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重庆市巫山龙村矿业有限公司响水洞煤矿防治水工作实施方案重庆工程职业技术学院二O一二年七月22重庆市巫山龙村矿业有限公司响水洞煤矿防治水工作实施方案编制人员：项目负责：审核：总工程师：单位负责：编制单位：重庆工程职业技术学院编制时间：二〇一二年七月33目录1矿井概述.............................................12矿井水害基本特征.....................................32.1矿井充水水源........................................32.2矿井充水通道........................................42.3矿井充水强度........................................52.4矿井水害分析........................................53矿井防治水工程设置....................................83.1地表防水............................................83.2防隔水煤柱留设......................................83.2.1防水煤（岩）柱留设原则和条件...................83.2.2防水煤（岩）柱的种类...........................83.2.3防水煤（岩）柱留设与计算结果...................93.3探放水措施.........................................103.4井下排水...........................................103.5防水闸门...........................................103.6疏水降压措施.......................................113.7老窑水防治.........................................114水害防治的组织措施...................................1244附图图顺序号图名比例尺1重庆市巫山龙村矿业有限公司响水洞煤矿K2煤层充水性及防治水工程布置图1:5000111矿井概述响水洞煤矿始建于1995年10月，设计能力30kt/a，为村办集体煤矿。1997年改制，将梯子岩、油杉树煤矿及响水洞煤矿归入巫山县田家煤炭工业总公司所辖。1999年因煤炭市场疲软，响水洞煤矿停产。在1997年--1999年间，基本上处于矿井建设中。原主井和风井因断面小，布局不合理而报废，不宜开采区域以西未布置巷道。公司经过几年的发展壮大，资金实力、生产技术和管理水平有较大提高，煤炭销售渠道也畅通了。于2003年公司拟恢复该矿，通过划定矿区范围申请及地灾评估，2004年8月重庆煤炭工业局渝煤规发【2004】282号文批准立项，同意生产规模为3万t/a,2005年7月4日重庆市国土资源和房屋管理局向该矿颁发了采矿许可证，2006年5月恢复该矿的掘进，最终根据重庆市经济委员会关于响水洞煤矿调整建设规模立项的批复（渝经煤管[2008]35号）。现为股份制企业，企业法人柴成瑶。根据渝府发[2007]128号文和渝府[2009]2号文规定，该矿为改扩建矿井，生产规模由30kt/a扩建为60kt/a，服务年限8.5a。该矿井属瓦斯矿井。矿井采用地下开采、平硐-暗斜井开拓，有+653.73m回风平硐、+578.60m主平硐两个井口。矿井设+578.60m、+450m、+320m三个水平开采，矿井采用中央并列式机械通风，走向长壁采煤法，爆破掘进，爆破落煤，全部垮落法管理顶板，蓄电池机车运输，矿灯照明，机械22排水，地面采用汽车运输。