煤矿工作面防治水安全技术措施

目录一、工作面水文地质条件........................................................................11、工作面概况....................................................................................12、地质构造........................................................................................13、主要水源........................................................................................24、突水系数及涌水量预计................................................................3二、领导机构............................................................................................4三、矿井防排水现状................................................................................5四、工作面防治水措施............................................................................51、疏水降压........................................................................................52、加强水文实时观测........................................................................53、加强老空水的探查与排放............................................................64、底板注浆改造................................................................................65、突水危险性评价............................................................................66、工作面排水方案............................................................................77、防排水措施..................................................................................10五、工作面初采期间涌水量观测方案...................................................12附件1、11071工作面避灾路线图2、11071工作面排水方案平面图3、11071工作面突水事故应急救援预案梁北矿11071工作面防治水安全技术措施111071工作面防治水安全技术措施一、工作面水文地质条件1、工作面概况11071工作面位于11采区东翼上部第二区段，11071工作面对应地面有箕啊、铁李村，地面标高+112m—+119m。11071工作面西起11采区上山煤柱，东至铁李正断层，上部为11031工作面采空区，下部为11111工作面采空区，为“孤岛”采煤工作面。11071风巷走向长1312m，11071中巷走向长1541m，11071机巷走向长1568m，上下两部分在切1测点联合开采形成一个大的工作面。下部切眼平均采长162m，上部切眼平均采长165m，联合后工作面平均采长327米，风、中、机巷和切眼均沿二1煤层顶板布置，工作面西部巷道方位104°，中部调向位置以东巷道方位89°，11071风巷顶板标高为-358.530m～-341.740m，最大高程差为16.79m；11071中巷顶板标高为-397.812m～-373.125m，最大高程差为24.687m；11071机巷顶板标高为-433.809m～-406.325m，最大高程差为27.484m。工作面采煤面积418545.64m2，煤层倾角平均12°，平均煤厚3.98m，计算二1煤层地质储量228.22万吨。采煤方法为走向长壁后退式一次采全厚综合机械化采煤。2、地质构造11071工作面煤层赋存比较稳定，地质条件相对简单。煤层走向梁北矿11071工作面防治水安全技术措施281°～107°，煤层倾角10°30′～14°。该工作面风、中、机巷揭露情况为西部煤层较厚，中东部煤层较薄，上部煤层整体较厚，下部煤层整体较薄，11071工作面东部构造的影响，使煤层顶底板发生不同程度的起伏变化，下切眼向西100米范围内煤层整体较薄（m2m）。11071工作面东部为铁李正断层，走向116°～296°，倾角67°，落差23～26m；上切眼向东约30m处为FS7推断断层，断层落差0～11m，倾角65°。3、主要水源从11071工作面风、中、机巷掘进期间揭露情况来分析，工作面范围内水文地质条件相对简单，影响工作面回采较大的含水层，主要为煤层顶板B4砂岩裂隙水、老空区积水及底板寒武系灰岩水。（1）根据0143、01310、0116勘探钻孔资料可知，二1煤层顶板直接充水含水层为砂岩，厚28.12米，为二1煤层直接顶，属弱含水层，掘进过程中有滴淋水现象，预计回采期间随着顶板跨落，水量有增大趋势。