Q 0 /P 0 =30×365/30000=0.365 煤矿设计生产煤炭年开采量9万吨,那么,未来矿井的排水量: Q=Kp × p =0.365×90000=32850立方米/年=90m /d
(二)面积富水系数法
利用矿井现排水量和开采面积预测未来采掘过程中地下水:涌水量:
计算公式: K F =Q 0 /F 0
Q=K F × F 式中: K F —面积富水系数 Q 0 —现煤矿的排水量 m /d F 0 —现煤矿的开采面积 m
3Q —未来煤矿的排水量 m /d F —扩建后煤矿的开采面积 m
2现煤矿日排水量为30m,开采面积42000 m K F =Q 0 × F 0 =30× 365 /42000 =0.26 煤矿设计今后开采面积241800 m,那么未来矿井的年排水量为
Q=K F × F =0.260 × 241800=62868m /a 换算成日排水量为172.24 m
(三)矿井最大涌水量
312
根据矿区多年生产经验,每年6—8月为暴雨季节,东庙尔沟汇水深度多在0.3 — 0.5 米,这段时间宝安煤矿矿井日排水量可达50m,按年产煤炭开采量3万吨时富水系数为:
K F =Q 0 × F 0 =50× 365 /42000 =0.43 煤矿设计今后开采面积241800 m,那么未来矿井的年排水量为
Q=K F × F =0.43× 241800= 103974 m /a 换算成日排水量为284.86m
(四)矿井涌水量计算结果评价
矿井面积富水系数法和开采量富水系数法预测矿井涌水量采用的数据是利用煤矿提供的矿井排水资料,以及资源量估算图统计资料所得。开采量富水系数法预测值偏小,面积富水系数法预测值偏大,本报告建议采用面积富水系数法即 Q=172.24m /d 的结果为今后矿井的涌水量。
该矿井虽然总体涌水量较小,但在每年6—8月洪水期涌水量将明显上升,今后在采掘过程中在暴雨季节要加强排水管理,采取有效的防水措施,以防淹井事故发生。
四、供水水源
矿井地下水水质较差,不能做为生活饮用水,但可做为生产灭尘,消防用水。煤矿附近唯一的供水水源为其东侧相距3.5km的头屯河,为常年性河流,由南向北流动,受天山上的雪水、大气降水、山区泉水补给,水清,透明度好,当山上下大雨时,水才变混浊。该河年均迳流量为2.2亿m,对该河水进行水质分析,其矿化度为 0.2 — 0.8 6 g/L,总硬度为 4.57 — 10.68 德国度,PH= 7.1 — 7.8,水质类型为HCO 3 〃SO 4 —C a 〃 Mg 水,水中无 Cu、Pb、Ni、Co、Mn 等元素,33 13
F-含量0.22 — 0.25mg/L,水质基本符合GB5749—85《生活饮用水卫生标准》。
第四章 矿井排水系统
根据矿井开拓方式,该矿井的井下水初期从+1710m水平沿混合斜井井筒集中排出井口至井口附近的沉淀池内,井口标高为+1813m,根据《煤矿安全规程》及设计规范,井筒内敷设二趟排水管,排水高度为102m,排水管长度为260m。
混合斜井井口标高+1813m,初期运输水平标高+1710m。该矿井正常涌水量为172.24m/d,最大涌水量为284.86m/d。
一、水仓
矿井在+1710水平车场附近建有2个水仓,分别取名为主水仓和副水仓。
主水仓
引水道长6m,断面2.6m×2.6m,锚网喷支护。斜下山15m,30°坡度,断面2.6m×2.6m,锚网喷支护。主水仓22m,断面3m×3m,锚网喷支护。吸水井通道25m,断面2.6m×2.6m,锚网喷支护。水仓容量:约450m。
副水仓
引水道长6m,断面2.6m×2.6m,料石砌碹支护。斜下山15m,30°坡度,断面2.6m×2.6m,料石砌碹支护。副水仓18m,断面2.6m×2.6m,锚网喷支护。吸水井通道20m,断面2.6m×2.6m,料石砌碹支护。水仓容量:约350m。
二、排水管道
矿井根据《初步设计》,选用直径为80mm的钢管,两趟,一趟工作,一趟备用。单趟管线长约260m。
三、水泵选型
根据规范要求,本设计选用三台水泵,其中工作、备用及检修水泵各一台。
