山西沁源梗阳煤业有限公司 关于下发《专项整顿实施方案》的通知
公司各处(科)室、队组:
为贯彻太原市梗阳实业集团有限公司矿业管理分公司《专项整顿实施方案的通知》(梗矿字〔2017〕38号)的文件精神,结合近期煤矿安全事故频发,煤矿安全生产形势十分严峻,为汲取太原市清徐县东于煤业5·22日透水事故教训,举一反三,采取有力措施,扎实开展煤矿全面安全“体检”,深入排查治理安全隐患,狠抓各项安全防范责任和措施的落实,有效遏制事故。结合我公司实际,经矿务会议研究决定,制定开展水害防治、一通三防、顶板管理专项整治活动,现将我公司关于《专项整治实施方案》下发给你们,望遵照执行。
特此通知
附件1:山西沁源梗阳煤业有限公司“一通三防”专项整治
实施方案
附件2:山西沁源梗阳煤业有限公司顶板专项整治实施方案 附件3:山西沁源梗阳煤业有限公司水害专项整治实施方案
山西沁源梗阳煤业有限公司
2017年6月7日
抄送:集团公司。
山西沁源梗阳煤业有限公司综合办 2017年6月7日印发附件1:
山西沁源梗阳煤业有限公司 “一通三防”专项整治实施方案
按照太原梗阳实业集团有限公司矿业管理分公司的《专项整顿实施方案》的通知[梗矿字(2017)38号文件]的有关要求,按照安全自检自改表的内容,为了进一步强化矿井通风管理,防止瓦斯、煤尘、火灾等事故的发生,强化我矿“一通三防”隐患的排查、治理力度。树立“低瓦斯矿高瓦斯管理,高瓦斯矿高标准管理”的安全理念,确保我矿安全生产。结合我矿“一通三防”方面的实际情况,特制定本方案,请各相关单位严格按照方案要求执行。
一、成立整治方案活动领导组
为全面完成我矿“一通三防”专项整治方案,特成立“一通三防”专项整治工作领导小组,领导小组组成名单如下: 组 长:焉 波
副组长:山 峰
组 员:张庆生、来守国、蒋兴龙、王光辉、杜宝俊、闫太宇、陈龙珣、及各部门负责人和技术人员
领导小组下设办公室,办公室设在通风处,由矿长助理山峰具体负责“一通三防”专项整治方案的实施。
各部门要按照公司文件的要求配合我处“一通三防”专项整治方案的实施。 二、管理职责
组 长:对“一通三防”专项整治活动的实施负全面责任,负责全面工作的协调指挥。
副组长:一通三防”专项自查的具体责任人,负责通风系统、各作业地点通风系统隐患排查工作的组织实施。
组 员:是“一通三防”专项自查工作的执行者,直接负责具体工作的操作。
各部门负责人和技术人员 :是各作业地点“一通三防”专项自查的第一责任人,对发现的问题要明确整改措施,落实责任人及整改时限,逐条逐项分解,彻底整改落实到位。
三、活动目的
进一步搞好我处标准化责任区域的“一通三防”工作,坚决杜绝局部通风机无计划停电、停风事故的发生,减少风筒漏风,杜绝瓦斯超限事故的发生,杜绝火灾事故的发生,进一步降低工作面和各个转载点粉尘浓度,对安全监测监控设备要做到定期维护,实现“三专两闭锁”,对爆破的管理要符合相关规定。 四、开展时间
我公司“一通三防”专项治理行动6月份实施。 各项专项整治活动开展情况及总结在6月25日前上报集团总公司专项整治办公室
五、专项整治方案的主要内容
按照太原梗阳实业集团有限公司矿业管理分公司的《专项整顿实施方案》的通知[梗矿字(2017)38号文件]的有关要求,按照安全自检自改表的内容,方案的主要内容如下: (一)建立健全煤矿一通三防责任体系情况
1、建立总工程师为首的一通三防管理体系。 2、设置 “一通三防”技术管理机构,配齐专业技术管理人员。
(二)矿井通风
1、矿井、采区和采掘工作面的供风量满足安全生产要求,矿井每年安排采掘作业计划时核定矿井生产和通风能力,严禁超通风能力生产。
2、采、掘工作面实行通风,串联通风必须符合规定,严禁2个采煤工作面之间串联通风。
3、井下变电所、采区变电所和具有采区变电所功能的变电所等硐室实现通风,井巷中的风速符合有关规定要求。
4、矿井必须建立测风制度,每10天至少进行1次全面测风。
5、通风报表、记录齐全完善,通风检测仪表齐全、检验、调校,符合要求。
6、主要通风机有反风设施,在10min内改变巷道风流方向;风流方向改变后,主要通风机的供给风量不小于正常供风量的40%。每年进行1次反风演习;矿井通风系统有
较大变化时,进行反风演习。
7、矿井每3年至少进行1次通风阻力测定。生产矿井转入新水平生产、改变一翼或者全矿井通风系统后,重新进行矿井通风阻力测定。矿井通风阻力符合要求。
8、控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设施必须可靠,所有设施编号建档。
9、通风机房周围20m以内不得布置有烟火作业的建筑和设施;低瓦斯矿井通风机房与进风井、压缩空气站的距离不小于30m;高瓦斯矿井通风机房与进风井、压缩空气站的距离不小于50m;通风机房与提升机房、变电所、矿办公楼的距离不小于30m。 (三)瓦斯防治
1、根据瓦斯地质图,做好下一步新水平开采瓦斯防治工作。
2、低瓦斯矿井必须每2年进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定,鉴定结果报省级煤炭行业管理部门和省级煤矿安全监察机构,做好2017年瓦斯等级鉴定工作。
3、建立甲烷、二氧化碳和其它有害气体检查制度,配备足够专职瓦斯检查工和瓦斯检测仪器等,矿(井)长、矿(井)技术负责人通风瓦斯日报审阅情况。落实瓦斯超限和
防突预警分析处置制度。
4、矿井瓦斯超限达到断电浓度时,班组长、瓦斯检查工、矿调度员有权责令现场作业人员停止作业,停电撤人。矿井必须有因停电和检修主要通风机停止运转或者通风系统遭到破坏以后恢复通风、排除瓦斯和送电的安全措施。临时停工的地点,不得停风;否则必须切断电源,设置栅栏、警标,禁止人员进入,并向矿调度室报告。恢复已封闭的停工区或者采掘工作接近这些地点时,必须事先排除其中积聚的瓦斯。排除瓦斯工作必须制定安全技术措施。严禁在停风或者瓦斯超限区域内作业。
5、有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或者井下临时抽采瓦斯系统:任一采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或者任一掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理的。矿井绝对瓦斯涌出量达到下列条件的:大于或者等于40m3/min;年产量~的矿井,大于30m3/min;年产量~的矿井,大于25m3/min;年产量~的矿井,大于20m3/min;年产量小于或者等于的矿井,大于15m3/min。
6、抽采应按规定进行计量,并对抽采效果进行评判,实现抽采达标。
7、绘制与实际相符的抽采瓦斯管路图。
8、高瓦斯矿井、突出矿井和有煤尘爆炸危险的矿井,煤巷和半煤岩巷掘进工作面安设隔爆设施。
9、地面瓦斯抽采站泵房距进风井口和主要建筑物不小于50m,并用栅栏或围墙保护;地面泵房和泵房周围20m范围内,不堆积易燃物和出现明火;瓦斯储罐的防火间距符合《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。
10、矿井瓦斯抽采泵经有资质的部门检测检验,并出具检验合格报告。 (四)矿井防灭火
1、矿井必须有资质单位出具煤层的自燃倾向性鉴定结果,并报省级煤炭行业管理部门及省级煤矿安全监察机构。
2、绘制与实际相符的防火注浆管路系统图。 3、绘制火区位置关系图,注明所有火区和曾经发火的地点。每处火区按形成先后顺序进行编号,建立火区管理卡片。
4、矿井设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统敷设到采掘工作面。
