南川區(qū)盛鑫煤礦探防水設計

重慶市南川區(qū)盛鑫煤礦

探 防 水 設 計

 

 重慶迪苒礦山工程設計有限公司

二00八年五月

重慶市南川區(qū)盛鑫煤礦探防水設計

 經(jīng)    理：

 

 總工程師：

 

 項目負責人：

 

 編制單位：重慶迪苒礦山工程設計有限公司

 

 編制時間：二00八年五月

目 　錄

前  言 1

第一章  礦井概況 2

一、位置及交通 2

二、礦井開采狀況及現(xiàn)狀 2

三、礦井現(xiàn)有防治水情況 4

第二章  礦區(qū)地質(zhì) 5

一、礦區(qū)地層 5

二、煤系地層 7

三、主采煤層及煤質(zhì) 8

第三章  礦區(qū)水文地質(zhì)條件 9

一、礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡述 9

二、含、隔水層 9

三、礦區(qū)構(gòu)造帶富水及導水性 10

四、老空（窯）水 10

五、地表水體與礦井水力聯(lián)系 11

六、礦區(qū)水文地質(zhì)主要特征 11

第四章  礦井水害的基本特征 12

一、礦井主要充水方式 12

二、礦井充水因素分析 13

三、礦井水害基本類型及危害程度 14

四、礦井涌水量預計 14

五、探防水設備 15

第五章  防治水措施 15

一、防水煤柱的留設 15

二、探水鉆孔的布置 16

三、探水起點的確定 18

四、探水導管的制作和安裝 18

五、防水墻的砌筑 19

六、開切眼位置確定和開切眼施工的防水 20

七、探防水注意事項 21

八、主要防治水措施 21

第六章  投資估算 23

前  言

 一、任務的由來

 依據(jù)重慶市辦公廳渝辦發(fā)（2006）210號文《全市煤礦水害防治工作實施方案》及2008年5月國務院隱患治理專項檢查提出的整改要求，重慶市南川區(qū)盛鑫煤礦委托我公司編制探放水設計。

 二、任務和目的

 1、全面收集礦井的水文地質(zhì)資料及開采過程中的相關(guān)技術(shù)資料；

 2、調(diào)查礦區(qū)范圍內(nèi)老空（窯）的積水情況；

 3、對礦區(qū)范圍進行井上、井下水文地質(zhì)調(diào)查，分析水源涌水通道及存在突水的可能性；

 4、根據(jù)煤礦的采掘情況，編制探防水設計，提出有針對性的防治方案和防治水安全技術(shù)措施。

 三、依據(jù)

 1、《重慶市南川盛鑫煤礦礦井水害防治方案》；

 2、《煤礦安全規(guī)程》；

 3、井下探放水技術(shù)規(guī)范（MT/T-G32-1996）；

 4、《南川區(qū)盛鑫煤礦采掘工程平面圖》；

 5、《南川區(qū)盛鑫煤礦礦區(qū)綜合水文地質(zhì)圖》。

 6、我公司工程技術(shù)人員現(xiàn)場實測的生產(chǎn)、地質(zhì)資料；

 7、委托書； 

 8、合同書。

 

第一章  礦井概況

 一、位置及交通

 盛鑫煤礦位于南川區(qū)城區(qū)東85°，行政區(qū)劃屬重慶南川區(qū)水江鎮(zhèn)蟹塘村所轄，地理坐標：東經(jīng)107°13′41″至107°14′22″，北緯29°10′23″至29°11′02″。礦井主井口坐標為：X＝3229966.608，Y＝36425064.192，Z=+615.855m。

