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正文內(nèi)容

朝陽煤礦礦井防治水專項設(shè)計(參考版)

2025-08-01 04:15本頁面
  

【正文】 該礦以前的技術(shù)基礎(chǔ)工作較薄弱,應(yīng)進一步加強和改善礦井水文地質(zhì)工作,開展資料的收集、整理、分析工作,進一步完善礦山水文地質(zhì)資料。盡管目前礦井涌水量較小,預(yù)測礦井未來涌水量增量不大,但隨著采空變動,礦井充水條件將發(fā)生一定的變化,因此,在加強礦井水動態(tài)監(jiān)測的同時,應(yīng)及時補充或修改礦井防治水技術(shù)措施和礦井防治水長期規(guī)劃,并按照有關(guān)規(guī)定定期確定礦井的水文地質(zhì)類型。礦區(qū)范圍內(nèi)老窯采空區(qū)對礦井安全危害較大,因此,在生產(chǎn)過程中,應(yīng)切實堅持“預(yù)防第一,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原則,加強對老空區(qū)的探放水工作。7結(jié)論因老窯停采時間過長,資料丟失嚴重,調(diào)查資料多為礦方提供,開采深度不準(zhǔn),故各可采煤層所確定的老窯采空區(qū)范圍可靠性較差,給水文地質(zhì)工作帶來一定難度,在將來開采過程中應(yīng)注意含水層發(fā)生水力聯(lián)系帶來危害。水倉進口處應(yīng)設(shè)置篦子。在每年雨季以前,必須全面檢修一次,并對全部工作水泵和備用水泵進行一次聯(lián)合排水試驗,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。采、掘工作面或其它地點發(fā)現(xiàn)有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等突水預(yù)兆時,必須停止作業(yè),采取措施,立即報告礦調(diào)度室,發(fā)出警報,撤出所有受水威脅地點的人員。礦井的排水設(shè)備及管路必須保持完好,定期檢查水泵的運轉(zhuǎn)情況,及時維護和保養(yǎng)。注意探放可能存在的老窖和采空區(qū)積水、溶洞水、暗河水。 其它保持井下排水水溝暢通,保證采空區(qū)積水通過排水溝自流至水倉。 預(yù)防井下突水 做好井下各個可能涌水地點的探測與排放工作。 封閉不良鉆孔防治水措施《貴州省水城縣化樂鄉(xiāng)朝陽煤礦生產(chǎn)地質(zhì)報告》采用的勘探方法為鉆探,存在一定數(shù)量的鉆孔,有可能存在封閉不良或質(zhì)量可疑、有突水可能的鉆孔。(4)礦井在開采前須采取有效的防治措施,避免礦井突水事故。(2)為預(yù)防采空區(qū)積水及地表水下滲的透水事故,必須加強采空區(qū)積水情況調(diào)查,建議采用三維地震勘探方法進行采空區(qū)探測,并將老空區(qū)范圍繪制在采掘工程平面圖上,以指導(dǎo)礦井生產(chǎn)。礦井在采掘之前,必須對老窯、采空區(qū)進行調(diào)查,對其分布及積水情況進行驗證,以采取針對性的防治水措施。設(shè)計不考慮設(shè)置防水閘門及硐室,也不設(shè)置潛水電泵排水系統(tǒng)。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第66條:水文地質(zhì)條件復(fù)雜、極復(fù)雜的礦井,應(yīng)當(dāng)在井底車場周圍設(shè)置防水閘門,或者在正常排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上安裝配備排水能力不小于最大涌水量的潛水電泵排水系統(tǒng)。一、防水閘門根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第273條:水文地質(zhì)條件復(fù)雜或有突水淹井危險的礦井,必須在井底車場周圍設(shè)置防水閘門。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第18條、第50條規(guī)定,每個礦井、每個采區(qū)、每個工作面必須至少有2條便于行人的安全出口。2)安全出口設(shè)施水泵房(標(biāo)高+)布置在副斜井井底附近,井底水倉水泵房布置有二個出口,一個與井底車場巷道連接,一個與管子道(標(biāo)高為+,)連接,泵房和水倉的連接通道設(shè)置配水閥。主排水泵房鋪設(shè)22kg/m單軌,以備搶險時設(shè)備運輸。滿足規(guī)范要求8=340m3容量的要求。主要水倉長度(水倉有效容積按2/3計算): L=V/S=340/(2/3)=水倉最低標(biāo)高+1235m。