某煤礦礦井水災因素分析和水害預測

某 煤礦礦井水災因素 03manbetx 和水害預測 第一節 礦井水文 安全條件 03manbetx 一、礦井概況 某 煤礦於2004年4月正式開始建井。礦井開拓方式為斜井開拓， 設計生產能力為15萬噸/年，服務年限為23年。 礦井位於地理坐標東經106°09′29″-106°10′22″，北緯26°53′22″-26°54′59″。井田東西寬1.43公裏，南北長2.97公裏，麵積4.247平方公裏,地處XX北麵。其拐點坐標見表1。本地分別居住著苗、彝、漢等民族。 表1 某 煤礦拐點坐標表 拐點號XY A B C D 礦區內目前尚無鐵路,交通運輸以公路為主，321國道由礦井西邊界經過。礦區至黔西縣城29公裏，至清鎮、貴陽市分別為70、80、99公裏。交通比較方便。 區內氣候溫和濕潤，雨量充沛，常年以東南風為主。地勢總體趨勢為西高東低，最高點位於礦井南西部，海拔為+1431.5m，最低點位於礦井南東角，海拔高為+1165m，相對高差266.5m。地表以丘陵及侵蝕盆地為主，有顯著的喀斯特地貌特征。礦區內植被以灌木為主，覆蓋率較高。 二、礦井開采水文地質條件 1. 水文地質特征 1）區域水文地質特征 本 煤礦區內碳酸鹽岩層與碎屑岩層相間展布，碳酸鹽岩含豐富的岩溶水，碎屑岩含少量裂隙水，第四係鬆散層零星分布，微含孔隙水。 本區主要岩溶含水層為下三疊統夜郎組玉龍山段灰岩含水層（T1y2）、上二疊統長興組灰岩含水層（P2c）及下二疊統茅口組灰岩含水層（P1m）。其中下三疊統夜郎組玉龍山段灰岩含水層（T1y2）在本區域範圍內出露麵積大，出露麵積占95%以上，含較豐富的岩溶水，其補給的麵積較大，主要靠大氣降水通過岩溶漏鬥、落水洞及溶隙等補給出，徑流的途徑較長。 本區主要隔水層為下三疊統夜郎組沙堡灣段泥岩（T1y1）；而龍潭煤係中的灰岩屬層間裂隙含水層，富水性弱，是礦井直接充水弱含水層，其煤層及其頂底板又是良好的隔水層。 2）礦區水文地質特征 ⑴ 地層含隔水性 區內出露的地層為下三疊統夜郎組玉龍山段（T1y2）、沙堡灣段（T1y1）、上二疊統長興組（P2c）、龍潭組（P2l），根據其岩性組合，含、隔水性等特征劃分，主要含水層為夜郎組玉龍山灰岩段（T1y2）、長興組灰岩（P2c），隔水層為夜郎組沙堡灣段泥岩（T1y1）、龍潭組泥岩及煤層（P2l），其含隔水性與礦井可采煤層位置關係見礦井綜合水文柱狀圖。現把各含隔水性地層分述如下： ① 夜郎組玉龍山段灰岩岩溶含水層（T1y2） 以石灰岩為主，中、上部為中厚至巨厚層石灰岩，底部為薄層泥灰岩夾鈣質泥岩，總厚為323米，大麵積分布於礦井範圍內，占礦井麵積的95%以上，地表落水洞、窪地、漏鬥等喀斯特岩溶現象較多，本組含水性好，含豐富的岩溶水。 由於該組分布麵積廣，喀斯特岩溶發育，因此其岩溶水具有補給麵積大，徑流長及導水性強等特點。 其岩溶水主要靠大氣降水通過落水洞、岩溶漏鬥及溶隙等補給。 ② 夜郎組沙堡灣段泥岩隔水層（T1y1） 灰黑色泥岩、夾淺灰色泥灰岩，總厚8.5米，呈條帶狀分布於礦井西部，本組含水性弱，為較好的隔水層。 ③ 長興組灰岩岩溶含水層（P2C） 灰色、灰黑色中厚至巨厚層狀燧石灰岩，總厚36.7米，分布於礦井西部。本組含水性好，其岩溶水主要靠大氣降水補給，由於受其分布特點的限製，其接受補給的量有限。 ④ 龍潭組層間灰岩含水層及碎屑岩、煤層隔水層（P2L）： 灰、深灰色泥岩、石灰岩、炭質泥岩、鋁土質泥岩及煤層，總厚169.8米，呈條帶狀分布於礦井西部，層間含裂隙水，本組總體含水性弱，泥岩及煤層是較好的隔水層。 ⑵ 地下水的埋藏條件及補、徑、排條件 表層風化裂隙水（包括土壤孔隙水）：接受地表補給，賦存於地表土壤及基岩表層風化裂隙帶內成為上層滯水，在地形低窪處或彙水衝溝中以泉井形式排出地表。 基岩裂隙水、岩溶裂隙溶洞水主要接受大氣降雨補給，並以潛水形成埋藏。夜郎組玉龍山段一部份在地形低窪處或彙水衝溝中以泉井形式排泄出地表，為當地農民飲用水源；玉龍山組大部份和長興組由於發育岩溶裂隙、落水洞、溶洞、岩溶窪地等，大氣降水在地表會迅速沿這些通道流入地下成為管道形式運移的溶洞水，沿岩層傾向向遠處、低處流動，並在鴨池河邊排泄出地表，由於夜郎組沙堡灣段、龍潭組泥岩為相對隔水層，含水層之間無水力聯係，地下水各自以自己的裂隙、管道係統向下方河邊徑流並排泄。 含水層各泉井點水流量觀測見下表。 落水洞、泉、井點水文觀測彙總表 觀測 點號點位 （X/Y/H）層 位類 別流量（最小－最大） （L/S）觀測日期備 注 W12977935T1ｙ井0.10－0.5003.5－03.12村民飲用水源 35615655 1275 W22977565T1ｙ泉0.28－5.5603.5－03.12 35615850 1278 W32977805T1ｙ泉0.08－2.7803.5－03.12 35616425 1298 W42977360T1ｙ井0.06－0.5603.5－03.12村民飲用水源 35615890 1315 W52976855T1ｙ井0.05－0.2803.5－03.12 35616180 1340 K12977210T1ｙ落 水 洞0－5.6003.5－03.12山水彙積 35615060 1218 K22978000T1ｙ落 水 洞0.38－8.3303.5－03.12山水、泉井水彙積 35616010 1258 ⑶ 地下水理化性質 未取樣 03manbetx ，從泉井觀察，地下水為無色、清澈透明、無味，與鄰近礦區水樣化驗對比，應屬HCO3-Ca2+、Mg2+型低礦化度弱堿性水。 3）構造 礦井所在的大地構造位置在“黔中隆起”。礦區構造總體呈單斜構造，區內地層大致傾向東，局部為南東向，傾角5°-30°，一般10°。區內構造以斷裂為主，次一級構造發育。斷層性質多為正斷層，逆斷層較少。目前共發現的斷層有32條，其落差大於15m的有8條。其特征見下表 斷 層 特 征 一 覽 表 斷層 編號斷層 性質斷層產狀（°）落差 （ｍ）備 注 走向傾向傾角 F1正斷層NSW90150對開采無影響 F2正斷層12821880100對開采無影響 F3正斷層2181287025對開采有一定影響 F4正斷層2301407550對開采有很大影響 F5正斷層230320°7540對開采有很大影響 F6正斷層25016080200－300致使礦井南東角無價值 F7正斷層110207515對開采有一定影響 F8正斷層282988035對開休有較大影響 4）礦床充水因素 03manbetx 礦區為中低山侵蝕剝蝕和岩溶地貌，以南10公裏為鴨池河，河麵標高約為830米，為區域最低侵蝕基準麵。礦區最高山頂高程1431.5米，最低高程為1165米，與河麵高差分別為531.5米和265米。區內無水庫、湖泊、河流，隻有季節性溪溝。區內為亞熱帶溫濕氣候，年平均降雨量1006mm，4-10月為豐水季節。降雨量達858.5mm，占全年降雨量的81%。 根據地表勘探及臨近生產礦井收集的資料，礦井水主要為煤層頂板裂隙水、斷層水、生產中的老空水、岩溶溶洞水。