xxx煤矿矿井防治水设计（2015.03.24定稿） - 图文

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xxx煤矿

矿井防治水设计

编制单位：xxx煤矿生产技术科 编制日期： 2015 年 3 月 12 日

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目 录

会审意见表 ........................................................ 1 第一节 井田概况 ...................................................... 2

一、交通位置 ........................................................2 二、井田自然概况 ....................................................3 三、矿区井界 ........................................................3 第二节 煤层特征及地质特征 ......................................... 4 第三节 水文地质条件 ............................................... 7

一、区域水文地质 ....................................................7 二、区域水文地质条件 ................................................8 第四节 主要水害及其防治 .......................................... 11 一、本矿井水害防治措施 .............................................11 二、矿井防治水措施的确定 ...........................................13 三、区域、局部探放水措施及设备 .....................................18 四、井下排水 .......................................................24 五、地表水防治 .....................................................26 六、小窑、老窑水防治 ...............................................27 七、井下透水事故的处理 .............................................29 第五节 防治水机构及培训 .......................................... 30

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矿井防治水设计会审意见表

会审日期： 2015 年 3 月 13 日

参加会审人员签字 矿 长 总工程师 安全矿长 生产矿长 机电矿长 通风副总工程师 通风科 会审意见： 经会审，同意按设计组织实施，另作如下补充： 1、防治水第一责任人（矿长）必须严格按规定配齐相关人员，备足有关防治水工程所需的材料和配件，确保能够满足防治水的需要。 2、矿总工程师必须根据2015年度采掘计划组织编制《2015年度防治水应急预案》并认真贯彻执行。 3、生产技术科在编制年度、季度、月度采掘计划时，必须编制防治水工程计划。 4、所有施工的采掘工作面，必须编制防治水专项安全技术措施并严格执行。且必须做到“一工程、一措施” 5、所有防治水工程在施工结束后一周内，必须编制防治水工程竣工资料，及时填绘在井上、下对照图和采掘工程平面图上。 6、需对采空区的积水进行疏放或进行注浆堵水工程，必须编制《专项设计方案及安全技术措施》，上报集团公司审批，并上报县安监局备案后方可进行施工，确保施工安全。 7、每年雨季来临前，必须对矿井周边及井下进行一次全面调查，编制“雨季三防”措施和“雨季三防”应急预案并认真贯彻落实。 8、每年雨季来临前，必须对矿井的排水系统及排水设施进行全面检查，发现问题及时处理，确保排水系统运行正常，能够矿井排水的需要。 9、每年雨季来临前，必须对矿井的排水系统进行一次联合试运转，工作和备用水管的总能力，应当能配合工作和备用水泵能在20h内能够排出矿井24 h的最大涌水量。在进行联合试运转后，要认真进行分析和总结，发现问题必须立即处理，确保排水系统运行正常，并编制联合试运转报告。 11、未尽事宜严格按《煤矿安全规程》、《防治水规定》、及上级主管部门有关防治水的指示和文件精神中的相关规定及设计中的相关规定执行。 二〇一四年十二月十三日

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第一节 井田概况

xxx煤矿由新渝煤矿、大坝煤矿、习通煤矿、富民煤矿四家煤矿整合而成（黔府函[2006]204号），于2009年1月取得贵州省国土资源厅颁发的《采矿许可证》，生产规模15万吨/年。可采煤层为C8、C12煤层，煤层倾角12.5°～16°，属缓倾斜煤层。采用斜井开拓，布置有主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒，以一个水平，一个采区开拓全井田，采煤工作面布置在C8煤层中，采用走向长壁后退式采煤法。

一、交通位置

xxx煤矿位于xxx县城南东154°方向，直距约5.4公里，行政区划隶属xxx县东皇镇所辖。矿区范围地理座标：东经106°13′28″－106°14′32″，北纬28°16′21″－28°17′12″。矿山公路与S302国道公路相接，矿区至县城18公里，距xxx县火电厂8公里，交通方便，详见下图。

二、井田自然概况 （一）地形地貌

区内地处云贵高原向四川盆地过渡的斜坡地带，大娄山脉的北西。地貌属侵蚀、岩溶低中山地貌，地形起伏较大，地势总体北西部高南东部低。区内最高点位于矿区内南部的坝岩上山顶，海拔1612.1米；最低点位于区内北西部菜籽湾附近的冲沟中，海拔1350米；相对高差262.1米。矿区最低侵蚀基准面标高约为1350米。地层岩性以碎屑岩为主。自然植被以低矮次生灌丛草坡为主，乔木较少，冲沟较开阔，水土流失严重。

（二）气候条件

区内气候属亚热带湿润季风气候。年均气温约13.1℃，7－8月平均温度21—22℃，日最高气温约33－35℃，1月气温最低，月均约6.1℃，日最低气温零下1－6℃左右。由于高差较大，地势低洼的谷地气温较高，高山上则偏寒冷，二者温差可达3－5℃左右。年均降雨量1137.8mm，5－9月为雨季，降雨量约占年降雨量的80%以上，且多有大暴雨，常引发滑坡泥石流等地质灾害。冬春季一般干旱少雨，冬季常有降雪，高山多有凌冻。

（三）水系及主要河流

矿区处于长江流域的赤水河水系，区内无大的河流。矿区以中部的山脊为分水岭，

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分水岭两侧冲沟发育，多呈树技状分布，冲沟水流量受季节降雨影响变化较大，雨季常发生山洪，枯季流量小至干涸，动态变化显著。

（四）地震

根据《中国地震动参数区划图》(GBl8306—2001)，矿区地震烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g。

三、矿区井界

根据贵州省国土资源厅2009年1月颁发的xxx煤矿《采矿许可证》（副本，证号5200000930087），矿区范围由11个拐点坐标圈定（拐点坐标见表1-2-1），面积1.1382km2，开采深度由1490m至1227m。矿区走向长平均约为1.9km，倾斜宽约为0.6km。矿区范围拐点坐标见下表：

矿界拐点坐标

矿山名称 拐点编号 1 2 3 4 5 新晟煤矿 6 7 8 9 10 11 面积

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X坐标 3129320 3129610 3129650 3129900 3130900 3130650 3130440 3130360 3130040 3130000 3129500 1.1382km2 Y坐标 35620190 35620230 35620310 35620140 35621710 35621875 35621580 35621610 35621820 35621250 35620920

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开采深度 由1490m至1227m标高

第二节 矿井地质及煤层特征

一、地质特征及煤层特征 （一）矿床地质构造特征 1、地层

矿区及周边出露的地层自老而新为中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组、长兴组，下三叠统夜郎组及第四系。现由老至新分述如下：

（1）中二叠统茅口组（P2m）

出露于矿区南部地区。岩性为浅灰、灰色厚层至块状粉晶灰岩、含生物屑灰岩，产腕足类、蜓类生物化石。出露不全，未见底，厚度大于100米。

（2）上二叠统龙潭组（P3l）

为矿区含煤层位，出露于矿区南部地区，上部岩性为灰、深灰、灰黑色薄—中厚层粘土岩、粉砂质粘土岩，灰色中～厚层粉砂岩、含钙质细粒岩屑砂岩夹含砾砂岩及煤层（线）；中部为灰、深灰色薄—中厚层砂岩、粘土质粉砂岩夹煤层（线）；下部为灰、深灰、灰黑色薄—中厚层状灰岩、砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩、含炭质粘土岩。与下伏茅口组呈整合接触，总厚度65～90m，平均75m，共含煤18～26层，其中可采煤层为5层。

