技改验收--《带压开采安全技术措施》

-----------------------XX矿业有限公司带压开采安全技术措施----------------------1目录一、矿井概况...............................................2二、地质概况...............................................2㈠地层..................................................2㈡构造..................................................2㈢开采煤层..............................................3三、矿井水文地质...........................................3㈠井田边界及水力性质.....................................3㈡含水层................................................4㈢隔水层................................................6四、对奥陶系灰岩水带压开采的可行性分析......................6（一）突水系数计算：.....................................7（二）安全隔水层厚度计算：...............................8五、承压水体上开采技术方案..................................9六、带压开采方案..........................................10㈠做好水文地质基础工作、加强动态观测....................10㈡带压开采防治水安全措施................................11㈢带压开采突水事故现场应急预案..........................15⒈带压开采突水事故应急救援预案组织机构及职责.........15⒉带压开采突水事故汇报程序...........................18⒊带压开采突水事故应急预救援案体系响应机制...........20⒋带压开采突水事故应急救援物资和设备.................23⒌现场医疗救护紧急措施...............................24⒍事故现场应急处理措施...............................24⒎现场恢复..........................................27七、补充说明..............................................27-----------------------XX矿业有限公司带压开采安全技术措施----------------------2冀中能源邯矿集团XX矿业有限公司带压开采安全技术措施一、矿井概况XX矿业有限公司位于河北省邯郸武安北安庄乡，矿井南北平均长2.2km，东西平均宽1.2km，面积约2.64km2。XX公司前身为临漳县煤矿，于1970年建井，后经1973年的改扩建和1983年的补套工程，最终形成一个0.3Mt/a的矿井。经过30多年的开采，-150m以上水平通风、提升、排水、运输和井下供电系统等主要工程均彻底损坏，矿井被淹。2001年进行技改，设计生产能力0.15Mt/a，2007年该矿进行改扩建，矿井设计生产能力为45万吨/年。2011年7月份，陆续领取了煤炭生产许可证、营业执照等相关证件，由基建矿井正式转化为生产矿井。随着生产的正规化进行，井田上部复采工作面已开采完毕，为解放井田中部的井筒保护煤柱压滞部分资源，经过多方调研，决定实施矿井机械化产业升级改造，设计生产能力为60万吨/年，该项目于2012年8月5日正式开工，目前技改井巷工程、安装工程、土建工程均结束，2014年12月20日通过单项工程质量认证。二、地质概况㈠地层XX矿业有限公司井田为基岩半裸露区，主要出露地层为二叠系上统上石盒子组，大部分地层被新生界地层所掩盖，井田内赋存的地层自下而上分别为奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系和第四系。㈡构造XX矿业有限公司井田内各煤层的埋藏深度向东北方向逐渐加大，南-----------------------XX矿业有限公司带压开采安全技术措施----------------------3部地层由于受张粟山向斜的影响，倾角较大，最大达35°，一般为9°～15°；北部地层仅在周3孔西北部倾角较大达25°，其余地段倾角较小，在8°～15°之间。临漳煤矿井田内大中型断层均为高角度正断层，褶曲形态简单，为宽缓的背、向斜，井田北部普遍有岩浆岩侵入，岩性为闪长斑岩、闪长岩，侵入时代为白垩纪末期的燕山运动。井田地质构造复杂程度评定为Ⅱa类。㈢开采煤层2#煤：位于山西组中下部，上距下石盒子组底界65.9米；下距山西组底界9.45米，煤厚1.06～6.31m,平均厚度3.55m，属稳定的复杂结构煤层。普遍含一层夹矸，夹矸厚度在0.05～0.71m，一般为0.25米，夹矸位于煤层的中下部，岩性多为粉砂岩和泥岩，少数为炭质泥岩。直接顶板为粉砂岩，厚度在16.0m左右，性脆，裂隙较发育，易冒落，局部发育一层炭质泥岩伪顶，厚度在1.0～2.0m，完整性极差，冒落严重。老顶为细砂岩，厚度为10.0m左右，坚硬，完整性好。直接底板为黑色粉砂岩，厚度约在1.3～2.5m左右，富含植物化石。老底为灰白色细砂岩，厚度约在3.72m左右，含方解石脉及黄铁矿，坚硬。