現分述如下： ⑴ 頂板裂隙水 主要是指在礦井采掘活動中，由工作麵頂板裂隙進入礦井的水，頂板裂隙水是礦井的直接充水因素，由於煤係中層間灰岩含水性較弱，因此進入礦井的水量較小，在礦井突水防治中要注意收集資料。 ⑵ 斷層水 由於區內斷層均為張性正斷層，有一定的含水性和導水性，因此在采掘過程中，巷道過斷層時，斷層水和上覆地層的水將會沿斷層破碎帶進入礦井，是礦井突水防治的重點。 ⑶溶洞水 由於溶洞本身含水，其補給、排泄好，采掘過程中，一旦透穿其大量的水將沿溶洞進入礦井，是礦井突水防治的重點。 ⑶ 老空水 隨著礦井采掘活動的正常進行，上覆含水層的水將會沿垮塌裂隙進入采空區，形成老空水，並隨著采空麵積的增大，進入礦井的老空水也隨之增大，是礦井突水防治的重點。 ⑷ 老窯水 根據礦井煤層賦存條件，礦區範圍內可采煤層埋藏較深，未出露地表。在建井過程中，本礦工程技術人員對礦區範圍內小窯進行了調查，通過采取走訪當地居民及現場踏勘等方法，礦區範圍內未有當地挖燒火煤而廢棄的老窯，僅有2002年林東礦務局林建一公司為某煤礦施工的一條井筒。該井筒參數為：X＝2977032.159，Y＝35615321.726，Z＝+1237.867，α＝258°，β＝25°，斜長172m，由於未揭露煤層，因此停工廢棄。所以對於老窯水的防治，在我礦顯得並不重要。 綜上所述，礦床充水水源主要為大氣降水、斷層水、岩溶溶洞水、龍潭組裂隙水構成礦井充水直接因素。長興組、夜郎組玉龍山段岩溶水可通過采礦垮塌裂隙進入礦井，威脅礦井 安全。根據地質資料、開采 設計及 安全專篇，由於我礦煤層資源量在侵蝕基準麵之上，礦床水文地質條件簡單，礦床地下水類型為頂板直接進水的裂隙充水礦床。 5）礦井湧水量預算 ⑴ 礦井湧水實測情況 某煤礦為新建煤礦，在建井過程中，某煤礦2005年、2006年均對礦井湧水量進行實測，目前，礦井正常湧水量為5m3/h，最大湧水量為12m3/h。 ⑵ 礦井湧水量預計 根據某煤礦湧水情況，參考太來煤礦富水係數（太來礦富水係數為0.000041），采用水文地質比擬法預計礦井湧水量。由此礦井湧水量預計情況如下： 礦井一采區：正常湧水量Q1＝ 295092×0.000041＝ 12.1ｍ3/ｈ。 礦井二采區：正常湧力量Q2＝ 1189186×0.000041＝ 48.76ｍ3/ｈ。 礦井正常湧水量Q＝ Q1+ Q2＝ 60.86ｍ3/ｈ。 最大湧水量為正常湧水量的3－4倍，即最大湧水量為182.58-243.44ｍ3/ｈ。上述湧水量預計，均為各采區采終時的湧水量，在開采前、中期小於預計湧水量。 三、礦井水文 安全條件 評價1. 對水文地質基礎資料來源及可靠性 評價林東礦務局2003年7月提交的《某煤礦勘查地質報告》，通過1：5000水文地質填圖，對區域水文地質情況、地層的富水性、礦井的充水進行分析，對老窯的分布、礦井湧水量進行調查。初步查明了區內含（隔）水層的分布、埋藏特征；初步分析了區內地表水、地下水的補、徑、排關係和礦床充水因素；並根據鄰區資料的類比，大致分析了礦床工程地質條件及開采技術條件，確定了礦井水文地質條件為簡單類型。基本查清了礦區煤層地質特征、礦產資源儲量和煤層賦存條件，為礦井 設計提供了一定依據，對礦井的生產能起到一定的指導作用。 2. 水文地質勘探程度及存在的問題 （1）、《某煤礦勘查地質報告》，對溶洞分布、積水量的調查分析不夠深入。 （2）、按要求對鑽孔進行了封孔止水，但未進行啟封試驗，實為工作中的不足。