（3）上二叠统长兴组（P3c）

呈条带状分布于区内中部地势陡峻的斜坡地带。下部为灰、深灰色中厚层生物碎屑灰岩；上部为灰、灰绿色薄～中厚层砂岩夹粘土岩。厚约55m。与下伏龙潭组整合接触。

（4）下三叠系统夜郎组（T1y）

出露于矿区西部及北西部，按岩性可划分为三段：

下三叠系统夜郎组沙堡湾段（T1y1）：岩性主要为灰黄、灰绿色薄至中厚层状钙质粘土岩、泥灰岩，厚20米左右；

下三叠系统夜郎组玉龙山段（T1y2）：岩性主要为灰色中至厚层状泥质灰岩、泥质泥晶灰岩夹泥质条带，厚130米左右；

下三叠系统夜郎组九级滩段（T1y3）：岩性主要为紫红、灰紫色薄至中厚层状泥质粉砂岩、泥岩、泥灰岩，上部夹灰色中厚层泥晶灰岩，厚度大于200米；

（5）第四系（Q）

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分布于区内相对平缓坡地上与沟谷中。主要有坡积、残积碎石土及粘土，碎石主要为粉砂岩，次为砂岩、粘土岩及零星灰岩碎块。厚0～10m不等，呈角度不整合接触于下伏地层之上。

2、地质构造

矿区位于桑木场背斜北西翼，总体呈单斜构造，地层走向为北东—南西，倾向北西，煤层倾角12.5°～16°，平均倾角14.5°，沿走向出现波状。区内断裂构造不发育。

综上所述：确定该矿区构造复杂程度为简单类型。 （二）煤层

根据中国建筑材料工业地质勘查中心贵州总队2007年8月提供的《贵州省xxx煤矿资源/储量核实报告》（以下简称《储量核实报告》），矿井煤层赋存情况如下：

（1）含煤性

根据中国建筑材料工业地质勘查中心贵州总队2007年8月提供的《贵州省xxx煤矿资源/储量核实报告》（以下简称《储量核实报告》），矿区内含煤地层为上二叠统龙潭组(P31)，出露于矿区东部地区，平均厚度75m，共含煤18～26层，煤层平均总厚度19.57m，平均含煤系数3.65%，其中可采煤层为3层，分别为C5、C7、C8、C11、C12煤层。

（2）可采煤层 C5煤层：

位于含煤地层龙潭组第（P31）上部，为矿区目前主采煤层，全区稳定可采。上距长兴底界燧石灰岩约10m，下距C7煤层约22.8m。煤层厚度1.08～1.20m，平均1.10m。呈层状，产状与地层产状一致。该煤层结构较简单，煤层层位稳定，属稳定煤层。

顶板为灰色薄～中厚层粘土质粉砂岩，钙质胶结，裂隙较发育，抗压强度较大。 底板为灰色薄～中厚层粘土岩，强度较低，稳定性较差，易风化破碎。 C7煤层：

位于含煤地层龙潭组第二段（P31）上部，全区稳定可采。上距C5煤层约22.8m，下距C8煤层约4m。煤层厚度1.18～1.35m，平均厚度1.20m。呈层状，产状与地层产状一致。该煤层结构较简单，煤层层位稳定，属稳定煤层。

顶板为灰色薄～中厚层粘土质粉砂岩，钙质胶结，裂隙较发育，抗压强度较大。 底板为灰色薄～中厚层粘土岩，强度较低，稳定性较差，易风化破碎。 C8煤层：

位于含煤地层龙潭组第二段（P31）中部，全区稳定可采。上距C7煤层约4m，下距

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C11煤层约16m。煤层厚度1.25～1.40m，平均1.30m。该煤层呈层状，产状与地层产状一致。该煤层结构较简单，煤层层位较稳定，属较稳定煤层。

顶板为灰色薄～中厚层粉砂岩，钙质胶结，裂隙较发育，抗压强度较大。 底板为灰色薄～中厚层粘土岩，强度较低，稳定性较差，易风化破碎。 C11煤层：

位于含煤地层龙潭组第二段（P31）中部，全区稳定可采。上距C8煤层约16m，下距C12煤层4m。煤层厚度1.00～1.40m，平均厚度1.10m。该煤层呈层状，产状与地层产状一致。该煤层含一至二层夹矸，岩性为灰黑色炭质粘土岩，结构较简单，煤层层位较稳定，属较稳定煤层。

顶板为灰色薄～中厚层粘土质粉砂岩，为钙质胶结，坚硬，局部裂隙较发育。 底板为灰色薄～中厚层粘土质粉砂岩，为钙质胶结，坚硬，局部裂隙较发育。 C12煤层：

位于含煤地层龙潭组第二段（P312）下部，为矿区目前主采煤层，全区稳定可采。上距C11煤层约4m，下距中二叠统茅口组地层约5m。煤层厚度1.10～1.60m，平均厚度1.30m。该煤层呈层状，产状与地层产状一致。该煤层局部含一层夹矸，厚20～25cm，岩性为灰黑色炭质粘土岩，结构较简单，煤层层位较稳定，属稳定煤层。

顶板为灰色薄～中厚层粘土岩，强度较低，稳定性较差，易风化破碎。 底板为灰色薄～中厚层粘土岩，强度较低，稳定性较差，易风化破碎。

C5、C7、C8、C11、C12煤层结构较简单，煤层稳定类型均为稳定～较稳定煤层。根据《储量核实报告》，矿井可采煤层煤层特征见下表。

可采煤层特征表

序含煤号 地层 1 煤层名称 C5 煤层厚度 （m） 1.08-1.2/ 1.1 1.18-1.35/ 1.2 1.25-1.4/ 1.3 1.0-1.4/ 1.1 4 无夹矸 16 一至二层 4 - 6 -

煤层层间距（m） 22.8 煤 层 结 构 无夹矸 稳定性 稳定 煤层倾角（度） 18 顶底板岩性 顶板 粉砂岩 底 板 粘土岩 2 P31 3 2C7 无夹矸 稳定 较稳定 较稳定 18 粉砂岩 粘土岩 C8 18 粉砂岩 粘土岩 4 C11 18 粉砂岩 粉砂岩

贵州绿洲红城能源投资有限公司 xxx煤矿矿井防治水设计 5 C12 1.1-1.6/ 1.3 局部含一层 稳定 18 粘土岩 粘土岩 矿井实际施工揭露的C5煤层赋存厚度平均为0.26m，C7煤层赋存厚度平均为0.43m，C11煤层赋存厚度平均为0.19m，均为不可采煤层，目前仅在C8煤层和C12煤层布置采掘工作面。

第三节 水文地质条件

一、区域水文地质条件 （一）地形地貌及水文气象

该区地貌属侵蚀、岩溶低中山地貌，地形起伏较大，地势总体北西部高南东部低。区内最高点位于矿区内南部的坝岩上山顶，海拔1612.1米；最低点位于区内北西部菜籽湾附近的冲沟中，海拔1350米；相对高差262.1米。矿区侵蚀基准面标高约为1350米。

矿区处于长江流域的赤水河水系，区内无大的河流。矿区以中部的山脊为分水岭，分水岭两侧冲沟发育，多呈树技状分布，冲沟水流量受季节降雨影响变化较大，雨季常发生山洪，枯季流量小至干涸，动态变化显著。

区内气候属亚热带湿润季风气候。年均气温约13.1℃，7～8月平均温度21～22℃，日最高气温约33～35℃，1月气温最低，月均约6.1℃，日最低气温零下1～6℃左右。由于高差较大，地势低洼的谷地气温较高，高山上则偏寒冷，二者温差可达3～5℃左右。年均降雨量1137.8mm，5～9月为雨季，降雨量约占年降雨量的80%以上，且多有大暴雨，常引发滑坡泥石流等地质灾害。冬春季一般干旱少雨，冬季常有降雪，高山多有凌冻。