選取外徑D2084型無縫鋼管,其內(nèi)徑:dp=20824=200mm=20cm== 經(jīng)驗算,所選管路壁厚符合要求。起動電機,待泵運轉(zhuǎn)正常后,打開壓力表旋塞,慢慢開啟泵出口閘閥,直到壓力表指針指到所需壓力為止。泵與管路的運行組合采用單泵單管工作。其額定流量85m3/h,揚程為225m;電機功率90kw。設(shè)計依據(jù)(1)正常涌水量:Q正=(2)最大涌水量:Q大=(3)排水垂高:排水垂高:=;選型計算所需水泵正常流量QB:QB= QB ==所需水泵最大流量QBm:QBM= Qmax==水泵揚程(Hb)的計算HB=(+5)= 式中:Hp——排水高度,;H吸——吸水高度,5m;——管道阻力系數(shù)。礦井采用斜井開拓,設(shè)計二水平開拓全礦井,一水平標(biāo)高為+1240m。③根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第256條規(guī)定:當(dāng)?shù)V井井口附近或開采塌陷波及區(qū)域的地表有水體時,必須采取安全防范措施,并遵守下列規(guī)定:A、嚴禁開采和破壞煤層露頭的防隔水煤(巖)柱;B、在地表容易積水的地點,修筑泄水溝渠,或者建排水站專門排水,杜絕積水滲入井下;C、當(dāng)?shù)V井受到河流、山洪威脅時,修筑堤壩和泄洪渠,有效防止洪水滲入;D、對于排到地面的礦井水,妥善疏導(dǎo),避免滲入井下;E、對于漏水的溝渠和河流,及時堵漏或者改道,地面裂縫和塌陷地點及時添塞,進行添塞工作時,采取相應(yīng)的安全措施,防止人員陷入塌陷抗內(nèi);F、當(dāng)有滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害威脅煤礦安全時,及時撤出威脅區(qū)域的人員,并采取防止滑坡、泥石流的措施。煤礦企業(yè)、礦井應(yīng)當(dāng)建立災(zāi)害性天氣預(yù)警和預(yù)防機制,加強礦井與周邊相鄰礦井的信息溝通,發(fā)現(xiàn)礦井水害可能影響相鄰礦井時,立即向周邊相鄰礦井進行預(yù)警。礦井地面防洪標(biāo)準(zhǔn),滿足《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于地表防治水的有關(guān)規(guī)定。工業(yè)場地防洪措施由于工業(yè)場地選在地勢較高的平緩坡地上,井口及工業(yè)場地?zé)o洪、澇之患。因此除留保安煤柱外,在礦井后期生產(chǎn)中,對采煤可能引起的裂縫應(yīng)及時用土石進行填平夯實,應(yīng)對地質(zhì)環(huán)境變化加以監(jiān)測和防護工作。區(qū)內(nèi)大氣降水相對集中,煤層露頭及風(fēng)氧化帶位于斜坡坡地低處,地表紊流水及沖溝通過裂隙帶采空區(qū)冒裂帶向礦井滲透充水而造成水害,但地表水對礦坑充水影響不大。經(jīng)確認隱患消除后,方可恢復(fù)生產(chǎn)。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第49條規(guī)定,礦井應(yīng)當(dāng)建立暴雨洪水可能引發(fā)淹井等事故災(zāi)害緊急情況下及時撤出井下人員的制度,明確啟動標(biāo)準(zhǔn)、指揮部門、聯(lián)絡(luò)人員、撤人程序等。當(dāng)接到暴雨災(zāi)害預(yù)警信息和警報后,應(yīng)當(dāng)實施24h不間斷巡查。另外,為防止洪水淹井,礦井應(yīng)采取可靠的安全應(yīng)急措施,如在井口旁邊堆放沙袋等,以防雨水灌進井筒內(nèi)。防洪標(biāo)準(zhǔn)及防洪壩墻設(shè)計要求根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范》(GB503992006),礦井井口及工業(yè)場地的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)見表:防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)名 稱防洪標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期(年)]設(shè)計校核礦井井口1/1001/300工業(yè)場地1/100-朝陽煤礦的工業(yè)場地選在地勢較高的平緩坡地上,井口及工業(yè)場地?zé)o洪、澇之患。