 盛鑫煤礦距南川區(qū)直距約12km，礦區(qū)緊臨南川～武?。ùㄏ妫┲鞲晒?，交通較為便利。

 二、礦井開采狀況及現(xiàn)狀

 南川區(qū)盛鑫煤礦始建于1981年，前身為南川市蟹塘煤礦，企業(yè)性質(zhì)原屬村辦企業(yè)，2003年改制后為私營，更名為南川區(qū)盛鑫煤礦。盛鑫煤礦設計生產(chǎn)能力為3萬噸/年。礦井開采K1煤層，開采深度為+650m～520m水平，礦區(qū)范圍走向長1600m，平均傾斜寬37.5m，礦區(qū)面積0.06km2。礦井采用平硐+暗斜井開拓方式，雙翼開采，平硐在三疊系下統(tǒng)嘉陵江組開口，平硐標高+620m，在穿越嘉陵江組灰?guī)r、飛仙關(guān)組灰?guī)r、頁巖、長興組灰?guī)r及龍?zhí)督M灰?guī)r、頁巖后，進入煤系地層底部的K1煤層，在井底沿K1煤層布置采區(qū)下山，一次延伸至+550m水平，二次延伸至+520m水平。

 礦區(qū)范圍采礦申請登記拐點坐標見表1。

 礦井現(xiàn)處于采煤期，現(xiàn)生產(chǎn)水平在+550m，開拓水平在+520m。

 

 礦井采煤方法為倒臺階采煤法；落煤工藝為手搞落煤，輔以放炮松動，木支柱支護，全部陷落法管理頂板；通風采用中央分列抽出式，井下采用平巷人力推車，地面采用汽車運輸。

 表1           盛鑫煤礦礦區(qū)范圍拐點坐標表

 拐點號 X Y

1 3230157 36426194

2 3228960 36425106

3 3228986 35425080

4 3230178 36426172

備注 礦區(qū)面積0.06km2，開采標高:+650m～520m

 三、礦井現(xiàn)有防治水情況

 1、礦井水害情況

 該礦開采20多年來，發(fā)生過1次水害事故，位于+620m北大巷上部煤層采空區(qū)，距+620m八字口約45m處，在2002年進行殘煤礦回收時，揭露老采空區(qū)水，水量約5m3，死亡1人。

 2、礦井現(xiàn)有排水情況

 礦井目前用水泵將礦井水從+520m水平排至到+620m水平主平硐，經(jīng)水溝排出礦井。

 +520m水平：有主、副水倉各一個，主水倉容積500m3，副水倉容積100m3；有水泵2臺，其中1臺工作，1臺備用。水泵型號均為D85-45×90，配套電機功率90kw,揚程170m，其排水能力均為85m3/h。鋪設水管1趟，長為250m，管徑為100mm。水管排水能力：根據(jù)水管斷面面積乘以系數(shù)確定其排水能力50.87m3/h。

 +620m水平水溝：斷面為0.3×0.3m2，流速0.5m/s，排水能力為162m3/h。

 3、礦井探放水設施設備和探放水制度

 礦井目前有KHYD75A的電煤鉆1臺，建有探放水制度。

 

第二章  礦區(qū)地質(zhì)

 一、礦區(qū)地層

 礦區(qū)出露地層主要為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組（T1j）、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）和二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m），現(xiàn)由新至老分述如下：

 1、三疊系下統(tǒng)嘉陵江組（T1j）

 嘉陵江組（T1j），總厚562～600m，平均厚約580m。為一套淺海相碳酸鹽巖沉積，依巖性差異可分為四段。

 四段（T1j4），厚約138m，淺灰、灰色中厚～厚層狀白去巖、鹽溶角礫巖及白云質(zhì)石灰?guī)r。

 三段（T1j3），厚約135m，淺灰色中厚層狀石灰?guī)r、泥質(zhì)石灰?guī)r夾白云質(zhì)石灰?guī)r及生物碎屑石灰?guī)r。

 二段（T1j2），厚約97m，淺灰色、灰色中厚層～厚層狀白云巖、泥質(zhì)白云巖與灰色鹽溶角礫巖互層，中部夾中厚層狀石灰?guī)r。下部夾一層綠色水云母粘土巖，厚1～3m，頂部為肉紅色白云質(zhì)石灰?guī)r，厚2～3m，為一段與二段分層界線。

 一段（T1j1），厚約210m，灰、淺灰色中厚層～厚狀石灰?guī)r，泥質(zhì)石灰?guī)r夾蟲跡石灰?guī)r及生物碎屑石灰?guī)r。與下伏地層整合接觸。

