【文章內(nèi)容簡介】 已開采，防隔水煤（巖）柱的留設(shè)按照《煤礦防治水規(guī)定》附錄三“二、含水或?qū)當(dāng)鄬臃栏羲海◣r）柱的留設(shè)”進(jìn)行計算。長城二礦與長城三號煤礦相鄰邊界現(xiàn)已3煤和9煤，并形成采空區(qū)，5煤暫未開采。為安全起見，設(shè)計按采空區(qū)均有積水進(jìn)行計算，即采空區(qū)積水標(biāo)高按采空區(qū)最高標(biāo)高計算。經(jīng)計算，3煤首采區(qū)與長城二礦留設(shè)60m邊界保護(hù)煤柱，5煤留設(shè)85m邊界保護(hù)煤柱，9煤留設(shè)95m邊界保護(hù)煤柱。(6)首采區(qū)及首采工作面水文補(bǔ)勘、防治水評價、論證情況①開展情況 為保證1905S工作面開采期間的安全，編制1905S工作面安全開采防治水方案，經(jīng)礦及內(nèi)蒙內(nèi)源會審后報集團(tuán)公司進(jìn)行審批，集團(tuán)公司于2015年10月6日以新礦生便字〔2014〕372號文關(guān)于內(nèi)蒙能源長城三礦1905S工作面防治水施工方案的批復(fù)：應(yīng)及時根據(jù)物探結(jié)果和實際揭露情況對鉆孔的布置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和加密；進(jìn)一步完善工作面疏排水系統(tǒng)，重點做好沉淀過濾系統(tǒng)的維護(hù)及排水設(shè)備的管理，確保疏排水系統(tǒng)安全、可靠。根據(jù)1905S工作面防治水方案及集團(tuán)公司批復(fù)，長城三礦編制1905S工作面防治水工程（物探、工作面頂板探放水孔、安全評價及論證）招標(biāo)文件，經(jīng)礦及能源公司會審后報集團(tuán)公司進(jìn)行審批，集團(tuán)公司審批后于2015年12月27日能源公司組織對1905S工作面防治水工程（物探、工作面頂板探放水孔、安全評價及論證）施工進(jìn)行了招標(biāo)。招標(biāo)確定施工隊伍為新礦集團(tuán)勘探公司。1905S工作面瞬變電磁數(shù)據(jù)井下現(xiàn)場采集工作于2015年1月5日至10日進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作，2月4日完成成果報告編制,2月5日對工作面瞬變電磁探測成果報告進(jìn)行了審查，審查后編制了長城三礦1905S工作面瞬變電磁探測審查會議紀(jì)要。截止2月11日工作面頂板探放水孔運輸巷已完成18個，回風(fēng)巷完成23個，并定期對已完成鉆孔的水量、水壓等參數(shù)進(jìn)行了觀測，建立臺賬。②下一步需開展工作地震CT探測工作面內(nèi)構(gòu)造計劃2月23～26日現(xiàn)場施工， 3月10日提交成果報告。按照設(shè)計及含水區(qū)域加密鉆孔，剩余鉆探工程3月26日全部完成。3月底根據(jù)鄰區(qū)長城二礦1904工作面開采情況及長城三礦實際揭露資料及物探和鉆探資料由勘探公司編制完成《工作面防水安全評價報告》的編制和初審后上報集團(tuán)公司進(jìn)行審批。 (7)防水、防潰泥、防潰沙等相應(yīng)安全技術(shù)措施為保證1905S工作面開采期間的安全，嚴(yán)格落實“先治后采”的防治水原則，開采前先進(jìn)行物探、鉆探放水，完善工作面疏排水系統(tǒng)，安全評價工作，開采時加強(qiáng)疏排水系統(tǒng)的管理及動態(tài)評價，確保工作面安全開采。