紅旗三礦礦井水害綜合防治措施

　　紅旗三礦礦井水害綜合防治措施

　　二0一一年二月二十五日

　　第一章 礦井概況

　　一、概 述

　　紅旗三礦位於鞏義市大峪溝鎮玉皇廟村，西距鞏義市15公裏，310過道從礦區南部經該礦過，簡易水泥公路與310國道相連，交通便利。1996年建礦，1998年建成投產，原設計生產能力9萬噸/年。此次技術改造設計生產能力為15萬噸/年。開采二1煤層，俗稱黃煤，井田麵積1.1803平方公裏，煤層厚0-5.72米，平均2.1米，煤層傾角7-14°，保有儲量455萬噸，可采儲量234.8萬噸，設計服務年限11年。礦井正常湧水量30 m3 /h，最大湧水量60 m3 /h，根據曆年來觀測湧水量不足1 m3 /h ，，水文地質條件簡單。礦井絕對瓦斯湧出量0.7 m3 /min ,相對湧出量5.5m3 /t，為低瓦斯礦井，煤塵無爆炸危險性，煤層不易自燃，開采技術條件良好。

　　二、礦區水文地質

　　(一)氣象水文

　　本區屬黃河流域伊洛河水係。大峪溝礦位於礦區西北部，屬季節性河流，旱季水量變小或斷流。本區曆年洪水位為+150~+175m。地表受大氣降水控製，區內地麵衝溝發育，及地表坡度大，雨季洪水彙集，形成暫時性地表徑流，平時幹枯，區內水文地質條件簡單。

　　本區屬大陸性半幹旱氣候。夏季炎熱多雨，冬季寒冷幹燥。

　　(二)地貌

　　本區屬於低山丘陵地帶，地勢總體南北高中間低。區內地形起伏較大，海拔標高為+250~+320m，相對高差70m。地表大部分被黃土覆蓋。

　　(三)、水文地質特征

　　河南紅旗煤業股份有限公司三礦位於滎鞏煤田西端，緊鄰區域地下水補給區，地處補給、徑流區內，但由於受自身沉積條件影響，所以水文地質條件比較簡單。

　　(四)、礦床充水條件

　　根據地層岩性的組合關係、岩層的富水性、地下水的賦存及埋藏、岩性特征，將該礦內對礦井充水和礦山供水有重要意義的岩層劃分為10個含水層和5個隔水層。現將井田主要含隔水層按由老到新的順序敘述如下：

　　1碳酸鹽岩類岩溶裂隙承壓含水層組

　　1)、奧陶係(02)灰岩含水層

　　奧陶係灰岩含水層由泥質灰岩、泥灰岩、灰岩組成，廣泛出露於煤係地層以南低山丘陵區，為煤係地層的基底，本次施工中，揭露最大厚度為77.70m，據礦區資料實測剖麵厚141.86—204.95m，含岩溶裂隙承壓水，局部含水豐富，是一1煤層底板直接充水含水層。由於距二1煤層間距較大，其間尚有多層泥岩、砂質泥岩和粉砂岩隔水層，故奧陶係灰鹽水對二1煤層礦井湧水量影響不大，但在斷裂構造部位通過斷裂帶導水或奧陶係灰岩與煤層二1對接，則會造成灰岩水突入采區造成突水淹井。

　　由於灰岩溶裂隙發育不均，富水性懸殊，所以對煤田的影響程度不盡相同。據大峪溝礦區資料表明：q=1.0183—53.69 1/s·m，滲透係數k=0.219m/d,水位標高H=184.36—288.45m，水質類型為HCO3—Ca·Mg型，礦化度0.20～0.30g/1,PH值7～735。

　　2太原組下段灰岩含水層

　　由L1～L4灰岩組成，據鑽孔揭露，本段灰岩厚度2—15.90m，平均厚度9.90m，L1～L2灰岩普遍發育，一般厚度8m左右，L3、L4灰岩僅局部存在。L1—2灰岩上部成分較純，成熟度高，下部泥質含量較高，局部裂隙發育，富水性較強，據大峪溝井田資料，單位湧水量q=0.0198 1/s·m參透係數K=0.0379m/d，水位標高H=+340.96m，水質類型為HCO3—Ca·Mg，PH值7.35，礦化度0.378g/1。