 2、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f），厚383～477m，平均厚約410m，假整合于長興組（P2c）之上，按巖性可分為四段。

 第四段（T1f4），為紫紅色中至厚層狀泥巖，含粉砂質(zhì)泥巖，泥灰?guī)r夾頁巖及黃色灰色灰?guī)r。

 第三段（T1f3），為灰色中厚至塊狀灰?guī)r，鮞狀、假鮞狀灰?guī)r夾少許含白云質(zhì)泥灰?guī)r。

 第二段（T1f2），以紫紅色頁巖、泥巖、泥灰?guī)r、粉砂質(zhì)為主，夾少量黃灰色中厚層狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r。

 第一段（T1f1），主要為灰色中至厚層狀含泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，底常為灰色頁巖夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r。與下伏地層整合接觸。

 3、二疊系上統(tǒng)長興組（P2c）：厚52～67m，平均厚約60m，整合過渡于龍?zhí)督M之上。上部為淺～深灰色厚層塊狀粉砂屑生物微晶灰?guī)r，含少許燧石團塊，下部為灰黑色中厚層狀生物屑灰?guī)r。

 4、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）：平均厚103.95m，假整合于下二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M之上，為一套海陸交互相的含煤建造，為本區(qū)煤層的主要賦存層位，按其巖性組合及含煤性，可劃分為八個小段：

 第八段（P2l8），厚30.11m，深灰色、棕灰色厚層至塊狀燧石灰?guī)r，夾2～3層灰黑色砂質(zhì)泥巖（標志層）；

 第七段（P2l7），厚8.34m，灰黑色薄層狀砂質(zhì)泥巖，中部夾一層0.05m厚的薄煤層（K4）；

 第六段（P2l6），厚1.51m，深灰色中厚層微晶灰?guī)r（標志層）；

 第五段（P2l5），厚13.25m，灰～灰黑色砂質(zhì)泥巖，細粒粉砂巖，灰白色粘土頁巖。中上部夾一層厚0.12m劣質(zhì)薄煤層（K3）；

 第四段（P2l4），厚21.81m，灰、深灰色薄～中厚層狀硅質(zhì)灰?guī)r（標志層）；

 第三段（P2l3），厚11.29m，深灰色薄層狀泥巖、砂質(zhì)泥巖，細粒砂巖及鈣質(zhì)粘土頁巖。上部夾一層厚0.13m劣質(zhì)薄煤層（K2）；

 第二段（P2l2），厚3.81m，深灰色厚層微晶灰?guī)r（標志層）；

 第一段（P2l1），厚13.83m，灰、深灰色薄層狀砂質(zhì)泥巖，鈣質(zhì)頁巖與灰白色鋁土頁巖，下部含一層平均厚度為1.3m，最大厚度為2.1m的煤層，編號為K1。底部為硅質(zhì)角礫及灰?guī)r構(gòu)成的雜色角礫巖（標志層）。

 上述八小段，依據(jù)巖性，沉積韻律及含煤性，以第四段灰?guī)r標志層頂界為準，將其劃分為上、下二個煤組，一到四段為下煤組、五至八段為上煤組。上述煤層，K1煤層全區(qū)可采，其余煤層不可采。

 5、二疊系上統(tǒng)茅口組（P1m）厚280～334m，整合于棲霞組（Plq）之上。上部為灰色厚層狀粉砂屑生物微晶灰?guī)r，含燧石團塊；中部為深灰色中厚層狀粉砂屑生物微晶灰?guī)r夾黑色瀝青質(zhì)生物屑灰?guī)r及鈣質(zhì)滑石質(zhì)頁巖；下部淺灰、灰色厚層狀粉砂屑微晶灰?guī)r夾灰黑色薄層狀瀝青質(zhì)生物屑灰?guī)r。

 二、煤系地層

 盛鑫煤礦含煤地層屬二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M，其平行不整合于二疊系下統(tǒng)茅口組地層之上。煤層賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M地層近底部，為淺海湖沼相沉積。含煤巖系由新至老闡如下：

