煤矿探放水设计

煤矿探放水设计集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#古蔺县石宝镇隆石煤矿探放水总体设计编制人：陈德均二〇一五年元月审批意见矿长：技术负责人：地测副总：安全副矿长：生产副矿长：机电副矿长：贯彻学习记录时间：地点：贯彻人：第一节概述探放水是在矿井范围内,对采空区、积水旧巷道、充水断层及含水层的位置和含水情况尚不清楚的情况下进行的。

当采掘工作面接近这些地区时，为消除隐患而事先进行超前探水，探明工作面前方的水情，在有水时根据水量的大小有控制地将水放出后，再进行采掘工作，以保证安全生产。

一、地理概况古蔺县石宝镇隆石煤矿，位于川南煤田古叙矿区石宝矿段邱家祠井田。

古蔺县城区115o方向，直线距离约处，行政区划隶属古蔺县石宝镇双湾村所辖。

矿区地处四川盆地南部边缘，属浅切割丘陵地貌，坡谷相连。

多属单面山，地势总体北西高，南东低，最高点位于矿区北西部陈家山，标高+，最低点位于矿区南部尹家窝，标高+，相对高差。

地面坡度一般为25～30°；缓坡及低洼地带有第四系残坡积和冲积层零星分布。

区内地形北西高南东低，地表无常年地表水体，仅发育季节性冲沟利于地表水的排泄。

二、地质构造矿山位于古蔺复式背斜北翼，柏杨坪向斜西部仰起端，地层走向呈近南北向分布，为单斜构造，地层倾向290～310°，倾角27～32°。

三、矿井开拓系统采用平硐开拓方式，改造利用矿方已改造施工的＋主平硐和＋回风斜井；改造利用原主井工业场地作为矿井扩建后的工业场地。

在主平硐以里35m处转向在煤层底板岩层中沿煤层走向布置水平运输大巷，水平运输巷长715m，经石门揭穿煤层，并在Y1煤层中布置轨道、行人和回风上山。

采区上山至+1220m标高落平后，与回风斜井连通，形成矿井一采区开拓系统。

二采区位于平硐以下，经车场转向向下布置二采区轨道下山，落平至+1150m标高，二采区行人下山平行于二采区轨道下山，上与一采区行人上山联络巷相连，下落平至+1150m标高，并与二采区轨道下山和二采区回风下山贯通，形成二采区的开拓系统。

四、水文地质条件1、概况a．地表水：矿山附近地表水体缺乏，由于浅部过去曾有多家小窑开采，浅部煤层多被采空，地面有不均匀沉降，地表水有所疏干，地下水及地表水对矿山开采的影响较小。

但在暴雨季节，大气降水常沿地表裂隙渗透，是矿坑充水的来源之一。

b．底板水：煤层底板茅口组灰岩（P1m）为岩溶强含水层，含水丰富，由地表沟水及大气降水补给，为煤层底部直接充水层。

由于灰岩岩溶发育的极不均匀性，现有的工作程度难以查明暗河在空间上的分布轨迹。

矿山目前开采水平较高，煤层大都在地下暗河水位之上，暗河主管道对矿层开采影响较小，但要注意在大、暴雨时地下溶洞“过路水”的影响，特别是矿山准备在灰岩中布置主运输巷。

c．顶板水：煤层上部长兴组（P2c）为岩溶裂隙含水层，为煤层顶部直接充水层，是矿井开采的主要充水水源。

当大气降水充足时，采掘工作面出现滴水现象。

由于岩层出露位置较高，岩层抗风化能力强，地形构成单面山和山脊，全层均处于悬崖峭壁地段，汇水面积小，补给条件不利，但矿山的主平巷是沿该层破石门进煤系，本次检测时发现该段有小股的水流涌出。

故要注意煤层采空后顶板陷落而产生地表裂缝，该裂缝可使地表水与矿坑连通，增加矿坑涌水量。

d．矿井水：据调查，矿井充水主要为大气降水通过裂隙及采煤后产生的塌陷裂隙直接和间接通过采空区渗入矿坑。

矿坑水受大气降水控制，丰水期是贫水期的2～4倍，据113地质队在“石宝矿段详查”工作中，对本井的观察记录资料显示，矿井最大涌水量为80 m3/d，一般涌水量为10～20m3/d。

