10802掘进工作面探放水设计

富民煤矿探放水设计纳雍县富民煤矿探放水设计施工地点：10802掘进工作面编制人：王东编制日期：2013年7月5日富民煤矿探放水设计会审意见时间：2013年月日地点：富民煤矿办公会议室参加会审人员：矿长：总工程师：生产矿长：安全矿长：机电矿长：会审意见：富民煤矿探放水设计探放水设计为认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，防止和减少水害事故发生，保障本矿职工生命安全，结合本工作面的实际情况，编制10802掘进工作面探放水设计。编制依据：1、《煤矿防治水规定》2009年12月1日起执行2、《煤矿安全规程》2010年版3、《富民煤矿开采方案设计安全专篇》（变更）2011年7月4、《富民煤矿开采方案设计》（变更）2010年7月第一章地质概况一、地质构造、煤（岩）赋存情况、顶底板及层间距（一）、地质构造本区位于杨子板块川滇黔盆地，黔北断拱内，属黔中隆起之西端一部分。从中奥陶世至中晚石炭世隆起为陆，缺失沉积，仅早石炭世在东部山王庙至卸煤台一带有沉积。晚古生代晚期至中生代早期接受沉积后，中生代晚期的白垩纪、第三纪又一次上升为陆，缺失沉积。区内现今构造形迹主要定形于燕山运动。区内褶皱都以北北东向为主，极少部分近南北向，其断层近东西向。矿区属鬃岭背斜南翼，地层呈单斜产出。地层走向为东、西向，倾向近正南，倾角8～15°，平均12°。区内无大的断层及褶曲，构造简单。矿区内仅在开采6号煤层时遇到2条落差为0.8~1.2m的正断层：F1断层：6号煤层浅部探煤巷揭露，地表附近被第四系覆盖，未见。F2断层分别被605回风巷、605运输巷及6号煤层浅部探煤巷揭露，地表附近被第四系覆盖，未见。该断层对6号煤层左翼采面布置有一定影响。由于矿区中深部未有巷道揭露，矿区中深部的地质构造控制程度较低。（二）、煤（岩）层赋存情况矿区内可采煤层3层，即6号、8号、10号煤层。各可采煤层特征见表。富民煤矿探放水设计现从上至下分述如下:6号煤层：位于煤系地层上部，距P3d底部约71.75m，煤层厚1.89～2.15m，一般厚约2.00m，顶板为粉砂岩，底板为泥岩。属较稳定煤层,全区可采,夹石一层,厚度变化不大,结构简单。表4-1可采煤层特征表8号煤层：位于煤系地层的上部，距6号煤层底部约23.50m，厚度1.15～1.50m一般厚1.30m左右。顶板为深灰色、棕灰色粉砂岩或细砂岩，其上为泥质灰岩。底板为泥岩。属较稳定煤层,全区可采,夹石三层,厚度变化不大,结构复杂。,10号煤层：位于煤系地层的上部，距8号煤层底部约13.01m，厚度0.90～1.20m，一般厚0.99m左右。顶板为粉砂岩。底板为泥岩，其下为细砂岩。属较稳定煤层,全区可采,无夹石,厚度变化不大,结构简单。（三）、顶底板及层间距6号煤层位于龙潭组（P3l）上段下部，位于煤系地层上部，距P3d底部约71.75m，顶板为粉砂岩，底板为泥岩。。8号煤层位于煤系地层的上部，距6号煤层底部约23.50m，顶板为深灰色、棕灰色粉砂岩或细砂岩，其上为泥质灰岩。底板为泥岩。10号煤层位于煤系地层的上部，距8号煤层底部约13.01m，顶板为粉砂岩。底板为泥岩，其下为细砂岩。6、8、10号煤层对比可靠。附：煤层主要特征表、煤、岩柱状图煤层主要特征表煤层编号煤层平均厚度(m)煤层结构煤层稳定性顶底板岩性煤层倾角(0)煤层平均间距(m)顶板底板61.89-2.152.00简单较稳定粉砂岩泥岩10～12距P3d底部71.75m81.15-1.501.30复杂较稳定粉砂岩、细砂岩、泥质灰岩泥岩距6号煤层底部23.50m100.90-1.200.99简单较稳定粉砂岩泥岩、细砂岩距8号煤层底部13.01m富民煤矿探放水设计（四）、矿区水文地质特征本区域位于贵州高原的西部，百兴向斜的南西翼，乌江上游支流六冲河与三岔河的分水岭地带。属中中山至低中山地形，以侵蚀溶蚀地貌为主，广泛发育岩溶峰丛—洼地地貌，部分发育脊状中山与峡谷地貌。地表水主要有流量较大的三岔河及支流水公河，属乌江水系。区内地下水主要分为碳酸盐岩溶水、裂隙水、部分为滑坡水。