因此礦井巷道掘進至鑽孔附近時，一定要監測礦井水量變化，防止意外 02manbetx.com 發生。 （3）、區內斷裂構造發育，對斷層含水性及導水性未查清，因此在巷道掘進至大斷層附近時，要采取探放水 措施，以防突（透）水 02manbetx.com 發生。 （4）、勘探工作做得不足，未進行相應勘探階段水、工、環地質研究和 評價等。因此礦井在開采過程中必須加強水文地質勘探工作，及時掌握礦井充水水源，充水因素，湧水量，主要湧水和突出點等，從而更好地為生產服務。 第二節 礦井防治水 措施一、礦井開拓、開采所采取的安全保證 措施㈠ 礦井開拓工程位置及層位選擇 本礦為斜井開拓，主斜井、風井均從M9煤層頂板穿層掘進，開拓係統形成後，再進行采區巷道布置；本礦地質構造較為複雜，由於斷層的影響，致使一采區的煤層傾角較小（近水平），因此，向南布置一采區回風大巷和運輸大巷，最後形成采煤工作麵進行回采。劃分為一個水平，二個采區開拓全井田。 (具體見采區巷道布置及機械設備配備平、剖麵圖)。 在1100m水平布置水泵房和主、副水倉。 ㈡ 采掘工程所采取的防水 措施1. 防治水 計劃⑴ 查明礦區和礦井的水文地質條件，編製中長期防治水規劃和年度防治水 計劃，並組織實施。 ⑵定期收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，並在井上、下工程對照圖上標出其井田位置、開采範圍、開采年限、積水情況。 ⑶ 每年雨季前，對防治水工作進行全麵檢查。製定雨季防治水措施，並組織搶險隊伍，儲備足夠的防洪搶險物資。 2. 地麵防治水 ⑴查清了礦區及其附近地麵水流係統的彙水、滲漏情況，掌握當地曆年降水量和最高洪水水位資料，建立疏水、防水和排水係統。 ⑵ 工業場地內建築物，修築了防洪溝渠或采取其它防、排水措施。 ⑶ 鑒於井口附近及塌陷區內的地表水體有可能潰入井下，因此，應遵守下列規定： ① 嚴禁開采煤層露頭線的防水煤柱。 ② 容易積水的地點均修築溝渠排泄積水。修築溝渠時，避開了露頭、裂隙和導水岩層，特別是低窪地點不能修築溝渠排水時，采取了填平壓實，防止積水進入井下。 ③ 排到地麵的礦井水，經妥善處理，避免了再次滲入井下。 ④ 對漏水的排洪溝，作了及時堵漏，地麵裂縫和塌陷均作了填塞。 二、防水煤（岩）柱留設 在受水害威脅的地方，預留一定寬度和高度的煤層不采，使工作麵和水體保持一定的距離，以防止地下水或其它水源潰入工作麵，所留的煤（岩）柱就叫防水煤（岩）柱。 ㈠ 防水煤（岩）柱的種類 根據防水煤（岩）柱所處的位置，可以分成不同的種類。根據該礦井的實際情況，需留設以下防水煤（岩）柱： 1. 斷層防水煤（岩）柱 在導水或含水斷層兩側，為防止斷層水潰入井下而留設的煤柱；當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時，為防止含水層水潰入井下而留設的煤柱。 2. 導水鑽孔防水煤柱 勘探階段施工的鑽孔，往往能貫穿若幹含水層，若封孔質量不好，則人為地溝通了本來沒有水力聯係的含水層，使煤層開采的充水條件複雜化，為防止上覆含水層中的水潰入井下而留設的煤柱稱為鑽孔防水煤柱。在本區域內暫無導水鑽孔存在。 3. 相鄰水平或采區邊界防水煤（岩）柱。 ㈡ 防水煤（岩）柱的留設 1. 斷層防水煤（岩）柱的留設 斷層破壞了岩層的完整性，常常成為含水層間的聯係通道。斷層的某一區段是否導水，導水性強弱等情況取決於兩側岩層的接觸關係、含水層的水壓以及采礦活動對斷層的重複破壞作用。