5、井上、下设置消防材料库情况。
6、井口房和通风机房附近20m内,不得有烟火或者用
火炉取暖。
7、暖风道和压入式通风的风硐必须用不燃性材料砌筑,并至少装设2道防火门。
8、井筒与各水平连接处及井底车场,主要绞车道与主要运输巷、回风巷连接处,井下机电设备硐室,主要巷道内带式输送机机头前后两端各20m范围内用不燃性材料支护。
9、井下和井口房内不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等作业。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作,每次必须制定安全措施,由矿长批准并遵守规定要求。
10、开采容易自燃和自燃煤层时,建立自然发火监测系统,确定煤层自然发火标志气体及临界值,制定自然发火预测预报及管理制度。
11、开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须编制矿井防灭火专项设计,采取综合预防煤层自然发火措施。
12、容易自燃和自燃煤层采(盘)区开采设计中,预先选定构筑防火门的位置。当采煤工作面通风系统形成后,按设计构筑防火门墙,储备足够数量的封闭防火门材料。
13、矿井必须制定防止采空区自然发火的封闭及管理专项措施。采煤工作面回采结束后,必须在45天内进行永久
性封闭,每周1次抽取封闭采空区气样进行分析,并建立台账。
(五)粉尘防治
1、新建矿井或者生产矿井每延深一个新水平,应当进行1次煤尘爆炸性鉴定工作。
2、绘制与实际相符的防尘管路系统图。
3、矿井制定综合防尘措施、预防和隔绝煤尘爆炸措施及管理制度,并组织实施。矿井每周至少检查1次隔爆设施的安装地点、数量、水量或者岩粉量及安装质量情况。
4、矿井必须建立消防防尘供水系统,地面建永久性消防防尘储水池,保持不少于200m3的水量。备用水池贮水量不得小于储水池的一半。
5、主要运输巷、带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、卸载点等地点必须敷设防尘供水管路,并安设支管和阀门。
6、采煤工作面应当采取煤层注水防尘措施。 7、采煤机安装内、外喷雾装置。液压支架和放顶煤工作面的放煤口,安装喷雾装置,降柱、移架或者放煤时同步
喷雾。破碎机安装防尘罩和喷雾装置或者除尘器。
8、采煤工作面回风巷安设风流净化水幕。
9、掘进井巷和硐室时,必须采取湿式钻眼、冲洗井壁巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩(煤)洒水和净化风流等综合防尘措施。
10、掘进机作业,采用内、外喷雾及通风除尘等综合措施。
11、井下煤仓(溜煤眼)放煤口、输送机转载点和卸载点及地面筛分厂、破碎车间、带式输送机走廊、转载点等地点,安设喷雾装置或者除尘器。
12、开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井,必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。及时清除巷道中的浮煤,清扫、冲洗沉积煤尘或者定期撒布岩粉;定期对主要大巷刷浆。
13、高瓦斯矿井、突出矿井和有煤尘爆炸危险的矿井,煤巷和半煤岩巷掘进工作面应当安设隔爆设施。 (六)安全监测监控
1、矿井必须装备安全监控系统。如实记录监测监控数据,填写报表。
2、安全监控主机及联网主机双机热备份。具有防雷电
保护措施。
3、采区设计、采掘作业规程必须对安全监控、人员位置监测、有线调度通信设备的种类、数量和位置,信号、通信、电源线缆的敷设,安全监控系统的断电区域等做出明确规定。绘制安全监控布置图和断电控制图,每3个月对安全监控数据进行备份,备份的数据介质保存时间应当不少于2年。图纸、技术资料的保存时间应当不少于2年。录音应当保存3个月以上。
4、安全监控设备有故障闭锁功能,以及甲烷电闭锁和风电闭锁功能。供电电源取自被控开关的电源侧或者专用电源。安全监控设备定期调校。
5、采煤机、掘进机、掘锚一体机、连续采煤机、梭车、锚杆钻车、采用防爆蓄电池或防爆柴油机为动力装置的运输设备等,设置甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。
6、井下相关地点设置甲烷传感器。
7、采区回风巷及总回风巷的测风站设置风速传感器,主要通风机的风硐设置压力传感器。
8、主要通风机、局部通风机设置设备开停传感器,局部通风机的风筒末端设置风筒传感器。主要风门设置风门开关传感器。甲烷电闭锁和风电闭锁的被控开关的负荷侧设置
馈电状态传感器。
9、监控中心记录齐全,及时填写。 六、具体要求
1、要认真按照文件要求,明确职责,责任到人,确保专项检查能够取得成效。
2、“一通三防”排查出的隐患要按照“谁检查、谁签字、谁整改、谁复查”的原则,进行跟踪落实,确保“一通三防”及各类隐患在规定时限内全部整改落实。 七、“一通三防”问题整改
根据本次自查出的问题按照隐患分类原则进行汇总和分析的原因制定相应措施,并且对检查出的问题按照五定原则进行整改落实。 八、复查验收
按照规定时间整改完毕后,“一通三防”专项自查领导小组组织人员逐条逐项进行验收,如发现没按规定时间完成或整改质量不合格将对单位主要负责人及相关人员进行50-100元/条处罚。 附件2:
山西沁源梗阳煤业有限公司 顶板专项整治实施方案
根据太原梗阳实业集团有限公司梗矿字[2017]38号文件精神要求,为汲取太原市清徐县东于煤业日透水事故教训,举一反三,采取有力措施,深入排查治理安全隐患,狠抓各项安全防范责任和措施落实,坚决遏制重大事故发生。我公司结合集团公司文件要求和我公司实际情况,彻底全面开展一次顶板专项整治活动。认真落实顶板管理各项规定、制度,有效防范和杜绝顶板事故,特制定本方案。
一、指导思想
坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,按照集团公司专项整治实施方案的总体要求,进一步强化现场安全管理,扎实开展顶板专项整治实施行动,切实稳定安全生产形势,推动我公司安全工作再上新水平。
二、总体要求及目标 1、预防和杜绝顶板事故;
2、建立健全顶板管理机构,完善公司顶板管理制度,形成及时有效的顶板隐患整治长效机制,巩固专项整治成果。
3、全面细致的检查现场顶板情况,严格按照作业规程要求进行巷道支护检查,确保巷道支护有保证。
4、检查存在问题进行下达“五定表”,顶板专项整治办公室成员严格按照“五定表”要求,及时进行督促落实整改。
三、组织领导
为切实加强我公司顶板管理专项整治工作,切实督促、检查、指导各部门有效开展顶板专项整治实施工作,公司成立专项检查工作领导小组:
组 长:刘宏学 副组长:张凤满、焉 波
成 员:生产技术处、调度室、安监处、采掘区队。 领导组下设办公室,办公室设在公司生产技术处,负责顶板专项整治情况的信息收集、汇总、梳理、通报、上报等工作,各相关单位配合搞好顶板专项检查工作。
四、顶板专项整治实施具体安排
1、第一阶段:公司安全办公会议进行布置、安排、发动,各职能处室及采掘区队召开班组会议,利用班前会等形式进行宣传,让全公司所有职工都深刻领会此次活动的重要意义,动员全体职工积极参与到此次活动中来。
2、第二阶段:6月5日—6月15日,一周时间对全公司所有采、掘工作面和巷道进行全面检查,全月彻底开展1次,对所检查出的隐患落实专人,由生产技术处牵头,督促各区队存在问题的落实,对存在问题进行集中整治。