矿井目前在K2煤层+578.60m水平分别布置一个采煤工作面和两个掘进工作面。依据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水工作条例》、重庆煤矿安全监察局、重庆市煤炭工业管理局《关于进一步加强煤矿防治水工作的通知》（渝煤监办〔2012〕93号）等法律、法规及相关文件的要求，矿井须编制《重庆市巫山龙村矿业有限公司响水洞煤矿矿井防治水工作实施方案》。332矿井水害基本特征2.1矿井充水水源(1)大气降雨大气降水是矿井充水的主要来源，其降水通过矿井上部老采区进入矿井和由含水层露头的裂隙进入含水层，由含水层补给矿井，是矿井充水的主要水源。空隙裂隙水则侧向补给为辅。雨季大气降水将于大部分沿地表冲沟排泄，少部分沿节理、裂隙及采空区渗入地下。通过建矿以来矿井涌水量观测资料分析：矿井最大涌水量均出现在雨水季节，最小涌水量均出现枯水季节，降雨后矿井涌水量的增长有一定有滞后现象。说明矿井涌水量和大气降水关系十分密切，其大小受大气降水控制明显。因而矿井在开采中，雨季应采取适当的防洪措施，减少大气降水对矿井充水的不利影响。(2)地表水矿区内无大的堰塘、河流、坳陷和凹坑等地表水体，地面溪沟多呈季节性冲沟，羽状、平行状发育展布。地表岩溶发育，植被较发育。第四系土层多为坡残积碎石土、粘土。地下水发育受横石溪背斜控制，侵蚀基准面以上为垂直循环带，以下为水平循环带，总体运移排泄方向是由西向东汇入茅坝河（茅坝河下游称鳊鱼溪）。泉水出露甚少，横向冲沟发育，有利于地表水的排泄，仅少部分沿裂隙进入矿井。地下水主要受大气降水补给，矿区位于当地最低侵蚀基准面+325m以上。由于冲沟和矿井有水力联系，所以雨季造成矿井水量大，雨季要做好防洪排涝工作。44(3)含水层响水洞煤矿出露的含水量水层有三叠系下统嘉陵江组（T1j），三叠系下统大冶组（T1d），二叠系上统长兴组（P3c）、吴家坪组上段（P3W2），二叠系下统茅口组（P2m）、栖霞组（P2q），泥盆系上统黄家磴组及写经寺组（D3h+x）。含水层多为碳酸盐岩，含岩溶裂隙水或层间裂隙水，其含水性较强，富水性中等。K2煤层顶部距吴家坪组上段和长兴组岩溶裂隙含水层3.8m，煤层顶板岩性以灰岩为主，为中硬岩层，煤层倾角40°左右。根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设及压煤开采规程》选用倾斜煤层顶板全陷落法管理。所以在掘进过程中仍应采取必要的防范措施，防止封闭型的地下水突入矿井。(4)老窑水根据实测和《重庆市巫山县龙村矿业有限公司响水洞煤矿地灾复核》资料，矿区露头上有多处老窑，大气降水和地下水在老采空区聚集后，易沿着采动裂隙进入井下。只要做好探防老空（窑）水工作，对矿井水害威胁小。(5)溶洞、隐伏导水断层对矿井充水的影响矿井开采多年，已采区无较大规模的断层。但随开采不断向前推进，可能会遇到大的隐伏导水断层，对矿井进行充水或引起突水。因此在采掘过程中应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则。2.2矿井充水通道(1)断层对矿井充水的影响55矿井开采多年，矿区已采区内未见较大规模的断层，以后开采中可能会遇到大的隐伏导水断层、溶洞，对矿井进行充水或引起突水，在开采过程中亦应注意，作好探放水工作，保证安全生产。(2)陷落柱对矿井充水的影响响水洞煤矿生产阶段均未发现陷落柱。(3)煤层顶板破坏对矿井充水的影响K2煤层顶部距吴家坪组和长兴组岩溶裂隙含水层3.8m，采煤后，经垮落带高度和导水裂隙高度计算，垮落带高度8.9m，导水裂隙高度20.8m，导水裂隙带伸入上部吴家坪组上段和长兴组岩溶裂隙含水层，将成为矿井主要充水通道，对吴家坪上段和长兴组地下水具有疏降作用。(4)封闭不良钻孔矿井范围内无钻孔分布。2.3矿井充水强度(1)矿井涌水量与大气降水关系密切，雨季矿井涌水量增大，枯季涌水量较小，大气降水间接地成为矿井充水水源，造成矿井涌水量增大，大气降水是矿井充水的主要因素之一。