Qb=1.2Qr=8.612m/h Hb=(Hp+Hx)Kb=153m 由于现场堪察,该矿实际涌水量比地质报告提供的涌水量稍大,又根据以上计算,选择水泵型号为D25-50×4型,额定流量25m3/h,扬程200m,级数4级,转速2950r.p.m,效率52%,配套电动机选取YB200L1--2型,功率30kw,电压660V。
四、水仓清理方式
水仓清理采用人工清理方式,由人工将水仓沉淀物装入矿车,再由绞车提升至运输水平,由人工沿轨道推至井底车场,通过混合斜井提升至地面。
第五章 探放水设备型号
探水设备选择l台TXU-75型探水钻,最大钻进深度为l00m,可以满足井下探放水的要求。
第六章 探放水作业 第一节 矿井透水预兆
A、发潮
当采掘工作面临近积水区时,就会发现局部的或大面积的发潮现象,由于水的渗入,使煤层变得潮湿,光泽变暗淡。如果挖出一层还是这样,说明附近有积水。B、发汗
当工作面接近积水区时,因受水压作用,看起来就像人出汗一样。
C、流水或滴水
这种现象是“发汗”进一步发展的结果。D、挂红
水色挂红往往是流水现象出现后产生的,一般认为这是接近老空区积水的象征,老空水一般积陈时间较长,水量补给少,通常称为“死水”,所以酸度较大,水内含有铁的氧化物或硫化矿物。
E、空气变冷
工作面接近大量的积水区域后,使工作面温度降低,感到发凉,煤层含水时能吸收人体的热量,用手触摸时会有发凉的感觉,并且手放的越久跃发凉。F、工作面有毒有害气体增加
硫化氢气体也是老空区的产物,因积水区有气体向外散出,使工作面空气中的硫化氢、二氧化碳气体明显增大。G、水叫
这是因为水位有了变化或受滚动的岩石撞击影响的结果,煤岩层裂缝中有水挤出,发出“嘶嘶”的响声,有时还会听到低沉的雷声或开锅水声,这都是透水的明显征兆。H、钻孔底发软或出水
用探钻或扦子探水时,如果发现孔底发软、钻屑发潮,说明扦子快到积水区,如果继续探就有出水可能。
以上防止水的日常管理工作不得松懈,否则容易发生透水事故。一旦发生透水事故,就会造成井下作业人员伤亡,使整个矿井全部淹没,使整个矿井处于瘫痪状态。给矿井带来巨大财产的损失。直接经济损失和间接经济损失都无法估量。
第二节 矿井探放水原则
一、探放水原则:
矿井回采和掘进过程中,坚持“有疑必探、先探后掘、长探短掘”的原则。开采浅部煤层时先对火烧区进行探放水,没有探放水前不得开采。接近以下地点时需进行探放水:
1、井下探水,必须从探水线(探水起点)开始,探水掘进。
2、探水线应根据积水区的位臵、范围、水文地质条件及其资料的可靠程度,以及采空区、巷道受矿山压力的破坏情况等因素确定。
3、对本矿开采所造成的老空、老巷、水窝等积水区,其边界位臵准确,水压不超过1Mpa,探水线至积水区的最小距离:在煤层中不得少于30m,在岩层中不得少于20m。
4、对本矿井的积水区,虽有图纸资料,但不能确定积水区边界位臵时,探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于60m。
5、对有图纸资料可查的老窑,探水线至老窑边界的最小距离不得小于60m;对没有图纸资料可查的老窑,可根据本矿井己了解到的小窑开采最低水平,作为预测的可疑区,必要时可先进行物探控制可疑区,再由可疑区向外推100m作为探水线。
6、对已知的断层、陷落柱的探水线,由断层、陷落柱所留设的防水煤柱线至少向外推20m作为探水线。
7、石门揭露含水层的探水线,探水线至含水层的水平最小距离不得小于20m,垂直距离应根据水压和隔水层的岩性等资料综合分析确定其最小距离。
8、接近其它存在有积水的区域时应对上部及周围可能存有积水的地点进行探测,摸清积水区域的具体位臵、积水量和水压等情况。采掘作业时不得破坏防水煤柱的尺寸,防止与积水区掘通造成事故。采掘过程中如发现煤、岩流水、滴水或变潮等异常情况时,都应进行探水。探水时可在接近积水区的巷道
中做钻场(2×2m),从钻场向积水区打探眼。探眼深度不小于70m,与积水区的距离不小于100m,探明积水区的位臵和积水量后,在确保安全的前提下留设设计的煤柱尺寸,若积水区煤层或岩层较破碎,则应根据现场情况加大煤柱岩柱尺寸。
9、接近水淹或可能积水的巷道、老空或相邻煤矿时。
10、接近含水层、导水层、溶洞或导水陷落柱时。
11、打开隔离煤柱时。
12、接近可能与湖泊、水库、河流、储水池、水井等相通的断层破碎带时。
13、接近有可能出水的钻孔时。
14、接近有水的灌浆区时。
15、接近其它有可能出水的区域时。