 1、石灰?guī)r：上部為灰色中厚層狀石灰?guī)r，微含泥質(zhì)，厚22m。

 2、泥巖、砂質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥巖：灰、深灰、灰黑色，和少量粉砂～細砂巖組成，其中含劣質(zhì)煤2層（K3、K4），分別厚0.12m和0.05m，不可采。全段厚約27m。

 3、硅質(zhì)石灰?guī)r：淺灰、深灰色厚層狀硅質(zhì)石灰?guī)r，局部含燧石結(jié)核及動物化石，全段厚約11m。

 4、上部－中下部泥巖、砂質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥巖，底部鋁土質(zhì)泥巖。

 上部－中下部由灰色細粒砂巖，深灰色、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥巖組成，底部為灰白色含黃鐵礦鋁土質(zhì)泥巖及雜色角礫巖。本段頂部含劣質(zhì)煤（K2），厚0.13m，不可采。底部含K1煤層，K1煤層俗稱“大連”或“小槽”煤，厚0.2～2.1m，平均厚度1.3m，為礦山現(xiàn)開采煤層，位于龍?zhí)督M一段下部，下距茅口灰?guī)r3.63m，距第二段含硅質(zhì)灰?guī)r標志底界8.1m。

 三、主采煤層及煤質(zhì)

 盛鑫煤礦可采煤層K1煤層賦存于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M底部，呈層狀產(chǎn)出，煤層傾向313°，傾角85°，在本礦范圍內(nèi)該層較穩(wěn)定，煤層厚0.7～2.1m，平均厚度1.3m，呈層狀產(chǎn)出，結(jié)構(gòu)較復雜，偶有1～2層夾矸，厚0.08～0.36m。

 煤層頂板為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板為灰白色含黃鐵礦粘土巖。

 

 第三章  礦區(qū)水文地質(zhì)條件

 一、礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡述

 礦區(qū)水文地質(zhì)單元屬團函河（標高+525m）～肖家溝河（標高+610m）之間的河間地塊水文地質(zhì)單元。巖溶補給區(qū)為華爾山（標高+1432m），排泄區(qū)為華爾山北側(cè)的團函河，最低排泄標高552m（為當?shù)亟g基準面）。區(qū)內(nèi)各含水層地下水總體由南西向北東徑流。礦區(qū)位于該單元的南西側(cè)，屬徑流補給區(qū)。

 礦區(qū)地下水類型主要為碳酸鹽巖巖溶水，接受大氣降雨補給，沿地表巖溶洼地、漏斗及巖溶溶隙補給地下水。礦井開采深度為+650～+520m，處于地下水的水平循環(huán)帶內(nèi)。K1煤層臨近茅口灰?guī)r頂板，受巖溶影響強烈。

 二、含、隔水層

 礦區(qū)含水層主要為二疊系上統(tǒng)長興組石灰?guī)r、煤系上部龍?zhí)督M石灰?guī)r、底部茅口組石灰?guī)r。相對隔水層為龍?zhí)督M砂質(zhì)泥巖、泥巖、煤層和茅口組頂部鋁土質(zhì)泥巖、角礫巖?，F(xiàn)分述如下：

 1、上二疊系上統(tǒng)長興組（P2c）含水層

 俗稱“長興灰?guī)r”，厚約60m，上部為淺～深灰色厚層狀灰?guī)r，下部為灰黑色中厚層狀含生物屑灰?guī)r。

 該段地表巖溶現(xiàn)象發(fā)育，以巖溶管道、石芽、漏斗水為主，含水較豐富，含水性極不均一。據(jù)區(qū)域資料，暗河流量在10～100L/S之間，其富水性中等。

 2、下二疊系上統(tǒng)茅口組（P1m）含水層

 俗稱“茅口灰?guī)r”，厚約300m，為灰色厚層塊狀粉砂屑生物微晶灰?guī)r夾灰黑色薄～中厚層狀瀝青生物屑灰?guī)r、鈣質(zhì)頁巖。以巖溶水為主，含水性極不均一，水質(zhì)為HCO3－Ca型水。據(jù)區(qū)域資料，暗河流量在100～1000L/S之間，其富水性強。