因此，在沒有掌握斷層各區段的導水性時，應把整個斷層作為導水斷層對待。煤層直接和富含水層、導水斷層接觸，頂底板無突水可能，即煤柱主要是順層受壓時，常以下述計算公式計算煤柱寬度： L＝0.5KM 式中：L——順層防水煤柱寬度（m）； M——煤厚或采高（m），M9煤層為2.6m。 KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2； P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2； K——安全係數，一般取2～5，本 設計取5。 則： L＝0.5×5×2.6 ＝25.2（m） 根據上述計算，開采時斷層兩側我礦規定各留25m防水煤柱。 2. 相鄰水平或采區邊界防水煤（岩）柱的留設 水文地質條件簡單到中等型的礦井，可用下述公式計算煤柱寬度： L＝0.5KM 式中：L——順層防水煤柱寬度（m）； M——煤厚或采高（m），M9煤層為2.6m。 KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP＝10kgf/cm2； P——水頭壓力（kgf/cm2），P＝50kgf/cm2； K——安全係數，一般取4～10，本設計取7。 則： L＝0.5×7×2.6 ＝35.2（m） 根據上述公式，我礦相鄰水平或采區邊界留35m煤柱。 三．井下探放水措施 ㈠ 探放水原則 某煤礦在生產過程中，遇下列情況之一時，首先劃定探水紅線，進行探放水。 1. 接近水淹區域時。 2. 接近廢棄井巷、老空時。 3. 接近導水斷層時。 4. 接近溶洞時。 ㈡ 探放水設備 ⑴ 探放水設備選擇依據 礦井用一個采煤工作麵保證礦井年生產能力，正常生產期間配備三個掘進頭。根據隔水性好等因素，確定超前探放水距離為不小於20m。 因我國井下探放設備正處於試驗階段，故本礦井配備目前國內較先進的ZYG-150D型全液壓鑽機及配套設備。 ⑵ 井下探放水設備型號及數量 井下鑽探設備選用ZYG-150D型全液壓鑽機3台，配備金剛石複合片（PDC）鑽頭，其主要技術參數： 鑽孔深度（m）：120－150； 鑽杆直徑（mm）：42. 50； 鑽孔傾角（°）：0～90； 輸出轉速（r/min）：110. 300； 輸出鈕矩（N.m）：530； 功率（kw）：15； 主機外形尺寸（mm）：2107×410×460。 ㈢ 探放水措施 1. 探水起點 ⑴ 根據開采設計、安全專篇，礦井水害清楚，壓力不小於1Mpa時，探水線至積水區的最小距離：煤層中不小於30m，岩層不小於20m；情況不清楚，探水線至推斷積水區的距離不小於60m； ⑵ 掘進巷道附近有斷層或陷落柱時，探水線至預計煤柱線的距離不小於60m； 2. 鑽孔深度及超前距離 探水鑽孔眼底至采掘工作麵的距離不得小於20m的超前距離（薄煤層不得小於6m，岩層中不得小於5-10m），鑽孔深一般在40m左右，如此一次打孔後可連續采掘20-30m。 ⑴ 鑽孔直徑 從探、排有效又防止衝垮煤壁和放水過大的原則出發，孔徑以不大於75mm為宜。 ⑵ 鑽孔布置與孔數 根據地質條件和積水區的位置，以能保持安全岩柱厚度，防止漏探和實現安全、經濟、快速為原則來確定鑽孔布置方式和孔數。 根據我礦水文地質情況，對於工作麵前方和左右兩側均受水威脅時，鑽孔按扇形布置，當積水區肯定在一側時，鑽可按半扇形布置。 探老塘水，探後掘進停掘處的鑽孔眼距不得超過3m，以防漏探。 探斷層水，開孔位置必須在防水煤柱外和斷層應力影響帶以外，以防煤岩破碎出水後不易控製。 