（二）含、隔水层特征

根据出露地层岩性与含水介质特征，本区可划分为四个碳酸盐岩含水岩组与三个碎屑岩相对隔水岩组。

（1）茅口组岩溶含水岩组（P2m）：岩性为浅灰、灰色泥晶灰岩，溶蚀裂隙、溶洞发育，在区域上有多处伏流出现，主要为溶洞水，富水性强。

（2）长兴组岩溶含水岩组（P3c）：岩性为深灰色灰岩，溶蚀裂隙较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等至强。

（3）夜郎组玉龙山段岩溶含水岩组（T1y2）：岩性为浅灰、灰色泥晶灰岩夹泥灰岩，溶蚀裂隙、溶洞较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等至强。

（4）茅草铺组岩溶含水岩组（T1m）：岩性为浅灰、灰色泥晶灰岩，溶蚀裂隙、溶洞

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较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等至强。

（5）龙潭组相对隔水岩组（P3l）：岩性主要为灰、深灰色粘土岩粘土质粉砂岩及砂岩，表层风化裂隙发育，往深部张性裂隙不发育，含水性与导水性差，为相对隔水岩组。

（6）夜郎组沙堡湾段相对隔水岩组（T1y1）：岩性为灰色粘土岩，含水性与导水性差，为相对隔水岩组。

（7）夜郎组九级滩段相对隔水岩组（T1y3）：岩性为紫红、灰绿色粘土岩，含水性与导水性差，为相对隔水岩组。

二、区域水文地质条件 （一）地层含水性

矿区内主要分布地层为中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组含煤地层、长兴组，下三叠统夜郎组第一段、第二段及第三段，其次为分布于冲沟、缓坡地带的第四系松散层。现由下至上对各地层含水性简述如下：

中二叠统茅口组（P2m）：分布于区内南部槽房地区。岩性为浅灰、灰色厚层至块状粉晶灰岩、含生物屑灰岩，产腕足类、蜓类生物化石。出露不全，未见底，厚度大于100米。该地层溶蚀裂隙、溶洞发育，含溶洞裂隙水，富水性中等。

龙潭组裂隙含水层(P31)：为本区含煤地层，出露于矿区东部地区。岩性由灰—灰黑色薄—中厚层粘土岩、砂岩、粘土质粉砂岩、灰岩及煤层组成，含煤18～26层，煤层平均总厚度19.57m，其中可采煤层3层，其它为局部可采、零星可采或不可采煤层，全层厚65～90米。该地层含水性与导水性差。

长兴组岩溶含水层(P3c)：呈条带状分布于区内中部地势陡峻的斜坡地带。下部为灰、深灰色中厚层生物碎屑灰岩，上部为灰、灰绿色薄—中厚层砂岩夹粘土岩。厚55m。该地层溶蚀裂隙、溶洞较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等。

下三叠系统夜郎组（T1y）：出露于矿区西部及北西部，厚度大于200米，按岩性可划分为三段：

下三叠系统夜郎组沙堡湾段（T1y1）：岩性主要为灰黄、灰绿色薄至中厚层状钙质粘土岩、泥灰岩，厚20米左右，表层风化裂隙发育，往深部张性裂隙不发育，该地层含水性与导水性差；

下三叠系统夜郎组玉龙山段（T1y2）：岩性主要为灰色中至厚层状泥质灰岩、泥质泥晶灰岩夹泥质条带，厚130米左右，地层溶蚀裂隙、溶洞较发育，含溶洞裂隙水，富水性中等；

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下三叠系统夜郎组九级滩段（T1y3）：岩性主要为紫红、灰紫色薄至中厚层状泥质粉砂岩、泥岩、泥灰岩，上部夹灰色中厚层泥晶灰岩，表层风化裂隙发育，往深部张性裂隙不发育，该地层含水性与导水性差。

第四系孔隙含水层(Q)：分布于区内相对平缓坡地上与沟谷中。主要有坡积、残积碎石土及粘土，碎石主要为粉砂岩，次为砂岩、粘土岩及零星灰岩碎块，0—10m不等。孔隙发育，含孔隙水，含水较弱，季节性变化大。

（二）地下水的补径排条件

补给：大气降水是区内地下水的主要补给来源，其补给方式和补给强度受岩性、地貌及地质构造的综合影响，煤层埋藏深度在当地最低浸蚀基准面以下，大气降水和地表水沿孔隙裂隙、构造裂隙下渗补给地下水。

迳流：区内地下水的迳流受地形、构造及岩性的控制，总体上由南东向北西方向迳流。

排泄：区内地下水的自然排泄主要以通过岩溶通道构成裂隙、暗河及泉水的形式排出地表。

（三）充水因素分析

根据区域水文地质特征、矿区水文地质条件分析，矿井充水因素主要有：地下水、老窑或采空区积水、第四系孔隙水及大气降水。

1、地下水：为矿床主要的充水因素，根据矿区含水层的分布和煤层开采的关系，可分为直接充水含水层和间接充水含水层。

矿床直接充水含水层：为龙潭组含煤地层（P3l），该地层主要含裂隙水，其含水性与导水性差，为相对隔水岩组，但为矿井充水的主要来源。由于矿区岩石节理、岩层层理发育，在矿井采掘及采煤活动的影响下，岩石节理、层理裂隙的含水性、导水性都发生改变，地下水将从岩石节理、层理裂隙进入矿井。这是矿井充水的主要因素。

间接充水含水层：为长兴组、茅口组岩溶水和夜郎组裂隙水。长兴组和茅口组岩溶水，主要赋存于燧石灰岩、灰岩及生物屑灰岩中，这些岩石中的溶蚀裂隙溶洞、岩溶管道比较发育。地下水储集、运移空间规模较大，储集位移较好，富含岩溶水；夜郎组裂隙水主要赋存于表层风化裂隙及岩石节理裂隙中，含水性与导水性差。在矿坑顶板或底板被破坏的条件下，长兴组、茅口组岩溶水和夜郎组裂隙水可能成为矿井充水主要因素。

2、老窑水：区内采煤历史悠久，在煤层露头带上有很多的民采老窑分布，浅层煤层均已采空。地表水及大气降水由岩石节理、层理裂隙渗入老窑蓄积。因此，老窑大多有

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积水。矿井在采掘过程中若揭穿老窑或采空区时，将引起矿坑突水事故。在开采浅部煤层，应预防老窑水涌入。

3、第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季水量猛增。第四系孔隙含水层位于煤层上方，孔隙水垂直下渗，沿岩石节理、层理裂隙进入矿坑。第四系孔隙水是矿井充水因素之一。

4、大气降水：主要通过岩层中的裂隙渗入地下，在地下煤层大面积的采空后，岩石中节理裂隙可能发展，大气降水将成为矿井充水因素之一，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系。

（四）矿井涌水量

根据《资源/储量核实报告》,矿井的最小涌水量为20m3/h，正常涌水量为30m3/h，最大涌水量为60m3/h。

（五）矿井发生突水可能性及地段预测

矿区开采时，在采空区、断层、裂隙密集发育带附近及地层分界线附近，发生突水的可能性较大。另外，由于该地区局部地段被第四系所覆盖。当开采浅部矿体时，其中所含孔隙水或上层滞水有向矿坑涌入的可能性，对矿床充水产生影响。故煤层开采过程中，一定要搞好安全施工措施。

6、水文地质类型

本区当地最低侵蚀基准面位于北西部菜籽湾附近的冲沟，标高为＋1350m，区内大部分煤层位于当地侵蚀基准面之下，开采C11、C12煤层时，要防治底板茅口组岩溶突水。

综上所述，本矿区水文地质类型属基岩裂隙直接充水矿床，水文地质条件属简单至中等。

第四节 主要水害及其防治

一、本矿井水害防治措施 （一）技术措施

1、矿井开拓工程及层位选择

（1）根据本矿井煤层赋存特点、井田内含水层水文地质资料，矿井开拓方式为斜井开拓，主斜井井口(利用)控制标高为1400m；副斜井井口(利用)控制标高为1386m；回风斜井井口(利用)控制标高为1400m。场地最低控制标高为1384m，该工业场地采用台阶式