①a、出水過程，自8月1日掘進(jìn)至N21點前86米開始出水，初始水量3m3/h；隨著向前掘進(jìn)出水量逐漸增大，掘進(jìn)至N24點前23m巷道頂板右肩窩揭露斷層，該斷層與巷道斜交，與巷道夾角只有9176。，掘進(jìn)至N24點46m巷道迎頭全斷面揭露斷層后涌水量最大達(dá)到171m3/h，經(jīng)疏放后涌水量逐漸減小，現(xiàn)穩(wěn)定在39m3/h。b、充水水源根據(jù)瞬變電磁探測及水質(zhì)化驗成果報告分析，出水水源為太原組砂巖含水層和3煤頂板山西組砂巖含水層裂隙水，該斷層將太原組砂巖含水層和山西組砂巖含水層導(dǎo)通。c、充水途徑根據(jù)瞬變電磁探測及鉆探資料，本次出水通道為斷層裂隙出水。②防治水采取安全技術(shù)措施a、工作面物探和頂板含水層探放進(jìn)行瞬變電磁工作面頂板含水性探測工作，1905S工作面瞬變電磁成果報告，圈定10處頂板含水區(qū)域，圈定了8處底板富水區(qū)域。1905S防治水施工方案共設(shè)計頂板超前探放水鉆孔82孔。截止2月11日運輸巷已完成18個，終孔最大涌水量為物探含水區(qū)加密1孔、加密2孔，涌水量分別為11m3/h、 10m3/h ,1孔滴水，～ m3/h。經(jīng)過疏放后加密1m3/h，6個孔滴水，～ m3/h?；仫L(fēng)巷完成23個，,14孔滴水，～ m3/h。經(jīng)過疏放后，鉆孔只滴水。根據(jù)瞬變電磁探測低阻異常區(qū)，低阻異常區(qū)全部加密頂板放水孔，1905S運輸巷在斷層以南50m處已完成的異常區(qū)驗證孔二個（加密加密2孔）。b、工作面疏排水系統(tǒng)利用巷道里段和開門位置的高差，采用管道疏水的方法，敷設(shè)2趟￠159mmPE復(fù)合管，在吸水管口設(shè)置多級沉淀池，一趟疏水一趟利用閘閥和鉆孔接水管連接，對鉆孔水進(jìn)行自然疏放，保證鉆孔水不落地。在N14點低洼處設(shè)三通和水閘門，定期在該低洼處放水沖刷管道內(nèi)浮煤淤泥。為提高抗災(zāi)能力，在N14點低洼點施工了二個容積20m3臨時水倉，安裝四臺潛水泵，兩臺備用，兩臺排水，兩趟排水管路，總排量300m3/h。疏排水路線：工作面→1905S運輸巷→1905S輔運巷→550m水平軌道大巷→水處理硐室→550水倉→地面。c、完善運輸巷水溝工作面方出后對運輸巷水溝重新進(jìn)行整治清理，由測量根據(jù)現(xiàn)場標(biāo)定施工腰線，水溝底板確保平直，水溝外沿進(jìn)行澆筑硬化，水溝規(guī)格不小于500mm500mm。d、沉淀池為防止水溝淤積或排水管堵塞，現(xiàn)運輸巷已施工四個沉淀池，1905S輔運巷施工一個沉淀池對水煤進(jìn)行凈化。e、對施工的探放水孔水壓、水量進(jìn)行觀測，對施工放水孔水壓和流量觀測，分析水壓和涌水量的關(guān)系。 f、加強(qiáng)疏排水系統(tǒng)管理加強(qiáng)下巷疏排水系統(tǒng)管理，工作面沿途水溝、沉淀池明確負(fù)責(zé)人，制定標(biāo)準(zhǔn)及考核規(guī)定，安設(shè)專人清挖沉淀池、水溝淤泥。g、制定防治水管理規(guī)定為規(guī)范1905S工作面防治水管理，明確各自的職責(zé)范圍，加強(qiáng)防治水安全管理工作，制定1905S工作面防治水管理規(guī)定。③安全開采進(jìn)一步需做水文地質(zhì)工作a、工作面運輸巷實現(xiàn)自然疏水1905S運輸巷由于受煤層轉(zhuǎn)彎的影響N14點相對低洼不能實現(xiàn)自然疏水，為確保工作面開采期間的安全，N14點底板進(jìn)行墊高，N14點以北高點進(jìn)行落底，形成自然疏水。