龙华煤矿防治水经验介绍

龙华煤矿防治水经验介绍各位专家，各位领导：大家上午好！受董事长刘兆斌的安排，我就龙华煤矿防治水工作向各位领导及专家汇报，如有不妥之处，欢迎指正。今天，我汇报的内容分M个部分一、龙华矿简介龙华煤矿建于1995年，属羊场乡集体企业。2003年以前，由于生产及管理不规范，不正常，年产量小于3.0万吨。2004年以来采取以改造扩能为主，2005年以来，完全投入到技改工程。2007年8月7号，出现一起透水事故后，矿井处于关闭状态，2008年龙华煤矿与永煤集团永贵能源公司进行了合作，成立了贵州龙华煤业有限责任公司，现属股份制企业。新公司成立后，于2008年4月5号进场施工，2008年6月开始技改，仅用了7个月便完成了矿井技改工程，于2009年元月得到了联合试运转的批复，目前正在联合试运转之中。井田走向长约3.0km，倾斜宽1.38～1.51km。井田面积4.429km2。开采标高为+1425～+950m。矿井保有储量2180.3万吨，可采储量1345万吨，主采煤由上至下为M1煤层、M4煤层及M5煤层，厚度分别为，2.9m、2.4m、1.8m。井田内主要可采煤层顶板条件中等，结构较稳定，易于管理。底板多粘土岩，底板吸水性较强，存在泥化和膨胀现象，在底板管理中应采取相应措施，消除底板软岩危害。2008年瓦斯鉴定结果为高瓦斯矿井。根据鉴定报告，M1、M4、M5煤层煤尘均无爆炸性，不突出、不自燃，二、防治水措施自贵州龙华煤业有限责任公司成立以来，龙华煤矿领导班子认真吸取8·7事故教训，严格执行“预测预报、逢掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水方针，抓住井下防治水和地面防治水两条主线，全面落实“防、堵、疏、排、截”五项综合防治水措施，该矿成立了以矿长为组长、总工程师和分管副矿长为副组长的矿井防治水领导机构，健全完善了各级防治水安全生产责任制，形成一级抓一级、层层抓落实的防治水工作体系。建立健全防治水管理责任制度、隐患排查制度、预防预报制度、事故分析制度、工作联系制度、业务保安制度，做到职责明确，措施得力，矿井防治水工作有章可循、有法可依。建立矿井中长期防治水规划（“十一五”规划）及年度防治水规划、应急救援预案，坚持水情水害预测预报和隐患排查制度，结合矿井水文地质条件和采掘接替安排，月度由总工程师组织地测科、技术科、安监处、调度所和防突区等单位人员全面分析水害因素及隐患，逐头逐面进行排查整改，确保采掘工作面安全生产。指防治井下突然涌水的措施。为防止矿山井下发生突然透水灾害，各类矿山可结合采掘特点和具体情况，采取查、探、堵、放四个方面的防治水措施。即查明水源、超前钻孔探水、隔绝水路堵挡水源、放水疏干。1．查明水源查明矿井水源应掌握的信息1)冲积层的厚度、组成，各分层的含水、透水性能。2)断层的位置、错动的距离、延伸长度、含水导水性质、破碎带的范围。3)矿井含水层、隔水层的数量、厚度、含水性能及距开采层的距离。4)旧井老空区的开采时间、深度、范围、积水区域及其分布状况，老空区与现采区的水力联系，旧井口及各空区的标高、界境及矿柱情况。5)观测现采区顶板破坏情况及地表陷落情况，观测矿井涌水量的变化，进而判断透水灾害的可能性。6)收集地面大气降水量的历史和现状资料，调查地面水系的水文地质情况，查明地表水体分布范围和水量。7)通过对探水钻孔和水文观测孔中的水压、水位、水量等的变化的观测，查明矿井水的来源，矿井水与地下水和地表面的补给关系。2．