鑽孔個數以保證必要在密度為原則，一般不得少於3個。 3. 探放水的 安全措施⑴ 探水前應加固探水工作區支架，背好幫頂，以免壓力水衝垮煤壁和支架。 ⑵ 清理巷道，保證安全撤退路線暢通無阻。 ⑶ 保證水溝暢通，並有適當的坡度和斷麵，水倉和排水設備要有足夠的容量和能力。 ⑷ 探水地點安裝電話，與所有可能受水威脅的工作地點連通，並事先擬定好撤退路線，以防意外 02manbetx.com 的發生。 ⑸ 打鑽過程中，如發現煤、岩鬆軟或沿鑽杆向外流水超過打鑽正常供水量時，要立即停鑽（不要移動或拔出鑽杆），派人監視水情並報告礦調度室，如果情況危急，要立即通知所有受威脅地點撤人，並采取應急措施。 ⑹ 鑽孔接近采空區，可能有有害氣體湧出，必須隨時進行有害氣體監測，發現有害氣體超限時，要立即停鑽、停電、撤人，並報告調度室處理；探水點通風工作必須按規定進行。 預計水壓較大時，孔口要用套管加固，使鑽杆通過套管內打鑽，套管上要裝水壓表和水閘閥，探到水源後，即利用套管放水。 四、疏水降壓措施 疏水降壓是指煤層頂板或煤層含水層的疏幹，以及煤層底板含水層的降壓，使底板含水層水壓降低至采煤安全時的水壓。 根據礦井的水文地質條件，礦井建設和生產中不需采用疏水降壓措施。 五、注漿堵水措施 注漿堵水廣泛應用於封堵突水點恢複被淹礦井，截流堵水減少礦井湧水量，井巷堵水過含水層或導水斷層等。 因礦區範圍內斷層較多，因此應根據采掘工程的實際情況，配備注漿堵水設備。 六、地表防治水措施 ㈠ 地表水防治設計依據 1. 防洪 標準及防洪壩牆設計頻率要求 由於工業場地布置在緩坡地帶，為滿足工業場地防洪要求，需在工業場地內修築截水溝和防拱排水溝，排出上部來的山坡水，防止洪水進入井下造成淹井 02manbetx.com 。地麵儲煤場修築擋水牆及排水溝，矸石場下方修築矸石擋牆及排水溝。 2. 地形、水係和彙水麵積 某煤礦位於雲貴高原西北，區內以丘陵及岩溶窪地為主，地勢西高東低，區內最高點位於礦井南西部，海拔為+1431.5m，最低點位於礦井南東角(拐點C處)，海拔為+1165m，相對高差266.5m。 礦區內無山塘、河流等，隻有季節性溪溝。礦區南麵約10公裏為烏江上遊鴨池河段，河麵高程約830米，是區域最低侵蝕基準麵。 3. 開采塌陷、裂隙對地表水係和降雨滲漏影響。 淺部可能形成有地表塌陷和裂隙，需采取填坑、補凹、整平等措施，以防止其對地表水係和降雨滲漏的影響。 隨著煤礦開采的進行，某些地段的穩定性將會受到破壞，有可能產生現代滑坡、地表塌陷和開采裂隙，對地表水係和降雨有一定的影響。 ㈡ 地表水防治 1．降雨和春季冰雪融化是地表水的主要來源，在開采淺部煤層時，由於地表形成塌陷區，地表水可能沿開采塌陷裂縫湧入井下，另外，雨季降雨量大，在不能及時排出礦區的情況下，雨水可能通過土層的孔隙和岩層的細小裂縫滲透到井下，為了防止水滲入井下，在礦區內采取填坑、補凹、整平地表、修築排洪溝等措施。 2．在工業廣場內，沿公路、邊坡腳、擋土牆下修築一條長200m，斷麵0.4×0.4m2的排水涵溝，將井下排出的礦井水及雨季洪水排出工業廣場以外。 3．在工業廣場各建築物前後，均應設置排水溝，防止雨水竄入室內。 第三節 井下防治水安全設施 一、排水設施 ㈠ 設計依據 1. 根據地質報告、開采設計、建井資料，礦井正常湧水量為Qr＝65m3/h，最大湧水量Qrm＝195m3/h（取正常湧水量的3倍）； 2. 需排水斜長321m，傾角25°，垂深h＝135m。 ㈡ 水泵排水能力選型計算 1. 