b、進(jìn)行地震勘探探測構(gòu)造和繼續(xù)頂板放水孔對工作面地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行CT地震勘探工作。完成防治水方案剩余頂板探放水鉆孔施工及物探成果圈定含水區(qū)域放水孔施工，保證工作面頂板水得到充分疏放，保證工作面安全開采。c、工作面水溝、沉淀池工作面下平巷超前以里鋪設(shè)299mm水管，防止工作面下端頭及溜子浮煤進(jìn)入水溝，水溝隨回撤隨前移；超前以外按腰線挖打?qū)捝?；工作面運輸巷沉淀池不少于5個。d、工作面初放期間懸頂處理采空區(qū)大面積懸頂超過規(guī)定，大面積冒落易造成老頂上方巖層移動，加劇上覆巖層原生裂隙的擴(kuò)展，極易造成突水事故。工作面初采期間提前施工放頂眼，初采期間當(dāng)懸頂超過規(guī)程規(guī)定時，進(jìn)行強(qiáng)制放頂。以上工程量完成后，工作面具備安全開采條件。e、工作面保持勻速推采，割煤后及時移架，防止片幫抽頂以減弱開采對上覆巖層的破壞程度，減小工作面出水量。f、斷層處及頂板破碎應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)，防止沿裂隙形成涌水通道。 g、加強(qiáng)排水設(shè)備的檢查和維護(hù)，保正工作面的排水系統(tǒng)完好，確保排水設(shè)備正常運行。h、項目部加強(qiáng)工作面水情觀測，如工作面開采過程中發(fā)生頂板突然出水現(xiàn)象時，要立即停止回采，并向調(diào)度室及技術(shù)部地測組匯報。i、工作面開采時，項目部制定防淋水、沖水煤、頂板破碎及斷層處防水措施。j、工作面開采過程中，地質(zhì)組加強(qiáng)水文觀測，搜集相關(guān)料，分析水情，每月進(jìn)行安全評價，保證工作面安全生產(chǎn)。k、編制水害應(yīng)急處置專項預(yù)案工作面開采前編制完成《1905S工作面水害應(yīng)急處置專項預(yù)案》，并下發(fā)組織全礦井人員學(xué)習(xí)，沿途懸掛避水路線牌板，提高工作面出水后的處置能力。(8)結(jié)論及建議根據(jù)礦井建設(shè)期間施工的超前探水孔資料、物探資料、鉆孔資料及長城二礦臨近工作面開采資料，對1905S工作面開采安全程度作如下結(jié)論： 工作面頂板砂巖富水性不均一，連通性較差，除斷層裂隙通道區(qū)域富水性較強(qiáng)外，其他區(qū)域富水性較弱。在對頂板水進(jìn)行充分疏放后，保證工作面排水系統(tǒng)安全可靠，就具備安全開采條件。工作面開采期間加強(qiáng)疏排水系統(tǒng)管理，進(jìn)行動態(tài)評價，就能保證工作面安全開采。防滅火評價（1）礦井主采煤層自然發(fā)火期根據(jù)中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司鑒定結(jié)果，礦井各煤層均有自燃傾向性，具體情況如下：3上煤自然發(fā)火期43天，為Ⅱ自燃煤層；3煤自然發(fā)火期53天，為Ⅱ自燃煤層；5煤自然發(fā)火期59天，為Ⅱ自燃煤層；9煤自然發(fā)火期56天，為Ⅱ自燃煤層。（2）影響自然發(fā)火的因素①煤的自燃性能。煤化程度是影響煤炭自燃傾向性的決定性因素，煤的自燃傾向性隨煤化程度增高而降低；礦井9層煤含硫較高，煤體中含有的硫則會加速煤的氧化過程。②開采技術(shù)。較高的回采率，較快的推進(jìn)速度，是防止采空區(qū)自然發(fā)火的關(guān)鍵因素。③采空區(qū)漏風(fēng)。采空區(qū)漏風(fēng)會向煤提供氧化所必須的氧氣，促進(jìn)氧化發(fā)展。