三、矿井水文地质㈠井田边界及水力性质XX矿业有限公司井田东部边界以F6断层（落差20～70m）为界，西部以F1（紫山）断层（落差1000～1500m）为界，北界以F23断层（落差10～50m）为界，南部为技术边界。F1断层由于落差大，阻隔了上下两盘同一含水层之间的水力联系，F6、F23断层使奥灰与4#煤以下含水层对接，可能加强奥灰与上部含水层之间水力联系，其余边界对含水层之间的水力联系和矿区以外含水层的水力联系没有影响，各含水层之间的水力联系呈-----------------------XX矿业有限公司带压开采安全技术措施----------------------4自然状态。㈡含水层井田的含水层自上而下有：⑴第四系孔隙含水层（Ⅰ）主要由一套冲洪积相的沉积物组成，厚度一般不大于25m，富水性较弱，其厚度和水位受地形控制变化较大，水位及水量主要受大气降水影响，呈季节性变化。⑵石盒子砂岩裂隙含水层（Ⅱ）主要由上石盒子组二段、四段和下石盒子组底部的数层十几米厚的砂岩组成。岩性以中、粗粒砂岩为主，每层间均有粉砂岩所隔，岩石裂隙不发育，富水性较弱，局部富水性中等。⑶大煤顶板砂岩裂隙含水层（Ⅲ）主要由2#煤顶板砂岩组成，岩性以灰白色中～细粒砂岩为主，局部相变为粉砂岩及砂、泥岩互层，厚度在0～24.16m，平均厚度18m。钻孔单位涌水量为0.97L/s·m，TDS（矿化度）小于1g/L，水质类型为HCO3·SO4-Ca·Na型。据新井筒施工资料，涌水量达30～40m3/h，易于疏干，富水性弱。⑷野青灰岩裂隙岩溶含水层（Ⅳ）井田钻孔揭露厚度在0～2.88m，平均厚1.10m，深灰色，隐晶质，质不纯，含泥质，组织粗糙，局部相变为泥岩，岩溶裂隙多被方解石脉所充填。钻孔单位涌水量为0.330L/s·m，富水性较弱，易于疏干。⑸伏青灰岩裂隙岩溶含水层（Ⅴ）为6#煤层底板，井田钻孔揭露的厚度一般为1.70～5.95m，平均厚4.36m，为灰色隐晶质灰岩，坚硬细致，层面有炭质，底部为硅质灰岩，-----------------------XX矿业有限公司带压开采安全技术措施----------------------5局部夹燧石，岩溶裂隙较发育，富水性弱～中等。⑹大青灰岩裂隙岩溶含水层（Ⅵ）为8#煤层的直接顶板，岩性为中厚层状隐晶、细晶质石灰岩，岩溶裂隙及小溶洞发育，厚度0.5～9.06m，平均厚3.78m，据钻孔抽水试验资料，单位涌水量0.961L/s·m，渗透系数9.187m/d，水质类型为SO4·HCO3-Ca·Mg型，TDS（矿化度）大于2.0g/L，含水层富水性较强。⑺本溪组灰岩裂隙岩溶含水层（Ⅶ）该含水层在本溪组铝土泥岩之上，深灰色，致密，厚层状，质不纯。厚2.5～6.9m，平均厚4.72m，裂隙多为方解石脉所充填，含水性弱～中等。⑻奥陶系灰岩岩溶裂隙含水层（Ⅷ）该含水层是煤系地层基底，厚度约600m的碳酸盐岩，分为三组八段，其中七、五、四、二段岩性以厚层状细晶～中晶质质纯石灰岩、花斑状石灰岩为主，岩溶裂隙发育，富水性强，为强含水层段；八、六、三、一段以白云岩和泥灰岩为主，岩溶裂隙不发育。奥陶系灰岩水具有集中补给，长年消耗，调节储量大的特点。由于断层切割和岩溶沟通，使奥陶系灰岩成为一个既具有各向异性，又具有统一水动力系统的复杂含水体。井田内钻孔单位涌水量一般0.00795～1.597L/s·m，渗透系数0.00103～4.167m/d，显示出本区奥灰岩溶水的富水性极不均一，TDS(矿化度)为0.727～1.95g/L，水质类型为HCO3·SO4-Ca·Mg或SO4-Ca·Mg型。受近年来大气降水减少及周边抽采地下水强度加大等因素的影响，井田奥灰水位近年来持续下降，已由勘探阶段的+137.54m降至目前的+40m（XX矿业有限公司G8奥灰观测孔2015年3月观测结果）左右。邻近的成安煤矿曾在开采2#煤层时，遇518队施工的ZK2钻孔，因该-----------------------XX矿业有限公司带压开采安全技术措施----------------------6孔未封，导致奥灰水沿钻孔涌入矿井，最大水量达476m3/h。㈢隔水层根据井田地质勘探和水文地质勘探揭露，含水层之间均分布一定厚度的并且有良好隔水性能的隔水岩层，岩性多以中粉砂岩、泥岩、铝土岩和不同厚度的岩浆岩侵入为主。2#煤顶板砂岩与下石盒子组底板砂岩平均间距为60.4m，岩性中粉砂岩占60%，这些厚层粉砂岩具有良好的隔水性能。野青石灰岩与2#煤顶板砂岩间距为30.48～57.68m，平均为41.01m，岩性中粉砂岩和泥岩占60%以上，亦具有良好的隔水性能。伏青石灰岩与野青石灰岩间距为22.03～44.37m，平均间距33.57m，岩性以砂岩、泥岩为主，同时也有厚度不等的岩浆岩侵入，均具较好的隔水性能。大青石灰岩与伏青石灰岩间距为32.57～55.38m，平均为48.44m，岩性中泥岩、粉砂岩占60%，同时在井田北部还有厚度不等的岩浆岩侵入，这些厚层岩浆岩体虽然与围岩接触带间发育一定裂隙，具有一定的弱富水性，但由于其致密坚硬，在很大程度上还是增强了两含水层之间的隔水能力。奥陶系石灰岩含水层顶面与大青含水层间距为33.13～50.44m，平均40.59m,岩性主要由泥岩、铝质泥岩、粉砂岩组成，井田北部其间侵入厚度不等的闪长岩,不仅加大了两含水层间距,而且也增加了隔水性能，并且奥陶系灰岩含水层顶部八段厚度约20m，其岩溶裂隙多被泥质或钙质所充填，一般视为隔水层或弱含水层，对下组煤的带压开采较为有利，但在断层的切割地带，将是奥灰导升的薄弱地段。四、对奥陶系灰岩水带压开采的可行性分析-----------------------XX矿业有限公司带压开采安全技术措施----------------------7奥陶系灰岩是煤系地层基底，厚度约600m的碳酸盐岩，分为三组八段，其中七、五、四、二段岩性以厚层状细晶～中晶质质纯石灰岩、花斑状石灰岩为主，岩溶裂隙发育，富水性强，为强含水层段；八、六、三、一段以白云岩和泥灰岩为主，岩溶裂隙不发育。奥陶系灰岩水具有集中补给，长年消耗，调节储量大的特点。由于断层切割和岩溶沟通，使奥