　　本段灰岩為一1煤層頂板直接充水含水層，因灰岩富水性不均一，特別在斷裂破碎帶或本溪組厚度較薄地段，可能會與奧陶係灰岩水聯通，對一1煤層礦井造成突水淹井。

　　3太原組上段灰岩含水層

　　上段灰岩由L7～L9灰岩組成，據本區新老鑽孔揭露，穿過上段灰岩層位者14孔，其中存在3層灰岩者1孔，存在2層灰岩者1孔，存在1層灰岩者10孔，灰岩全不存在者2孔，從上述數據可以說明，本井田上段灰岩層數和岩性變化交到，L8灰岩相對穩定，03manbetx 是沉積相變的因素所致。灰岩厚度0.20～9.90m，本區灰岩純潔度較低，且裂隙發育不均勻，施工中未發現漏水鑽孔，據相鄰的大峪溝井田1909孔抽水結果，湧水量近於零，水位下降27.69m，經三天後尚未恢複穩定，充分說明本段灰岩含水層岩溶裂隙發育不均勻，局部連通性較差。

　　據相鄰穀山井田8809孔資料，點位湧水量q=0.00043 1/s·m，水位標高h=200.21m,滲透係數K=0.012m/d，水質類型為HCO3—K·Na型，礦化度0.712g/1，PH值7.30。

　　太原組上段灰岩為二1煤層底板直接充水含水層，但由於其發育程度低，厚度薄，富水性差，局部富水性強，與二1煤層間並有隔水層存在，一般情況下對二1煤層礦井充水量影響較小，但局部地段上段灰岩厚度大(如202孔附近)岩溶裂隙發育，且距二1煤層較近，特別是在遇斷層與下伏灰岩含水層連通情況下，可能對二1煤層礦井造成突水淹井，應引起注意。

　　4砂岩裂隙承壓含水層組

　　主要由下石盒子組、山西組中、粗、細粒砂岩組成，其中主要有二疊係山西組二1煤層頂板60m範圍內砂岩裂隙含水層、上下石盒子組砂岩裂隙含水層、石千峰組平頂山砂岩含水層和三疊係劉家溝組金鬥山砂岩裂隙含水層組成。含水層之間均有泥岩、砂質泥岩隔水層，對礦井充水影響不大，主要是二1煤層頂板60m範圍內砂岩裂隙含水層對二1煤礦井充水有一定影響，現敘述如下：

　　二1煤層頂板砂岩含水層大致按開采陷落導水裂隙帶影響高度的1.5倍確定，其範圍為二1煤層頂板以上60m，一般由3～6層細、中、粗粒砂岩組成，厚度從1.61～31.91m，一般23m左右，從二1煤頂板砂岩等值線圖可見，厚度變化不大，在短距離內有尖滅和增厚特點，厚度規律不明顯，據臨區大峪溝資料，單位湧水量q=0.0000532～0.00797 1/s·m，K=0.000530～0.0352m/d，水位標高H=+287.57～+212.60m，水質類型為HCO3—K·Na型，PH值8.1，礦化度0.746g/1，富水性弱，但隨開采頂，形成冒落帶裂隙，是未來礦坑充水的直接水源。

　　5.第三、四係砂礫石孔隙水含水層組

　　第三、四係衝積層孔隙含水層主要由砂層、礫石和砂礫石層組成，含豐富的孔隙水，在本區外圍的無河河穀和玉皇廟北地段，已成為農田灌溉和大峪溝礦的臨時水源。據民井抽水資料，單位湧水量g=0.83—10.51 1/s·m，滲透係數K=21.88—88.92m/d，水位埋深6.73—11.75m，水位標高H=+167.25—+254.77m，水質為SO4·HCO3——Ca·Mg型，PH值7.25—7.50，礦化度0.675—0.912g/L。

　　(五)區域水文地質概況

　　按區域含水層岩性和地下水的水力特征，區域含水層可分為四鹽溶裂隙含水岩組，裂隙含水岩組和孔隙含水岩組等3個含水岩組。

　　鹽岩溶裂隙含水岩組：地表主要出露於二1煤層露頭以南中低地區，呈東西條帶狀展布，岩性主要以寒武係、奧陶係及石炭係石灰岩、白雲岩為主。

　　岩溶、裂隙較發育，富水性較好，地麵可見1—7m高的溶溝，且有泉水出露。含岩溶裂隙承壓水，但由於岩溶裂隙發育不均，並受地形地貌和區域水文地質條件控製，導致富水性差異較大，據區域資料，本含水岩組單位湧水量為0.01—6.971 1/s·m，特別是奧陶係和石炭係灰岩是礦井間接或直接的主要充水含水層。