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布置，各建、构筑物均在该场地最高洪水位标高之上，符合《煤炭工业矿井设计规范》要求。

因此，井口及场地均不受洪水威胁。

（2）矿主斜井、副斜井和回风斜井都是利用已有井筒，由于主斜井、副斜井煤柱被其它小窑采掉，所以以后在生产过程中井筒中设观测点，建议矿方以后采取措施，严禁开采井筒煤柱。

（3）井下配备了小水泵，用以排除巷道积水，确保良好的劳动环境。 2、采掘工程采取的防治水措施

根据井田地质水文资料和开采煤层的赋存状况，矿井开拓巷道沿煤层顶板或底板布置，一般不受含水层威胁，但井田内断层教为发育，有可能受断层和陷落柱导水的威胁，因此在这些区域掘进时，必须打超前钻孔探水，做到“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”，并采取其它防治水措施。

（1）巷道过采空区和断层或在其附近开采时，要采取探放水措施，探清其范围及水力联系，并留有足够的安全煤柱，采取“探、放、堵、截、排”综合防治措施。

①必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则； ②采用瞬变电勘探查明采空区积水情况；

③掘进作业前必须严格执行“有掘必探，先探后掘”的防治水方针。 ④发现疑似积水区域，严格按规定对积水区域进行探放。 ⑤相邻矿井的分界处，必须留防水煤柱，在断层两侧留防水煤柱； ⑥采掘到探水线位置时，必须探水前进； ⑦每次降雨后，应及时观测井下水文变化情况；

⑧采掘工作面或其他地点有突水预兆时，必须停止作业，采取措施，撤出所有受水威胁的人员；

⑨矿井必须做好采区、工作面水文地质探查工作； ⑩探放水工作必须有专人负责；

?生产中对小型突水采用强排的方式进行排放，但也应建立对较大突水情况的封堵措施，以预防较大突水事故的发生。

（2）采区巷道沿煤层顶底板布置，受煤层起伏影响较大，巷道中会出现积水现象，在生产期间应根据实际情况，在巷道适当位置设置水窝，用小水泵将水排至采区水仓，保障采区巷道运输畅通。

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（3）为了防止钻孔沟通第四系和各含水层，在回采（掘进）工作面接近钻孔前，应严格检查封孔质量。对于未完全封闭或封闭不合格钻孔，应采取相应措施防止通过钻孔导水，涌入井下。

（4）针对采区周围小窑老空区较多的情况，生产单位必须采取先进的手段，查清其分布范围，留设安全煤柱。

（5）及时清理巷道水沟，保持其畅通与清洁。

（6）井底主排水泵房和主、副水仓水仓容量满足矿井8小时正常涌水量的要求。定期清理水仓，保证规定的有效容量。在主排水泵房和变电所硐室通道内设有密闭门，要保证开闭正常使用。

（7）对于落差较大的断层要严加控制，开采时留足煤柱，对于设计确定的断层煤柱尺寸，在矿井建设与生产中，应视断层和陷落柱导水性及具体水文条件相应调整，以策安全。当掘进工作面接近断层和陷落柱时，必须打超前钻孔探水，做到有掘必探，先探后掘，并采取其它防治水措施。

（8）采掘工作面掘进过程中要采用物探、化探和钻探的方法，探测采空区积水及构造的导水性。

（9）建议进一步查明井田及周边矿井实际开采情况，积水积气情况，有针对性地制定防治水措施。采用多种手段探查井田内构造分布，构造富水性、导水性，防止构造导水造成水害事故。

（10）开拓至设计水平时，只有在防排水系统建成后，才能向其它区域开拓掘进，矿上必须建立专门的防治水队伍。

3、矿井涌水量预测

根据现新晟煤矿的水文观测站：2012年、2013年、2014年的观测记录，矿井最大涌水量在5月份起至9月份平均涌水量为57.2m3/h，每年最大涌水量5-7月为67m3/h,10-4月份平均涌水量在23m3/h。

（二）管理措施

平时加强防汛宣传，建立探放水管理制度；做好防水计划；成立“雨季”三防指挥部，组织雨季前“三防”大检查；加强职工培训，保证安全生产。

（三）物质措施

拨出专项资金，专款专用，保证防治水物资供应。 （四）矿井涌水量预测

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根据现阶段矿井水文地质情况的调查、分析、大气降水和岩溶管道是矿床充水的主要因素。由于本矿及邻近煤矿无相关系统水文地质资料，因此宜采用大气降水渗入法预测矿坑最大涌水量。应用公式：Q=2.74xa.A.F

式中；Q——矿坑涌水量（m3/d）

A——地区历年平均降水量（mm）（A=1137.8mm F——井田承受大气降水的面积（Km2）（F=1.1382Km2)

a——采用经验值：根据本区含隔水层相间分布与隔水层主要为粉砂质泥岩的实际情况(夜郎组九级滩段(T1y3）岩石地层），参照《水文地质手册）所载的不同岩性渗透系数经验值，推荐采用0.5值。

Q=2.74x0.5x1137.8x1.1382=1774.2m3/d÷24=73.9m3/h。

以上的数据表明，矿井最大涌水量为：Q1=67m3/h；最小涌水量为：Q2=20m3/h；重复采动条件下最大涌水量的预测为：Q =73.9m3/h。

二、矿井防治水措施的确定

（一） 矿井开拓开采所采取的安全保证措施 1、采、掘工程所采取的防治水措施

在副井井底车场设主排水泵房和水仓井底水仓由主、副仓组成，主水仓长：50m，断面：5.69m2；副水仓长：50m，断面：5.69m2。计算得，水仓总容量为：569m3。水仓总容量按8小时正常涌水量验算：8×30=240m3，满足要求。

掘进工作面共配备有探水钻机3台，井下各积水点均设置了小水泵。 2、防水闸门设置

本井田矿区侵蚀基准面标高约为1350米。对井底车场、开拓巷道无任何威胁。设计暂不考虑在煤层中设防水闸门。

3、相邻矿界、采区边界、断层、无炭柱两侧、采空区边界、钻孔、煤层露头、井田内水体等，必须留防水煤柱，严禁在各种防水煤柱中采掘。

4、必须经常了解相邻矿井开采情况，掌握其采空范围，涌(积)水情况、防止越界开采，造成巷道相互贯通，采空区积水涌入矿井，造成涌(突)水事故的发生；一旦发现煤壁发潮、有水锈等透水预兆，立即采取措施，严防突水及事故的发生。

5、主水泵房通道内设置了密闭门，防止万一井下发生突水时不致危及主排水泵房。 6、对掘进工作面配备了探水钻机，遵循“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则。

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7、井下配备了小水泵，用以排除巷道积水，确保良好的劳动环境。 （二）防治水煤(岩)柱的留设 1、防水煤（岩）柱的种类

由于井田C12煤层有较好的隔水层，各含水层之间的垂直水力联系通道不畅通，含水层的裂隙发育情况以及含水层的水力补给情况不明显，主要水患来自周边老窑采空积水，因此防水煤（岩）柱的留设尤为重要，根据该矿的实际情况，设计需要留设的防水煤（岩）柱主要有以下几种：

（1）断层两侧或四周留设防水煤（岩）柱； （2）煤层露头防水煤（岩）柱； （3）采空区防水煤（岩）柱； （4）井田边界防水煤（岩）柱；

（5）井筒、大巷、下山等主要巷道防隔水煤（岩）柱 （6）地面水体、建筑物保护煤柱。 防水煤（岩）柱的留设原则：

①在有突水威胁但又不宜疏放或注浆堵水（疏放或注浆很不经济时）的地区采掘时，必须留设防水煤（岩）柱。

②防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基础上把煤柱的宽度或高度降低到最低限度，以提高资源利用率。