按礦井正常湧水量確定工作泵最小排水能力QB QB＝24Qr/20＝1.2Qr＝1.2×65＝78(m3/h)； 2. 按礦井最大湧水量確定工作泵最大排水能力QBm QBm＝24Qrm/20＝1.2×195＝234(m3/h)； 3. 所需水泵揚程HB HB＝1.2(h＋5.5)＝1.25(135＋5.5)＝176(m) 4. 選用MD85－67×3型礦用耐磨離心泵3台，1台工作，1台備用，1台檢修，水泵流量100m3/h，揚程183m，功率為90kw、660v防爆電機3台滿足排水的需要。礦井投產初期可通過調整水泵級數來滿足排水的需要。 ㈢ 排水管路選擇計算 1. 排水管路趟數的確定 根據設計規範要求，設置兩趟管路，一趟工作，一趟備用。 2. 管徑計算： D＝ ＝ =0.140 (m ) 式中：d——排水管內徑（m） Q——通過管路的流量 m3/h V——管中流速，取經濟流速1.8m/s 選用直徑為DN159的無縫鋼管排水管二趟，一趟工作，一趟備用，排水管長450m。 ㈣ 排水係統 礦井采用一級排水，在＋1100m水平以下設置水泵房、主副水倉，經水泵房直接排水至地麵水處理池。 ㈤ 水倉容積及斷麵的確定 1. 水倉容積 根據設計規範，水倉容積： V＝ 8Qmin＝ 8×65＝ 520m3 2．水倉斷麵及支護型式 根據巷道圍岩情況，水倉采用砌镟支護， 掘進斷麵積6.1m3，淨斷麵積5.2m2。 3. 水倉長度及個數 水倉長度：L＝ V/S＝ 520/5.2＝ 100m 在＋1100m水平設置水泵房和主、副水倉，采用料石砌镟支護，主水倉長度65m，容量338m3，副水倉長度40m，容量208m3，水倉長度合計105m，容量546m3。 二、防水設施 1. 在煤層風氧化帶、小窯采空區、斷裂破碎帶周圍，開采水平和采區之間留設防水安全煤柱； 2. 防水閘門：根據《某煤礦勘查地質報告》，某煤礦煤層資源量在侵蝕基準麵之上，礦床水文地質條件簡單，礦床地下水類型為頂板直接進水的裂隙充水礦床，因此在礦井井下暫不考慮設置防水閘門，但某礦在組織生產過程中，應根據現場情況在適當的地點預留防水閘門的位置。 三、水災事故安全出口及避災線路 當采麵工作麵一旦發生透水事故時，現場人員應迅速往高處走，由采麵→采麵風巷→采區回風巷→風井→人行道→地麵撤離。 第四節 礦井水害預測 一、 礦井水害類型 根據第一節礦井水文安全條件分析，我礦礦井水害類型由地表水水害、裂隙水水害、岩溶水水害構成。 二、礦井湧水量預測 ⑴ 礦井湧水實測情況 某煤礦為新建煤礦，在建井過程中，某煤礦2005年、2006年均對礦井湧水量進行實測，目前，礦井正常湧水量為5m3/h，最大湧水量為12m3/h。 ⑵ 礦井湧水量預測 根據某煤礦湧水情況，參考太來煤礦富水係數（太來礦富水係數為0.000041），采用水文地質比擬法預計礦井湧水量。由此礦井湧水量預測情況如下： 礦井一采區：正常湧水量Q1＝ 295092×0.000041＝ 12.1ｍ3/ｈ。 礦井二采區：正常湧力量Q2＝ 1189186×0.000041＝ 48.76ｍ3/ｈ。 礦井正常湧水量Q＝ Q1+ Q2＝ 60.86ｍ3/ｈ。 最大湧水量為正常湧水量的3－4倍，即最大湧水量為182.58-243.44ｍ3/ｈ。上述湧水量預計，均為各采區采終時的湧水量，在開采前、中期小於預計湧水量。 三、 礦井水害區的劃分 ⑴、 礦井水害防治分析 我礦水害類型為地表水水害、裂隙水水害、岩溶水水害構成。 