碳酸盐岩溶水分布于裸露及半裸露岩溶山区，泉水流量大；裂隙水为大气降水渗入风化裂隙、构造裂隙而形成，泉水流量小。一、栖霞组—茅口组以灰岩、白云质灰岩为主，岩溶管道发育，富水性极强但不均匀，属碳酸盐岩溶洞水含水层。一般泉水流量20—100l/s，枯季地下水迳流模数为7.1—8.3l/s.km2。二、玄武岩组—龙潭组—大隆组含砂泥岩、底部为块状玄武岩、顶部夹灰岩、泥灰岩。富水性弱，属裂隙水，表现为相对隔水层。一般泉水流量1—5l/s，枯季地下水迳流模数0.167—1.14l/s.km2.。钻孔单位涌水量0.016—0.49l/s.m。三、飞仙关组砂泥岩为主夹灰岩、泥灰岩。飞仙关组第二段灰岩中岩溶比较发育，以岩溶水为主。一般泉流量1—10l/s，枯季地下水迳流模数3.3l/s.km2。除第二段含一定量的地下水外，其它段含水性弱，属相对隔水层。四、永宁镇组岩性为灰岩、泥质白云岩。岩溶管道发育。一般泉水流量50—500l/s。属强含水层、富含碳酸盐岩溶水。煤矿赋存于富水性弱的龙潭组，故区域内多数煤矿床属裂隙充水矿床。水文地质条件复杂程度中等。（五）、地表水与地下水之间的关系富民煤矿探放水设计矿区龙潭组含煤地层多被第四系坡积物所覆盖，地形比较平缓。矿区内地势总体为南部高，北部低，最高点位于矿区中部环岭岗大山，海拔标高+2176.5m，最低点位于矿区北部一冲沟沟底，海拔标高1925m，为矿区最低排泄基准面，相对高差251.5m。属低中山地形，发育冲沟地貌。矿区中部有条流量小的冲沟水外，无大的地表水。（六）、地表水体、老窑、采空区水文地质情况1、地表水体矿井工业场南部山谷间有一水沟，流量约为200-300m3/d左右。另外，大气降水是地表水体形成的主要形式，由于矿区地形起伏较大，沟谷发育，地表水排泄条件较好，绝大部分降水通过沟谷直接由南向北排泄出矿区，仅有少部分地表水渗透到含水层而形成地下水。2、邻近矿井涌水情况区内浅部有数个老窑、小窑，形成不规则的采空区。采空区大部分积水，据访问，其积水量大小因采空区大小而异、老窑采空区多在煤层露头向下斜深10～30m，少数达200m。原白岩脚煤矿由于停采，采空区及坑道中均有积水，积水一部分来自大气降水，大部分来源于岩层地下水渗透长年累月积聚而成，其量难于估算。故要尽量避开这一地带或提前探放水，避免老窑、采空区突水的危害。矿区北临坪山煤矿，开采6、8、10号煤层，采用走向长壁采煤法，采煤工艺为放炮全部垮落法管理顶板，无越层越界行为，属高瓦斯矿井，煤尘无煤炸性，煤层无自燃发火倾向，矿井最大涌水量约19.18l/s，正常涌水量约9.71l/s。故要尽量避开这一地带或提前探放水，避免老窑、采空区突水的危害。3、废弃矿井积水情况在本区上部，临界有原大转弯报废矿井（开采资料不详），主采10#层煤。对本设计施工巷道时，打底板探水钻，防止误透水事故发生。4、小窑、老空区积水情况矿区及周边老窑开采历史悠久，以斜井为主，老窑井口多沿6、8、10号煤层地表出露地带或煤层埋藏较浅部地带分布，为季节性土法开采，见煤后沿煤层富民煤矿探放水设计掘进，开采斜长一般50～150m，垂深30～60m左右。大部分老窑有积水。井口垮塌、排水困难、瓦斯含量高、通风困难。近年来政府、国土部门加大了管理力度,滥采乱挖的小煤矿均被禁止开采。老窑对矿山煤炭资源开采有一定的影响。本矿区内老窑较多，开采6、8号煤层为主，见煤后沿煤层掘进，开采斜长一般20～50m，垂深一般20m左右。大部分老窑有积水。目前无法查明其具体情况。由于老窑水进入矿井时来势凶猛，瞬时流量大，防不胜防，易造成透水事故。（七）矿井涌水算预算由于本矿水文地质工作有限，故采用富水系数法估算矿井涌水量。现矿井开采6、8和10号煤层，最大采空区面积0.0471km2，矿井正常涌水量10m3/d，最大涌水量30m3/d。另外收集与本矿区接近的流量较大的位于丫口田附近的中岭一号平硐，井口标高1897.72m，设计生产能力21万t/a，1969年建井，于1971年12月建成投产，开采龙潭组上段煤层，因交通运输等原因，实际生产能力仅10万t/a。中岭煤矿一号平硐枯季流量0.24l/s(2001年5月19日),雨季流量19.18l/s(2001年7月9日)。