响水洞煤矿地形相对高差大，地形坡度较大，切割较强烈，冲沟发育，大气降水大部分经冲沟排泄，少部分通过岩溶裂隙、采空区、塌陷裂隙等渗入地下形成地下水补给源，大气降水对矿区影响较小。(2)矿区范围内无大的地表水体，矿区外的茅坝河最高洪水位在该矿井地段可达+325m，一般水位320～322m，矿井开采最低标高为66+310m，由于开采面离河流较远，因此地表水体对矿井充水有一定影响。(3)如前述，导水裂缝带可达煤层顶部的灰岩含水层，含水层中地下水是矿井主要充水水源。本矿区地形坡度较陡，大气降水补给条件差，加之地势相对茅坝河河床较高，地下水富水性弱，矿井受采掘破坏或影响含水层及水体影响较小。(4)据调查访问，矿区露头上有多处老窑，大气降水和地下水在老采空区聚集后，易沿着采动裂隙进入井下。对矿井开采有一定影响。(5)断层、岩溶对矿井充水的影响随开采不断向前推进，可能会遇到大的隐伏导水断层和溶洞，对矿井进行充水或引起突水。2.4矿井水害分析根据对矿井受采掘破坏或者影响的含水层及水体、矿井及周边地表水体、老空水分布状况、矿井涌水量规律的分析：矿区内主要充水含水层为三叠系下统嘉陵江组（T1j），三叠系下统大冶组（T1d），二叠系上统长兴组（P3c）、吴家坪组上段（P3W2），二叠系下统茅口组（P2m）、栖霞组（P2q），泥盆系上统黄家磴组及写经寺组（D3h+x），含水层多为碳酸盐岩，矿区内岩溶发育较差，富水性较弱，矿井受采掘活动破坏煤层顶板含水层充水量影响中等；响水洞煤矿矿区地形较陡，地表水体排泄条件好，矿井开采最低标高高于当地最高洪水位，地表水体对矿井充水影响小；矿区内老窑存在少量老空积水，其位置、范围、积水量清楚，老窑采空区水对矿井开采有77一定影响，但不威胁矿井；矿区无大规模的断层、溶洞发育，断层水、溶洞水对矿区充水影响小。本矿区属于裂隙-岩溶充水矿床，水文地质条件中等。矿山开采中可能发生的主要水文地质问题是矿井在掘进过程中可能遇到储存在隐伏导水断层、溶洞等封闭型地下水以及误穿矿区浅部露头附近老空水突然溃入巷道对矿井充水。883矿井防治水工程设置3.1地表防水(1)定期查清矿区河道、河道中障碍物等情况，及时掌握降水量和最高洪水位，并建立相应的地表疏水、防水和排水系统。矿井井口和工业避开可能发生泥石流、滑坡的地段。(2)定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑积水情况，并在井上、下对照图上标出其位置、开采范围、开采年限、积水情况等。3.2防隔水煤柱留设3.2.1防水煤（岩）柱留设原则和条件(1)相邻矿井的分界处，必须留设防水煤柱。矿井以断层分界时，必须在断层两侧留设有防水煤柱。(2)已留设的防水煤柱需变动时，必须重新编制设计，报告省级煤炭部门审批。(3)严禁在各种防隔水煤柱中采掘。(4)导水断层、陷落柱、矿井水淹区、井田边界等处，必须留设防隔水煤（岩）柱。(5)煤层露头风化带。3.2.2防水煤（岩）柱的种类1)根据防水煤（岩）柱所处的位置，可以分成不同的种类，主要有以下的煤柱，（1）地表水体及冲击层水防水煤（岩）柱99（2）构造两侧和四周留设防水煤（岩）柱（3）井田技术边界留设防水煤（岩）柱（4）水平和采区留设边界防水煤（岩）柱（5）水淹区四周留设防水煤（岩）柱（6）其他类型的防水煤（岩）柱（7）煤层露头及风氧化带煤（岩）柱（8）井筒及工业场地煤柱。2)根据该矿井的实际情况，需留设以下3类防水煤（岩）柱：（1）采空区隔离煤柱。（2）井田技术边界留设防水煤（岩）柱。（3）水平或相邻采区边界防水煤(岩)柱的留设。3.2.3防水煤（岩）柱留设与计算结果1)采空区隔离煤柱。井田上部为老窑采空区，按规定需留设隔离煤柱：L=0.5KM式中：L—防水煤柱宽度（m）；m—煤厚或采高（m），取煤层采高值0.50m。KP—煤的抗张强度（MPa），取1mPa；P—水头压力（MPa），取矿井最低标高处的最大值为2.3mPa；K—安全系数，一般取1～2.5，本设计取2.5。L=0.5KM=0.5×2.5×0.50×=1.87（m）；1010根据计算，采空区防水煤柱需不小于1.87m，为安全起见采空区隔离煤柱留设20