为了多采煤炭，充分利用资源，也可以用采后充填，疏水降压、改造含水层（充填岩溶裂隙）等方法，消除突水威胁，创造少留煤柱的条件。

③留设防水煤（岩）柱必须与矿井的地质构造、水文地质条件、煤层赋存条件、围岩的物理力学特性、煤层的组合结构方式等自然因素密切结合，还要与采煤方法、开采强度、支护方式等人为因素相适应。

④一个井田或一个水文地质单元的防水煤（岩）柱应该在它的总体开采设计中确定。即开采方式和井巷布局必须与各种煤柱的留设相适应，否则会给以后煤柱的留设造成极大的困难，甚至无法留设。

⑤在多煤层块段，各煤层的防水煤（岩）柱必须统一考虑确定，以免某一煤层的开采破坏另一煤层的煤（岩）柱，致使整个防水煤（岩）柱失效。

⑥在同一地点有两种或两种以上留设煤（岩）柱的条件时，所留设的煤（岩）柱必须满足各留设煤（岩）柱的条件。

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⑦对防水煤（岩）柱的维护要特别严格，因为煤（岩）柱任何一处被破坏，必将造成整个煤（岩）柱无效。防水煤（岩）柱一经留设即不得破坏，巷道必须穿过煤柱时，必须采取加固巷道、修建防水闸门和其它防水措施，保护煤（岩）柱的完整性。

⑧留设防水煤在（岩）柱需要的数据必须在本地区取得。邻区或外地的数据只能参考，如果需要采用，应适当加大安全系数。

⑨防水岩柱中必须有一定厚度的粘土质隔水层或裂隙不发育、含水层极弱的岩层，否则防水岩柱将无隔水作用。

2、防水煤（岩）柱的留设 （1）断层防水煤（岩）柱的留设

断层破坏了岩层的完整性，常常成为含水层间的联系通道。断层的某一区段是否导水、导水性强弱等情况取决于断层两侧岩层的接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。

（2）含水或导水断层防隔水煤柱的留设

煤层直接和富含水层、导水断层接触，顶底板无突水可能，即煤柱主要是顺层受压时，可参照下述公式计算煤柱宽度：

L＝0.5KM3P/KP 式中：

L——顺层防水煤柱宽度（m）；

M——煤厚或采高，C12号煤层的平均厚度分别为1.10m, C8号煤层的平均厚度分别为1.6m；

KP——煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2； P——水头压力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2； K——安全系数，一般取2～5，本设计取3。

C12煤层开采时L＝0.5×5×1.10×3?50/8＝11.90（m） C8煤层开采时L＝0.5×5×1.60×3?50/8＝17.32（m）

根据上述计算，并结合实际情况，含水或导水断层两侧C12煤层两侧各留设20m防水煤柱。

（3）井田边界煤（岩）柱的留设

井田边界煤柱可参照下述公式计算煤柱宽度：

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L＝0.5KM3P/KP 式中：

L——顺层防水煤柱宽度（m）；

M——煤厚或采高，C12号煤层的平均厚度分别为1.10m, C8号煤层的平均厚度分别为1.6m；

KP——煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取8kgf/cm2； P——水头压力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2； K——安全系数，一般取2～5，本设计取3。

C12煤层开采时L＝0.5×5×1.10×3?50/8＝11.90（m） C8煤层开采时L＝0.5×5×1.60×3?50/8＝17.32（m） 根据上述计算，并结合实际情况，井田边界煤柱留设20m防水煤柱。 （4）煤层露头防水煤（岩）柱 H防=H裂+ 式中：

H防-----防水煤（岩）柱高度（m）

H裂-----垂直煤层的导水裂隙带最大高度（m） H保-----保护层厚度（m）；

C12煤层露头防隔水煤柱为：H=（100×1.1）/10.3+3.5+2=6.96m C8煤层露头防隔水煤柱为：H=（100×1.6）/10.3+3.5+2=10.13m

根据上述计算，并结合实际情况，C12、C8煤层煤层露头防隔水煤柱为20m。 （5）采空区防水煤（岩）柱；

①在采空区或老空积水区下开采时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的10倍，经计算为：10×2.2=22m。（巷道最大高度为2.2m）

②采空区或老空积水区下同一煤层中进行开采时，若采空区或老空积水区的界线已基本查明，隔水煤柱的尺寸应按含水或导水断层防隔水煤柱的留设要求留设。

故采空区防水煤（岩）柱按22m留设，计算详见 断层防水煤（岩）柱的留设。 ③在采空区或老窑积水区下的煤层进行回采时，防水煤（岩）柱的尺寸不得小于导水裂隙带最大高度与保护带厚度之和。故采空区防水煤（岩）柱按30m留设，计算详见煤层露头防水煤（岩）柱。

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H保≮20m

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根据上述计算，并结合实际情况，采空区边界留设35m的防水煤（岩）柱。 （6）井筒隔水煤柱

结合该矿的实际情况，设计井筒两侧各留设20m防水煤柱。 （7）地面水体、建筑物保护煤柱

矿区内有村寨，其保安煤柱留设原则：首先在地形图上均以边界外推划出20m围护带，然后按煤层倾向向下方向移动角65°、向上方向按70°移动角投影到煤层上圈定压覆面积，然后计算煤柱。

地面没有重点保护的建筑物、公路，无需留设保护煤柱。矿井矿区范围内没有地表水体，无需留设地表水体保护煤柱。

各种煤（岩）柱尺寸表

序号 1 2 3 4 5 名称 断层防水煤（岩）柱 井田边界煤（岩）柱 煤层露头防水煤（岩）柱 采空区防水煤（岩）柱 井筒 5、7、8、11、12 20m 20m 20m 20m 20m 三、区域、局部探放水措施及设备 （一）探放水原则 1、探放水原则

采掘工作必须执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，根据矿井的具体条件，遇到下列情况之一时，必须探水：

（1）接近不明井巷、老空时；

（2）接近含水层、导水层和裂隙带等时； （3）接近未封闭、可能突水的钻孔时； （4）采动影响范围内有隔水岩柱厚度不清时；

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（5）接近水文地质条件复杂地段、情况不明时；采、掘工程接近其它可能突水地段时。

总之，矿井必须作好水害分析预报，坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水原则。在探水前，必须编制探放水设计。

2、探放水方法的确定 （1）探水线的确定 ①老空的探水线

对开采所造成的老空、老巷、水窝等积水区，其边界位置准确，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。

在巷道掘进特别是靠近采空区、褶曲、断层、陷落柱等构造时，应切实加强探放水工作，对积水区，虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置时，探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于60m。

对没有图纸资料可查的老窑，根据已了解到的小窑开采最低水平，作为预测的可疑区，探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于100m。

②井巷通过导水或可能导水断层前，必须超前探水。探水线（探水起点）至断层交面线的最小距离不得小于25m，水压大于2MPa时应按每增加0.1MPa增加0.5～1m。

（2）警戒线

沿探水线外推60～150m为警戒线。 （3）探放水钻孔布置

1）超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定 超前距：按以下公式计算 α=0.5AL3P/KP 式中：

α—超前距，m；

A—安全系数，一般取2～5，本设计取4； L—巷道宽度（宽或高取大者），为4.0m； KP—煤的抗张强度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2； P—水头压力（kgf/cm2），P=40kgf/cm2。 则：α=0.5×4×4×3?40/10=27.71（m） 因此，超前距为30m。

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允许掘进距离：每次探放水钻孔施工完毕后，以最短的钻孔长度（水平投影长度）减去超前保护距离之后所剩余的距离。帮距：取20m。