地表水水害的防治：我礦地表水水害的水源為大氣降水，根據第一節礦井水文安全條件分析以及礦井水文地質綜合柱狀圖和開采深度，地表水害水源進入礦井的主要途徑為通過主、風井口及斷層帶，因此對於此類型水害的防治亦做好主、風井口地表水的截、排、堵和留好斷層煤柱、做好斷層的探放水就可。 裂隙水水害的防治：我礦裂隙水水害的水源為煤層頂板砂岩裂隙水，此類水害類型水源進入礦井的途徑為通過采後冒裂帶及斷層帶，此類水害類型水源的水量有限，對礦井突水威脅不大，因此對於此類型水害的防治亦做好采、掘過程中的正常疏、排水就可。 岩溶水水害的防治：我礦岩溶水水害的水源為煤係地層內的灰岩含水層水和煤係頂部的長興組灰岩、夜郎組玉龍山段灰岩和煤係底部的茅口組灰岩含水層水組成。此類水害類型水源進入礦井的途徑為通過采後冒裂帶、斷層帶及岩溶塌陷坑。根據第一節礦井水文安全條件分析以及礦井水文地質綜合柱狀圖和開采深度，此類水源通過采後冒裂帶進入礦井的水量有限，不會造成大量突水，對礦井威脅不大，因此對於此類型水害的防治留好斷層煤柱、岩溶塌陷坑煤柱，做好斷層的探放水就可。 ⑵、礦井水害區劃分 根據第一節礦井水文安全條件分析和礦井水害防治分析，不難得出，我礦水害威脅主要來自於主、風井口區域的地表水和與各含水層有水力聯係、與地表水有聯係的斷層破碎帶，由此特把礦井水害區劃分列表如下： 分區編號分區名稱分區拐點坐標分區麵積 (m2） X(m)Y(m) Ⅰ區井口地表水害區2977521 2977521 2977542 2977542 2977391 297739135615373 35615303 35615303 35615433 35615433 3561537315248.0 Ⅱ區F8斷層帶水害區2978208.6 2977779.7 2977566.9 2976051.1 2977120.9 2977570.2 2977773.7 2978091.135616065.5 35615978.3 35615916.7 35615242.2 35615200.0 35615843.2 35615901.6 35615966.0 Ⅲ區F31斷層帶水害區2977852.6 2976594.6 2976677.5 2977689.435615764.0 35615203.6 35615175.0 35615625.5 Ⅳ區F4斷層帶水害區2977092.6 2976896.4 2976033.0 2977120.935616560.0 35616560.0 35615400.0 35615200.0 Ⅴ區F9斷層帶水害區2978837.4 2978790.8 2977462.1 2977508.835616560.0 35616560.0 35615433 35615433 水害區的分布見某煤礦水害區分布及探水紅線劃定界限圖。 四、探水紅線的確定 由以上分析資料，我礦礦井水害清楚。根據探放水有關規定，壓力不小於1Mpa時，探水線至積水區的最小距離：煤層中不小於30m，岩層不小於20m；情況不清楚，探水線至推斷積水區的距離不小於60m；由於我礦水害區的劃分是以斷層為主，雖然斷層產狀、位置清楚，但其次生小斷層的發育情況不明，為慎重起見，特確定我礦探水線至水害區的距離為60 m，因此探水紅線的劃定以水害區外推60 m為準。探水紅線的具體位置見某煤礦水害區分布及探水紅線劃定界限圖。 附：（1）、礦井水文綜合柱狀圖 （2）、礦井水文地質圖 （3）、水害區分布及探水紅線劃定界限圖 此文章是使用（ 中國 煤礦安全生產網）匿名投稿係統投稿