第三节 掘进工作面探放水
矿井井下进行正常的掘进作业时,必须贯彻执行“有凝必探、先探后掘”的掘进方针。正常掘进作业时,必须先进行探放水工作。将探水钻安装在离掘进工作面前方5-10m位臵。接好电源,装好一节探杆。先朝掘进巷道走向(正前方)水平位臵探,待第一节探杆探完后,再接第二根探杆,依次探够70m后,如无异常情况,退出钻杆。再换一个角度,即掘进巷道走向(以倾角45°)位臵探,方法和次序如同上次,探够70m。如无异常情况,退出钻杆。再换一个角度探,即向上山方向摆
45°角度,以45°角度探,方法和次序如同。上次探够45m。如无异常情况,退出钻杆。收拾好探水钻机及钻杆,本次探水工作结束。
当掘进完毕这70m巷道后,按照前面使用的探水方法和操作程序,再次进行探放水作业。探放水作业必须有工程技术人员或跟班矿领导进行跟班指导。必须有专职瓦斯检查员现场检查瓦斯。电工现场待命。每次探放水必须由记录。
第四节 采煤工作面探放水
矿井井下进行正常的采煤作业时,同样必须贯彻执行“有凝必探、先探后掘”的方针。正常采煤作业时,必须先进行探放水工作。将探水钻安装在采煤工作面前方2m位臵,间隔10m布臵探水一次。接好电源,装好一节探杆。朝采煤工作面回采方向(后退式布臵)水平位臵探,待第一节探杆探完后,再接第二根探杆,依次探够70m后,如无异常情况,退出钻杆。再换一个角度,即沿回采工作面回采方向(后退式布臵,以倾角45°)位臵探,方法和次序如同上次,探够70m。如无异常情况,退出钻杆。再换一个地方探,方法和次序如同。上次探够70m。如无异常情况,退出钻杆。收拾好探水钻机及钻杆,本次探水工作结束。
当采煤工作面回采完毕这70m后,按照前面使用的探水方法和操作程序,再次进行探放水作业。探放水作业必须有工程
技术人员或跟班矿领导进行跟班指导。必须有专职瓦斯检查员现场检查瓦斯。电工现场待命。每次探放水必须由记录。
第七章 探放水安全技术措施
一、疏放水措施
1、回采浅部煤层时先对小窑采空区进行探放水。回采深部煤层时,先对上水平非小窑采空区进行探放水,确保采掘安全。本矿回采工作面回采结束时,应在封闭采空区的密闭上设U型管,防止采空区积水。
2、探到水源后,可采用探水钻孔放水,放水钻孔直径50—75mm。孔深不小于70m。
3、放水前应对水量、水压及煤层透水性进行分析并预测,根据排水设备能力及水仓蓉量,制定放水的步骤并控制放水量,避免盲目性。
4、放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以及有无有害气体等情况,发现异常时及时采取措施。
5、疏放水前应成立疏放水领导小组,制定出疏放水措施,疏放水由经验丰富的人员来操作,作业人员应熟知避灾路线,在疏放水期间领导小组成员要现场跟班指挥。
6、疏放水地点撤退路线上要有良好的照明,保证撤退路线畅通。
7、为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人,在水压过大时,应采用反压和防喷装臵,并用档板背紧工作面以防止套管和煤壁突然鼓出,档板后要安设顶柱或木垛,然后再进行放水。
8、情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。
9、事先应制定好安全措施,并严格贯彻落实。
二、防水设施
主排水泵房设在+1710m水平,与中央变电所相邻。主要运输巷及回风巷不设防水闸门和硐室,+1710m水平中央变电所通道内设防水、防火两用密闭门。井底水仓分为主仓和副仓,吸水井入口处用PZ400型闸门控制,当一个水仓清理时,另一个水仓能正常使用。水仓进口设过滤篦子。水仓容量约为450m,可以满足矿井8小时的涌水量。矿井在正常生产时应加强井下涌水的观测工作。
三、安全出口设施
1、水泵房设3个安全出口,一个出口用斜巷通到混合斜井井筒,高出泵房底板7m以上,供矿井组织抢险、撤离人员及设备用。另两个出口通到+1710m水平井底车场,在此通道内,设臵既能防水又能防火并向外开的密闭门,矿井突水时可关闭密闭门以保证水泵房能继续排水。
2、井下各逃生通道及交岔点必须设臵路标,并指明通往安全出口的方向,且保持畅通无阻。
3、在排水工作中,矿上应制定严密的排水措施,每班设专人在井下现场进行监管,保证安全。
