疏干降压安全措施.doc

疏干降压安全措施一、矿井建设概况：1、本矿井设计规模为30万吨/年的整合技改矿井，于2007年通过原有雷家山煤矿、西安煤矿、宏达煤矿、垭上煤矿和桐梓堡煤矿整合而成。开拓方式采用斜井开拓，现有井筒分别为主斜井、副斜井、轨道斜井、西翼进风井和回风斜井；通风方式为中央分列式通风；矿区范围内可采煤层分别为C4、C6和C9煤层，服务年限12.6a；矿井全区设计为五个采区，现正在布置一采区，一采区位于主斜井西翼，一采区开采标高为+740+780m，首采工作面布置在C4煤层；运输大巷布置在+715m水平，在该水平以下分别为二采区、三采区、四采区和五采区。采区接替顺序为：一采区二采区三采区四采区五采区。2、煤层赋存情况：在矿井主斜井以西，现布置在西翼运输大巷、轨道斜井、回风斜井、西翼进风井、+715m和+740m西翼瓦斯抽放巷等开拓、准备巷道，通过揭露的煤、岩层情况可知，在主斜井以西煤、岩层较为稳定，无断层、陷落柱等地质构造影响。煤层倾角6870为急倾斜煤层，其中：C4煤层平均厚1.4m，C6煤层平均厚1.2m，C9煤层平均厚1.7m，煤质均为低硫、低灰、高发热量无烟煤。二、矿井水文地质条件简述：1、矿井水文地质条件为中等，各井口标高均高于历史最高水位，地面修筑了相应的防洪设施。矿区范围内受老空水、岩溶水、裂隙水、地表水、雨水的威胁。矿井最低侵蚀基准面为+881m水平，现井下巷道最低标高为+715m水平，已低于了最低侵蚀基准面+881m水平。在煤系地层内上覆有长兴灰岩，下覆有茅口灰岩，均为强含水层。2、矿区内地质构造情况：根据已掘巷道情况分析，在已揭露的煤、岩层情况，在所揭露区域内无大的断层、陷落柱等，只有少量裂隙存在，煤岩层赋存稳定。三、矿井防治水工作开展情况：1、地表水防治情况：矿井在各井口均修建了防洪沟，各井口均建设在历年最高洪水水位以上，不存在山洪水溃入井下。矿区地形为北高南低，地表水和雨水均通过自然沟渠排至南部的小河中沿向东南方向汇入乌江水系。2、地质灾害情况：在矿区范围内，本矿井定期进行地面水文地质调查和核查，对查出的地质灾害汇同相关部门及时进行处理；同时，对矿区及周边的塌陷、积水区及时了封填和疏通，消除了安全隐患。3、矿井水防治情况：（1）探放水工作：本矿井严格坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。在巷道施工前，根据水文地质情况，首先根据煤矿防治效果水规定和相关设计要求编制探放水安全措施，严格按照允掘距离组织施工。（2）严格坚持“物探先行、钻探验证”的探放水程序进行，切实消除事故隐患。（3）本矿井于今年与103地质队协作对全矿井进行物探详查，基本掌握了老空水、含水层水的分布、径向、位置等情况，为矿井的安全生产提供了技术支撑。四、疏水降压设计1、疏水降压：根据地质报告，煤系地层其底板充水来源为茅口组所含岩溶水,该区内最低侵蚀基准面标高为875m，矿区开采标高低于最低侵蚀基准面，地质报告中未提供承压含水层情况，茅口灰岩距离C9煤层39m左右，其间为龙潭组隔水层。在开采C9煤层前，应进行水文地质调查，查明茅口灰岩含水情况及与C9层的水力联系。安全隔水层厚度计算：=5.2()(4102)=27.1m式中：t-安全隔水厚度（m）；L-采掘工作面底板最大宽度（m）；取采面最大控顶距5.2m；r-隔水层岩石的容重，MN/m3；根据矿井煤系地层岩石容重取2.2102MN/m3；KP-隔水层岩石的抗张强度（Mpa）,KP取102Mpa；H-底板承受的水头压力（Mpa）。