 3、上二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）相對隔水層

 該組為本區(qū)含煤地層，根據(jù)沉積韻律、巖性特征及含煤性，可劃分為八小段，其中一、三、五、七段為灰黑色頁巖夾粉砂巖，為隔水層；二、四、六、八段為灰～深灰色中至厚層狀灰?guī)r平頁巖，為弱含水層。據(jù)區(qū)域資料，龍?zhí)督M泉流量在1～10L/S之間，其富水性弱。

 三、礦區(qū)構(gòu)造帶富水及導水性

 礦區(qū)內(nèi)未見區(qū)域性大斷層通過，但在開采過程中有可能出現(xiàn)小的斷裂破碎帶，采空區(qū)積水有可能通過此破碎帶涌入井下。

 四、老空（窯）水

 1、老窯水

 據(jù)調(diào)查及現(xiàn)有資料，礦區(qū)內(nèi)曾有小煤窯開采，存在老窯水。老窯位于盛鑫煤礦采空區(qū)之上 ，老窯水將經(jīng)過采空區(qū)而流至井下。

 2、老空水

 本礦在+620m水平之上均為采空區(qū)，在開采過程中，采空區(qū)積水雖經(jīng)井下巷道流至井底車場水倉，由水泵排至地面，但仍存在部分采空區(qū)積水。據(jù)調(diào)查及現(xiàn)有資料，礦區(qū)邊界2、3拐點向北390m范圍內(nèi)為高橋煤礦采空區(qū)，由于高橋煤礦關(guān)閉，原排水系統(tǒng)撤除，預計采空區(qū)有積水。該礦開采K1煤層，煤層均厚1.3m，傾角85°,采空區(qū)面積為9600m2，充水系數(shù)取0.3，其積水量估計9600÷cos85×1.3×0.3=43000m3。

 五、地表水體與礦井水力聯(lián)系

 礦區(qū)內(nèi)雖無水庫、池塘等大的地表水體。但位于北翼的相鄰礦井高橋煤礦（已關(guān)閉）上部有一水庫（肖家溝水庫），水庫蓄水有可能經(jīng)高橋煤礦采空區(qū)滲透至該礦。因此地表水與盛鑫煤礦井下有水力聯(lián)系。

 六、礦區(qū)水文地質(zhì)主要特征

 盛鑫煤礦礦區(qū)屬團函河～肖家溝河之間的河間地塊水文地質(zhì)單元。本礦區(qū)位于該水文地質(zhì)單元的南西端，區(qū)內(nèi)地下水由南西向北東徑流，在團函河排泄，本礦區(qū)屬徑流的補給區(qū)。

 礦區(qū)出露地層主要為三疊系和二疊系，巖性以灰?guī)r為主，是區(qū)內(nèi)的主要含水層，夾有煤層和泥頁巖，為相對隔水層。

 礦區(qū)內(nèi)未見區(qū)域性大斷層通過，但在開采過程中有可能出現(xiàn)小的斷裂破碎帶，采空區(qū)積水有可能通過此破碎帶涌入井下。

 礦區(qū)雖不存在大量老窯水。但本礦采空水和礦區(qū)邊界2、3拐點向北390m范圍內(nèi)存在老空水。老空水對礦井安全生產(chǎn)可能造成威脅。

 礦區(qū)巖溶發(fā)育一般，區(qū)內(nèi)在開采過程中曾有揭露巖溶裂隙等，對礦井安全生產(chǎn)可能造成威脅。

 綜上所述，本礦區(qū)屬于巖溶充水礦床。

 第四章  礦井水害的基本特征

 一、礦井主要充水方式

 礦井目前正常涌水量為20m3/h，最大涌水量為30m3/h，其中，一部分為K1煤層采空區(qū)和底板茅口灰?guī)r含水層的補給水，涌水呈股狀，一部分為頂板的長興灰?guī)r補給的采區(qū)水，涌水呈線狀和滴狀。