(3)礦井火災(zāi)分析①投產(chǎn)后短期內(nèi)采空區(qū)自然發(fā)火災(zāi)害分析及主要防治措施1905s面投產(chǎn)后短期內(nèi)，生產(chǎn)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)處于磨合期，推進(jìn)速度相對較慢；工作面遇有斷層（1905s運輸巷已揭露），地質(zhì)條件復(fù)雜，遇大面積堅硬巖層可能需要放炮處理，機(jī)械利用率較低，嚴(yán)重影響工作面的推進(jìn)速度。以上兩個主要因素將增加采空區(qū)自然發(fā)火的危險性，因此應(yīng)采取以下主要措施：對采空區(qū)進(jìn)行預(yù)防性注氮、注漿、注阻化劑等預(yù)防性措施；使用好束管監(jiān)測系統(tǒng)，建立自然發(fā)火觀測站，加強(qiáng)對采空區(qū)自然發(fā)火標(biāo)志性氣體及氧氣濃度、溫度的監(jiān)測，以確定采空區(qū)“自燃三帶”的距離； ②采空區(qū)長期內(nèi)自然發(fā)火災(zāi)害分析及主要防治措施此時采煤面已進(jìn)入正常開采時期，推進(jìn)速度相對穩(wěn)定，采空區(qū)已進(jìn)入自然發(fā)火期，此時應(yīng)采取的防滅火措施主要有：根據(jù)推進(jìn)速度確定注氮量、注漿量；加強(qiáng)對采空區(qū)自然發(fā)火標(biāo)志性氣體及氧氣濃度、溫度的監(jiān)測；構(gòu)筑均壓風(fēng)門，加強(qiáng)工作面通風(fēng)管理，減少采空區(qū)漏風(fēng)；及時清理架間浮煤，減少采空區(qū)遺煤；采空區(qū)噴霧、灑水。 ③采煤面撤除期間及撤除后的自然發(fā)火災(zāi)害分析及主要防治措施。綜采工作面在回采結(jié)束撤架期間,停采時間長,煤體破碎范圍大,采空區(qū)遺煤多,加之工作面機(jī)械設(shè)備拆卸運輸、頂板垮落,使得撤架期間通風(fēng)不穩(wěn)定,漏風(fēng)復(fù)雜,大幅增加了撤架工作面的煤炭自燃危險性。此時應(yīng)采取綜合防滅火措施：在停采線附近噴灑阻化劑；預(yù)防性注氮、注漿；采煤工作面回采結(jié)束后，必須在規(guī)定時間內(nèi)進(jìn)行封閉，并定期對采空區(qū)氣體抽樣檢測分析，測試溫度。④近距離煤層開采時的相互影響分析礦井煤層間距較小。近距離上、下煤層因采動影響容易串通,漏風(fēng)規(guī)律較為紊亂,煤體相對破碎,自燃危險性增強(qiáng)；下部煤層頂部巖體垮落產(chǎn)生大量裂隙,使得冒落帶和裂隙帶中的裂隙成為空氣滲流的主要通道,上部煤層供氧充分,可引起煤層自燃；下部煤層工作面采過后,頂板巖層相繼垮落,上部煤層煤柱被壓酥垮落,近距離煤層采空區(qū)則成為松散體,其空氣滲流、O2濃度分布、溫度和煤的化學(xué)過程相互影響,呈非穩(wěn)態(tài)變化,從而使得近距離煤層采空區(qū)自然發(fā)火過程十分復(fù)雜。因此，在開采時應(yīng)嚴(yán)格加強(qiáng)采空區(qū)自然發(fā)火工作，必須采用注氮、灌漿、噴灑阻化劑相結(jié)合的綜合防滅火措施。(4)綜合預(yù)防措施①完善礦井永久消防供水系統(tǒng)，井上、下按規(guī)定設(shè)置消防材料庫，庫內(nèi)配齊消防設(shè)備和材料。②井下易著火地點如配電硐室、藥庫、泵房、絞車房、機(jī)電峒室、各皮機(jī)頭、機(jī)尾等都應(yīng)設(shè)有沙箱和滅火器。