　　裂隙含水岩組：本含水岩組在滎鞏煤田有廣泛出露，主要由二疊係和三疊係砂岩組成，含裂隙、孔隙承壓水。二疊係上部和平頂山砂岩厚度大，裂隙較發育，富水性較強，但其間有較厚的多層泥岩和砂質泥岩，隔水層一般對礦井湧水量影響不大，二疊係下部石盒子組和山西組尚有多層砂岩裂隙含水層，含裂隙孔隙承壓水，局部富水性較強，特點是二1煤層頂板60m範圍內砂岩裂隙、孔隙水對礦井衝水有一定影響。

　　孔隙含水岩組：主要分布於煤田中東部的丘陵間及傾斜平原內近代河穀中，由中細砂和砂礫石組成，其沉積厚度10～30m。據區域民井抽水資料，單位湧水量為0.539～51.601/s·m富水性受含水層厚度及補給條件控製，是工農業用水的良好水源。北部與東部京廣線一帶平原區孔隙水，已粘土、砂質粘土和砂、砂礫石及黃土組成，含有豐富的孔隙潛水及承壓水，由於多旋回的沉積，有多層砂及砂礫石構成，水位埋深10～70m，單井湧水量為60m3/h，水質良好，是工農業用水的良好基地

　　三、礦井防排水係統

　　主井底設主、副水倉，水倉設計容量533 m3 ，目前水倉泵房尚未建成，現安裝有臨時排水泵2台，型號為MD46-30×7一備一用。安裝兩趟φ90mm排水管路排水，在技改期間本礦建有探放水隊伍，並配備6名探放水隊員。配備KHYD-75大功率探水鑽2台和YDZ(A)物探儀一台，采取物探與鑽探相結合的探放水方法，開展探放水工作。

　　第二章 水害防治措施

　　根據水文地質調查報告資料，開采二1煤層時，礦井主要充水含水層為位於含煤地層之上，充水途徑為受采掘破壞或影響而形成的冒裂帶，煤係地層是礦井的直接充水水源。因此，礦井水文地質類型屬於簡單的充水礦床。根據本礦區無老窯采空區積水，做好地麵水體的調查和防止其滲入井下的預防工作，我礦目前主要采取以下水害防治措施：

　　一、防治水組織機構

　　為預防水患02manbetx.com 的發生，進一步查明采掘工作麵的水情，及時掌握井下湧水情況，能夠更充分的對井下水災水患提前做出明確判斷，及時治理井下水災水患，預防井下水災02manbetx.com 發生。經礦領導研究決定建立專業防治水隊伍。

　　二、防治水隊伍設置：

　　在公司的指導下，由永安煤礦成立一支專業防治水隊伍。

　　三、防治水人員配備

　　礦設立專職防治水小組，設組長一人，專職技術員一人，地質人員一人，井下作業人員20人。

　　組 長：張 孬

　　技術員：白宇飛 地質勘查員: 趙學文

　　水患檢查員：張元奇 劉陽輝

　　礦成立探放水隊如下：

　　為認真貫徹落實上級有關防治水工作的指示精神，進一步加強礦井防治水工作，有效防止礦井水害02manbetx.com 的發生，經礦領導研究，決定成立紅旗三礦探放水隊。

　　白宇飛任探放水隊副總工程師，趙學文為隊長;探放水隊人員：張彥榮、張天才、李書鋒、賈超軍、丁炎理

　　職 責：

　　1、負責全礦的水害防治工作;

　　2、負責查明礦區內及周邊小窯的水文地質構造，收集調查核對有水害威脅地點的詳細資料，做好預測預報工作;

　　3、負責探放水工作的組織、設計和施工等工作;

　　4、負責礦井的防治水應急救援預案、礦井中長期防治水規劃、年度防治水計劃、探放水設計和各種安全技術措施的貫徹落實;

