開采設計之防治水設計篇

作者：佚名 2011-12-25 21:28 來源：本站原創

開采設計之防治水設計篇
本礦主要水患是以裂隙水、采空積水為主的礦床，水文地質複雜程度屬中等複雜類型。礦井湧水量主要取決於大氣降水及開采範圍，老窯積水為直接充水因素。
在開采過程中值得注意的是地表水倒灌、斷層導水、滑坡積水及老窯積水將會對礦井開采帶來影響，開采時要嚴加防範。
礦井建設和生產中，需進一步查明直接充水含水層、間接充水含水層、地表水三者的水力聯係，以及間接充水含水層對直接含水層的補給途徑、部位與補給量，並對礦井的湧水量進一步作出預計。礦井生產中應加強對老窯水的探放工作，堅持“預測預報、有掘必探，先探後掘,先治後采、有疑必停”的探放水原則，留足防水安全煤柱，杜絕隱患，在回風巷水平施工時更應注意原有老窯、老空積水，揭斷層時亦應加強探放水工作，雨季來臨時，應及時采取地麵綜合性防排水措施，嚴防地表水滲透到井下。必須隨時保持井下排水設施完好、排水暢通。
本礦區老窯開采曆史悠久，老窯較多，根據本礦的資源/儲量報告結合現場調查，在礦區有六個老窯，井口全部集中在煤層露頭線附近。老窯的具體情況調查如下：
（1）LD1老窯：位於礦區東北部煤層露頭附近，采用一條斜井，沿煤層布置；井筒傾長200m，井口標高+1285m，該老窯僅開采+1285m標高以上的塊段。礦方對該老窯已經進行清理，測量。本老窯情況較準確，由於采用上山平硐開采，水災害隱患基本排除。
（2）LD2老窯：位於新主平硐南約200m處煤層露頭附近，采用一條平硐，沿煤層布置；井筒長200m，本老窯於2007年關閉，關閉時間短，根據參與該老窯開采的礦工回憶，情況相對準確，由於平硐開采，采空區積水小，對礦井建設影響較大。
（3）LD3老窯：位於LD2老窯南部約800m處煤層露頭附近（礦區南部煤層露頭附近），采用一條平硐，沿煤層布置；本老窯關閉時間長，根據現場調查，該老窯開采的範圍小，平硐開采，采空區無積水，災害隱患不大，對礦井建設影響不大。
（4）LD4老窯：位於LD3老窯南部約300m處煤層露頭附近，采用一條平硐，沿煤層布置；本老窯於2006年關閉，關閉時間短，根據參與該老窯開采的礦工回憶，情況相對準確，由於采空區積水小，災害隱患較小，對礦井建設影響較小。
（5）LD5老窯：位於井田西南部邊界處煤層露頭附近（礦區南部煤層露頭附近），采用一條平硐，沿煤層布置；本老窯關閉時間長，根據現場調查，該老窯開采的範圍大，平硐開采，采空區無積水，災害隱患不大，對礦井建設影響不大。
（6）LD6老窯：位於井田西部邊界處煤層露頭附近（礦區南部煤層露頭附近），采用一條平硐，沿煤層布置；本老窯關閉時間長，根據現場調查，該老窯開采的範圍小，平硐開采，采空區無積水，災害隱患不大，對礦井建設影響不大。
探放水措施如下：
（一）探放水原則
本煤礦在生產過程中，遇下列情況之一時，必須進行探放水。
在接近水淹區域情況不明的老巷、采空區時。
接近小窯采空區及廢棄井巷時。
接近導水斷層時。
遇到透水預兆時。
（二）探放水設備
(1)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，正常生產期間配備二個掘進頭。根據本煤礦煤層賦存、隔水性等因素，確定超前探放水距離為不小於20m。
(2)探放水設備型號及數量
配備，TXU-75A探水鑽。有條件時，聯合周邊相同水文地質條件的礦井，盡可能聯合裝備KDL—2型防爆地質雷達儀（探測深度30～40m）、WKT—F型防爆型坑透儀（探測距離150～250m）及槽波地震儀，用於探測井下斷層、陷落柱及其它地質構造。
（三）探放水措施
1、探水起點
①本礦井造成的水害清楚、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；
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，鑽孔深一般在40m左右，如此一次打孔後可連續采掘20左右。
3、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。
4、鑽孔布置與孔數
①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。
②對於工作麵前方和左右兩側均受水威脅的傾斜薄煤層，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。薄煤層掘進探水，同時要考慮垂直方向和密度，使鑽孔進入頂板圍岩。
③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。
④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。
⑤鑽孔個數以保證必要在密度為原則，一般不得少於3個。
探放水鑽孔布置見附圖
5、探放水的安全措施
①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。
②清理巷道，保證安全撤退路線暢通無阻。
③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。
④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，以防探意外02manbetx.com 的發生。
⑤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。
⑥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。
⑦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。
5、采空區積水湧入采、掘麵的治理
本礦井采空區較多，所以在新係統開采時，麵臨上覆采空區積水量大，容易誤穿采空區，導致采空區積水突然湧出的透水災害，所以必須采取相應措施。
(1) 因導水裂隙帶範圍內的老空積水影響安全開采，必須超前探放水並建立疏排水係統。
(2) 井巷在掘進過程中必須邊探邊掘，掌握前方水文情況，若發現有水患時，應及時采取措施，待確定安全後再向前掘進，並將出水點位置標於井上下對照圖或采掘工程圖上。井巷揭露的主要出水點或地段，必須進行水溫、水量、水質等地下水動態和鬆散含水層湧水含砂量綜合觀測和03manbetx ，防止滯後突水。
(3) 在采掘工作麵或其他地點發現有掛紅、掛汗、空氣變冷、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產生裂隙出現滲水、水色發渾、有臭味等突水預兆時，必須停止作業，采取措施，立即報告礦調度室，發出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。
(4) 井下和地麵排水設施保證完好，井下主、副水倉、沉澱池、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麵檢查，成立防洪搶險隊伍，並儲備足夠的防洪搶險物資。
(5) 接近水淹或可能積水的井巷、老空時，井巷出水點的位置及其水量、有積水的的井巷及采空區積水範圍、標高和積水量，必須繪製在采掘工程平麵圖上。在水淹區域應標出探水線位置。采掘到探水線位置時，必須探水前進。
(6) 每年雨季後，上部采空區的積水情況都在變化，一定要堅持“預測預報、有掘必探，先探後掘,先治後采”，的原則。
(7) 掘進巷道時，必須嚴格沿煤層掘進，先探後掘，通過探放水孔孔解決水患問題，防止誤貫通采空區。
（四）隔水密閉
1.有突水危險的所有巷道都應設置隔水密閉；
2. 隔水密閉的前後5m內支架完好，門牆厚不小於0.6m，四周掏槽深0.3～0.5m；見硬幫硬底。
3. 隔水密閉嚴密，不出現漏縫；
4. 突水危險大的隔水密閉要求設置兩組以上；
6. 隔水密閉構築物的設置應堅固穩定。
7. 隔水密閉構築物的砌牆必須采用錯口方式，不得采用齊口。