主要技術(shù)參數(shù)如下:主機技術(shù)指標(biāo)CPU處理器:低功耗ARM11操作系統(tǒng):屏幕:5寸LCD液晶屏,觸屏操作供電電源:數(shù)據(jù)導(dǎo)出:無線傳輸儀器電源:內(nèi)置高能電池,容量:適應(yīng)環(huán)境:防潮、防塵、防爆工作環(huán)境:10~50℃接收機技術(shù)指標(biāo)高速A/D轉(zhuǎn)換器:24BIT動態(tài)范圍:184db采樣速率:疊加次數(shù):64~10240最小分辯:10nV同步方式:食品內(nèi)部同步工頻壓制:102db系統(tǒng)分辯率:29位信號分辯率:24位發(fā)射機技術(shù)指標(biāo)關(guān)斷時間:最大輸出功率:18w發(fā)射輸出電壓:注漿堵水廣泛應(yīng)用于封堵突水點恢復(fù)被淹礦井,截流堵水減少礦井涌水量,井巷堵水過含水層或?qū)當(dāng)鄬拥?。ZDY12501臺9575mm200m2煤礦用液壓坑道鉆機重慶煤科院ZDY7501臺7565mm120150m3煤礦用液壓坑道鉆機重慶淑維機電設(shè)備制造廠ZDY602臺 7565mm120m物探設(shè)備及數(shù)量配備1臺YCS150礦用本質(zhì)安型瞬變電磁儀,根據(jù)巖石電磁成像探測識別技術(shù)對礦井含水構(gòu)造進行三極高分辨電法探測。井下探放水設(shè)備型號及數(shù)量礦井用1個采煤工作面保證礦井年生產(chǎn)能力,正常生產(chǎn)期間配備2個掘進工作面,配備ZDY650探水鉆2臺、ZDY750探水鉆1臺、ZDY1250探水鉆1臺(采面和2個掘進面各1臺),1臺備用。探放水設(shè)備選擇依據(jù)探防水設(shè)備選擇必須能用于井下探水、放水、煤層注水、斷層及巷道底板注漿、滅火、瓦斯抽放等鉆孔及勘探地質(zhì)構(gòu)造孔的施工,必須防爆及獲得煤安標(biāo)志。(10)鉆孔放水前,必須估計積水量,保證水溝暢通,控制放水流量;放水時,必須設(shè)專人監(jiān)測鉆孔出水情況,測定水量和水壓,做好記錄。鉆孔接近老空,預(yù)計可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時,必須有瓦斯檢查工或礦山救護隊員在現(xiàn)場值班,檢查空氣成分。(9)探放老空水前,首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。(7)打鉆過程中,如發(fā)現(xiàn)煤、巖松軟或沿鉆桿向外流水超過打鉆正常供水量時,要立即停止打鉆(不能移動或拔出鉆桿),派人監(jiān)視水情并報告礦調(diào)度室,如果情況危急,要立即通知所有受威脅地點撤人,并采取應(yīng)急措施。(5)保證水溝暢通,并有適當(dāng)?shù)钠露群蛿嗝?,水倉和排水設(shè)備要有足夠的容量和能力。(3)清理巷道,保證安全撤退路線暢通無阻。表7-4-1 巖層中探水鉆孔超前距離和止水套管長度水壓/MPa探水鉆孔超前距離/m止水套管長度/m<>10>5~>15>10~>20>15>>25>20探放水的安全措施(1)進行探放水施工作業(yè)前,礦技術(shù)負責(zé)人必須結(jié)合實際探水巷道的實際,另行編制安全技術(shù)措施,明確探放水作業(yè)人員一旦面臨突水威脅時的避災(zāi)路線。預(yù)先開掘安全躲避硐,制定包括撤人的避災(zāi)路線等安全措施,并使每個作業(yè)人員了解和掌握;(6),采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進,并制定防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施。負責(zé)探放水工作的人員親臨現(xiàn)場,共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數(shù)量;(5),預(yù)先固結(jié)套管。圖7-2-2  探水鉆孔布置斷面圖 圖7-2-3 探水鉆孔布置方式圖根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第96條:在安裝鉆機進行探水前,應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定:(1)加強鉆孔附近的巷道支護,并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板;(2)清理巷道,挖好排水溝。鉆孔水平及傾斜之間的夾角要求與平巷鉆孔相同。為小夾角,視小窯老空的規(guī)模而定,規(guī)模大者取大夾角,規(guī)模小者取小夾角。鉆孔之間的夾角為7~15176。6)鉆孔數(shù)目及布置①煤層平巷鉆孔布置主要是探巷道上幫和巷道前方小窯老空水,鉆孔呈扇形布置在巷道上幫和巷道前方。4)鉆孔密度(孔間距);水平扇形面內(nèi)各組鉆孔間的終孔水平距離不得大于3m。設(shè)計探放水鉆孔深度60m,允許掘進距離為30m,每次探水鉆孔施工完畢后,以最短鉆孔距離減去超前距之后的距離。因此,超前距為30m。(2)警戒線沿探水線外推50~150m為警戒線。 ②井巷通過導(dǎo)水或可能導(dǎo)水?dāng)鄬忧?,必須超前探水。對積水區(qū),雖有圖紙資料,但不能確定積水區(qū)邊界位置時,探水線至推斷的積水區(qū)邊界的最小距離不得小于50m。);K――老空的充水系數(shù),~,~,~。aW=K老窯老空區(qū)水積水量估算方法由于水城縣大田煤礦界范圍內(nèi)淺部小窯開采歷史較為久遠,很多小窯已經(jīng)關(guān)閉,對小窯的采空范圍的調(diào)查工作難以進行。總之,礦井必須作好水害分析預(yù)報,堅持“預(yù)測預(yù)報,有疑必探,先探后掘,先治后采”的探放水原則。(3)采掘工作面年度和月度水害預(yù)測資料及時報送礦井總工程師及生產(chǎn)安全部門。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第88條:對于采掘工作面受水害影響的礦井,應(yīng)當(dāng)堅持預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采的原則,進行充水條件分析,并遵守下列規(guī)定:(1)每年年初,根據(jù)每年的采掘接續(xù)計劃,結(jié)合礦井水文地質(zhì)資料,全面分析水害隱患,提出水害分析預(yù)測表及水害預(yù)測圖;(2)在采掘過程中,對預(yù)測圖、表逐月進行檢查,不斷補充和修整。發(fā)現(xiàn)斷層、裂隙和陷落柱等構(gòu)造充水的,應(yīng)當(dāng)采取注漿加固或者留設(shè)防隔水煤(巖)柱等安全措施。礦井工作面采煤前,應(yīng)當(dāng)采用物探、鉆探、巷探和化探等方法查清工作面內(nèi)斷層、陷落柱和含水層(體)富水體等情況。一、區(qū)域性的探放水措施:根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第90條:在礦井受水害威脅的區(qū)域,進行巷道掘進前,應(yīng)當(dāng)采用物探、化探和鉆探等方法查清水文地質(zhì)條件。疏水降壓有些設(shè)備與井下探放水設(shè)備相同的可共用,但需補充注漿工藝設(shè)備及注漿材料等,井下疏水不鋪設(shè)專門管道,井下疏水可通過排水溝經(jīng)副斜井引出地表。5)煤層受老空水威脅時,必須編制探放水設(shè)計,進行超前探放水,直到老空水全部疏干為止。能放則放,不能放則堵,并劃分為禁采區(qū),嚴禁開采。2)承壓含水層不具備疏水降壓條件時,必須采取建筑防水閘門,注漿加固底板、留設(shè)防水煤柱、增建抗災(zāi)強排能力等防水措施。但礦井在建井或生產(chǎn)過程中如發(fā)現(xiàn)承壓含水層水壓超過煤層開采安全臨界水壓或有突水威脅時,建議根據(jù)以下情況制定探放水措施。但后期在開采煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面(+1370m)以下時,應(yīng)采取疏水降壓措施。礦井開采中必須注意采動塌陷裂隙的影響,使煤系上覆隔水層發(fā)生變化,其采動塌陷裂隙成為上覆含水層中地下水潰入礦井的通道。礦井成立了專門的防治水機構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)小組,由礦長任組長、總工程師任副組長、安全、生產(chǎn)、機電等副礦長為成員,并配備3人專業(yè)技術(shù)人員,探放水作業(yè)人員每班配備4人。以煤層導(dǎo)水裂隙帶高度為基礎(chǔ)參數(shù),還須考慮一定的安全參數(shù)。(19)對采區(qū)采掘所影響到的各含水層、斷層,必須作出水文地質(zhì)評價,進行提前預(yù)報,以便采取相應(yīng)的防治水措施。(17)對主要含水層建立地下水動態(tài)觀察系統(tǒng),進行地下水動態(tài)觀測、水害預(yù)報,并制定相應(yīng)的“探、防、堵、截、排”綜合防治措施。(15)對巷道開拓及回采可能遇到的斷層提前進行探放水,查明斷層的水文地質(zhì)要素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較采取留設(shè)斷層防水煤柱、注漿堵水、疏放等措施。(13)對可疑斷層及因采動影響而可能導(dǎo)水的斷層留設(shè)斷層防水煤柱。(12)根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第93條規(guī)定,采掘工作面探水前,應(yīng)當(dāng)編制探放水設(shè)計,確定探水警戒線,并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害
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