3、第三阶段:6月16日—6月25日,进行对所检查出的存在问题督促落实阶段。按照“五定表”要求进行对顶板管理隐患整改督促落实。
五、工作重点
(一)顶板重点检查内容:
1、是否严格执行煤矿顶板管理制度和办法,成立顶板管理组织机构,制定工作制度,健全岗位责任制,设定并落实顶板管理“红线”。
2、是否每季召开一次顶板管理工作会议,是否每月 开展一次顶板专项检查,队组是否实行工程质量班验收 制度。
3、巷道支护材料的材质、规格、构件是否符合 设计要求。
(1)支护材料按照设计要求使用正常,现场物料码放整齐,物料牌板齐全。
(2)现场锚杆、锚索拉拔仪器和锚杆力矩扳手齐全。 (3)回采工作面必须经常存有足够的备用支护材料 (保证在先支后回的条件下备用不少于在用支柱量的10%和一定的坑木量)和处理顶板事故时必要的工具、器材。
4、严格执行工程项目设计、作业规程、专项措施的编制审批制度,是否存在无规程、无措施施工现象。
(1)《作业规程》的编制能贯彻有关技术和结合实际选择先进适用的采、掘等技术,能有效指导现场生产作业,确保生产作业人员安全。
(2)有健全的编制、审批和贯彻《作业规程》的管理制度,总工程师应每月至少组织一次《作业规程》复查。《作业规程》编制必须符合新版《煤矿安全规程》的相关规定。
5、严格按作业规程施工,采掘工作面是否存在空顶作业和控顶距超过规定的情况。
(1)严格执行敲帮问顶制度,严禁空顶作业。开工前,跟班和班组长人员必须对工作面进行全面检查,确认无危险后,方准作业人员进入工作面。
(2)加强临时支护管理,必须按照《作业规程》的要求,及时架设临时支护,严禁空顶作业。
6、采掘工作面过断层、陷落柱等地质构造时,是否进行综合技术评价,采取安全可靠的通过方式,制定补充安全技术措施并严格落实。
7、采掘工作面施工时,是否严格执行“敲帮问顶”制度,对顶板诊断处理。
(1)检查敲帮问顶使用工具,确保长钎齐全。 (2)每个掘进工作面配备足量背板及前探梁用于临时支护,现场要有临时支护牌板。
(二)强化现场管理
1、严格按照设计和作业规程要求进行巷道支护质量,巷道宽高尺寸,巷道成型,锚杆锚索打设质量,锚杆锚索间排距,网片搭接,网片绑扎,锚杆扭矩力,锚杆锚索按要求做好拉拔,并做好记录。喷浆巷道喷浆厚度必须按照设计要求严格执行。
2、6104运输顺槽、6104回风顺槽开口的加强支护和6104两回风联巷的巷道贯通点处巷道加强支护。
3、强化现场文明生产,提高现场质量标准化要求。各个掘进工作面的物料码放,施工牌板的悬挂要符合标准;各种拉拔仪器齐全;施工作业牌板齐全;
4、制定井巷维修制度,加强井巷的维修,保证巷道设计断面,保证通风、运输的畅通和行人的安全。巷道维修必须制定经公司技术负责人审批的专项安全技措施。
5、掘进工作面每隔50m打设顶板离层仪,每10天进行观测仪次,并做好观测记录。
6、回采工作面控顶范围内,无顶板失控现象。 7、回采工作面两道底板松软时,支柱必须穿鞋。 8、工作面上、下出口的两巷超前支护按作业规程要求支护完善。
9、采煤工作面及时进行两行的顶板观测,做好顶板离层仪数据的观测收集。两端头需及时退锚,退锚距离严格按照作业规程要求执行。
10、采煤工作面液压支柱压力表读数每天进行观测一次,并做好现场记录。
11、回采工作面控顶距符合《作业规程》要求,切顶线支柱数量齐全。
12、回采工作面有伞檐时,必须贴帮支护。必须及时找除,防止片帮伤人。
13、巷道维修时,必须坚持先支设临时支护后,再拆
除原有已坏的支护和 “由外向里”依次维修的原则。6103回风顺槽由于受采动影响,巷道出现受压变形,底鼓,锚杆、锚索断裂,网片崩开等现象,进行巷道维修时,按照巷道维修原则进行维修,局部压力大区域进行马丽散注浆。巷道维修期间必须结合现场提前编写巷道维修措施。
(三)加强公司顶板管理工作
1、建立顶板管理汇报制度,并制定汇报、处理、监督检查的程序。对施工班组、检查员反映的地质构造变化、顶板压力变化、工程质量等方面的问题,要有汇报记录,有采取的安全技术措施,有处理时间和负责人,对处理结果有检查落实措施。
2、对顶板管理,要划分区段、明确责任,工作面负 责人必须随时对工作面安全状况,特别是对工作面顶板 进行检查,对顶帮的活石、危岩要指定专人进行处理。
3、对公司检查提出的关于顶板管理方面的存在问题,严格按照规程要求进行按期整改。整改内容必须符合要求,按期未进行整改的存在问题,按照《工程质量考核办法》相关要求严格考核。
4、加强日常监督管理和考核,采取动态检查,每次检查有记录并存档,作为考核的依据。
六、工作要求
1、加强领导,精心组织。公司各级管理人员,要提高开展顶板专项整治的重要性和紧迫性的认识,增强责任感,精心组织落实。
2、突出重点,严格检查。各级管理人员必须加强现场管理,及时消除安全生产过程中存在的各类安全隐患,对检查出的存在问题及时下“五定表”,督促责任单位按期整改。对存在常态化的问题,按照《工程质量考核办法》相关要求严格考核。严抓“三违”,减少事故,对“三违”人员必须加强教育,严管重罚。
3、强化培训,遵章守纪。要增强职工的安全意识,教育职工遵章守纪。公司要切实履行员工培训职责,从本公司安全生产的实际出发,提高公司职工应知、应会能力,提高公司职工自救、互救能力。
4、发动群众,群防群治。积极动员广大职工参与顶板专项检查活动,组织职工学规程、找隐患、不违章,采取“人盯人”、举报违章有奖等制度,紧紧依靠基层公司职工的力量,强化管理,使职工逐步自觉养成严格按《作业规程》、严格按操作程序进行作业的好习惯,减少违章因素,杜绝事故发生。
附件3:
山西沁源梗阳煤业有限公司
水害防治方案
一、矿井概况 (一)煤矿位置、范围
山西沁源梗阳煤业有限公司井田位于沁源县王和镇后沟村、神灵村一带,行政区划归王和镇管辖。地理坐标为:北纬:36°58′24″-37°00′19″,东经:112°11′16″-112°13′16″,井田范围由10个拐点坐标圈定,平面形态为不规则多边形,东西宽,南北长,面积。 (二)交通
省级公路汾(阳)--屯(留)公路(S222)从井田北西部通过,从井田沿汾屯公路向北约26km可达平遥县城与大(同)—运(城)高速公路、国道108线接运,同时可达南同蒲铁路平遥火车站;向西南1km至王和镇后向北西沿介(休)-王(和)36km可达介休市与大(同)—运(城)高速公路、国道108线接运,同时可达南同蒲铁路介休火车站;由王和镇沿汾屯公路向南东约60km至沁源县交口乡转向东30km可达沁县与国道208线及太焦线相接,交通运输条件便利。
(三)自然地理 1、地形地貌
井田地处太岳山区,地表为山区侵蚀地貌,沟谷纵横,地形比较复杂,总的地势为NW—NE向的山脊横穿全区,井田内主要出露有石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组、石千峰组、三叠系下统刘家沟组、第四系中、上更新统及全新统地层。地形最高点位于井田东南部山梁上,标高1725m;最低点位于井田西部边界处的河谷中,标高,最大相对高差273m,属中山区。微地形地貌有二级阶地,黄土梁。
2、水系
本区属黄河流域汾河水系,区内王和河(后沟河)位于本区西部,属季节性河流,在雨季遇暴雨时,雨水暂时聚集出现水流,由北东往南西在古寨村西由右岸流入西南界外的龙凤河。龙凤河为汾河的一条支流,于介休市向西南部注入汾河。
龙凤河发源于沁源县北部王和镇东部的岩进石村东,向西流径王凤村、古寨,南坪村,在麦洞湾西部介休市入朱王朴、介休市黑雨坪,龙凤村,龙头,于北村附近汇入汾河,流域呈树叶状,属山区泉溪性河流。龙凤河在沁源县境内流