四、矿井发生水灾时的避灾线路
+1732水平运输顺槽掘进工作面→人行下山→+1710水平M4号煤层运输巷→+1710水平运输石门→风井→地面。
4.周家新煤矿探放水设计方案 篇四
探 放 水 设 计
编
制: 机电副矿长: 安全副矿长: 安全副矿长: 矿
长:
时
间:二O一二年八月二日
第一章 地质条件 第一节
概况
一、地理位置
矿井位于珠藏向斜南西端,该向斜形态完整、核部宽缓,两翼基本对称。岩层总体走向为南西向,倾角为10—17°,平均倾角为14°,区内断裂构造不发育。矿井建设至今,未发现大的断层,矿区内的断裂构造分布在矿区的北部外围(断层倾向北东),对矿区内的煤层开采影响不大,兴发煤矿构造复杂程度类型属简单类型。
矿区为高原侵蚀剥蚀山地地貌及谷地地貌,地形南北低,中间高。区内最高点标高为+1792m,最低点为北东角河床,海拔+1450 m,相对高差达342 m,地形复杂程度中等,地貌特征受地质构造,岩石性质和气候条件所控制,煤系地层易风化剥蚀,形成反向坡,冲沟较发育,谷深坡陡,河谷大部分为第四系松散物质所掩盖。三叠系地层形成高山峻岭,悬崖峭壁,区内仅有二条季节性冲沟,向北流淌汇入矿区北部的水塘河,河流对矿井开采影响不大。
二、矿井水文地质情况
1、区域水文地质概况
兴发煤矿区行政区划属织金县珠藏镇链子村管辖。地处贵州高原中部,分布在珠藏镇链子村,矿区总体呈不规则多
边形展布,面积0.8643km。地势南部高,最高处海拨+1792.0m,最低点处在矿区北东端, 海拔标高1450m,最大相对高差340m。+1792.0—+1700m作为低中山岩溶和峡谷地貌。本矿区位于乌江上源水塘河流域,地表水体系由南向北的雨源水溪流经矿区北东缘的水塘河,属长江流域。矿区内受地形,岩性控制,地表水基本上由南向北迳流。矿区内无大的地表水系,地表水主要来源于大气降水,地形呈陡坡状,地表水排泄条件良好,但老窑及采空区都存在不同程度的积水,靠近老窑区的掘进或回采时必须加强防水工作确保矿井生产安全,同时为防止地表水和山洪水通过开采后的裂隙与井下贯通,必须加强地表堵漏及排洪工作。
2、含、隔水地层
矿区面积0.8643km,因地层倾角较缓,第四系覆盖面积广,区域内地层在矿区范围内均有出露。根据岩性组合、岩层富水性和可采煤层赋存空间等因素,将井田内地层划为4个含水层,3个隔水层段,现分述如下:
(1)第四系(Q)孔隙含水层段:分布于沟谷、洼地及缓坡地带,主要为冲积砂砾,残坡积角砾亚粘土,砂质粘土及崩积物组成,厚一般1—8m。含孔隙水,富水性弱。
(2)仙关组第四段(T1f):为粉砂质泥岩。泥岩夹粉砂岩,碎屑灰岩、泥质灰岩及泥灰岩组成。含裂隙水,富水
2性弱,可视为隔水层。
(3)飞仙关组第二段(T1f):由鲕状灰岩、灰岩及少量泥灰岩组成,岩溶发育,富水性强,为岩溶含水层。
(4)飞仙关组第一段(T1f):由泥岩、粉砂岩及粉砂质泥岩组成,含裂隙水,富水性弱,可视为隔水层。
(5)大隆长兴组(P3c):由硅质灰岩、硅质岩、燧石灰岩。泥灰岩及砂岩组成,岩溶发育,富水性较好,为主要的岩溶含水层段,距主采6号煤均40m左右,故对采煤影响较小。
(6)龙潭组(P3l):由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹灰岩及煤层组成,含层间裂隙水。泥岩、煤层为隔水层,层间灰岩或燧石灰岩含岩溶裂隙水,是矿井的主要充水含水层,但因其厚度较小,富水性不多,对矿井充水有一定影向。
(7)上二叠统峨眉山玄武岩组(P3β):出露于矿区外的北西面。岩性为深灰色至灰绿色、紫色玄武岩、凝灰岩,凝灰质角砾岩,可视为隔水层。
3、矿井充水因素分析
矿坑充水水源有3种,其中大气降水、老窑积水是矿井充水的主要因素,次为地下水。
(1)地下水:地下水是矿坑的直接充水水源。当矿山
2主井揭露或通过含水层时,地下水就会立即涌入矿坑。主井揭穿含水层厚度愈大,矿坑的涌水量就愈大。
(2)地表水:因矿区开采标高大部分高于地表水水位以下,小溪距矿区较远,断裂是地表水下渗导流的主要通道,雨季地表水渗入是主要影响因素。
(3)民采废硐积水:由于废硐长年不排水,贮有大量积水,直接或间接地增大矿井涌水量,特别是在雨季,大气降水通过小煤窑而进入井下,使矿井涌水量明显增大,有些小窑开采在山沟里,且开采深度大,积水较多,对矿井井下安全构成威胁。
