承压水防治措施(2)

2025-07-23

五矿自建井以来,先后发生18次突水,较大的突水有10次(突水量>60m3/h),其中O2灰岩一次,C3L8灰岩8次,二1煤层顶板砂岩一次。O2灰岩最大突水量13507m3/h(石林煤矿),C3L2灰岩最大突水量1210m3/h(二水平南翼中下山),二1煤层顶板砂岩最大突水量80m3/h,突水量是可观的,可见O2、S10、C3L2、C3L8含水层是构成矿井开采二1煤层的主要充水水源,而且对矿井生产有很大威胁。

1、奥陶系灰岩(02)承压含水层

该含水层总厚度约400米,岩性为厚层状、巨厚层状石灰岩及白云质灰岩,岩溶裂隙发育,联通性好,富水性极强,为岩溶裂隙承压含水层,是本矿区主要含水层之一。

该含水层距二1煤平均间距157.71米,2005年水位标高变化范围在+117~129米,据邻区六矿勘探时期的抽水试验结果,渗透系数K=0.3883米/昼夜,单位涌水量q=0.600升/秒〃米,水质类型为HCO3

—Ca2+—Mg2+型。

奥陶系灰岩在矿区西部山区大面积出露,接受大气降水补给,

由于奥陶系灰岩含水层,距二1煤较远,对开采二1煤影响不大。但在落差较大的断层处,奥陶系灰岩水通过断层有可能补给八层灰岩和二

1

煤顶底板砂岩含水层,成为开采二1煤的间接充水因素,1981年5月16

日,井田南部的石林矿遇断层曾发生过奥陶系灰岩突水淹井事故,最大突水量13507m3/h。

2、断层导水性评价

井田内以NE~NNE向压性、压扭性正断层为主,落差大于20米的有8条。由84~85年补勘的29个钻孔统计,钻孔见断层36次,岩芯破碎,冲洗液消耗量除584-12孔为1.35m3/h外, 其余见断层点消耗量均小于0.3m3/h,说明在正常情况下,区内小断层的导水性是微弱的,但在开采过程中,由于矿压及水头压力的作用,可使原不导水的断层转变为导水断层(如二水平南翼中间下山12号突水点)。

井田东部F40、F41使O2与C3L2、C3L8,C3L2与C3L8接近或对接,并使其发生水力联系,构成矿井东南部补给边界。但在其间向矿井流通过程中,由于多处受断层切割而受到阻碍,使泾流条件变差,从而出现C3L8灰岩含水层突水点水量稳定且不大的情况。矿区北部F20、F20-1断层导水性较差,钻孔漏失量小(如584-16、584-17孔等),切断了C3L8与外界的水力联系,构成井田北部相对隔水边界。 另外,受构造控制,井田南部断层发育,二1煤层距C3L8灰岩含水层间距相对较小,岩溶裂隙发育,加之C3L8通过断层与C3L2灰岩对接,充水条件较北翼复杂,给开采带来较大威胁。

二、专项安全措施

1、矿井对落差较大的断层必须留设断层防水煤柱,防水煤柱的设计必须按照《矿井水文地质规程(试行)》要求,结合断层导水、断层带充填等情况设计,并上报公司批准。

2、设计部门在巷道设计时,严格按地测部门提供的地质图纸设计,不得超越断层防水煤柱线,预防断层突水。

3、施工单位在施工中必须严格执行:“有掘必探,先探后探,先探后采,长探短掘”的原则,并坚持超前钻探,探明前方地质及水文地质情况,防止突水事故发生,超前距不得小于20米。

4、矿井不得以任何理由在防水煤柱内进行采掘活动,防止因采掘造成压力失衡,引起断层突水。

5、地测部门对井田内的地质构造进行分析,排查,摸清各断层的位臵、导水性、连通情况,一旦有工程在断层附近施工,必须探明断层,摸清情况后再施工。

6、矿井必须建立配套的防排水设施,水泵必须有工作、备用、检修三套,工作水泵应能在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量,备用水泵的能力不小于工作水泵能力的70%,检修水泵能力不小于工作水泵能力的25%。水管必须有工作和备用的两套水管,其中工作水管的能力应能配合工作水泵在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。配电设备应同工作、备用和检修水泵相适应,并能同时开动工作和备用水泵。主、副水仓要及时清理,但必须保证一个水仓清理时,更一个水仓能正常使用。