长32km,流域面积491km2,河道纵坡%,年平均径流量2700亿m3, 清水流量约s 。区内沟(河)谷一般呈树枝状分布,长度均在500m-2000m之间,泉水为其平时补给来源,由于泉水流量很小或沿途下渗,沟谷平常无水流或水流较小,只有在雨季才有较短暂洪流出现,雨停后3个小时水量锐减,由于本区植被发育,水流泥沙含量较少,区内沟(河)谷一般呈树枝状分布,长度均在500m-2000m之间,泉水为其平时补给来源,由于泉水流量很小或沿途下渗,沟谷平常无水流或水流较小,只有在雨季才有较短暂洪流出现,雨停后3个小时水量锐减,由于本区植被发育,水流泥沙含量较少,在工业场地南东侧的后沟河,其上游汇水面积为,最大流量s,水流坡度为9‰;在风井场地北部有一较大冲沟,上游汇水面积为,最大流量s,水流坡度为9‰。
3、气象
井田地处山区,地形高差大,四季分明,昼夜温差较大,蒸发量大于降雨量,属性气候,据沁源县气象台观测记录,王和镇年平均气温为8℃,7月份平均气温℃,极端最高气温为℃,出现在1966年6月21日,1月份最冷,平均气温℃,历年极端最低气温为℃, 出现在1971年1月30日;近期在2009年观测记录,在6月25日极端最高气温℃,极端最低气温-23℃,出现在1月25日,平均最高气温℃,平
均最低气温℃。结冰期为十月下旬至次年三月份中旬才缓缓开始解冻,年最大冻土深度为700mm。根据1956-2009年观测记录降雨量最小为(1956),最大为(19年),年平均降水量,日最大降雨量为(19年8月16日),时最大降雨量为(1995年8月1日16时55分~17时55分)。1/6时最大降雨量为15mm(1995年8月1日17时25分~17时35分),降雨多集中在夏季的六、七、八三个月,其降水量占全年的80%左右;蒸发量最小为(1984年),最大(1986年),蒸发量大于降水量倍,多年平均蒸发量1501 mm。冬春两季雨雪较少,年最大雪深22cm(2009年)。无霜期在110-180天之间,历年平均天,初霜期平均在10上旬,终霜期平均在4月中旬,平均初终间日数天。
本区夏季多东南风,冬春季多西北风,平均风速2m/s。 4、地震
本井田地处沁源国家规划区的沁源详查区(北矿区)中西部,地处我国“S”地震带山西(临汾)地震带和太行山前(石家庄—邯郸)地震带之间,东西、南三面被现代地震带包围,区域构造应力被周围地震带吸收,处于相对稳定区。本区地震主要发生在晋—获断裂及两侧边缘地带。其表现特征主要是受周围地震活动的影响,轻度有感地震比较频繁,但震级低,多在四级,强震次数不多,据《建筑抗震设计规
范》(GB50011-2010),本区属地震峰加速度(g),地震设防烈度为7度。
(四)四邻关系
井田西南与山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司贾
郭煤矿相邻,其余北部、东部、西部南部均无煤矿分布。 二、矿井水文地质
(一)区域水文地质 1、区域地表河流
井田南侧为近东西向折东南向分水岭,南侧冲沟水流汇入后沟河,后沟河向南流于古寨村汇入龙凤河,向西至介休境内流入汾河,南流折西于河津流入黄河,属汾河水系;其北侧冲沟水流汇入柳根河,柳根河西北流在平遥流入汾河,汾河属黄河支流。
2、水文地质单元划分
根据水文地质单元划分,本区属于洪山泉域。洪山泉域位于山西省介休县城东10km的洪山镇附近,出露于太岳山北端西麓与太原盆地交接处,高程916m。该泉为一泉群,泉水出露较为集中,大部分泉眼分布在几百米长度内,由小池、土星泉(八亩地)、源神池、黑虎泉及槐柳泉组成。泉
水1955-1995年系列年平均流量为s,从1998年开始,泉水流量开始急剧衰减,到2005年调查仅有s。昔日洪山泉风景秀丽,但如今面目皆非,除了八角池还有少量泉水外,其它泉点全部干涸。洪山泉是洪山灌区和介休市城市供水水源,现在灌区完全无水可供,仅维持城镇供水。洪山泉域面积为632km2,其中可溶岩裸露区面积,本区位于洪山泉东南部。
3、区域含水层
①、第四系冲积洪积含水层:多分布于较大沟谷及两侧一级阶地,大多含水性较好,为村镇工农业用水的重要水源之一。
②、二叠系砂岩裂隙含水层:区域内广泛出露,多见有小泉水出露,具有一定含水性,但一般富水性较弱。
③、上石炭统石灰岩溶裂隙含水层组:主要为太原组三层石灰岩含水层,其含水性随埋藏深度和所处构造位置不同而变化,为区域主要含水层之一。
④、奥陶系石灰岩溶裂隙含水层:区域西部广泛出露且为地下水补给区,本含水层含水丰富,水质好,为区域主要含水层。
4、区域隔水层
隔水层有本溪组铝土质泥岩或铝土岩,2号煤层底板至K2灰岩之间的粉砂岩、泥岩等;山西组顶界以上由泥岩、粉砂岩等组成。
5、地下水的补给、径流、排泄 ①、碳酸盐岩类岩溶裂隙水
寒武、奥陶系灰岩在泉域西南部大面积出露,出露面积约,形成补给区,大气降水入渗是泉水主要补给来源。其次为变质岩裂隙水侧向补给,在东部边缘局部有碎屑岩裂隙水的侧向补给。在无陷落柱或构造导通的情况下,一般与上层水无水力联系。泉域地下水流向主要受地质构造的控制,总体自南向北流。
排泄出口主要为洪山泉,其次是潜入晋中盆地和东南部碎屑岩,再就是泉域内深井的开采。
②、碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水和碎屑岩类裂隙水 石炭、二叠系地层由于具有含水层、隔水层相间成层的特点,大气降水及地表水对地下水补给不畅,特别是深部裂隙不发育,又有多层泥岩的隔水,因此接受大气降水及地表水补给的碎屑岩裂隙水及间夹岩溶裂隙水大部分受地形控制,在切割较深处以下降泉的形式排泄出地表,其特点是径流途径短,无统一水位。风化带裂隙水由高处向低处径流,
往往以泉水的形式排泄或形成地表水。层间裂隙水接受补给后,一般沿岩层倾斜方向向深部径流,侧向排泄,生产矿井的井下排水是其主要排泄途径。在无构造联通的情况下,一般与上下含水层无直接水力联系或联系微弱。
③、松散岩类孔隙水
主要接受河水、大气降水通过空隙、裂隙垂直补给及河谷两侧的基岩地下水侧向补给,接受补给后沿沟谷向下游运移或补给下伏基岩,局部形成泉水排泄地表,与地表水关系密切。
另外,人工开采也是其主要排泄途径之一。 (二)井田水文地质 1、井田地表水及河流
大气降水是一切矿井充水的最终水源,无论是地表水或地下水都直接或间接地来自于大气降水的补给。
本区属性气候,干旱少雨,年降水集中在7、8、9三个月份,蒸发量大于降水量2倍,大气降水可通过松散堆积物孔隙与基岩裂隙下渗,补给第四系松散岩类孔隙含水层、二叠系砂岩裂隙含水层,并通过区外出露的石炭系太原组地层侧向补给太原组岩溶裂隙含水层,从而使得矿井涌水量随着降水量呈动态变化。所以,大气降水为矿井开采的间接充
水水源。
井田地表河流主要为井田西南侧的王和河(后沟河),由北东向南西贯穿井田,平时为溪流或干枯,在雨季流量增大,王陶河在古寨与王凤河汇成龙凤河,为季节性河流,井田南部为近东西向的下城艾河,西流汇入王陶河。矿井工业场地附近最高洪水位线标高,主斜井井口标高,副斜井井口标高,行人斜井井口标高,回风立井井口标高,一般情况下,地表水对矿井工业场地无影响。但矿方必须要保持井口及工业广场排水畅通,必要时筑防洪坝,以备不测,确保矿井安全。
井田西南侧王和河(后沟河)河谷地段为各煤层隐伏露头或浅埋藏区,在河谷地段第四系孔隙水接受王和河(后沟河)河水渗漏补给后,下渗补给山西组和太原组含水层,在单斜构造影响下,各含水层水顺岩层倾斜方向运移进入矿井,并通过导水构造以及采动导水裂隙对矿井产生充水影响。王和河(后沟河)构成井田西南侧定水头补给边界,是矿井间接但主要的充水水源。尤其在雨季王陶河常有洪流出现,补给源充沛,可能导致矿井涌水量增大。同时井田西南部煤系地层接受王和河(后沟河)水补给出现富水地段,开拓过程中易在局部出现较大的顶板淋水或裂隙出水等现象,影响矿井正常采掘。因此,王陶河水会对井田西南部开采产生较大