第二章 水患类型及含水区域分析
1、矿井水害类型
兴发煤矿水文地质条件为简单类型,矿井水害类型主要有采空区和老巷积水、断层水、顶板裂隙水、地表水。
2、突水水源与地下水导水通道(1)突水水源
突水水源主要为采空区和老巷积水。(2)地下水导水通道
大梨树煤矿各含水层之间一般无水力联系。但遇断层时,含水层会通过断层裂隙导入井下。在生产过程中应留足隔水煤柱,避免因开采隔离煤柱,造成采动影响,使地面水及各含水层水通过采动裂隙窜入井下。
第三章 防治水方案 第一节
地面防排水
防排水工作要在矿防排水领导小组的领导下坚持预测预报,不打无准备之仗,全面开展常抓不懈地开展矿井防水工作。
一、生产技术科地质部门组织水文地质资料的调查收集,老窑开采情况资料的收集,对资料进行整理分析,写出调查报告。
二、对矿区地表易产生坍陷,滑坡,泥石流地点进行调查。
三、对矿区工业广场及房前屋后的水沟全面清理,保持畅通。
四、保证副平硐,主平硐井口周围的水沟必须低于井口60cm以上,确保山洪不流入矿井。
五、对地表煤层露头,特别是有老窑井分布地带以及矿区内的山体陡坡带,在暴雨期间派人巡山检查,对危险地带加强检查,发现险情及时处理,防止山洪导入矿井。
第二节
井下防排水
一 对井下所有排水沟进行全面清理,并保持水流畅通,主副水仓要轮流进行清理,保持有空仓,随时应急使用。
二 对井下排水设备进行经常性的检修和维护,保持排水设备正常运转和良好状态。
三 仓库有相应的防洪抢险物资储备,木料2立方,麻绳100米,编织袋500只,铁钯10把,铁铲10把,锯5把,大锤2把。
第三节 采掘工作面探放水
一、探放水原则
必须做好矿水文地质资料的分析工作,在矿井建设生产过程中收集水文地质资料,对矿区内老窑采空情况进行调查访问,掌握矿井水文地质变化情况和矿井涌水量的变化情况。
坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”和“有掘必探”的探放水原则,接近积水地区,掘进前或排放被淹井巷和积水前,必须按探放水设计进行探放水。
二、探放水规定
探放水眼的布置和超前距离,根据水头高低,煤(岩)层厚度和硬度以及安全措施等进行规定,一般煤层超前距为30m,岩层超前距20m。
三、探放水范围的确定
探水起点的确定:为了确保采掘工作和人生安全,将水
淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上,经过分析划出三条界线:
1、积水线:积水边界线(小窑采空区范围),其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定。
2、探水线:根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定,具体规定如下:
(1)对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区,如边界准确,水压不超过10KPa时,探水线至积水区的最小距离:煤层中不得小于30m,岩层中不小于20m。
(2)对虽有图纸资料,但不能确定积水区边界位置的积水区,探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60m。
(3)对有图纸资料的小窖,探水线至积水边界的最小距离不得小于60m;对没有图纸资料可查的小窑,必须坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则,防止发生透水事故。
(4)掘进巷道附近有断层或陷落柱时,探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60m。
(5)石门揭开含水层前,探水线至含水层的最小距离不得小于20m。
3、警戒线:沿探水线外推50-150m(在上山掘井时指倾斜距离)即为警戒线。
四、采掘工作面遇下列情况之一时,必须确定探水线进行探水;采掘工作必须执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停”的探放水原则,遇到下列情况之一时,必须探放水;