 礦井實測出水點（編號P1～P4）情況分述如下：

 P1出水點：位于主平硐內(nèi)距主井口約+120m處，在嘉陵江灰?guī)r地層揭露溶洞水，雨季最大涌水量達10m3/h，一般時達3m3/h，泥沙較少。水量主要受大氣降水補給，受季節(jié)影響大。

 P2出水點：位于主平硐內(nèi)距主井口約+620m處，在長興灰?guī)r地層揭露溶洞水，雨季最大涌水量達5m3/h ，一般時達1m3/h，泥沙較少。水量主要受大氣降水補給，受季節(jié)影響大。

 P3出水點：位于主平硐八字口處，在龍?zhí)痘規(guī)r地層揭露溶洞水，雨季最大涌水量達1m3/h，平時無水，泥沙較少。水量主要受大氣降水補給，受季節(jié)影響大。

 P4出水點：位于+570m水平巷道北翼距一組提升約400m處，為上部采空區(qū)出水，水量最大達2m3/h。

 二、礦井充水因素分析

 礦井主要充水因素有以下5個方面，現(xiàn)分述如下：

 1、大氣降水的井巷充水性分析

 大氣降水是礦井充水的主要補給水源，降水經(jīng)地表裂隙進入灰?guī)r含水層，而后經(jīng)采動裂隙進入礦井，據(jù)調(diào)查，洪水期礦井涌水量是枯水期的1～2倍。

 2、含水層的井巷充水性分析

 ⑴煤層頂板的長興灰?guī)r采區(qū)充水性分析

 礦井開采后，受采動影響，采區(qū)頂板長興灰?guī)r含水層溶洞裂隙水可能下滲至礦井，因此，頂板的長興灰?guī)r及煤系龍?zhí)督M上部灰?guī)r含水層采區(qū)水是礦井的充水因素之一。

 ⑵底板茅口灰?guī)r含水層地井巷充水性分析

 盛鑫煤礦K1煤層下距底板的茅口灰?guī)r含水層灰?guī)r厚度小，若遇裂隙，地下水可能進入巷道，因此，茅口灰?guī)r巖溶水是礦井的主要充水因素。

 3、K1煤層老空區(qū)水的井巷充水性分析

 本礦在+620m水平之上均為采空區(qū)，在開采過程中，采空區(qū)積水雖經(jīng)井下巷道流至井底車場水倉，由水泵排至地面，但仍存在部分采空區(qū)積水。據(jù)調(diào)查及現(xiàn)有資料，礦區(qū)邊界2、3拐點向北390m范圍內(nèi)為高橋煤礦采空區(qū)，由于高橋煤礦關(guān)閉，原排水系統(tǒng)撤除，預計采空區(qū)有積水。因此，老空水是井巷主要充水因素之一。

 4、地表水的井巷充水性分析

 位于北翼的相鄰礦井高橋煤礦（已關(guān)閉）上部有一水庫（肖家溝水庫），水庫蓄水有可能經(jīng)高橋煤礦采空區(qū)滲透至該礦井下。

 5、斷層的井巷充水性分析

 礦區(qū)內(nèi)未見區(qū)域性大斷層通過，但在開采過程中有可能出現(xiàn)小的斷裂破碎帶，采空區(qū)積水有可能通過此破碎帶涌入井下。

 綜上所述，老空水和巖溶水是礦井的兩大主要充水因素。

 三、礦井水害基本類型及危害程度

 本礦發(fā)生過1次水害事故，為殘煤回收時揭露老采空水，水量約5m3，死亡1人。另礦井在生產(chǎn)過程中，礦井深部開采易受巖溶突水的水害威脅。故本礦井水害基本類型主要為老空穿透水和巖溶突水。若揭穿老空水或巖溶水時，礦井將受到嚴重危害。