影响,应引起矿方的高度重视,建议煤矿做好河道的防渗工作,并在各煤层露头处留设防隔水煤柱。
2、井田含水层
井田的含水层自上而下有: ①、第四系砂砾层孔隙潜水含水层
该含水层以第四系全新统(Q4)为主,分布在井田西北部河谷地带,岩性为灰白色砂质粘土、亚粘土砂砾层及砾石层,厚度变化大,层位不稳,依地形而异,该层渗水性含水性均好,由于受大气降水和地表水补给条件好,但埋藏浅厚度薄,不易形成强含水层,因此,属弱富水性孔隙潜水含水层。
第四系中更新统(Q2),岩性为红色粘土、亚粘土,分布在山顶及山坡地带,基本为透水的不含水层。
②、上石盒子组底部(K10砂岩)裂隙含水层 砂岩含水层较稳定,多呈透镜体,岩性为黄绿色,浅灰绿色中-细粒厚层状石英长石砂岩,埋藏浅时,风化裂隙及节理发育,局部含小砾。钻进消耗量达h,一般钻进消耗量在h以下,泉水流量s,因此,该层为较弱裂隙含水层。
③、下石盒子组(K9、K8)砂岩裂隙含水层
砂岩含水层位于1号、2号煤层以上,K8为煤层直接充
水含水层,岩性为灰白色、灰绿色、黄绿色厚层状石英长石砂岩,多为钙质胶结,裂隙稍发育,钻进消耗量在h以下,一般在-h之间,因此,西部中段受王陶河补给出现富水地段,因此,含水层为较弱—中等裂隙含水层。
④、太原组石灰岩(K4、K3、K2)岩溶裂隙含水层 K4石灰岩为7号煤直接充水含水层,厚度,岩性为深灰色,致密、块状,裂隙较发育。K3石灰岩为8号煤直接顶板,厚度,裂隙较发育,随埋深增加裂隙逐渐不发育。K2石灰岩为9+10号煤层直接充水含水层,也是太原组的主要含水层,岩性为深灰色,致密、坚硬、性脆石灰岩,一般含有燧石层及透镜体。厚平均厚,局部较发育,钻进消耗量一般在h以下,区内未出现泉水出露。根据ZK-7号钻孔抽水试验结果:单位涌水量 L/,水位标高,属弱富水性裂隙含水层。
⑤、中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水层
奥陶系峰峰组岩溶裂隙含水层是煤系地层下伏的含水层,井田内上段厚左右,岩性为质纯、致密、性脆,上部裂隙发育或较发育多层,但厚度多在1-2m之间,下部岩层多为完整,裂隙不发育,下段为泥灰岩夹石膏层,可见有角砾状石灰岩,棱角状灰岩碎块被泥灰岩胶结,厚,钻进时冲洗液消耗量一般在h以下,为相对隔水层。由于靠近地下水分水岭,
属于以弱—中等富水性岩溶裂隙含水层。
上、下马家沟组为奥灰主要含水层、岩性以石灰岩为主,裂隙发育,上、下马家沟组为奥灰主要含水层,岩性以石灰岩为主,裂隙发育,据本井田内2009年4月11日-2009年8月14日由山西晋煤地质基础勘察工程公司第三工程处施工的井深,终孔层位O2x,静止水位9m,水位降深,涌水量18m3/h,单位涌水量,水位标高928m,属中等富水性岩溶裂隙含水层。现为煤矿主要用水水源。 3、主要隔水层
11号煤至O2含水层之间隔水层,由铝土泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩等致密岩层组成,11号煤层距奥灰顶面(O2) m,平均,其间的石英砂岩、致密、坚硬,裂隙不发育, 具有良好的隔水性能,在无断裂贯通情况下垂直方向上11号煤以上含水层与O2含水层不发生水力联系。
峰峰组下段泥灰岩石膏层隔水层,石膏层厚度,深灰色、灰白色,以深灰色块状石膏为主,含不规则纤维状石膏, 局部为角砾状,多与泥灰岩交织在一起,岩芯较完整,为相对隔水层。
2号煤至K4石灰岩之间隔水层,由致密的粉砂岩、泥岩组成,一般厚,具有良好的隔水性能,在无断裂及陷落柱
贯通情况下,垂直方向使2号煤经上含水层与K2含水层不发生水力联系。
2号煤以上各砂岩含水层,由于其间存在厚度较大的粉砂岩、泥岩,且各砂岩含水性又不强,因此,垂直方向2号煤以上各砂岩含水层不发生水力联系。
三、矿井充水条件和充水因素 (一)充水条件
矿井充水条件是指矿井充水水源、矿井充水通道和矿井充水强度。在分析矿井充水因素之前应该首先计算导水裂缝带发育高度。导水裂缝带发育高度之内的含水层水都将通过采动裂隙进入井下。
1、充水水源
矿井充水水源包括大气降水水源、地表水源、地下水水源(孔隙含水层水源、裂隙含水层水源和岩溶含水层水源)和老空区水源。
①、大气降水对矿井充水的影响
梗阳煤矿3年内主要开采区域是6号煤层的61采区(为首采采区)及3号煤层的31采区。依据地质报告3号煤平均埋深约为305m,松散层最大厚度约16m,煤层厚度,
平均。计算的3号煤层最大导水裂缝带发育高度约为,顶部保护层厚度按照煤层厚度6倍计算,约为,3号煤顶板基岩厚度(2m)远远大于安全开采覆岩厚度29m。在雨季通过导水裂缝渗入的水少,只是通过井巷上部表层渗入补给含水层进入矿井。
根据沁源县气象台1951年以来观测记录,多年平均降水量666mm,降雨量最小为(1986),最大为869mm(1967年),降雨量多集中在每年的6~9月份。
②、地表水体对矿井充水的影响
井田西南侧王和河(后沟河)河谷地段为各煤层隐伏露头或浅埋藏区,在河谷地段第四系孔隙水接受王和河(后沟河)河水渗漏补给后,下渗补给山西组和太原组含水层,在单斜构造影响下,各含水层水顺岩层倾斜方向运移进入矿井,并通过导水构造以及采动导水裂隙对矿井产生充水影响。王和河(后沟河)构成井田西南侧定水头补给边界,是矿井间接但主要的充水水源。尤其在雨季王陶河常有洪流出现,补给源充沛,可能导致矿井涌水量增大。同时井田西南部煤系地层接受王和河(后沟河)水补给出现富水地段,开拓过程中易在局部出现较大的顶板淋水或裂隙出水等现象,影响矿井正常采掘。因此,王和河(后沟河)河水会对井田西南部开采产生较大影响,应引起矿方的高度重视,建议煤矿做好
河道的防渗工作,并在各煤层露头处留设防隔水煤柱。
现该矿井口有四个,为主斜井、副斜井、行人斜井和回风立井,其井口标高分别为、、、,均高于当地历年最高洪水位(历年最高洪水位标高),讯期不会出现洪水从井口灌入现象。
③、地下水源对矿井充水的影响 1)、第四系冲积层孔隙水含水层
该含水层以第四系全新统(Q4)为主,分布在井田西北部河谷地带,岩性为灰白色砂质粘土、亚粘土砂砾层及砾石层,厚度变化大,层位不稳,依地形而异,该层渗水性含水性均好,由于受大气降水和地表水补给条件好,但埋藏浅厚度薄,不易形成强含水层,因此,属弱富水性孔隙潜水含水层。由于3号煤层埋藏相对较深,煤层开采未影响到孔隙含水层与其他含水层的水力联系,因此对矿井生产影响较小,只是影响北西部有3号煤层露头的浅部煤层。 2)、含煤地层砂岩裂隙水
计算的3号煤的导水裂缝带发育高度约为,在此范围内沉积有K8、K9砂岩,即K8、K9 砂岩是3号煤开采的直接充水水源。K8砂岩在井田西部,埋藏浅,风化裂隙发育,大气降水为主要充水水源,在后沟河河谷,河水及潜水将补给含
水层,成为矿井开采的主要充水水源,通过开采导水裂缝带与上覆砂岩体发生水力联系及河谷潜水发生水力联系,而对矿井开采产生影响。
6号煤层顶板直接充水含水层为K7砂岩,平均厚度,计算的6号煤的导水裂缝带发育高度约为,以顶板岩性细粒砂岩为主,富水性弱,主要表现为局部顶板淋滤水,6号煤层距3号煤层最大间距 m,导水裂隙可达到3号煤层,因此, 3号煤层开采后所形成的采空区积水对6号煤层开采有一定的影响,在开采6号煤层时应加强探放水,防止事故发生。
3)、下组煤层底板奥陶系岩溶水间接充水
据井田水文地质条件分析,奥灰岩溶水位标高在928m。9+10号煤层底板标高950-1550m,10
下煤层起止标高
1020-10m,11号煤层起止标高940-1530m,各煤层底板标高均高于奥灰水位,不存在带压开采,发生底板奥陶系岩溶水突水的可能性较小。