①接近水淹区或情况不明井巷、老空时;
②接近含水层、导水断层、裂隙带和陷落柱等时,或通过它们之前;
③打开水体隔离煤柱之前;
④接近可能与河流等水体相通的断层破碎带等; ⑤接近有水的采煤工作面或稀泥的灌浆区时; ⑥接近未封闭又可能突水的钻孔时;
⑦采动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清时;
⑧接近水文复杂地段又情况不明时; ⑨采、掘工程接近其它可能突水段时。
矿井在生产中要及时收集有关资料,确定小煤窑积水探水线位置,以防开采上部煤层时和小窑、老窑穿透而发生透水事故。经探水确认无突水危险后,方可向前掘进。
五、矿井突水的一般预兆:
掘进工作面或其它地点突水前,一般都有以下预兆:
1、挂红。水中含有铁的氧化物,在水压作用下,通过煤(岩)裂隙时,附着在裂隙表面,出现暗红色水锈。
2、挂汗。水在水压作用下,通过煤岩裂隙在煤岩壁上凝结成水珠,此时巷道接近积水区。但有时空气中的水汽遇到低温煤块也会挂汗,这是一种假象。所以,遇到挂汗时,要辨别真伪,方法是剥去一薄层,观察新暴露面是否也有潮气,若有则是突水先兆。
3、煤壁变冷。工作面接近大量积水时,气温骤冷,煤壁发凉,人一进去就有阴冷的感觉,时间愈长就愈感到阴凉。但受地热影响较大的矿井,地下水温高,当掘进工作面接近时,温度反而升高。
4、出现雾气。当巷道温度很高时,积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。
5、水叫。井下的高压积水向裂缝挤压与两壁发生摩擦而发出嘶嘶的叫声,说明已很接近积水区。若是煤巷掘进,则突水即将发生,这时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁的人员。
6、顶板淋水加大。
7、顶板来压,底板鼓起。
8、水色发深,有臭味。老空水含铁质变成红色,酸度
大,水味发涩。断层水呈黄色,水无涩味而发甜。溶洞水大多在石灰岩中遇到,是呈黄色或灰色,有时带有臭味,有时也出现挂红。冲击层水色发黄,往往夹有砂子,开始时水小,以后逐渐增大。
9、工作面有害气体增加。积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。
10、裂隙出现渗水。如果出水清净,则离积水区尚远;若出水浑浊,则离积水区已接近。
当发现上述突水预兆时,必须停止作业,判明情况,向矿调度室或领导报告。如果情况紧急,必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
六、探放水钻孔布置
根据我矿煤层倾角及煤层厚度的情况。掘进面可能会受前方、两帮及顶邦采空区的威胁。主平硐钻孔在水平方向、竖直方向布置呈扇形布置,共布置5个探眼,倾角00;方位角以巷道中线往左、右以6°、12°度夹角,中眼与巷道方向一致;倾角分别以水平方向向上分别为6、12度的夹角向巷道顶帮布置。以确保不漏探。
钻孔夹角分大夹角与小夹角两种,大夹角钻孔夹角7-15度;小夹角钻孔夹角1-3 º,根据老空区的规模大小而定,老空区规模大夹角大,老空区规模小夹角小。以不漏探老空老巷为原则来确定夹角大小。我矿以取中间角为钻孔夹角
(6-12度)。探水钻孔水平安全距离原则上不低于90m,超前距为30m。煤矿要根据实际情况增补钻孔,设计见附图。
第四章 安全措施
1、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、预计水压较大的地区,探水钻进之前,必须安装孔口管和控制闸阀,进行耐压试验,达到设计承受的水压后,方可继续钻进。特别危险的地区,应有躲避场所,并规定避灾路线。
3、钻孔水压过大时,采用反压和防喷装置的方法钻进,并有防止孔口管和煤(岩)避突然鼓出的措施。
4、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它有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。如果瓦斯或其它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。