超前钻孔探水贵州地区煤矿地质条件复杂，岩溶发育而且为深入探明矿山水文情况，确切掌握可能造成水灾的水源位置和距离，在采掘工作之前必须超前钻孔探水。有疑必探，先探后掘。(1)掘进工作面遇到下列情况必须探水前进1)接近溶洞、含水断层、含水丰富的含水层(包括流砂层、冲积层、风化带等)时。2)接近可能与河流、湖泊、蓄水池、含水层或大量积水区相通的断层时。3)接近被淹井巷或有积水的小窑、老空区时。4)打开隔离煤柱放水时。5)在灌过泥浆的已熄灭火区下部进行采掘时。6)上层有积水，在下层进行采掘工作的层间垂直距离小于回采工作面采高的40倍或小于掘进巷道高度的10倍时。7)采掘工作面发现疑似出水征兆时。(2)探水的起点——离可疑水源的安全距离由于积水范围不可能掌握得十分准确，所以从探水的起点至可疑水源必须留出适当的安全距离。探水区的起点应根据水文资料的可靠程度与积水区的水头压力、积水量大小、迎头岩层的厚度和硬度以及抗拉强度等因素来决定。根据我国煤矿的经验，必须在离可疑水源75～150m以外开始打探孔钻，有时在200m以外就开始打钻探水。(3)在探水地点开始探水前应进行以下各项安全准备工作1)加强靠近探水工作面的支护，以防高压积水冲垮岩壁及支架。2)检查排水系统，应根据预计出水量确定是否加开排水泵，清理水沟、水仓使其畅通及缓冲泄水作用。3)探水工作面要经常检查瓦斯、硫化氢等有毒有害气体。当CH4含量大于1％时必须停止钻机，CH4含量达1．5％时，必须停止工作。应设法改善通风，使其降到1％以下时，方可开动钻机。4)水压较大的探水孔要设套管，加装水阀控制放水量。5)探水工作地点要安装电话，可及时与调度站和中央水泵房联系。6)制定、检查安全撤退路线及安全出口。(4)探水钻孔的深度、孔径及布置1)钻孔深度与超前距离一般钻孔探水是先探后掘，当钻孔钻进一定深度后未发现可疑突水征兆，方可开始掘进巷道，且钻孔深度对巷道掘进距离应始终保持一段超前距离，以确保掘进工作的安全。钻孔的超前距离一般不得小于20m，以使工作面前方经常保持不小于20m的保护矿柱。钻孔深度应是掘进距离与超前距离之和，一般为40m左右。即每打一次钻孔可连续掘进20～30m。2)钻孔直径和孔数探水钻孔探到积水区以后，即利用探水钻孔执行放水钻孔的任务。因此钻孔直径的大小既要使水顺利流出，又要防止钻孔径大压高而冲垮岩壁，一般探水钻孔直径以不大于75咖为宜。钻孔数目以工作面前方的中心与上下左右都能起到探水作用为准，故最少应在3个以上。3)探水钻孔的布置钻孔布置是否合理，对保障矿井与施工人员安全，节约钻探工程量，提高掘进速度等均有重要影响。布置钻孔时应针对积水资料的可靠程度、积水区周围的地质构造，掘进巷道所在位置与积水区相对关系以及积水压力大小、岩层硬度和厚度等条件具体确定。一般而言，矿体厚或含水层厚时钻孔应多些；有断层时，钻孔应增加倾向断层方向的个数；探老窑区的钻孔应加密、加深。3．修筑水闸门和水闸墙及注浆堵水水闸门由墙体、闸门、管路、仪表组成。在选定的闸址按设计开挖闸巢。水闸门实际上是带门的水闸墙。水闸门有不同类型。按门硐数分单门硐和双门硐两种；按流水方式可分为不设流水管装置、设流水管并带闸阀、设水沟带水沟闸门的；按闸门外形分为矩形、圆形；按止水方式分为橡皮止水、铅锌合金止水等等。建水闸门并非就万无一失，还需使用得当，进行良好的维护才能确保安全。水闸门构筑中应注意的问题：(1)确定水闸门位置时，必须注意该处的工程地质及水文地质条件，应避开断层破碎带、岩溶发育带、裂隙带，建在岩石坚硬、稳定不渗水的岩层中。