需要说明的是,井田内隐伏断裂构造破碎带有可能形成奥灰岩溶水的导水通道。开采过程中必须注意构造变化,如发现有断层和陷落柱等构造现象,要认真观测其是否有导水性,并留足保安煤柱,防范底板奥灰水害事故发生。
4)、老空区积水对矿井充水的影响
老空区是指采空区、老窑、报废井巷的总称。根据调查,井田内存在3、6号、9+10号煤层采空区,且有不同程度的积水,积水量分别为3#煤1处,积水量3708m3;6#煤3处,积水量229m3;9+10#煤层6处,积水量25822m3;除3#煤采空区在王和断层以南外,其余均在王和断层以北,对现生产区域影响不大。
采空区积水估算采用公式: 式中:Q——采空区积水量(m3) S——采空积水区投影面积(m2) α——煤层倾角(煤层倾角按5。计)
M——采高或煤层厚度(m)(本次计算6号煤层按平均厚度的计;9+10号煤层厚度按计)
K——充水系数(介于之间,本次属老窑积水,取小值)
3号煤层采空积水区调查,本煤层中没有积水区分布,但在井田西南部存在上覆3煤层积水区1处,积水量3708m3。
5)、周边矿井积水情况
与本井田相邻的只有井田西南的贾郭煤矿,贾郭煤矿开采1、2、3号煤层,其整合前的原山西新业煤业与本井田相邻,对本井田开采有影响的周边积水为新业煤业1、3号采空积水。1号煤层积水量约41000m3,3号煤层积水量约28000m3。因此本井田开采靠近时,要引起矿方注意,加强探放水工作,防止事故发生。
(二)矿井充水通道
在煤层开采过程中,主要充水通道有:巷道直接充水通道、回采时的采动破坏裂隙通道、底板裂隙充水通道、集中导水通道(断裂构造、岩溶陷落柱、封闭不良的钻孔、岩溶塌陷)。
1、巷道直接充水通道
本井田巷道掘进过程中揭露有岩层、煤层,煤层在大多数情况下是隔水的。目前开采的6号煤层是沿煤层掘进,直接含水层为二叠系山西组碎屑岩裂隙含水层。目前矿井涌水量不大。
未来五年开采9+10号煤层时,大巷一般选择在富水性较弱的砂岩中掘进,而且经过锚喷支护后充水很小。9+10号煤层的直接顶板为K2石灰岩,由于K2石灰岩含水层为弱富水性,因此受岩溶水影响较小。
2、回采时的采动破坏裂隙通道
矿井采用斜井开拓方式,采空区采用全部垮落法充填,由于采煤造成的岩层或地面塌陷,破坏了煤层顶板的稳定性,形成采动裂隙通道,使地下水及地表水进入矿井。井田北西部边界附近沟谷地段各煤层均被剥蚀,煤层埋藏较浅。导水裂缝带高度可达基岩风化带含水层甚至达到地表,大气降水、地表水可通过松散层、基岩风化带从导水裂缝带渗入井下,对矿井产生充水影响。
3、6、10下、11号煤层顶板为泥岩、细粒砂岩、粉砂岩,岩石强度属中硬顶板;9+10号煤层顶板为石灰岩,岩石强度属坚硬顶板。3号煤层最大厚度,6号煤层最大厚度,9+10号煤层最大厚度,10下号煤层最大厚度,11号煤层最大厚度,一次性采全高,顶板管理方式采用全部垮落法,现根据《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》(MT/T1091-2008)附录D对3、6、10下、11号煤层导水裂缝带(含冒落带)最大高度(m)计算公式如下:
100MHf5.13.3n3.8 (公式一)
9+10号煤层导水裂缝带(含冒落带)最大高度(m)计算公式如下:
(公式二)
式中:Hf—导水裂缝带最大高度
M—煤层采厚 n—煤分层数(取1)
采用上述两个计算公式顶板导水裂缝带最大高度分别为:3号煤层为, 6(6上+6)号煤层为(详见附表)。
导水裂缝带(含冒落带)最大高度计算表
煤层厚度 时代 (m) 煤层号 最小-最大 平均 山西组 3 煤层间距 导水裂缝带最大高度(包括冒落带)(m) (m) 最小-最大 公式一 平均 公式二 6上 太原组 下 (6上+6) (按综采厚度计算) (按综采厚度计算) 附表
根据《煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准》(MT/T1091-2008)附录D公式Hc=(3-4)M分别计算出3号煤层的冒落带高度-,6号煤层的冒落带高度- m,9+10号煤层的冒落带高度-,10下号煤层的冒落带高度- m,11号煤层的冒落带高度- m。
10下与9+10号煤的层间距在之间, 10下号煤层的冒落带均已完全进入9+10号煤的范围内。
11号煤与10下、9+10号煤的层间距分别在和之间,11号煤层的冒落带均已完全进入9+10、10下号煤的范围内。
9+10、10下、11号煤层属于近距离煤层群,根据“三下”采煤规程,当上、下煤层距离较近时,上、下煤层开采形成的冒落带、导水裂缝带范围可能重叠一部分,重叠的范围和程度取决于上、下煤层的层间距。
从以上对比分析结果,依据“三下”采煤规程,在计算开采10下号煤层形成的导水裂缝带高度时,采用9+10、10
下号煤层的综合开采厚度计算;在计算开采
11号煤层形成
的导水裂缝带高度时,采用9+10、10下、11号煤层的综
合开采厚度计算。
依据“三下”采煤规程:上、下煤层的综合开采厚度可按以下公式计算:
h12Mz12M2M1y (公式一)
2式中:Mz1-2 —综合开采厚度(m);
M1 —上层煤开采厚度(m); M2 —下层煤开采厚度(m); h1-2 —上、下煤层间距(m); y2 —下层煤的冒高与采厚之比。
10下号煤层及11号煤层综合开采厚度计算结果见附表。
10下号煤层综合开采厚度计算表
9+10号煤层厚度 (m) 10下号煤层厚度 (m) 10下号煤层冒落带 (m) 距9+10 号煤层 (m) 10下号煤冒高与采厚之比 综合开采厚度 (m) 附表
11号煤层综合开采厚度计算表
附表
9+10号煤层厚度 (m) 10下号煤层厚度 (m) 11号煤层厚度 (m) 11号煤层冒落带 (m) 距10下 号煤层 (m) 距9+10 号煤层 (m) 综合开采厚度 (m) 根据上述煤层综合开采厚度计算结果代入导水裂缝带高度计算公式,计算并分析10下、11号煤层导水裂缝带发育高度及其导通情况。
3号煤层属不稳定零星可采煤层(王和南断层以南),本矿开采3号煤层后,导水裂缝带最大高度为,可沟通上覆二叠系K7砂岩裂隙含水层及2号煤层采空区,使其成为3号煤层矿井的充水水源。此外井田南西部为3号煤层隐伏露头或埋藏浅部,导水裂缝带高度可达基岩风化带含水层甚至达到地表,大气降水、后沟河水可通过松散层、基岩风化带从导水裂缝带溃入井下,对矿井生产构成透水威胁。
6号煤层属稳定大部可采煤层(王和南断层以南),本矿开采6号煤层后,导水裂缝带最大高度为,6号煤层距3号煤层最大间距 m,可沟通上覆二叠系K7砂岩裂隙含水层及3号煤层采空区积水,使其成为6号煤层矿井的充水水源。此外井田南西部为6号煤层隐伏露头或埋藏浅部,导水裂缝带高度可达基岩风化带含水层甚至达到地表,大气降水、后
沟河水可通过松散层、基岩风化带从导水裂缝带溃入井下,对矿井生产构成透水威胁。
9+10号煤层属全区可采煤层,本矿开采9+10号煤层后,导水裂缝带最大高度为,6号煤层距9+10号煤层最小间距 m,最大间距 m,考虑6号煤层开采底板破坏深度与导水裂缝带的叠加,可沟通煤层之上的太原组K2、K3、K4灰岩含水层及局部可导通6号煤层采空区积水,正常情况下导水裂缝带达不到K7砂岩含水层及3号煤层,故开采9+10号煤层形成的顶板导水裂隙可以沟通上部太原组K2、K3、K4灰岩含水层,使其成为9+10号煤层矿井的充水水源。此外井田南西部为9+10号煤层隐伏露头或埋藏浅部,导水裂缝带高度可达基岩风化带含水层甚至达到地表,大气降水、后沟河水可通过松散层、基岩风化带从导水裂缝带溃入井下,对矿井生产构成透水威胁。