5、钻孔放水前,必须估计积水量,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。
6、保持巷道内无杂物,畅通无阻。
7、加强工作面支护,支架之间打好撑筒,支架附件完整齐全,不前倾后仰,不空帮空顶。
8、在探水地点,备好一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、锯、斧子等材料和用具,以便急用。
9、确保工作面正常通风,指定专人检查瓦斯、CO2等有害气体,保证工作面有足够的风量。
10、检查安全通道,避灾路线的畅通,并告知所有受水威胁的井下人员熟悉避灾路线。
11、打钻时,发现煤岩变软、片帮、来压或顶钻,钻孔水突然增大等异常时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,而用木料等固定、顶住钻杆。并立即向矿部报告,采取应急措施,进行处理。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。
12、钻孔探到水时,必须下好套管,安装闸阀,控制放水。钻孔放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测量水量、水压,并做好记录,若发现水量突然增大等异常情况,立即向矿部报告,采取相应措施,及时处理。
13、检查矿井排水系统是否正常,包括水沟、水泵、电机、管路等的正常使用,保证矿井有足够的排水能力和水仓容量。
14、必须按有关防治水组织方案措施,进行精心组织专人负责探放水队伍施工。
15、探水工作面安装一台直通地面调度室的电话。
16、钻机操作注意事项:
(1)钻机在搬运过程中,应防止碰撞而损坏(包括挤压)机械或油管,斜坡提升应制定相应安全措施。散件运输时,必须保护好油管及螺纹接口,防止泥沙煤渣进入;
(2)钻机进入工作地点,应选择好适当的位置,将机架放到最低点,然后将动力部分起吊到机架上方,根据选定的位置用螺栓固定在机架上,调整好方位角,用立柱锚固好机架;
(3)接通电源。开机前,先检查整体安装是否符合安全要求,盘动电机是否卡阻,液压系统是否联结正确,如发现问题应立即处理,点动电动机,检查电机旋转方向与油泵的标定方向是否一致,电机、油泵有无异常声响,然后起动电动机进行试运转,检查系统工作是否正常,接头处是否漏油;
(4)按钻机说明书的要求进行钻孔施工;
(5)操作人员衣服、毛巾、灯线必须穿戴拴绑好,上下钻杆人员必须站在钻机的侧面,不能与给进把成一直线,也不能遮挡着操纵手把人员的视线;
(6)打探水孔、排放空、超前钻孔时,应按安全措施工,注意来水量增加时,不得拔出钻具,及时汇报;在打钻时,应定时检查瓦斯,同时要悬挂便携仪于钻机5m以內的回风测;放炮时施钻人员必须撤到指定的安全地点。施钻地点的瓦斯浓度不得超过1%,否则不准送电开钻;在打钻时,如出现喷孔、抵钻、瓦斯涌出量忽大忽小应立即停止打钻,也不要退钻,立即报告矿长及总工,且同时观测情况后及时汇报,经矿长或总工批准后,按矿长或总工意见处理。
(7)严禁设备带病运行:每个班开机前均要全面详细检查设备各部件的完好情况,运行中的轴承、油温、马达、电动机等温升不得超过60℃,否则应停机检查处理;进钻时要选择好钻头、钻杆,对钻杆的拆卸不要敲打,以免损坏接头部位的梯形扣;
(8)加强钻机的维护检修:对运动部件要定时注油,特别是六方轴的润滑,并定时清洗或更换过滤器;
(9)每班工作完毕后,要检查设备,作好交接班工作,将开关手把打到零位并锁闭好方能离开现场。
6.打钻过程中,必须指派1名瓦检员随时检查瓦斯,瓦斯达到1%时,必须停止打钻;
7.打钻过程中,发现水流加大,必须停止打钻,关闭钻机用水,报矿值班领导及技术人员,以便及时通知水泵司机
启泵排水,并做好涌出量观测记录;只有当涌水量明显下降时,方可开动钻机拌孔;
8.打钻时,严格按钻孔设计的眼位、个数、方位、眼长打足尺寸,钻孔直径φ= 42 mm;沿巷道中线方向钻孔,钻孔深度不低于90m;控制帮距方向钻孔,钻孔深度不低于110m。只有确认无水患威胁,方可在允许掘进距离内开展掘进工作;
第五章 探放水设备选择
1、根据《煤矿防治水规定》(2009)第95条规定,井下探放水应当使用专用的探放水钻机。严禁使用煤电钻探放水。探放水钻机必须具备防爆及获得煤安标志。