钻孔密度（孔间距）：坚直扇形面内钻孔间的终孔垂直距不得超过1.5m；水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。

2）钻孔布置与孔数

探放老空水钻孔，按巷道的设计方向在其水平面和竖直面内呈扇形布置；钻孔成组布设。对于平巷一般布置3组钻孔，每组1～2个钻孔；对于上山巷道一般布置5组，每组不少于3个钻孔。

①竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m。 ②水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。 ③探水钻孔的最小超前距或帮距不得小于20m。

④一般倾斜煤层平巷的探放水孔，呈半扇面形布置在巷道正前和上帮。 ⑤倾斜煤层上山巷道探放水孔，呈扇面形布置在巷道的前方。

⑥探放断层水及底板岩溶水的钻孔，必须沿掘进方向的前方及下方布置；底板方向的钻孔不得少于2个。

⑦从既探、排有效，又能防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发，孔径不大于75mm。 3、探水时采取的安全措施

（1）探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准打钻孔探放水；探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

（2）钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

（3）探水前，必须加强探水附近巷道的支架，背好顶、帮，工作面打上坚固的顶柱，以防高压水冲跨煤（岩）壁和支架。

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（4）检查排水系统，应根据预计出水量确定是否加大排水能力，清理水沟、水仓使其畅通和起缓冲作用；

（5）水压较大时，探水孔要设套管，以便安装水阀控制放水量； （6）探水工作地点要安设电话，以便能及时与调度室和中央泵房联系。

（7）清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

（8）施工前，电工必须对钻机检查维修，保证钻机完好，设备不失爆，将钻机运到位，接好钻机后，并做到风电闭锁。

（9）风筒必须接至打钻地点，并保证足够的风量，保证巷道的正常通风，打钻时，必须有专职瓦检员检查瓦斯，保证施工地点及打钻过程中瓦斯浓度都不得大于1.0%，否则停止作业，采取措施处理，正常后方可正常作业。

（10）打钻时，班组长必须携带便携式报警仪，并悬挂在钻机上方，加强对瓦斯的检查，严禁瓦斯超限作业。

（11）开始打钻时，严格按给定的参数进行开孔，保证钻孔符合施工要求。 （12）打钻时，要先给钻机上水，钻孔中水流出后，在进行开钻，严禁干打眼。 （13）开钻后，要做好钻孔施工记录，施工记录包括深度、岩性、见煤位置、煤层厚度、见水深度、水量、瓦斯涌出量等，并填好记录。

（14）钻孔当班一次不能施工结束，必须将钻杆全部退出，防止卡钻。

（15）一个钻孔施工结束，无水涌出时，必须用可靠方法将眼口封堵，防止瓦斯涌出造成瓦斯积聚或超限。

（16）探水时，如遇到钻孔水压、水量突然增大，应立即停止探水，固定钻杆，严禁移动钻机或拔出钻杆。

（17）出现透水预兆时，必须立即撤出受水威胁地区人员，并向上级汇报，采取措施处理，透水预兆有：

①工作面温度降低，人感觉发凉； ②空气潮湿，湿度增大；

③煤壁出现“挂红”（水锈）、“挂汗”（渗水）现象； ④前方听见“嘶、嘶”的水叫等声音；

⑤工作面压力增大，支架变形、煤壁片帮、顶板冒顶、底鼓等现象； ⑥淋水、涌水增大等异常现象。

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（18）探水时注意事项：

①探水地点要确保与相邻地区的工作地点的联系，一旦出水，要马上通知水害威胁地区的工作人员撤到安全地点。

②打钻时，要时刻观察钻孔的情况，发现煤层疏松，钻杆推进突然感到轻松或顺着钻杆流出来的水超过供水量时，都要特别注意，这些都是接近或钻入积水地点的征兆。碰到这种情况，要立即停止钻进，进行检查。如果孔内水很大，喷射较远，或者打通了其它矿井，必须马上固定钻杆，背紧探水工作面，如加固煤壁及顶底板。

③探水工作面要经常检查瓦斯及其他有害气体，当瓦斯含量达1％时，必须停止钻进；达到1.5％时，必须停止工作，使其降至1％以下，方可开动机器。

4、放水主要安全技术措施

（1）查明井田的水文地质条件，认识客观，这是做好矿井防治水工作的基础。采取调查、物探、钻探三结合的方法是预测与防治采空积水的保障。

（2）探放水队要编制打钻施工安全技术措施，确保打钻施工安全。

（3）钻孔若有出水现象，须立即停钻，不得拨出钻杆，水大时钻杆要适时空转，直至水头无压为止。同时，施工人员要立即向调度所、地测科和矿有关领导汇报，以便及时采取措施进行处理。

（4）若钻孔出水较大，要在钻孔内装上10m长的套管。

（5）打钻施工设备在地面试运转正常后方能入井，确保安全完好。 （6）严格执行钻具检查制度，做到钻具“三不下”。

（7）施工人员要熟悉钻机等设备的安装和维修技术，开钻前认真检查钻机及周围巷道情况，在确认安全可靠后，方能施工。

（8）钻进中，因故停钻时，必须认真记量余尺，详细分析和记录孔内情况。 （9）钻孔或设备出现问题时要及时向领导汇报，不得擅自离开作业现场。 （10）放水孔尽量打在积水区域最低点，钻孔倾角尽量大，一般在70—80°。根据排水能力，确定钻孔个数，各孔的终孔距离应大于10m。为了充分放水，可以采用分组式从积水区域最低点向积水区域最高点每隔一定距离打一组排水孔，根据各组放水孔的出水情况，可以分析积水区域的放水程度。

（11）在放水期间派专人进行24小时监测，随时统计放水量，检验放水效果。放水结束后写出放水总结报告，分析放水量与预计的采空区积水量是否相符，积水是否彻底放完。

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（12）放水时要有专人监视观察水情，并携带报警仪，当出现有毒有害气体超限时，必须立即采取措施处理，并向矿调度室。

（13）放水人员填写好放水记录，记录内容有水量大小、水量变化、水量变化时间、有毒有害气体情况、水色的变化、本班抽水情况以及其他异常情况，并认真进行交接班，出班后填写记录，并向值班汇报，便于矿领导分析水量情况。

（14）放水过程中，出现钻孔堵水、水量变小等情况时，及时采取措施，将钻孔疏通，保证出水正常，采取措施水仍然变小或不出水，重新钻孔进行放水，直至水流不出为止。

（15）放水过程中，遇紧急情况，马上发出警报撤出受水威胁地点人员。 （16）瓦检员加强瓦斯检查，瓦斯超限时及时采取措施进行处理。 5、接近老空区巷道掘进安全技术措施

（1）探水巷道的掘进断面不宜过大，以缩小受压面积，独头巷道掘进受水威胁时，采取双巷施工的方式掘进，并及时用联络巷联穿，保证一条作为退路。

（2）上山方向的水害威胁未消除或正在探水时，下山以下的地点暂停作业，水害消除方可安排工作。

（3）探水巷道必须严格掌握巷道掘进方向，沿着探水孔的中心线掘进，以免造成超前距和帮距缩小而遭遇老空透水，如因地质变化偏离时，应进行补充钻探或采取其它措施进行放水。

（4）合理选择巷道掘进的爆破方法，在保持超前距和帮距时，采取多打眼、少装药、放小炮的方法，保证巷道煤体的稳定性。

（5）严格执行“三不装药”制度，即炮眼或掘进工作面有出水征兆不装药，超前距不够或偏离探水方向不装药，掘进工作面支架不牢或空顶距超过规定时不装药。

（6）老空放水后允许恢复掘进时，当掘进到离老空3—5m处应先打2—3个检查孔进行一次再检查，只有证实积水确已放净后方可揭露老空，揭露老空时，要先由小断面从放水钻孔上方与老空打透，透老空后加强对有毒有害气体，当发现有害气体浓度超标时，必须立即采取措施进行处理。