10下号煤层属大部可采煤层,本矿开采10下号煤层后,导水裂缝带最大高度为,10下号煤层距9+10号煤层最小间距 m,最大间距,可沟通煤层之上的太原组K2、K3、K4灰岩含水层及9+10号煤层,正常情况下导水裂缝带达不到6号煤层,故开采10
下号煤层形成的顶板导水裂隙可以沟通
上部太原组K2、K3、K4灰岩含水层以及9+10号煤层开采后形成的采空区积水,从而对10
下号煤层开采构成透水威
胁。此外井田西部为煤层隐伏露头或埋藏浅部,导水裂缝带高度可达基岩风化带含水层甚至达到地表,大气降水、后沟河河水可通过松散层、基岩风化带从导水裂缝带溃入井下,对矿井生产构成透水威胁。
11号煤层属大部可采煤层,本矿开采11号煤层后,导水裂缝带最大高度为,可沟通煤层之上的太原组K2、K3、K4灰岩含水层及9+10号、10下煤层,局部可导通6号煤层采空区积水,故开采11号煤层形成的顶板导水裂隙可以沟通上部太原组K2、K3、K4灰岩含水层以及9+10、6号煤层开采后形成的采空区积水,从而对11号煤层开采构成透水威胁。此外井田西部为煤层隐伏露头或埋藏浅部,导水裂缝带高度可达基岩风化带含水层甚至达到地表,大气降水、后沟河河水可通过松散层、基岩风化带从导水裂缝带溃入井下,对矿井生产构成透水威胁。
从以上分析得出,井田内各开采煤层计算的导水裂缝带高度大于上覆煤层之间的距离。考虑基岩风化带发育深度的影响及采动顶板导水裂缝带沟通,在沟谷地段易受地表洪流入渗影响,大气降水及地表水会成为矿井充水水源;其它地段在正常情况下大气降水和地表水一般不会直接成为矿坑充水水源。但是当煤层充分采动后,采动导水裂缝高度部分能达到地表,地表水会沿这些裂缝带渗入井下,增加井下工
作面的排水量,给矿井的安全生产带来威胁,特别是在井田内沟谷煤层埋藏较浅处,地表水可间接增大矿井涌水量。
3、底板裂隙充水通道
在矿井开采过程中,会随着工作面的推进,采煤工作面底板任一断面上都要经历采前支撑压力面压缩,采后悬顶减压而膨胀,以及后期顶板冒落后压实再受压的过程,而产生“下三带(底板导水破坏带、完整岩层带和承压水原始导升带)”。在底板导水破坏带内由于采动矿压作用,底板岩层连续性遭到破坏,在天然条件下已经临近突水状态时,该带存在对底板突水影响很大,在这种情况下,矿压破坏带是底板突水的诱发因素。
4、集中导水通道
集中导水通道是一种与矿压作用基本无关的通道,主要包括导水陷落柱、导水断层、封闭不良的钻孔及岩溶塌陷
①、导水陷落柱
导水陷落柱已将含水层导至采掘工作面附近,甚至高于煤层位置于,所以当工作面揭露或接近以及探水孔揭露或接近时,不采取安全措施,突水是事可避免的。
井田内发育有陷落柱2个,其中地面三维地震解释陷落柱1个,但其水力性质不明确,事实上陷落柱柱体有的可能
导水,有的可能阻水,但陷落柱四周或局部由于受塌陷作用影响形成较为密集的次生裂隙带,从而沟通多层含水层组之间的水力联系。陷落柱充水通道具有隐蔽性和难以探知性,陷落柱的形成原因决定了其具有点状导水构造的特点,也正是由于此原因,决定了陷落柱突水具有突发性和难以防范性。陷落柱是否含水取决于陷落柱发育高度内,围岩地层的含水性,如围岩的砂岩裂隙水、太原组灰岩岩溶裂隙水是否渗入,对其存在补给关系,并相互间发生水力联系。在实际生产过程中,巷道过X1陷落柱时,未发现有涌水情况。
要注意隐伏的陷落柱构成煤层底板与灰岩岩溶裂隙水联系,防治陷落柱水害的发生。
②、导水断层
导水断层是引发矿井水害最多的一种涌水通道。大部分矿进出水点出现在断裂带及其附近。
井田内共发育断层26条断层,其中大的断层构造有6条(落差80-350 m),中等断层构造有4条(落差20-30 m),其余为小的断层构造。
王和正断层(F7)为一导水断层,轨道暗斜井和运输暗斜井揭露王和断层前涌水量约h,随着王和断层的逐步揭露,巷道顶板淋头水逐渐增大,最后稳定至约h。轨道暗斜井揭
露F8断层时,巷道顶板开始出现淋水现象,涌水量约h。未发现其余断层有导水现象。根据实际开采及物探勘探结果,发现井田内构造有一定的导水性,对局部开采有一定影响。故矿方必须加强探放水工作,对构造发育地段预留足够的煤(岩)柱,确保安全生产。
③、封闭不良的钻孔
经统计,井田内各期勘探钻孔28个,有10个钻孔全部揭露奥陶系峰峰组灰岩下10 m以下。矿井在采掘过程中如遇到封孔不良的钻孔时有可能将太原组灰岩含水层内的水导入工作面。由于封闭不良的钻孔,一般对矿井产生的突水量在200-300m3/h,随着突水的发生,钻孔附近的煤层顶板基岩将会坍塌,以及周围岩石裂隙、采动的破坏的存在,即突水通道的面积会渐增大,实际单孔突水量大于一般突水量。因此,在接近钻孔时无论钻孔是否封堵符合要求,都必须在留设30m以上保安煤柱的前提下进行探测,使用钻探与坑透(物探)相结合的办法,确定钻孔是否导水。如经探测钻孔有导水现象必须将钻孔封堵,封堵时使用注浆封堵的办法。
今后在钻孔封闭时要详细记录封孔段岩性、水文地质特征、封孔段起止深度,封孔材料,封孔方法,材料用量,封孔质量评价等。
④、岩溶塌陷
岩溶塌陷是一种隐伏岩洞的岩土体盖层人为因素(主要是矿井排水)作用下引起的地面向下塌陷的作用和现象。可将地表水或其他水体引入矿井创造涌水通道。目前该矿未发现有岩溶塌陷现象。
(三)矿井充水强度
1、矿井初始突水以静储量为主
一般情况下,矿井突水往往初始突水量大,但随着矿井疏干排水及时间的延长,突水量一般会出现逐渐衰减,数日或数月趋于稳定。但由于突水点含水层富水性及其补给条件的不同,以至构造条件上的差异,其衰减时间及其幅值也不尽相同。
矿井充水强度分类指标按表进行分类。
矿井充水强度分类表
附表
矿井充水强度 分类依据 弱 矿井涌水量(m3/min) 〈2 中等 2-5 强 5-15 极强 〉15 富水系数(m3/t) 〈2 2-5 5-10 〉10 四、矿井涌水量及排水系统
(一)目前矿井正常涌水量为
9m3/h,最大涌水量
15m3/h,其主要涌水水源来自行人斜井上部老空水和回风立井井壁裂隙水、6103运输巷局部底板水及井下生产用水。
(二)主要排水系统 1、水仓
在副斜井底设有水仓,其水仓容积17m3,安有MD85—46*6型离心泵3台,单台流量85m3/h,扬程45m,铺有3趟133mm的排水管,总排水能力240m3/h,通过副斜井排水管路排至地面。
2、轨道暗斜井
轨道暗斜井水仓设在轨道暗斜井底,其水仓容积1763m3,安有MD85—46*4型离心泵3台,单台流量85m3/h,扬程45m,铺有3趟133mm的排水管,将水通过排水管路排至水仓。
五、矿井水害防治方案
根据水文地质调查报告和水患补充调查报告及隐蔽致灾因素普查报告,主要采取以下水害防治措施: (一) 成立矿井水害防治领导组织机构 1、 水害防治领导小组 组 长:刘宏学
副组长:焉波、司永、张风满、王君宝、山峰
成 员:高贵生、刘清良、来守国、张庆生、王光辉、蒋兴龙、陈龙珣、史晓洲、姬传朋、冯俊义、王润平、刘节令、李建兵、田满意
2、 水害防治领导小组职责
组长:负责煤矿水害防治措施的组织实施,保证防治水工作所需人力、财力、和物力的投入;
副组长:
负责对煤矿水害防治措施的落实情况实施监督检查; 负责收集相关水害防治资料,制定水害防治措施; 负责安排井下水害防治工作的具体落实;
负责协助矿长进行水害防治措施的实施以及井下防排水系统机电设备的安装、检修及维护工作,保证设备正常运转;
负责对煤矿水害防治措施 具体落实;
成员:
负责地面防治水工作;
负责掘进防治水安全,严格按通知单进行组织施工。
负责领导探放队按照设计进行探放水工作,同时做记录和汇报工作。
(二)矿井水害类型及防治措施 1、断层、陷落柱
