煤矿巷道掘进探放水设计.doc
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1、*煤矿B502工作面回风顺槽探放水设计编 制 人:李审 核:崔 编制日期:二0一0年三月目 录第一章 探放水依据4第一节 依据4第二节 指导思想4第二章 井田概况5第一节 井田范围5第二节 地形地貌5第三节 地表水系5第四节 自然灾害 5第五节 水源 5第六节 现矿井开采情况6第七节 水文地质6第八节 地表水与地下水之间的联系7第九节 含水层之间的水力联系7第十节 火烧区7第十一节 充水因素分析8第三章 水害防治10第一节 地表与井下水源分析10第二节 井下水害防治10第三节 探水的条件11第四节 遇到需要探水的情况12第五节 探放水的范围及对象12第四章 探放水的目的12第五章 探放水前的工
2、作要求12第一节 安全防范措施12第二节 探水钻孔的技术参数13第三节 探水设备及排水设施14第六章 探放水巷道位置及方向15第一节探放水巷道位置及方向 15第二节 探放水施工的安全规定15第七章 探放水应注意的事项和安全技术措施16第一节 探水时应注意的事项和安全技术措施16第二节 放水时应注意的事项和安全技术措施16第八章 探放水的位置联系及避灾路线 17第一节 本矿电话薄17第二节 工作面探放水时避灾路线18第九章 水情汇报和灾害处理措施 18第一节 水情汇报制度及探放水管理机构18第二节 灾害处理措施19附图:1、探放水孔布置图 2、井上下对照图 3、避灾路线图4、巷道布置图5、排水系
3、统图6、水文地质剖面图7、学习考核签字表第一章:编制依据第一节 依据1、“煤矿安全生产法”“煤矿安全规程”“煤矿防治水条例”2、根据新疆地矿局第九地质大队2002年6月编制的*县*煤矿生产地质报告。本矿区火烧区实际情况说明。3、根据该矿的井田地理位置,并针对当年的井下煤层、岩层开采情况和矿区、矿井实际涌水现状等,做相应的防治水计划和安全治理措施。4、*煤矿2009年8月3日-10月30日在矿区的探放水情况。5、根据*煤矿自2009年9月2日-10月30日对河床的治理情况,杜绝了渗水水源,防止了河床水再沿着煤岩裂隙渗透到矿井。6、在河床附近据副斜井190米处有一个废斜井,10月29日河床改道前进
4、行观察该井水深30米,10月30日河床成功改道,11月3日观察该井已经干枯。7、在空压机房后有一个副斜井,井深120米,倾角25,一直以来都作为矿井井口的地面用水使用,10月30日河床改到以后,11月3日晚已经抽不出水。8、通过以上4-7说明矿井的水源为河床通过裂隙向矿井进行渗透,自河床改道以后,现已经将河床水彻底根除,*河水无法通过裂隙向矿井进行渗透,以前废井的存水已经无补充水源,只有通过井下的淋水和探水孔在向外泄水,在不久的时间内,废井内存水的干枯是必定的。第二节 指导思想1、严格落实“有疑必探、先探后掘、”的原则。2、为保障我矿安全生产和广大职工的人身财产安全,减少和防止水害事故发生,确
5、保本矿安全稳定和发展。第二章 井田概况第一节 井田范围矿区属新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州*县*镇管辖,位于*县城西南81km处,矿区东西宽1.4km,南北长0.84km。面积1.146km2。中心地理坐标:东经:862759;北纬:43 4641。第二节 地形地貌矿区位于天山北麓的中低山区,区内地形复杂,山势陡峻,切割强烈,*河近东西向横贯矿区南部,强烈切割岩层,形成深切割的*河河谷地貌特征。*河南为松树林带,沟北为陡峻的哈拉巴斯陶特力斯嘎山脊,沟底至山脊顶部坡角达30度以上,部分地段为陡崖,攀登困难。矿区最高处海拔1932m,最低处为*底,海拔1598m,绝对高差334m,相对高差一般为2