2、主平硐、副平硐、回风平硐每个掘进工作面各1台工作,共配备3台钻机、一台备用。掘进工作面配备ZY-1250型钻机,共4台(三用一备),电压660V,N=22kW。钻杆Ø42mm,800米;钻头Ø75;放水套管200米,放水闸阀及压力表;大功率排水泵。排水管(铁管)Ø300mm,800米。
3、物探设备及数量
配备1台YD32(A)高分辨电法仪对井下进行探防水。YD32(A)高分辨电法仪以煤层或岩体为介质,根据岩石电阻率成像探测识别巷道顶、底板隔水层厚度、断裂破碎带、含水和导水构造等地质构造。
高分辨电法仪仪器为本安防爆型,可在煤矿井下或其它有防爆要求的环境下使用。
第六章
避灾路线
矿井发生突水水灾事故,井下人员要听从带班班长,安全管理人员或其他负责人指挥,按各自不同位置的矿井水灾避灾路线撤离至地面。井下发生透水事故时,首先应向井下最高位置撤退,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。但当独头下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。
水灾避灾原则,人要往有通道的高处撤离,若无法撤离(退)时,人应撤至最高的上山等待救援,要安静,不要急躁,保存体力,矿灯要轮流使用,使其达到最长使用时间。
1、发生透水事故时的处理措施
a、采掘工作面或其他地点发现有突水预兆时,必须发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
b、最先发现透水的现场工作人员首先报告矿调度室,同时迅速组织抢险。水势凶猛来源不明时,人员应立即向高处撤退,安全出井。
c、井下突然突水,破坏了巷道中的照明和避灾路线上的指示牌,人员一旦迷失方向,必须朝着有风流通过而又能
通达风井的上山巷道方向撤退,切勿进入独头下山巷道。
2、透水后现场人员撤退时的注意事项
a、透水后,应在可能的情况下迅速观察和判断透水的地点、水源、涌水量、发生原因、程度等情况,迅速撤退到透水地点以上的水平,而不能进入透水点附近及下方的独头巷道。
b、在水中行进时,应靠近巷道一侧,抓牢支架或固定物体,尽量避开压力水头和泄水流,并注意防止被水中流动的矸石和木料撞伤。
c、如透水破坏了巷道中的照明和路标,迷失行进方向时,遇险人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。
d、在撤退沿途和所经过的巷道交叉口,应留设指示行进方向的明显标志,以提示救护人员的注意。
e、人员撤退到竖井,需从梯子间上去时,应遵守秩序,禁止慌乱和抢上。行动中手要抓牢,脚要蹬稳,切实注意自己和他人的安全。
f、如唯一出口被水封堵无法撤退时,应有组织地在独头工作面躲避,等待救护人员营救。严禁盲目潜水逃生等冒险行为。
3、透水后被围困时的避灾自救措施
a、当现场人员被涌水围困无法退出时,应迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾,或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾。迫不得已时,可爬上巷道中高冒空间待救。如系老窑透水则须在避难硐室处建临时挡风墙或吊挂风帘,防止被涌出的有毒有害所体伤害。进入避难硐室前,应在硐室外留设明显标志。
b、在避灾期间,遇险矿工要有良好的精神心理状态,情绪安定、自信乐观、意志坚强。要作好长时间避灾的准备,除轮流担任岗哨观察水情的人员外,其余人员均应静卧,以减少体力和空气消耗。
c、避灾时,应用敲击的方法有规律、不间断地发出呼救信号,向营救人员指示躲避处的位置。
d、被困期间断绝食物后,即使在饥饿难忍的情况下,也应努力克制自己,决不嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时,应选择适宜的水源,并用纱布或衣服过滤。
e、长时间被困在井下,发觉救护人员到来营救时,避灾人员不可过度兴奋和慌乱,以防发生意外。
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