在最低准采标高，根据计算取5.5Mpa；从计算结果看出最低准有标高（400m），煤层底板（隔水层）厚度39m，大于计算值27.1m，可见煤层相对较安全，不易发生底板突水事故。、突水系数计算公式式中-突水系数，MPa/m；p-底板隔水层承受的水压，在最低标高时取5.5MPa；M-底板隔水层厚度，m。在715m标高，埋深250m。底板隔水层承受的水压取2.5MPa，则T=0.0641MPa/m；在400m标高，埋深550m。底板隔水层承受的水压取5.5MPa，则T=0.141MPa/m；根据煤矿防治水规定，底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06MPa/m，正常块段不大于0.1MPa/m。本矿井田内未发现较大的断层，因此在开采715m标高以上C9时，底板茅口灰岩地突水的可能性较小，在715m标高以下C9煤层时，有突水的可能性。安全水头压力值计算公式掘进巷道底板隔水层=2101+2.210118=19.2（MPa）式中：H-底板隔水层能够承受的安全水压（Mpa）t-隔水层厚度(m)根据地质报告取39m；L-巷道宽度(m)4.0m-底板隔水层的平均重度，MN/m3；根据矿井煤系地层岩石容重取2.2101MN/m3；Kp-底板隔水层的平均抗张强度(101Mpa);从计算可看出，矿井最大埋深550m，巷道底板水压取5.5Mpa，底板隔水层能够承受的安全水压19.2Mpa。采煤工作面0.1393.9MPa式中M-底板隔水层厚度，m；p-安全水压，MPa；Ts-临界突水系数，根据地质资料取0.1MPa/m。从计算可算出,采煤工作面底板隔水层能够承受的安全水压3.9Mpa，而本矿在715m标高，埋深250m。底板隔水层承受的水压取2.5MPa，此时采煤工作面突水可能性小。而在此标高以下时，C9煤层底板隔水层承受的水压将逐渐大于3.9MPa,则存在突水的可能性。通过以上计算，在开采715m标高（一水平）以上时，C9采掘工作面底板茅口灰岩突水的可能性较小，而在开采715m标高以下时，则存在突水的可能性。2、疏水降压安全措施：虽然在现有+715m水平以上，底板突水可能性较小，但为确保矿井安全生产，在建设和生产过程中，必须严格按照以下安全技术措施执行。1）做好水文地质工作，做好探放水工作，坚持有掘必探，先探后掘的探放水原则。能放则放，不能放则堵，并划分为禁采区，严禁开采。2）要严格按规定留设足够各类防水煤柱。3）矿井开采中必须注意采动塌陷裂隙的影响而使煤系上覆隔水层发生变化，其采动塌陷裂隙成为上覆含水层中地下水溃入矿井的通道。4）矿井根据生产中的情况进一步进行承压水的观测，特别是深部开采时，采取有针对性的防治措施。A、注浆堵水注浆堵水广泛应用于封堵突水点恢复被淹矿井，截流堵水减少矿井涌水量，井巷堵水通过含水层或导水断层等。因矿井投产初期采掘工程基本不过强含水层，暂不配备注浆泵及配套设备。矿井投产后，根据采掘工程的实际情况，配备注浆堵水等相应设备。矿井井巷揭穿含水构造(如含水断层)可采用注浆堵水措施，但必须编制注浆堵水设计。B、B、防水闸门本矿水文地质条件为中等，目前未发现有与河流、湖泊等有水力联系的导水断层、裂隙(带)、陷落柱，本矿暂不考虑设置防水闸门，采取如下措施:1、在采空区、断裂破碎带周围，开采水平和采区之间留设防水安全煤柱；巷道掘进时，必须探水前进。2、在有突水危险的地区，必须制定防突水措施。3、采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。4、矿井必须随时保证井下主要排水通道的畅通，防止排水沟或其巷道受阻。5、加强老窑、小窑、采区空积水调查等，切实做好探放水工作。第 6 页 共 6 页