①、在断层两侧及陷落柱周边严格按照《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》留设断层、陷落柱等安全保护煤柱,严禁开采防隔水煤柱等。
②、用物探或钻探的办法探查陷落柱的位置及导水性。 ③、在井下进行注浆充填加固。 2、地表水害及防治措施
井田西南侧后沟河河谷地段为各煤层隐伏露头或浅埋藏区,煤矿应对煤层、含水层露头分布范围内的主要河道,采用铺底硬化的防渗措施加以治理。减少河水的入渗量,认真做好地表河流的防渗漏工程。同时定期巡查井田内小窑井口的密闭情况,发现毁坏及时采取措施重新构筑。对采空形成的地表裂缝及时填埋。每年雨季前组织调查地表塌陷、地面采空区裂缝,并组织人员及时回填,确保顺利行洪泄洪。
3、顶板涌水及防治措施
矿井顶板涌水的充水水源主要为下石盒子组和山西组
砂岩裂隙水、太原组灰岩裂隙水,这些含水层水沿着构造裂隙及回采放顶冒落裂隙带直接向矿井充水,但是其总体富水性一般较弱,局部较强,矿井以排水为主,易于防治。
根据矿井涌水量预测,达产时矿井涌水量中等,对矿井开采有一定的影响。煤矿应加快主排水系统建设,按矿井设计要求合理配置排水系统,并加强日常管理和维护,保证矿井的正常排水。
4、各煤层底板奥灰水及防治措施
本矿井各煤层为不带压开采,正常情况下不会发生底板突水,但井田内隐伏断裂构造破碎带有可能形成奥灰岩溶水的导水通道。因此在采掘时应采取如下防治水措施:
①、在工作面采掘前采用井下物探、钻探等方法,加强对断层、陷落柱及其导水性的探测工作,在超前物探出现低阻异常时,在分析具体水文地质条件的基础上制定针对性措施进行验证。对探明的导水构造或陷落柱注浆封堵或合理留设防水隔离煤柱。
②、加快主排水系统建设,完善、维护临时排水系统及掘进工作面排水系统,确保能正常使用。
5、采空区积水及防治措施
加强井田内采空区、矿井周边老空积水、积气及小窑调
查工作,及时分析采空积水动态变化情况,应定期与周边煤矿交换采掘工程平面图及充水性图,及时了解周边采空区积水情况,查明边界保护煤柱完整情况,防止相邻采空积水涌入。巷道掘进接近采空区及相邻煤矿时,严格执行“物探先行、钻探验证、化探跟进”和“有疑必探”的探放水原则,严格落实和强化探放水现场管理。结合矿井实际情况,科学合理地编制探放水设计,积极采取物探与钻探相结合的手段重点对采空积水、顶底板富水区、断层及陷落柱进行超前探测,并及时对物探成果资料进行综合分析,对物探异常区进行加密钻探验证。
6、钻孔水害及防治措施
地面勘探施工的地质孔和水文孔共计28个,如果封孔质量不合格,且过含水层,就会成为导水通过。当采掘工作面接近或揭露钻孔,容易造成突水事故。因此钻孔水害防治措施主要有:
①、确定钻孔在采掘工作面的位置,核实钻孔的封孔质量。
②、采用物探手段,探测钻孔封闭情况。
③、在掘进和回采靠近或离开钻孔一段距离后,应观察记录掘进头和工作面异常变化,发现异常时,应分析原因,
及时处置,防止透(突)水事故的发生。 (三)、 探放水安全技术措施 1、探放水原则
采掘工作必须按照贵州省的探放水原则,坚持执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则,巷道掘进时,必须探水。 2、探放水注意事项
①、安装钻机探水前,要遵守下列规定:
1)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。
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。 3)在打钻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,如发现孔内显着变软,沿钻杆向外流水等透空征兆时,应立即停钻,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,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。这时可停止放水,继续进行掘进工作。 (四)、雨季“三防”措施 1、雨季“三防”工作目标 ①、 防止洪水灌入井下;
②、 搞好煤矿地面建筑、设施的保护,防止山体滑坡和雷电对地面建筑、设施造成的破坏、防止雷电串入井下; ③、 加强井下矿井涌水量的观测,合理设置配备排水设备防止淹井;加强井上下的通讯联络,当地面雨量大和井下涌水量大时要及时通知井下工作人员及时升井,防止井下水灾事故的发生。
2、雨季“三防”领导小组 组 长:刘宏学
副组长:焉波、司永、张风满、王君宝、山峰
成 员:高贵生、刘清良、来守国、张庆生、王光辉、蒋兴龙、陈龙珣、史晓洲、姬传朋、冯俊义、王润平、刘节令、李建兵、田满意
3、雨季“三防”工作准备
①、查地面的排水通道,对不畅通的水沟进行一次彻底的清理,尤其是要把井口周围的防洪设施准备到位。 ②、检查并设好避雷器和绝缘道板,防止地面建筑和设施遭到雷击,防止雷电进入井下。
③、检查靠近山坡的地面建筑的山体及护坡,对有危险的必须进行处理。
④、对矿井地面房屋防水工作进行一次彻底的检查和处理,特别是配电室要严防漏雨。
⑤、对井下排水管路、水泵、电动机进行一次彻底的检查,按防排水的要求设置水泵及管路,保证矿井正常排水。 ⑥、对井上下通讯设施进行一次检查,保证通讯畅通。 ⑦、做好防洪抢险的物质储备。 4、安全措施
①、发生强降雨时禁止工人入井,在井下有工人工作时要及时通知跟班矿长指挥撤离升井。
②、雨季井下涌水量大时,井下要配备2名水泵司机,情况紧急时要撤人断电处理。
③、 安排好防汛值班,强降雨天要加强汛情巡查,有情况时要立即报告,雨季三防指挥部要根据具体情况采取措施进行抢险工作。 5、井下防排水措施:
①、当水患不严重时,及时安设排水设备,若排水设备不能及时供应可利用其它管路做排水管路.
②、当水对矿井泵房有威胁时,应有矿长下达命令撤出井下人员及设备。
③、当有瓦斯从涌水点涌出时,要采取相应排放和防治瓦斯、二氧化碳措施,如设置探头、加强通风等。 6、现场水灾应急处理措施
①、水害发生后现场人员必须立即组织撤离,同时及时向矿调度室汇报,说明出水地点、类型,由调度室下达撤人升井命令,并负责通知可能影响范围内的各工种作业人员; ②、人员撤离必须由带班矿长、组长清点人数,带队升井后报调度室。需要撤人的范围,由抢险排水指挥部根据水害地点、类型最后决定,除重要岗位工及抢险排水指挥部决定留设的人员外,其他人员全部升井;
③、各重要岗位工作人员、井底泵房、井下变电所及其它抢险排水指挥部指定岗位工作人员必须坚守岗位,保证设备正常运转,没有调度室的命令不得擅自离岗;
④、安检员负责井下各需要撤人工作地点人员撤离情况的督促检查,保证人员全部安全撤离;
⑤、灯房、调度室、井口检身房负责下井人员、升井人员的统计,并每半小时向调度室汇报一次。各工区值班人员将当班出勤及工作地点人员分布情况书面汇报调度室。 六、避灾路线 (一)一采区避灾路线
1、6102工作面回风巷(运输巷)→集中运输巷→运输暗斜井(轨道暗斜井)→一水平大巷→行人斜井→地面 2、6103工作面→集中轨道巷→运输暗斜井(轨道暗斜井)→一水平大巷→行人斜井→地面
3、6104回风巷、运输巷→一采区轨道巷(一采区运输巷)→集中轨道巷(集中运输巷)→运输暗斜井(轨道暗斜井)→一水平大巷→行人斜井→地面 (二)二采区避灾路线
1、二采区轨道巷、二采区回风巷→二水平集中运输巷→运输暗斜井→一水平大巷→行人斜井→地面
2、二水平轨运联巷→二水平集中运输巷→运输暗斜井→一水平大巷→行人斜井→地面
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