平均涌水量取9.71l/s，则中岭煤矿富水系数为3.06m3/吨。按中岭煤矿富水系数估算富民煤矿整个矿井的涌水量。由此当富民煤矿达到年产15万吨时，矿井平均涌水量Q=3.06m3/吨×150000÷365=1258m3/d=52m3/h=15l/s。雨季涌水量增大系数用中岭煤矿经验值2，由此计算该矿井最大涌水量：Q最大＝2×Q＝2×1258m3/d＝2516m3/d=105m3/h=29l/s。矿坑涌水量是一动态变化的过程。一般在开采初期，涌水量小，随着开采面积的增大，上覆地层的采矿导水裂隙带范围扩大，弯曲下沉带将形成，水文地质条件将发生变化，涌水量也随着增大，尤其在近地表、构造破碎带附近，矿井涌水量增加更大。由于上述因素的存在，本次提供的数据仅供设计部门参考，建议在矿井建设生产过程中加强矿井水文地质方面资料的收集整理，对预测涌水量数据加以修正完善，使其更符合矿区水文地质条件，从而保障矿井安全生产。(八)、水文地质类型矿区无大的地表水，主要是一些冲沟水。矿井直接充水水源主要为龙潭组裂富民煤矿探放水设计隙水、老窑采空区积水、地表冲沟水等，估算的涌水量不大，煤矿防治水害、水灾复杂程度不难。故本矿区属裂隙充水矿床。水文地质条件复杂程度为中等。（九）、煤层顶、底板岩性煤层编号煤层平均厚度（m）煤层结构煤层稳定性顶底板岩性煤层倾角煤层平均间距（m）顶板底板（度）61.7简单较稳定粉砂岩泥岩11-13距p3d底板71.75m81.8较复杂较稳定粉砂岩细砂岩泥质灰岩泥岩11-13距6#煤层底板13.5m101.5简单较稳定粉砂岩泥岩细砂岩11-13距8#煤层底板11.01m（十）、瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温及其它(1)、瓦斯2010年纳雍县富民煤矿瓦斯等级鉴定，瓦斯绝对涌出量4.29m3/min，相对瓦斯涌出量51.48m3/T，鉴定结果为高瓦斯矿井。根据井田老窖开采情况，煤层风氧化带为煤层露头往下垂深20-50米，根据相邻井田及贵州省煤层埋藏的情况，本井田以垂深30米底界作为风氧化带下界。根据贵州省统计情况及瓦斯含量计算中瓦斯压力系数取值范围（2.03-10.13）考虑通风实施及安全问题等因素，暂取瓦斯压力系数k=10，按p=k*H(H---埋藏深度)计算至矿井深部瓦斯压力：6#煤层为2.7MPa，8#煤层为2.95MPa，10#煤层为3.1MPa。（2）、煤与瓦斯突出危险性：该矿于2011年6月请中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点富民煤矿探放水设计实验室做了8号煤层的突出鉴定，鉴定结果为：标高1890m以上浅部鉴定范围内的8号煤层无突出危险性，根据黔能源煤炭【2013】176好文件瓦斯等级鉴定的通知，该矿属于高瓦斯矿井，所以本矿井开采该工作面时，按照高瓦斯矿井进行管理。根据2007年10月17日贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤炭管理局、贵州煤矿安全监察局联合下发的黔安监管办字[2007]345号－《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防止工作的意见》，西部区10802掘进工作面按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，煤矿必须做好防治煤与瓦斯突出措施，在建设和生产过程中必须严格执行《防治煤与瓦斯突出细则》的有关规定。（3）、煤尘爆炸性、自燃倾向性根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室对富民煤矿6、8、10号煤层鉴定报告，6、8、10煤层煤尘无爆炸性,6、8、10号煤层自然倾向性Ⅲ级，属不易自燃煤层。煤尘爆炸性鉴定报告表煤层工业分析爆炸试验爆炸性结论水分Mad灰分Ad挥发分Vdaf焦渣特征火焰长度（mm）抑制煤尘爆炸最低岩粉量（%）62.888.486.77