（7）在受水威胁地区施工的所有人员，都必须熟悉避灾路线，出现透水时所有人员必须按避灾路线立即撤离，不得在井下滞留。

（8）掘进中各班班长必须在掘进工作面交接班，剩余允许掘进距离必须交接清楚，严禁超掘。

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（9）全体从业人员必须掌握突水预兆，当采掘工作面或其它地点发现有挂红、出汗、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、有嗅味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

（10）与矿井贯穿的原有老窑要封闭严实，若不能封闭严实，要在原老窑井口修筑拦水坝，并开挖引水道，将能流经老窑的水流引离。

（二）探放水设备选择

共配备钻机四台，其中：ZLJ—360型2台，ZLJ—620型1台，ZDY—750D型1台。 安装钻机探水前，必须遵守下列规定：

1、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。

2、清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

3、在打钻地点或附近安设专用电话。

4、测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

（三）防止钻孔导水的安全措施

据地质报告，各钻孔封孔资料不全，封孔质量不清。针对上述情况，设计为防止钻孔导水，采取措施如下：

掘进巷道接近井田内所有钻孔时，布置针对性的探“钻孔导水性”工作，该项工作的步骤、参数及安全注意事项同“探放水设计”。

四、井下排水

新晟煤矿矿为平硐+斜井开拓，在+1262m标高布置内、外水仓，并建水泵房集中排水，排水管道经副井将井下涌水量直接排至地面。

（一）设计依据

1、正常涌水量：Q正＝30m3/h，最大涌水量：Q大＝60m3/h。 2、排水高度为127m,从+1262m排到+1389m。

矿井采用一级排水，在井底车场设置水仓及泵房，采区的水首先经水沟流到井底车

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场，经车场水沟自然流到井底水仓，再由井底水泵经副斜井排到地面。井底水仓至地面排水垂高为127m。

采用直接排水系统。 （二）选型计算

1、正常和最大涌水量时，工作水泵的最小排水能力 所需水泵最小流量QB：

QB＝24Qr/20＝1.2Q＝1.2×30＝36（m3/h） 式中：

Qr—矿井正常涌水量，m3/h。 所需水泵最大流量QBm

QBm＝24Qrm/20＝1.2Qrm＝1.2×60＝72（m3/h） 式中：

Qrm—矿井最大涌水量，m3/h。 2、计算水泵所需扬程 HB＝K（Hp+H吸） ＝1.25×(127+5) ＝165（m） 式中：

K—扬程损失系数，取K=1.25； Hp—排水高度，m； H吸—吸水高度，5m。

设计选用水泵型号为MD46-50×4型水泵3台，流量46m3/h，扬程200m。正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修。最大涌水时2台工作，配套单台电动机为45kw矿用防爆电动机。

3、排水管的选型及趟数 （1）管径计算

D排?4Q

3600???v=

4?46

3600?3.14?2- 24 -

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=0.08（m） 式中：

Q额—所选水泵的额定流量，m3/h； V排—假定管径的流速，取V排=2m/s。 （2）排水管路趟数的确定

根据设计规范要求，排水管选用内径100mm的无缝钢管一趟工作一趟备用。 （3）排水管管壁厚度的校验

??pdp1[?c]

1?2p/[230(??0.65)?p]230(??0.65)?p116.5?100?[?1]1?2?16.5/[230?(8?0.65)?16.5]230?(8?0.65)?16.5

=3.1mm﹤5mm 式中：

δ—管壁厚度，mm； dp—标准管内径，dp=100mm； HB—水泵扬程，HB＝150m；

P—水管内部工作压力，P＝0.11HB＝0.11×150＝16.5kgf/cm2； σ—管材许用应力，对于无缝钢管，σ＝8kgf/mm2。

故选用管路外径为108mm，壁厚为4mm的无缝钢管能满足要求。

设计选用水泵型号为MD46-50×4型水泵3台，流量46m3/h，扬程200m。正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修；最大涌水时2台工作。配套单台电动机为45kw矿用防爆电动机，电机型号Y225M-2。敷设Dg108×4的无缝钢管两趟（工作），排水管从水泵房经管子道沿副斜井铺设至地面。

（4）主要水泵房和通道布置及安全出口

主要泵房和通道均布置在岩层中，管子道为安全出口,高出水泵房7m。 （6）水仓

主水仓长：50m，断面：5.69m2； 副水仓长：50m，断面：5.69m2。 计算得，水仓总容量为：569m3。

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水仓总容量按8小时正常涌水量验算：8×30=240m3，满足要求。 五、地表水防治

（一）地表水防治设计依据 1、防洪标准

根据现行《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定，矿井井口的防洪设计频率为百年一遇，校核频率为三百年一遇；工业场地的防洪设计频率为百年一遇。

2、地形与水系

该区地貌属侵蚀、岩溶低中山地貌，地形起伏较大，地势总体北西部高南东部低。区内最高点位于矿区内南部的坝岩上山顶，海拔1612.1米；最低点位于区内北西部菜籽湾附近的冲沟中，海拔1350米；相对高差262.1米。矿区侵蚀基准面标高约为1350米。

矿区处于长江流域的赤水河水系，区内无大的河流。矿区以中部的山脊为分水岭，分水岭两侧冲沟发育，多呈树技状分布，冲沟水流量受季节降雨影响变化较大，雨季常发生山洪，枯季流量小至干涸，动态变化显著。

矿区处于长江流域的赤水河水系，环状及树枝状水系发育。区内无大的河流。矿区以中部的山脊为分水岭，分水岭两侧冲沟发育，多呈树技状分布，冲沟水流量受季节降雨影响变化较大，雨季常发生山洪，枯季流量小至干涸，动态变化显著。

（二）地表水防治

地表工业场地附近没有大的水体，因而，本矿井工业场地不受河流洪水威胁。地面工业场地+1390左右，场内排水设计为建筑周边均设明沟，排至场内道路边水沟中，再集中排到场外。场地排水横坡一般在5‰～10‰之间。为排除场地上游汇水，设计在场地四周设置截水沟，将场外雨水直接引至场外。

此外，地表水防治还应采取以下措施以确保安全：

1、在工业场地内及其周围修建排水沟，在挖方坡顶外侧修筑截洪沟，确保山洪不会对工业场地产生影响。

2、对浅部采场上方的季节性冲沟和地表裂缝采取堵漏措施，确保地表水尤其是雨季降水不致进入井下。

3、在煤层露头处留设必要的防水煤柱，并对因开采而出现的裂缝和坑凹进行堵塞和填平、压实，防止大气降水下溃。

4、对易产生滑坡的地段提前修筑挡土墙、打抗滑桩或削坡减载，并经常巡视山体变化，发现问题及时处理。

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5、严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪可能冲刷到的地段，以免淤塞沟谷甚至溃入井下。

6、每当降大到暴雨时和在降雨后，均应检查地面裂缝和塌陷情况，发现漏水及时填堵。

（三）地表水防治工程及装备

1、排水工程：在工业场地内修建排水明沟，将场内雨水排至污水处理厂。 2、截水工程：在工业场地内修建截水沟，将高处水水不进入工业场地内。 六、小窑、老窑水防治

新晟煤矿由于是原四个矿井整合而成，除原新渝煤矿有可靠的采掘工程平面图外，富民、习东煤矿都在新晟煤矿的上部，地表水和采空区水随时涌入井下，造成井下涌水量增大，而原大坝煤矿由于整合前已采空，整合以后地质资料不祥；矿井在过去生产过程中，发现原大坝越界盗采留下的釆空区，采空区水量不大，在今后西采掘活动中接近边界150m时，必须严格执行有掘必探的工作。