井下主要为老窑采空区来水，部分矿坑水直接流入老窑中。

矿坑水用水泵抽出由矿山井口自然排出，对地表水体有一定的污染。

2、含(隔)水层含水层岩性主要为灰岩，隔水层岩性主要为泥岩、粘土岩及粉砂质泥岩，含水层、隔水层相间排列，使各个含水层形成独立的补径排关系，相互间水力联系差。

各含水层、隔水层主要特征分述如下：A 含水层a、二叠系上统长兴组（P2c）岩溶裂隙含水层岩性为深灰色中厚层状至块状含生物碎屑泥晶灰岩，富含沥青质，缝合线构造发育。

分布于矿山东部，呈南北向条带状狭长展布，多位于顺向坡中部。

地表溶蚀裂隙发育，据地面调查访问矿山范围北东侧震东河南岸出露泉点一个，流量约 L/s。

该层为裂隙～溶洞中等程度含水层。

深部含水性减弱。

b、二叠系下统茅口（P1m）岩溶强含水层该组为含煤岩系的底板，岩性为棕灰、浅棕灰、灰色、灰黑色石灰岩、斑状石灰岩，局部夹砂质泥岩与深灰色燧石结核及条带，下部灰岩含生物碎屑岩、沥青质条带级燧石结核。

分布于矿山西面顺向坡下部，形成纵向槽谷地貌。

地表溶斗、溶槽等岩溶地貌发育。

B 隔水层二叠系上统龙潭组（P2l）相对隔水层岩性为由灰白、灰、黑色薄～中厚层细砂岩、粉砂岩、泥岩、粘土岩、炭质泥岩、煤层和硫铁矿等组成含煤岩系。

分布于矿山南部顺向坡下部，呈东西向条带状狭长展布。

地貌上以纵向槽谷和缓坡为主，汇水条件较差，地下水以大气降水补给为主，次为老窑积水、上覆地层及本层砂岩裂隙水。

3、矿井充水特征主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，地形有自然排水条件，矿床主要以顶底板岩溶含水层充水为主，底板充水含水层富水性中等～强；顶板为中等。

构造破碎带富水性弱。

地表水、地下水主要通过采空区、基岩裂隙、断层破碎带进入矿坑。

该区主要矿体位于侵蚀基准面以下，地表、地下水排泄条件好，矿床主要充水含水层富水性中等～强。

属于以顶底板岩溶裂隙含水层直接充水为主的水文地质条件中等的充水矿床（第三类第二型）。

做到先探后采，以防严重事故发生，确保安全生产。

4、地表水体矿山附近地表水体缺乏，由于浅部过去曾有多家小窑开采，浅部煤层多被采空，地面有不均匀沉降，地表水有所疏干，地下水及地表水对矿山开采的影响较小。

但在暴雨季节，大气降水常沿地表裂隙渗透，是矿坑充水的来源之一。

5、老窑与老空积水情况本矿山范围内及周边一带曾有小煤窑开采，开采中要尽量了解原小煤窑的分布，根据储量核实报告提供的内容，区内老窑采空区面积在33706m2，体积134824m3，其中28463m2的采空区面积位于主平硐标高之上，此采空区积水经主平硐水沟自流出水面。

其余采空区位于平硐标高以下至+1150m 标高，估算面积为5243m2，根据矿方提供资料，该采空区基本无积水。

6、封闭不良钻孔情况根据储量核实报告中，矿区范围内无钻孔。

7、主要含水层与主采煤层的关系二叠系下统茅口（P1m）岩溶强含水层为含煤岩系的底板，岩性为棕灰、浅棕灰、灰色、灰黑色石灰岩、斑状石灰岩，局部夹砂质泥岩与深灰色燧石结核及条带，下部灰岩含生物碎屑岩、沥青质条带级燧石结核。