6、50m300m。第三节 地表水系*河发源于天山雪峰,呈东偏南约2530方向流经矿区南部,出矿区后,向东汇入呼图壁河,为常年性河流,河谷底是矿区的最低侵蚀基准面,在矿区两端狭窄,中部宽缓,呈VU字型谷,据呼图壁河水文站1994年在白杨河出口处观测计算资料,洪水期为6月、7月,月平均流量4.34m3s6.44m3s,最大洪水流量20m3s30m3s,枯水期为11月至次年4月,月平均流量为0.27m3s0.43m3s。可作为矿山生活用水及消防用水水源。第四节 主要自然灾害本矿井主要自然灾害为水灾、火灾、瓦斯、煤尘爆炸。第五节 水源水源:白杨河发源于天山北麓,靠融化雪水、大气降水、山区泉水补给,常年有
7、水,受季节影响,动态显著,年均迳流量在4.34-6.44m3/s之间,2001年8月雨季观测其流量达18.63m3/s,并对该河河水采样进行水质分析,其矿化度为176mg/L,总硬度为115.07。CaCO3.mg/L,PH=7.5,NH+4含量0,水质类型为HCO3.SO4-Ca.Mg.K.Na型水,各项指标均符合生活饮用水标准,为优质生活用水。第六节 现矿井开采情况1、矿井风井为立风井,采取中央并列式通风方式,主井担负运煤的任务,采用双轨道、双箕斗提升。副斜井担任行人、运料的作用,运输工具为人车、矿车。在井底设有主、副水仓和中央水泵房,其中主副水仓的容积为2200m3(设计为1350 m3
8、)并在主、副水仓进口处建有沉淀池,对入仓水流起到了过滤和沉淀的作用,并在井底安装了清仓绞车,以便在人工清仓时起到运输渣浆的作用。中央水泵房安装了三台型号为D155-30*7,功率为160KW,扬程为210米的多级离心泵水泵,并安装了液位传感器,排水管路直径为168mm,并安装了双道。2、*煤矿现已经依照新疆哈密设计院的初设规定对本矿井实施技术改造工程改造完毕。3、该矿设计年生产能力9万吨,开拓方式为斜井片盘开拓,井田东翼采煤首采水平为+1542+1533水平,首采B5煤层后退式回采,走向长壁综采放顶煤采煤法,目前技改工程已经全部完工,已试生产6个月,正在计划布置东翼二区段采煤面巷道,首采煤面探
9、放水已安全的施工完毕,现开始掘进二区段回风顺槽,为此计划对掘进巷道进行探放水,竭尽办法加强水量的预测预报、对比分析。使矿井处在安全状态,真正的做到放心采掘、安全采掘。第七节 水文地质(一)地形地貌特征矿区位于天山北麓中低山区,山体走向NWWSEE,呈带状分布,海拔标高+1598+1932.0m,相对高差250300m,主要由侏罗系砂岩、砾岩和煤系地层组成,山体北坡多被黄土覆盖,坡度150200,山南坡岩体裸露,地形坡度380450,大气降水易汇成水流向*河排泄。地势呈北高南低,西高东低。地形地貌条件对大气降水的垂直渗透补给不利。第八 地下水与地表水的水力联系据1994年我矿在*详查时对白杨河上
10、、下游断面探测了解:上游河谷断面宽210.0m,第四系厚15.0m,下游河谷宽250.0m,第四系厚17.0m。下游断面大于上游,经白杨河上、下游断面测流结果(1-3-2)表明,68月份地表水补给地下水,9月份后,第四系楹散岩类的孔隙已充满了地下水,此时地表水不再以潜流的方式补给地下水,而是以地表水的排泄补给地下水。据白杨河出口处流量与上游流量对比说明,不论河水与地下水在迳流途中如何转换,从整个水系资料分析,仍然是以地下水补给以地表水为主。水力联系极为密切。第九节 含水层(段)之间的水力联系第及-1、-2含水段的地下水受大气降水补给。第-3含水段的地下水是受地表水及南部区孔隙水的补给。二者中间
11、存在有83.75m厚的第-2隔水段。据ZK2孔分层静止水位观测,第-1含水段水位标高1656.30m。第-3含水段水位标高为1643.79m。二者差12.51m。说明两含水段没有水力联系。第十节 火烧区矿区为一向北北东向缓倾斜的单斜构造,走向96。从西向东流向的白杨河切割了西山窑组含煤地层。B4、B5、B6三层煤层在矿区内均有火烧,地表形成了23条1020m宽的砖红色烧变岩带。B5、B6两层煤层间距近,形成一条烧变岩带,因无工程控制,其火烧深度不详。B4煤层露头区是另一烧变岩带,根据废2井和废1井的资料,该煤层火烧倾向斜长70m左右,垂深16m,火烧水平在1610m附近。在准南煤田,煤层的火烧