7、编制避水灾路线图,施工工作面要悬挂避水灾路线图,做到施工地点的每个人员都熟悉避灾路线。

8、编制矿井防治重大水害事故应急预案,定期进行预案演习,熟练预案流程,协调各部门组织能力。一旦发生突水事故及时通知调度室,调度室要及时通知各水平泵房进入紧急状态并排水抢险,同时通知井下人员迅速按避灾路线撤出。生产科地质人员要迅速到出水地

点,察看出水情况、涌水水源及水量大小,并及时向调度汇报,以便有利于调度指挥,抢险救灾。

9、发生突水事故后,各生产头面工作人员要按以下避灾路线撤离:

⑴3302工作面→上顺槽→3208中巷→三水平猴车道→ 二水平猴车道→一水平水平人行道→副井底→地面

⑵3302下顺槽→3302中切眼→3208中巷→三水平猴车道→二水平猴车道→一水平水平人行道→副井底→地面

⑶三水平延深轨道下山→三水平南大巷→三水平猴车道→二水平北大巷→二水平猴车道→一水平人行道→副井底→地面

⑷3302中巷及泵站、-480变电所人员突水后应沿上山方向迅速撤至三水平大巷→三水平猴车道→二水平猴车道→一水平水平人行道→副井底→地面

二、三水平下山采区带压开采专项安全措施(已采取)

五矿三水平下山采区位于矿井-450米至-600米二1煤层底板等高线之间区域。目前,矿井开拓和回采正在进行中。根据《煤矿防治水工作条例》规定,我们针对下山采区二1煤层与矿井直接充水含水层(C3L8灰岩)之间的安全隔水层厚度抗底板直接充水含水层(C3L8灰岩)水头压力进行了计算,通过计算安全隔水层厚度能够抗住C3L8灰岩水头压力,但为了防止水害事故发生防患于未然,确保矿井安全生产,现制定以下专项带水压开采专项安全措施。

1、施工单位在施工中必须严格执行“有掘必探,先探后掘先探

后采,长探短掘”原则,如水害事故发生,及时通知调度室,并迅速按避灾路线将人员撤出。生产科地质人员要迅速到出水地点,察看出水情况、涌水水源及水量大小,并及时向调度汇报,以便有利于调度指挥,抢险救灾。

2、施工单位要严格按设计施工,在施工中必须坚持进行超前钻探,超前距不得小于20米,以控制C3L8灰岩与采掘工作面的间距,并探明前方是否有断层及水文地质情况,防止突水事故发生。

3、对施工工作面地质部门必须根据生产计划编制地质及水文地质预报,并到施工工作面收集地质及水文地质资料,进行分析研究,对有水害威胁的施工工作面及时下达水情水害预报。

4、建立健全矿井防排水设施并定期检查,对独头工作面要建临时水仓,配备两台大功率水泵,两台水泵排水能力不小于100m3/h,防止排水不及造成淹工作面。

5、在-520m标高设计水仓和泵房,在排水系统完善后有计划地对C3L8灰岩水进行疏放,降低其水位和水头压力,减小对矿井的威胁。

6、地质部门要利用各种手段探明施工地点断层的走向、落差及断层导水情况,防止C3L8灰岩通过断层向矿井充水,造成水害事故。

7、编制避水灾路线图,施工工作面要悬挂避水灾路线图,做到施工地点的每个人员都熟悉避灾路线。

8、设计部门巷道设计要尽可能布臵在远离C3L8灰岩含水层的岩层中,避免造成施工中误揭含水层。

9、及时校正中腰线,防止巷道掘偏误揭C3L8灰岩含水层。

10、三水平延深采区出水后调度室要及时通知各水平泵房进入紧急状态并排水抢险。

11、发生突水事故后,各生产头面工作人员要按以下避灾路线撤离:

⑴3302工作面→上顺槽→3208中巷→三水平猴车道→ 二水平猴车道→一水平水平人行道→副井底→地面

⑵3302下顺槽→3302中切眼→3208中巷→三水平猴车道→二水平猴车道→一水平水平人行道→副井底→地面

⑶三水平延深轨道下山→三水平南大巷→三水平猴车道→二水平北大巷→二水平猴车道→一水平人行道→副井底→地面

⑷3302中巷及泵站、-480变电所人员突水后应沿上山方向迅速撤至三水平大巷→三水平猴车道→二水平猴车道→一水平水平人行道→副井底→地面

三、3301探放水专项措施(已采取、未完成) 四、采空区探放水专项措施(已采取、未完成)


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