 四、礦井涌水量預計

 根據(jù)礦井歷年觀測資料，礦井水具有隨季節(jié)變化的特征，本次采用水文開采面積比擬法預計礦井涌水量，其計算公式如下：

 Q=Q1

 式中：Q—預測礦井正常與最大涌水量（m3/h）；

 Q1—目前實測礦井正常與最大涌水量（m3/h），本礦Q1=20（正常），30（最大）；

 S1—目前開采面積（m2），本礦=99340。

 S—總開采面積（m2）,本礦179700。

 本礦井預測總涌水量為：正常涌水量為36 m3/h，最大涌水量為54m3/h。

 五、探防水設備

 井下現(xiàn)有兩臺水泵，一臺工作，一臺備用，還需配置一臺檢修水泵，型號為D85-45×90，配套電機功率90kw,流量85m3/h。井下現(xiàn)有排水管道一趟，無備用水管，不符合煤礦安全規(guī)程要求，還需增加一趟管徑為100mm的排水管，長250m。另外再配備MYZ-150A型探水鉆機2臺，1臺工作，1臺備用。

 第五章  防治水措施

 一、防水煤柱的留設

 L=MA

  =1.3×5×

  =39m

 M－煤厚，m；

 A－安全系數(shù)，一般取2～5，本設計取5；

 p－水頭壓力（kgf/cm2），P＝120kgf/cm2；

 K－煤的抗張強度（kgf/cm2），K取10kgf/cm2；

 L－順層防水煤柱寬度，m；

 根據(jù)上述計算，加大一定的安全系數(shù)，防水煤柱取50m。

 二、探水鉆孔的布置

 （一）煤巷掘進工作面探放水鉆孔的布置

 1、超前距離：為探水鉆孔終孔位置應始終超前掘進工作面的一段距離，取50m。

 2、允許掘進距離：為經(jīng)探水證實無水害威脅，可安全掘進的長度，取20m。

 3、幫距：為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，即呈扇形布置得最外側(cè)探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離，取30m。

 4、巷道鉆孔布置：鉆孔呈扇形布置在巷道前方，布置3組，每組不少于3個孔，且每組鉆孔至少有一孔見頂板或底板。

         鉆孔參數(shù)表            表一

孔號 長度（m） 夾角類型 夾角（°） 備注

1 70 水平角 0° 

2 24 仰角 56° 

3 79 水平角 23° 

4 24 俯角 56° 

5 79 仰角 23° 

6 79 水平角 23° 

7 79 俯角 23° 

8 79 仰角 12° 

9 79 俯角 12° 

 5、探水鉆孔布置見下圖：

 

 

 （二）茅口灰?guī)r掘進工作面探放水鉆孔的布置

 1、超前距離：為探水鉆孔終孔位置應始終超前掘進工作面的一段距離，取20m。

 2、允許掘進距離：為經(jīng)探水證實無水害威脅，可安全掘進的長度，取30m。

 3、幫距：為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，即呈扇形布置的最外側(cè)探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離，取10m。

 4、巷道鉆孔布置：鉆孔呈扇形布置在巷道前方，布置5個孔。

             鉆孔參數(shù)表               表二

孔號 長度（m） 夾角類型 夾角（°） 備注

1 50 水平角 0° 

2 55 仰角 12° 

3 55 俯角 12° 

4 55 水平角 12° 

5 55 水平角 12° 

 5、探水鉆孔布置見下圖：茅口灰?guī)r掘進工作面探放鉆孔布置圖

 

 三、探水起點的確定

 1、積水線：積水邊界線。本礦的積水邊界線位于井田3點拐點以北390m處。（見盛鑫煤礦采掘工程立面圖）

 2、探水線：距積水線100m。

 3、警戒線：距探水線60m。

 四、探水導管的制作和安裝

 探放水導管的作用主要是控制在探穿積水區(qū)時高壓水的流量，避免沖壞孔口造成突水或傷人。

 導管使用φ108mm（壁厚7mm）的無縫鋼管配備一個φ108mm直通管和一個φ108mm高壓閘閥制作而成，如《探水導管制作示意圖》所示。

 固定鋼梁可使用15kg/m廢鋼軌加工焊接到孔口法蘭盤處，焊接必須牢固可靠。安裝探水導管時，導管伸入掘進磧頭煤體內(nèi)5m并使用砼砂漿充實煤體與導管間的空隙，固定鋼梁緊貼煤壁迎頭，打好堅固的立柱和欄板及斜撐，同時加強鉆場附近的巷道支護。