分布于矿山西面顺向坡下部，形成纵向槽谷地貌。

地表溶斗、溶槽等岩溶地貌发育。

该含水层为硫铁矿直接底板，虽然黄铁矿粘土岩具一定的隔水能力，但是由于受茅口组顶部侵蚀面和构造裂隙的影响，在粘土岩较薄部位失去隔水作用，可直接导水，因此，茅口组含水层是底板直接充水含水层。

由于该层岩溶发育的不均一性，岩层中可能发育有暗河管道，不排除最低侵蚀面以下局部遇溶洞和管道导通发生涌水的可能。

所有煤层均位于二叠上统龙潭组。

Y5煤层位于龙潭组上部，下距Y3煤层～；Y3煤层位于龙潭组中部，下距Y2煤层；Y2煤层位于龙潭组中下部，下距Y1煤层；Y1煤层位于龙潭组底部,下距P1m茅口灰岩10m。

8、矿井涌水量根据矿方提供的资料及储量核实报告水文地质内容，矿井最大涌水量为m3/h（80 m3/d），一般涌水量为 m3/h（10～20m3/d）。

9、矿井水患1）矿井水文地质特点矿井水主要来自砂岩孔隙裂隙水及老窑水。

2）水患类型及威胁程度矿井水文地质类型为简单类型。

矿井充水主要来自砂岩孔隙裂隙含水层，而水患的主要威胁来自原采空区积水，其威胁程度一般，只要在建井及今后的生产过程中加强探放水工作能够有效控制。

3）可能发生突水的地点和突水量预计矿井发生突水的地点最大可能为采掘活动接近原开采的采空区（老空区），突水量为采空区的积水量。

矿井在生产和建设过程中应坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水工作。

故隆石煤矿在井下进行采掘活动之前，必须进行探水作业，进行安全隐患的排除后方可进行施工作业，针对矿井是实际情况制定以下探放水设计。

第二节探放水原则必须做好水害分析预报，坚持有疑必探，先探后掘的探放水原则接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放水措施。

探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度等在措施中具体规定。

采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水：一、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时，井巷出水点的位置及其水量，有积水的井巷及采空区的积水范围、标高和积水量，必须绘制在采掘工程平面图上。

在水淹区域应标出探水线的位置。

采掘到探水线位置时，必须探水前进。

二、有与溶洞、含水层及与之有水力联系的导水断层、裂隙（带）、陷落柱时，必须查出其位置，并按规定留设防水煤柱。

巷道必须穿过上述构造时，必须探水前进。

如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，必要时预先建筑防水闸门或采取其他防治措施。

三、打开隔离煤柱前必须探放水。

四、接近有水的采煤工作面时必须探放水。

五、接近未封闭又可能突水的钻孔时必须探放水。

六、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。

当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。

七、煤系底部有强承压含水层时以及采、掘工程接近其它可能突水段时必须探放水。

经探水确认无突水危险后，方可向前掘进。

每年雨季后，上部采空区的积水情况都在变化。

一定要坚持有疑必探，先探后掘。

通过调查，按采空区的最深部划定一条积水线，由此外推60～150m作为探水线，巷道进入此线就要开始探水；由探水线再平行外推50～150m作为警戒线，巷道进入此线就应警惕积水的威胁，注意迎头的变化，当发现有透水征兆时应提前探水。

第三节探放水方法一、探水起点1、若矿井造成的水灾清楚，压力不小于1MPa时，探水线至积水区的最小距离：煤层中不小于30m，岩层中不小于20m；造成的水灾不清楚时，探水线至推断积水区的距离不小于60m。

2、掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至预计煤柱线的距离不小于60m。

二、钻孔深度及超前距离探水钻孔眼底至采掘工作面的距离不得小于30m的超前距离(薄煤层不得小于6m，岩层中不得小于5～10m)，钻孔深度一般在40m左右（如此一次打孔后，可连续采掘20～30m）。

布置方式见图示：注：允许掘进距离30m：指经过探水后，证明无水害威胁，可以安全掘进的长度。

超前距30m，帮距30m。

钻孔密度：允许掘进距离的终点处，探水钻孔之间的距离，它一般不应大于老空巷道的尺寸（一般不大于3m）三、钻孔直径从既探、排有效，又能防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发，孔径不大于75㎜为宜。