昌吉市宝安煤矿探放水设计_煤矿探放水专项设计
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昌吉市宝安煤矿
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:
1、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。
3、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G9
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。
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(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。
+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→+1710水平车场→混合提升斜井→地面。21