（2）11031工作面老空水：在11071风巷掘进过程中已经分9个阶段进行了探放，共计疏放水量约4100m3，目前在05F10至05F12测点之间比较低洼地段，上帮老空区仍有渗水现象。（3）底板灰岩岩溶裂隙含水层：寒武系白云质含水层上距二1煤层底板平均70m左右，地面勘探钻孔最大揭露厚度145.6米，在没有疏水降压和底板加固的条件下，寒武系灰岩水易突破煤层底板梁北矿11071工作面防治水安全技术措施3隔水层发生突水。机巷实测寒武系灰岩水压1.6MPa，水温36°C。4、突水系数及涌水量预计根据掘进时有部分地段出现顶板淋水情况，预计11071工作面回采时随着顶板跨落，顶板会出现涌水情况，预计最大涌水量5m3／h。根据矿井现有水文资料，预计在回采过程中，随着采空区面积加大、底板破坏深度的加深，寒灰水可能通过底板导水裂隙进入工作面发生突水。根据该工作面水文地质情况分析，在通过煤层底板注浆加固，底板改造率达到100%后，隔水层厚度保证在70米以上，寒武系灰岩含水层水压去最大值1.6MPa，其突水系数计算为：Ts=P/M=1.6/70=0.023采用经验比拟法，有关参数如下：11151工作面现在涌水量150m3/h，工作面寒武系灰岩含水层距二1煤层底板约70m，现在水压1.9Mpa，其突水系数计算为：Ts=P/M=1.9/70=0.027采用经验比拟法公式利用涌水量与突水系数的关系计算11071工作面底板正常涌水量为：Q071=Q151/Ts151×Ts071=150/0.027×0.023=127.8m3/h根据近期矿井总涌水量与水位下降速度的观测数据，该面最大涌水量按照正常涌水量的1.5倍计算：127.8×1.5=191.7m3/h经计算11071工作面顶、底板正常涌水量127.8m3/h，最大涌水量为191.7m3/h。梁北矿11071工作面防治水安全技术措施4二、领导机构为保证11071工作面防治水工作正常开展，确保防治水工程施工质量和效果，经矿领导研究，特成立11071工作面防治水领导小组。组长：XXXX副组长：XXXX成员：其他安委会成员及各单位正职防治水领导小组下设办公室，由XX任办公室主任。防治水领导小组要定期召开防治水工作专题会议，解决工作中存在的问题，安排和落实各项工作任务。防治水办公室负责编制防治水工程设计，组织落实各项工作内容，并负责监督、检查工程施工和验收工程质量工作；观测井上下各地点和工作面水量、水压、水位变化情况，搜集整理各种资料，发现异常立即汇报矿有关领导及调度室。地测科、机电科、生产科必须经常深入防治水工程现场，及时了解防治水工程进展情况，落实、协调解决工作中存在问题。调度室负责协调井下生产运输，保证防治水设备、材料运输畅通。财务科、企管科必须保证资金、材料供应，不能发生因资金、材料供应不及时而影响防治水工程进展。领导小组成员要本着高度负责的态度，切实履行自己的职责，按照各自业务分工，认真做好协调和处理防治水工程施工中遇到的各类问题。当井下发生异常情况时，领导小组成员必须分三班到井下现场梁北矿11071工作面防治水安全技术措施5指挥，以保证安全生产。三、矿井防排水现状目前我矿-550m水平有3个主排水泵房，三个泵房水仓有效总容积13225.6m3，安设排水泵18台，工作泵8台，备用泵6台，检修泵4台，最大排水能力4650.7m3／h；其中1#泵房安设有6台PJ150-65×11型水泵（配套电动机900Kw，扬程713.2m，单泵排量300m3／h），3趟Ф273mm排水管道，水仓容积4357m3，最大排水能力1220.7m3／h；2#泵房安设4台PJ150-65×11型水泵（配套电动机900Kw，扬程713.2m，单泵排量300m3／h），2趟Ф325mm排水管道，水仓容积4551m3，最大排水能力1000.2m3／h；3#泵房安设8台PJ200-8型排水泵（配套电动机1250Kw，扬程742.3m，单泵排量420m3／h）,水仓容积4317.6m3,最大排水量2429.8m3／h。四、工作面防治水措施1、疏水降压利用在该工作面下部-550水平施工的放水孔，在回采期间继续进行疏水降压，以最大程度上降低底板寒武系灰岩含水层水压。2、加强水文实时观测利用该工作面所在的11采区地面所施工的01613、0149水文观梁北矿11071工作面防治水安全技术措施6测孔及井下22号钻场内的供水孔，继续对底板灰岩含水层水文动态进行观测，为该工作面回采期间的防治水工作的决策提供依据。3、加强老空水的探查与排放在11071风巷掘进过程中，按照“长探放、短验证”的原则，已经分9个阶段进行了老空水的探放，共疏放水量约4100m3，解除了掘进过程中上部老空水的威胁，目前在11071风巷上帮低洼处施工布置有2个孔用以观测老空区水情，11031采空区涌水量约0.3m3/h，通过煤层正常渗入11071风巷。为进一步保证回采安全，回采前在11071风巷利用钻机对上部老空区低洼处施工验证钻孔，进行再次探查验证，确保回采安全。4、底板注浆改造按照“周镶边、全覆盖、同层位”的原则，对工作面底板寒武系灰岩含水层全部进行注浆改造，终孔层位为进入寒武系灰岩含水层上界法线距离20m，并对于物（钻）探异常区进行加密钻孔布置并设计施工检验孔，确保工作面改造率100%。5、突水危险性评价按照《煤矿防治水规定》回采前对该工作面突水危险性进行评价。对导水通道、水源、底板隔水层厚度等导水因素进行分析，运用突水系数法对影响该工作面回采的底板灰岩含水层进行详细的分析，认为在保证工作面300m底板加固超前距的前提下，该工作面底板发生突梁北矿11071工作面防治水安全技术措施7水危险·的可能较小。6、工作面排水方案11071工作面预计正常涌水量132.8m3/h，最大涌水量按正常涌水量的1.5倍计算为196.7m3/h。工作面涌水的排放主要压力在11071机巷，根据11071机巷煤层产状变化和巷道起伏情况，回采期间采用水沟及排水管路共同排水，根据煤业公司要求，最大排水能力不低于500m3/h。（1