同时还要考虑遭受水灾后能有恢复生产或绕过事故区，开拓新区的可能。(2)施工前应进行周密的设计。所用水泥等原材料一定要合乎标准，严禁使用失效水泥，砂石要洁净，水质要好，配比要严格。浇注后要进行适时养护，并进行压力试验。(3)水闸门必须精心设计，技术人员亲临现场指挥，精密施工，保证围岩灌浆质量，使门扇与门框紧密接触。(4)闸门之下所设的短节易卸拆的道轨应保证遇事能快速卸除。水闸门建成后应定时做开启试验，并进行保养维护。(5)通过水闸门的水沟，应与有阀门的水管相通，管口加铁篦子，并留设观测管孔。水闸墙是井下用来封闭局部水患区和危险隐患区的有效措施。一般用来封闭充水工作面或采矿场、出水的掘进头、老空区、与地表水体相连的巷道、小窑充水水体以及断层水等。水闸墙筑前需按设计开挖足够尺寸的闸墙沟巢，墙基可筑成混凝土凸缘基座，也可采用锚杆基座。在墙体的一定部位装有管线和仪表。压力表、测压管是必不可少的；有的墙体还设有检查孔道，在孔道上装有严密的孔盖。墙体还必须设有带高压阀门的放水管。水闸墙按墙面形式分为弧形水闸墙和平面水闸墙两种。还有抗高压的多段水闸墙。水闸墙首要的作用是密闭隔水，所以，水闸墙的强、度应大于建墙地点最高水头压力。因此，墙体应有一定的厚度和质量。水闸墙在构筑中必须注意下列安全要求：1)应选在围岩坚硬完整，断层裂隙少，不受干扰而稳固的地方构筑水闸墙。建墙的巷道，应选在断面小、两帮坚固的部位。2)水闸墙的壁后必须注浆加固。3)为封死水源，彻底消除水患，应实行墙内全面注浆。4)墙体必须坚牢，整个封堵环节不可出现溃决绕流等薄弱地带，以免造成工程失效。5)为避免围岩产生裂缝，水闸墙建造过程的凿槽工作绝对不允许使用炸药，只能用风镐或手镐开凿。6)为防止水闸墙因受硫酸钙、碳酸钙、氧化钙反应的影响而遭到损坏，可用铝钙水泥构筑闸墙的前半部分(厚2m左右)。水闸墙应有足够的厚度，以确保当最大水压突然冲击时的安全支撑；平面形水闸墙在单方向承压的条件下，在其反面可能产生拉力，所以平面水闸墙的厚度一般不应小于巷道宽度的一半。注浆堵水，是将制成的水泥浆液通过管道压入地层裂隙，经凝结、硬化后起到隔绝水源的目的。注浆堵水的工艺、设备均较简单，效果好，成为国内外矿山、铁路涵洞、水工建筑等方面防治地下水害的有效方法。注浆堵水，一般在下列条件下应用：1)当老窑水或被淹井巷水与强大水源的水力联系密切，单纯排水已不可能或不经济时。2)在建井过程中，当井筒或巷道必须穿过含水丰富的含水层或充水断层时，如不先堵住水源，就不能掘进，无法进行矿井建设。3)当井筒的工作面淋水严重，井壁失稳水大，为了加固井壁，改善劳动条件，减少排水费用，可以采用注浆堵水措施。4)某些涌水量特大的矿井，为了减少矿井涌水量，降低无法承担的常年排水费用，亦可采用注浆的办法以堵住水源。4．放水疏干对水文地质复杂的大水矿床，按照开采设计的要求，分期、分段预先疏干地下水，或放水已知的老空积水，以防突然涌水而淹没矿井。疏千方式有地表疏干、地下疏干及联合疏干等三种。地表疏干在地面布置成排的抽水井，内装潜水泵或深井泵抽水。井径一般为300～500min，潜水泵扬程为300～400m，排水量600～700m3/h。井位、井距和井数要根据井的集水能力、设备性能、允许残余水头和季节性水位变化等因素确定。地下疏干在隔水层布置疏干巷道和疏干洞室，向强含水层、断裂带、溶洞群、地下河、采空区积水等处打放水钻孔，放出地下水。放水钻孔有水平或倾斜的丛状孔，放水孔均装有能控制放水量的孔口管和阀门。联合疏干当含水层深度大、透水性上强下弱，宜在上部采用地表疏干，下部用地下疏干。