1、矿井附近小窑及采空区积水分析

井田四周均分有小窑和老窑，小窑和老窑内有大面积的采空区，采空区有一定积水，是矿井主要水害之一，可对裂隙勾通下的底板低的采区产生不同程度的充水。

2、 防治老窑积水区域的技术途径和安全技术措施

（1）加强地质勘测工作，调查采空区积水情况及范围。一方面查清采空区积水情况；另一方面，要有准确的井上下对照图和井下采掘工程平面图等资料，准确掌握采掘工作面与采空区位置关系，以防位置关系失误造成打透采空区而引发事故。加强对采空区积水的监测、管理。

留设足够防水安全煤柱，避免积水压力破坏煤柱造成透水事件。

（2）掘进巷道接近采空区时，应采取探放水措施，必要时增加排水设施设备，将水用水泵排至采区水仓及井底水仓，再排至地面。探放采空区积水前，首先要分析查明采空区水体的空间位置、积水量和水压。采空区积水高于探放水点位置时，只准打钻孔放水；探放水时，必须撤出放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。探放水钻孔必须打中采空区水体，并要监视放水全过程，核对水量，直到采空区积水放完为止。

（3）钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

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3、采空区防治水措施

（1）C8煤层开采时西翼要防大坝煤矿越界所留采空积水，大坝煤矿C8煤层越界盗采范围基本清楚，盗采走向约110米，现1803采煤工作面与相邻矿井留设80m净煤柱进行回采，对工作面无水害威胁；C12煤层开采东翼要防贵东煤矿越界采空积水，西翼要防大坝煤矿越界采空积水，当开采C12煤层超过原新渝煤矿C12煤层第一区段开采走向东西翼各450米时必须加强探水，严格执行“有掘必探”制度；雨季时要加强工业广场巡查防习通平硐倒灌水，经采空区进入我矿，威胁我矿安全生产。

（2）探放采空区前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。采空区积水区高于探放水点位置时，只准打钻孔探放水；探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。

（3）钻孔接近采空区，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。厚煤层探放水必须有见顶见底的钻孔。

（4）采掘期间，应进一步加强采空、古空区水文地质调查，坚持“有掘必探，先探后掘，长探短掘”的原则，发现有出水预兆时，及时停止作业，并采取措施，探放采空区水体。

（5）及时清理巷道，挖好排水沟，保证流水畅通，探水钻孔位于巷道低洼处时，要配备与探放水量相适应的排水设备。

（6）疏放上方采空区积水要编制专项安全措施，打钻前要加强钻场附近的巷道支护，并在工作地点迎头打好牢固的立柱和拦板。当钻孔打通老空及旧窑，从眼内透水，情况不明时，应立即停止打眼，并不得把钻拔出，人员马上撤到安全地点，立即汇报队、矿值班人员。

（7）废弃井巷内存在有积水，通过打钻对废弃井巷内的积水进行探放，防止废弃井巷内的积水压垮煤壁造成水害事故。

4、周边矿井贯通的综合防治措施

在日常生产中，应查清相邻矿井的水文地质条件。加强水文地质基础工作，加强矿井水害预测预报工作，采用适合本矿井的物探、钻探、化探等先进的综合探测技术，查明矿井或采区水文地质条件；定期收集、调查核对本矿及相邻煤矿的废弃老窑情况，编

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制《矿井综合水文地质图》、《矿井充水性图》等基础图纸，为水害防治工作提供翔实、可靠的技术依据。 同时加强掘进工作面探放水的技术管理。对小窑老空充水区、充水巷道、导水断层、强含水层、陷落柱、老钻孔等需要探放水的地区，都必须确定探水警戒线，并准确地绘制在采掘工程平面图上，开拓掘进工程到达警戒线时，必须先探后掘，严格掌握钻孔的超前距离。钻进时发现煤岩松软、片帮等异常现象时，必须停止钻进，撤离所有受水威胁的人员。探放老空积水的超前钻孔，超前距不得小于30m；严禁用煤电钻代替专用探水钻进行探放水。总而言之，一定要坚持有掘必探，先探后掘(采)的原则，一旦与周边矿井打通，退回本井田范围内20m，打永久密闭。对于邻矿的有害气体，一般采用瓦斯积聚的处理方法，如果小窑老空的有害气体浓度偏高，则必须先进行抽放，再采取相应处理方式。如果邻矿为积水区，可采用截水和堵水两种措施。在涌水的巷道中设置水闸门或水闸墙。堵水采用注浆堵水，将专门制备的浆液通过管道压入地层裂隙或孔洞，经凝结、固化后达到隔绝水源的目的。

七、井下透水事故的处理 1、处理井下水灾的一般原则

（1）必须了解水灾的地点、性质、估计突出水量、静止水位、突水后涌水量、影响范围、补给水源及有影响的地面水体。

（2）掌握灾区范围。如发生事故前人员分布、矿井中有生存条件的地点、进入该地点的可能通道。

（3）按积水量、涌水量组织强排，同时，发动群众堵塞地面补给水源，排除有影响的地表水体积水，必要时可采用灌浆堵水。

（4）加强排水与抢救中的通风，切断灾区电源，防止一切火源。防止瓦斯和其他有害气体的积聚和涌出。

（5）排水后，侦察抢险中，要防止冒顶和二次水灾。 （6）搬运和抢救遇险者，要按医疗防护措施进行。 2、井下被困人员的救护

井下被困人员首先要做到情绪稳定，坚定信心，同时要注意保存自己的体力，要想尽一切办法与外界取得联系，如用石块或其他工具有规律地敲击巷道、煤岩壁等，给抢救人员寻找自己创造条件。

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（1）在井下发现被困人员时，禁止用头灯光束直接照射被困人员的眼睛，以避免在强光刺射下瞳孔急剧收缩，造成失明。可用红布、纸张、衣服等罩住头灯，使光线减弱，也可以用布把被困人员眼睛蒙住，使瞳孔逐渐收缩，待恢复正常后才能见强光。

（2）发现被困人员时，不可立即抬运出井，应注意保持体温，抬到安全地点并在救护队的保护下，派医生对被困人员的身体进行检查，并给予必要的治疗(如包扎、输液、注射等)。

（3）在被困人员长期未进食的情况下，不能吃硬食物和过量饮食，以免发生意外，造成不良后果。

（4）救护队到达被困人员躲避地点时，在检查后确认躲避处无火源和其他危害时，可打开氧气瓶并放氧，使空气中氧含量增加。对于无氧气呼吸器的人员，禁止到躲避地点去。

（5）在搬运被困人员时，要轻搬轻放，保持平衡，避免震动。

第五节 防治水机构及培训

1、煤矿企业、矿井的主要负责人（含法定代表人、实际控制人）是本单位防治水工作的第一责任人，总工程师（技术负责人）具体负责防治水的技术管理工作。

2、煤矿企业、矿井应当按照本单位的水害情况，配备满足工作需要的防治水专业技术人员，配齐专用探放水设备，建立专门的探放水作业队伍。水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，除上述规定外，还应当建立专门的防治水机构。

3、煤矿企业、矿井应当建立健全水害防治岗位责任制、水害防治技术管理制度、水害预测预报制度和水害隐患排查治理制度。

4、煤矿企业、矿井应当编制本单位的防治水中长期规划和年度计划，并组织实施。 5、煤矿企业、矿井应当对职工进行防治水知识的教育和培训，保证职工具备必要的防治水知识，熟悉水灾避灾路线、提高防治水工作的技能和抵御水灾的能力。

6、煤矿企业、矿井应当加强防治水技术研究和科技攻关，推广使用防治水的新技术、新装备和新工艺，提高防治水工作的科技水平。水文地质条件复杂、极复杂的煤矿企业、矿井，应当装备必要的防治水抢险救灾设备。

7、制定井下水灾应急疏散预案，定期组织演练。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ajsg.html