③嚴(yán)格燒焊管理，嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定進(jìn)行，不符合條件的嚴(yán)禁燒焊。④嚴(yán)格火工品和井下放炮管理，按規(guī)定進(jìn)行爆破作業(yè)，嚴(yán)禁使用變質(zhì)炸藥，杜絕采用不符合《規(guī)程》規(guī)定的爆破作業(yè)形式。⑤嚴(yán)格井下油脂品管理，井下不準(zhǔn)隨意存放汽油、變壓器油或煤油等可燃物。⑥綜采工作面確保推采速度，使浮煤在發(fā)火之前進(jìn)入窒息帶，因供氧不足，失去繼續(xù)氧化產(chǎn)生熱量的能力。⑦提高回收率，在推采過程中，要加強(qiáng)頂部浮煤管理，提高煤炭回收率，減少采空區(qū)遺煤量，消除發(fā)火的物質(zhì)因素。⑧使用好各類監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備，建立完善的束管監(jiān)測系統(tǒng)，對采空區(qū)內(nèi)一氧化碳?xì)怏w連續(xù)監(jiān)測，進(jìn)行火災(zāi)預(yù)測預(yù)報；綜采工作面安設(shè)CO傳感器，對風(fēng)流中的CO濃度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。（5）應(yīng)急措施①采掘工作面發(fā)生不明原因或不可控制的火災(zāi)時，現(xiàn)場人員應(yīng)首先佩戴好自救器。②正確對待火情，最先發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的人員，要鎮(zhèn)定情緒，首先設(shè)法弄情火情，并采取一切可能辦法，力爭在火災(zāi)初期時就把火撲滅、③及時向上匯報，應(yīng)盡快將發(fā)生火災(zāi)的時間、地點、火情等報告礦調(diào)度室，并向受火災(zāi)威脅的采掘工作面發(fā)生火災(zāi)信號，將受火災(zāi)威脅地區(qū)的人員撤離危險區(qū)。④迅速下達(dá)啟動應(yīng)急救援預(yù)案指令，通知指揮部成員及有關(guān)人員迅速趕往事故現(xiàn)場組織展開搶險救援工作。瓦斯災(zāi)害（1）瓦斯賦存情況根據(jù)地質(zhì)報告各可采煤層瓦斯成分中：～%；～%；CH4含量0～%。據(jù)瓦斯分帶標(biāo)準(zhǔn)，礦井瓦斯分帶為CO2~N2帶，屬于低瓦斯礦井。（2）瓦斯災(zāi)害程度分析根據(jù)地質(zhì)報告礦井存有瓦斯富集地段，可能會形成災(zāi)害。另外在綜采工作面上隅角，上山掘進(jìn)工作面迎頭也可能會發(fā)生瓦斯積聚現(xiàn)象，其余條件具備后，有可能發(fā)生事故，造成大量人員傷亡、財產(chǎn)損失。瓦斯爆炸會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體和高溫高壓氣體，使人員中毒、燒傷、破壞井巷設(shè)施與設(shè)備、引發(fā)礦井火災(zāi)，有時可引起連續(xù)爆炸。瓦斯爆炸往往伴隨煤塵爆炸，而使災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大。（3）瓦斯災(zāi)害預(yù)防措施①嚴(yán)格執(zhí)行“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”瓦斯防治12字方針。加強(qiáng)技術(shù)管理，完善通風(fēng)系統(tǒng)，重點從設(shè)計和生產(chǎn)布局上嚴(yán)格把關(guān)；消