　　5、負責做好井下探放水工作記錄，並及時向有關領導彙報

　　四、井下探放水安全技術措施

　　(一)、探放水原則

　　采掘工作必須按照探放水原則，堅持執行“預測預報、有掘必探、先探後掘、先治後采”的原則，巷道掘進時，必須探水。

　　(二)、探放水注意事項

　　1、安裝鑽機探水前，要遵守下列規定：

　　(1)加強鑽場附近的巷道支護，並在工作麵迎頭打好堅固的立柱和攔板。

　　(2)清理巷道，挖好排水溝。探水鑽孔位於巷道低窪處時，必須配備與探放水量相適應的排水設備。

　　(3)在打鑽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場，依據設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鑽孔數目。

　　2、探水鑽孔應保持適當的超前距、幫距和密度。

　　3、預計水壓較大的地區，探水鑽進之前，必須先安好孔口管和控製閘閥，進行耐壓試驗，達到設計承受的水壓後，方準繼續鑽進。特別危險的地區，應有躲避場所，並規定避災路線。

　　4、鑽孔內水壓過大時，采用反壓和有防噴裝置的方法鑽進，並有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。

　　5、鑽進時，發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或鑽孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鑽等異狀時，必須停止鑽進，但不得拔出鑽杆，現場負責人員應立即向礦調度室報告，並派人監測水情。如果發現情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區的人員，然後采取措施，進行處理。

　　6、在鑽探過程中，如發現孔內顯著變軟，沿鑽杆向外流水等透空征兆時，應立即停鑽，旋緊安全套管上的鑽杆卡，切勿移動和起拔，鑽機後麵嚴禁站人，以免有害氣體和大量積水突然湧出或高壓水將鑽杆頂出傷人。待檢查各項措施並加固迎頭等工作進行完畢後再行放水。

　　7、探放老空水前，首先要03manbetx 查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區高於探放水點位置時，隻準用鑽機探放水。探放水孔必須打中老空水體，並要監視放水全過程，核對放水量，直到老空水放完為止。鑽孔接近老空，預計可能有瓦斯或其他有害氣體湧出時，必須有瓦斯檢查工或礦山救護隊員在現場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他有害氣體濃度超過01manbetx 規定時，必須立即停止鑽進，切斷電源，撤出人員，並報告礦調度室，及時處理。

　　8、鑽孔放水前，必須估計積水量，根據礦井排水能力和水倉容量，控製放水流量;放水時，必須設專人監測鑽孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時處理，並立即報告礦調度室。放水過程中應經常檢查孔內放出的瓦斯及其他有害氣體的含量，以便采取措施。

　　9、排除下山的積水以及恢複被淹井巷前，必須有礦山救護隊檢查水麵上的空氣成分，發現有害氣體，必須及時處理。排水過程中，如有被水封住的有害氣體突然湧出的可能，必須製定安全措施。

　　10、嚴格鑒定放水效果。放水終了時將會出現下列一些現象：a、完全不淌水，向裏進風或向外出風;b、水流始終不斷，但沒有壓力;c、捅搗時有小水流，不捅搗時無水。這時可停止放水，繼續進行掘進工作。

　　(三)、探放水設計

　　根據《開采設計方案》要求，采取以下設計。

　　1、探放水鑽孔布置

　　探放水鑽孔布置圖。

　　(四)、探放水現場管理

　　1、探水基點標定：使用油漆對探水基點進行標注;

　　2、懸掛探放水鑽孔施工設計圖板和施工管理圖板，便在施工圖板當中明確探水孔深度、可掘進深度、本班已掘進累計深度和剩餘允許掘進距離等項目。

　　五、防治水

　　1、 對汛期前地麵檢查發現的地裂、沉陷、滲漏等異常情況，防治水小組立即製定治理措施，負責限期完成治理工作，且治理後定期進行觀測。

　　2、治水小組在汛期加強對周圍塌陷區的觀測，檢查治理防洪情況，防止山洪通過裂隙進入井下。

　　3、汛前各隊要編排防汛勞動組織，切實做好應急值班工作。

　　4、各采區在汛期應準備相當數量的沙包，嚴防礦井水小窯透水時湧入采區工作麵。

　　第三章 雨季三防措施

　　一、 季三防工作目標

　　1、 防止洪水灌入井下;

　　2、 搞好煤礦地麵建築、設施的保護，防止山體滑坡和雷電對地麵建築、設施造成的破壞、防止雷電串入井下;

　　3、 加強井下礦井湧水量的觀測，合理設置配備排水設備防止淹井;