 五、防水墻的砌筑

    探穿高橋煤礦采空區(qū)后，留足50m的安全煤柱，在安全的前提下取出鉆具，撤除鉆機，關(guān)閉閘閥，在掘進磧頭以外2～4m處砌筑一道防水墻，防水墻厚1.5m，兩幫刻槽進入基巖1m，并使用廢鋼軌加錨樁用砼澆灌至磧頭，之間用塊石充填并注漿充實。如《防水墻布置示意圖》。

 六、開切眼位置確定和開切眼施工的防水

 開切眼的位置可確定在防水墻5m處開口，沿真傾斜雙巷掘進，并探放水。

 開切眼施工時工作面上部回風巷掘進必須超前開切眼貫通點，同時必須探水前進。詳見《開切眼掘進探水示意圖》

 

 七、探防水注意事項

 1、安裝鉆機探水前，要遵守下列規(guī)定：

 （1）加強鉆場附近的支護，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。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備。

 （3）在打鉆孔地點或附近安設專用電話。

 （4）測量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。

 2、探水鉆進之前，必須安好導管和控制閘閥，進行耐壓試驗，達到設計承受的水壓后，方可繼續(xù)鉆進。特別危險的地區(qū)，應有躲避場所，并規(guī)定避災路線。

 3、鉆孔水壓過大時，探水前必須先將磧頭杠背牢固，防止導管和煤（巖）壁突然鼓出的措施。

 4、鉆進時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異常狀況時，必須停止鉆進，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負責人應立即向調(diào)度室報告，并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅的人員，然后采取措施，進行處理。

 八、主要防治水措施

 1、定期收集、調(diào)查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下對照圖上標出其位置、開采范圍、開采年限、積水情況等。

 2、井巷在掘進過程中必須做到“預測預報、有疑必探、先探后掘”，掌握前方水文情況，若發(fā)現(xiàn)有水患時，應及時采取措施，待確定安全后再向前掘進，并將出水點位置標于井上下對照圖和采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段，必須進行水溫、水量、水質(zhì)等地下水動態(tài)和松散含水層涌水含砂量綜合觀測和分析，防止滯后突水。

 3、在采掘工作面或其他地點發(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。

 4、井下和地面排水設施保證完好，水溝要及時進行清理，每年雨季前對礦井防治水工作進行一次全面檢查，成立防洪搶險隊伍，并儲備足夠的防洪搶險物資。

 5、應加強對地面小窯、老窯的調(diào)查并標注在實測的采掘工程圖中，劃定其探放水紅線，在接近探放水線時，必須采取探放水措施。

 6、依據(jù)水害可能出現(xiàn)在礦井的地區(qū)和部位，事先相應采取隔離措施。須在兩上山之間，排水巷和風巷之間的聯(lián)絡巷，石門等設置臨時防水墻。將礦井突水隔離在礦井某個地區(qū)，從而保證大部分礦井不被淹的技術(shù)措施。

 7、要事先確定安全出口，一旦突水后，保證井下人員能安全撤出，要編制礦井避水災路線圖和隔離措施工程布置圖。

 8、水泵房必須設置防水閘門，并有專門的巷道與地表井口溝通，以便及時搶運設備，加強排水，保證礦井不致于全部淹沒。

 9、建立水情監(jiān)測制度，設立專門的水情監(jiān)測員，觀測礦井水情變化，及時預報，并請示啟動隔離措施，安全撤退人員等。

 10、增大水倉有效容積，按時清理水倉。

 第六章  投資估算

 根據(jù)以上設計和現(xiàn)行價格，對主要購買的設備，作如下估算，見《投資估算表》。

      投資估算表   

名稱 設備

型號 單位 數(shù)量 單價

（元） 價格

（元）

水  泵 D85-45×5 臺 1 30000 30000

探放鉆機 MYZ-150A 臺 2 80000 160000

水  管 100mm m 250 45 6250

合  計     196250