12、深度与煤层厚度,地下水位关系较为密切,在同一地区,煤层厚度愈大,火烧深度相对较深,因此B5、B6煤层的火烧斜深不会大于B4煤层,推测火烧斜深在4050m之间,垂深约在1012m左右。鉴于本区煤层火烧深度不是很大,地层产状又较缓。形成的火烧带范围较小,其间的地下水储藏量较小,对矿井开发影响不是很大,尽管如此,矿井开发时,仍应充分重视,防止不可预见的积水突然溃入矿坑。第十一节 充水因素分析1、矿床充水因素分析根据矿床在工作区内分布的不同部位,以及工区水文地质条件,确认影响矿床的因素为岩性、构造、地貌、地表水、煤层直接接触的顶底板含水层,地表暂时性水流及降水。现分述如下:(1)岩性煤矿区内地层中的泥
13、岩、粉砂岩、煤不含水,中粗砂岩类岩石及卵砾石层为主要含水岩层。卵砾石在白杨河北岸直接盖于B6B8煤层顶底板的砂岩露头上。基本身含水较强,且受河水补给,对下伏煤系地层有直接充水的可能。砂岩类岩石坚硬,裂隙不甚发育,厚度一般较大的特点。受降水、地表水及孔隙潜水的补给。对煤层有直接充水作用。(2)构造矿区地层向北倾斜,产状平缓,为单斜构造,未见有断距大于20m断层,无构造充水因素。(3)地貌矿区煤层受河水及南部孔隙裂隙承压水的补给,因河流切割,B5以上煤层露于河床以上,仅受大气降水的渗透补给,情况较为简单。而B6B8煤层伏于河谷之下,受河水补给强烈。(4)地表水流白杨河在区内为顺层河,在区外围的上游
14、为正向河。不论是上游,还是区内,地表水流向都与地层呈顺层关系。对地下水补给极为有利。所以必须充分重视开拓方式,避免河水直接或间接灌入矿坑。对于河床下煤层更应慎重处理。现已查明在自然状态下,南来的孔隙裂隙层间承压水,通过河床底部的侵蚀面向外排泄补给地表水。但是,当矿井水位降至河床水位以下时,地表水将成为矿床充水的重要因素。(5)煤层直接顶底板强含水层主要集中在B7、B8煤层的顶底板。B7、B8煤层的顶底板由中粗粒砂岩组成,走向沿白杨河展布,地下水受地表水及第1含水层的侧向和垂直渗透补给,有直接充水的条件。(6)降水中侏罗统西山窑组(J2X)为一套以湖沼相为主夹有河流相,河湖三角洲相的含煤碎屑沉积
15、岩。泥岩、粉砂岩柔软不秀水。受河流下切的影响,地表坡度东多在38度以上。砂岩坚硬厚度大,地表以陡坎状出露,接受降水面积甚微。因此降水易形成表流,对接受降水补给不利。(7)暂时性地表迳流暂时性地表迳流具有时间短,流量大这特点,对矿床充水意义主要表现在冲毁矿山设施,直接灌入矿井。对地层也渗透补给。2、矿井充水途径(1)在自然状态下,白杨河谷的侏罗系第-3含水层(段)中的地下水通过河床侵蚀面向外排泄承压水,补给地表水,当坑井系统地下水位降至河水位以下时,河水补给地下水。据1994年详查时的观测,矿井排水量不随地表水动态变化而变化。说明补给方式是按地层渗透性能缓慢补给,不存在直接通道和直接灌入。对河水
16、通过卵砾石层渗入坑道系统的可能性必须给予充分注意,此情况出现于近河地段,近河开采必须保持充分距离,以形成挡水墙。(2)矿区及外围带煤系地层产状平缓,采煤中易形成大面积采空陷落区、要防止暂时性地表洪流灌入矿坑。由于井田地质构造简单,岩石裂隙发育,地表水通过第四系冲洪积层的孔隙渗漏补给含煤段的孔隙裂隙水,为此,根据上述各因素分析,该矿属于以孔隙裂隙充水为主,水文地质中等类型的矿床。第三章 水害防治第一节 地表与井下水源分析(一)地表水与井下水,水源分析:1、涌水量预算是用1994年*煤矿详查工作ZK1孔的抽水试验资料计算,ZK1孔位于本矿东1000m的白杨河北岸,其水文地质条件与本矿相似。因此计算
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