　　4、 加強井上下的通訊聯絡，當地麵雨量大和井下湧水量大時要及時通知井下工作人員及時升井，防止井下水災02manbetx.com 的發生。

　　二、煤礦雨季三防領導組織機構及職責分工

　　指 揮 長：張孬 64057016

　　副指揮長：秦國東 13837196772

　　林紅岩 15981955198

　　劉陽輝 13203842689

　　現場指揮：張元奇 13503822033

　　救 護 隊：64126679 礦區醫院：64055120

　　三、雨季三防工作準備

　　1、 查地麵的瀉水通道，對不暢通的水溝進行一次徹底的清理，尤其是要把井口附近的瀉水通道清理暢通。

　　2、 檢查並設好避雷器和絕緣道板，防止地麵建築和設施遭到雷擊，防止雷電進入井下。

　　3、 檢查靠近山坡的地麵建築的山體及護坡，對有危險的必須進行處理。

　　4、 對礦井地麵房屋防水工作進行一次徹底的檢查和處理，特別是配電室要嚴防漏雨。

　　5、 對井下排水管路、水泵、電動機進行一次徹底的檢查，按防排水的要求設置水泵及管路，保證礦井正常排水。

　　6、 對井上下通訊設施進行一次檢查，保證通訊暢通。

　　7、 做好防洪搶險的物質儲備。

　　防洪搶險物資儲備表

　　物質名稱編織袋鐵鍬尖鎬水泥石渣

　　數量100條10把5把2噸10m³

　　四、安全措施

　　8、 發生強降雨時禁止工人入井，在井下有工人工作時要及時通知跟班礦長指揮撤離升井。

　　9、 雨季井下湧水量大時，井下要配備2名水泵司機，情況緊急時要撤人斷電處理。

　　10、 安排好防汛值班，強降雨天要加強汛情巡查，有情況時要立即報告，雨季三防指揮部要根據具體情況采取措施進行搶險工作。

　　11、 井下防排水措施：

　　1) 當水患不嚴重時，及時安設排水設備，若排水設備不能及時供應可利用其它管路做排水管路.

　　2) 當水對礦井泵房有威脅時，應有礦長下達命令撤出井下人員及設備。

　　3) 當有瓦斯從湧水點湧出時，要采取相應排放和防治瓦斯、二氧化碳措施，如設置探頭、加強通風等。

　　五、礦井通訊聯絡

　　1.當礦井發生事故或重大事故時，應立即通知下列人員到調度室待命，簡單說明事由，礦調度室內部電話：5233;人員名單如下：

　　指 揮 長：張孬 64057016

　　副指揮長：秦國東 13837196772

　　林紅岩 15981955198

　　劉陽輝 13203842689

　　現場指揮：張元奇 13503822033

　　救 護 隊：64126679 礦區醫院：64055120

　　2、井上、下通訊

　　調度室時刻有人值班，並始終保持井上下通訊線路暢通，井口、井底車場各主要峒室各工作地點必須安裝防爆電話，加強與地麵聯係，確保指揮人員正常指揮，以便工人迅速搬離和減少災害損失程度。

　　調度室已安裝程控電話，形成礦內、外通訊網絡，遇有特殊情況，能夠及時準確的向上級通報礦井安全生產情況和搶險救。

　　第四章 礦井水災應急預案

　　一、現場應急處理措施

　　1、水害發生後現場人員必須立即組織撤離，同時及時向礦調度室彙報，說明出水地點、類型，由調度室下達撤人升井命令，並負責通知可能影響範圍內的各工種作業人員;

　　2、人員撤離必須由帶班礦長、組長清點人數，帶隊升井後報調度室。需要撤人的範圍，由搶險排水指揮部根據水害地點、類型最後決定，除重要崗位工及搶險排水指揮部決定留設的人員外，其他人員全部升井;

　　3、各重要崗位工作人員、井底泵房、井下變電所及其它搶險排水指揮部指定崗位工作人員必須堅守崗位，保證設備正常運轉，沒有調度室的命令不得擅自離崗;

　　4、安全員負責井下各需要撤人工作地點人員撤離情況的督促檢查，保證人員全部安全撤離;

　　5、燈房、調度室、井口負責下井人員、升井人員的統計，並每半小時向調度室彙報一次。各工區值班人員將當班出勤及工作地點人員分布情況書麵彙報調度室。