采煤工作面探放水设计及措施

五宫煤矿

+806SA5东采煤工作面探放水

设

计

说

明

书

编制：生产技术科

2012.06.10

采煤工作面探放水设计

审批页

+806SA5东采煤工作面探放水设计

一、本设计编制的依据

1、《煤矿安全规程》；

2、《煤矿防治水规定》；

3、《五宫煤矿灾害预防与处理计划》；

4、五宫煤矿水文地质图；

5、五宫煤矿矿井充水性图；

6、五宫煤矿采掘工程平面图；

7、其它有关设计技术规范。

二、矿井水文地质概况

一）外部条件

井田位于新疆阜康市东南，四宫河与五宫河之间。距阜康市约20km，距乌鲁木齐市约84km，行政区划属新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州阜康市九运街镇管辖。矿区距“乌－奇公路”约13km，距“吐－乌－大”高等级公路6km，交通较为便利。

2、井田地层及构造

本井田地层自下而上分别为：下侏罗统八道湾组（J1b）、下侏罗统三宫河组（J1s）、中侏罗统西山窑组（J2x）、中侏罗统头顿河组（J2t）、第四系（Q4）。

井田主题构造是阜康背斜。除边界断层外，井田内共发育有5条

落差20～70m的断层。

3、煤系地层

井田内含煤地层为八道湾组，共含煤11个可采煤层，编号为：NA1、NA2、NA3、NA4、NA5、SA1+2、SA3、SA4、SA5、SA7、SA8+9，可采总厚度114.84m。

4、煤层开采技术条件

矿井为高瓦斯矿井，各煤层均具煤尘爆炸性，各煤层均为易自燃煤层，地温正常。

二）水文地质概况

矿区地势南高北低。地面标高为：东部+930m～+1126m，高差196m；西部+850m～+1126m，高差276m，沟谷大体垂直地层。井田多被第四系洪积、冲积层及戈壁砾石所覆盖。

矿区西部有四宫河，发源于博格达山麓，流向自南而北，年均流量0.9m3/s，水质优良。矿区东部有五宫河，为季节性流水，流量较小，且水质较差。井田内主要沟谷有东沟和西沟，平时为干沟，只有间歇性矿井排水。本区降水稀少，属干旱～半干旱气候。

三）井田充水因素

1、河流冲沟的补给

（1）两界河的补给

井田东有五宫河、西有四宫河，平均长度约4.2km。现开采范围位于井田中部，长仅1.8km，东西各距界河1km以上。由于距离较远，而通道（基岩裂隙）的透水性差，故两条河流对井田现采范围的影响

很小。

（2）井田内沟谷潜水的补给

井田内有东沟、西沟两条沟谷。该处第四系厚仅2～5m，宽仅2～4m，无常年流水，无固定补给源，因而基本上没有地下水；暴雨期间，洪流量较大，可达2m3/s，但地表坡度较大，排泄畅通，冲沟两侧的岩柱、煤柱透水性差，故其对井下的影响亦不大。

2、大气降水

区域内年均降水流量仅205mm。由于地势陡峻，没有植被，故大气降水都迅速汇入冲沟流出，只有少量积聚于基岩裂隙中，形成对井下的补给。

3、基岩裂隙水

（1）砂岩裂隙水：在SA5～A7之间夹有部分粗砂岩、砂砾岩形成比较大的山脊，横贯井田东西。各煤层底板大都为粉砂岩、泥岩。由于地势陡峻和部分岩层的隔水作用，大气降水的补给极其有限。东沟中央石门及西一、西二石门揭露该岩层，水量不大。

（2）烧变岩：背斜南翼的A5～A7，北翼的A7～A9都已经大片火烧。由于分布面积较大、烧变岩裂隙也较发育，故对大气降水的储量较大。如井下揭露，初期淋水量亦较大。

（3）厚煤层：南北两翼的A1～A5煤层平均都在10m以上。煤层的内、外生裂隙都较发育，也积存了一些大气降水，井下揭煤将发生淋水。

由于井田内的基岩裂隙水没有固定的补给源，只是大气降水部分

的积存，故井巷揭露时只是初期淋水，随着工作面的推移将逐渐干涸。

4、小窑及老塘积水

现生产水平以上大部为小窑采空区，长期接受大气降水补给的采空区积水对井下威胁较大。五宫河、四宫河及井田内的东沟、西沟等沟谷潜水补给，井下水主要来源为砂岩含水层和老塘水厚煤层裂隙水、断层水、烧变岩含水和老塘积水。

5、探水目的：探放出工作面上部采空区补给的存积水、保证安全回采。

6、矿井涌水量

井田水文地质类型划分为水文地质简单型矿井，为裂隙充水的矿床，+763m水平正常涌水量260 m3/d，矿井最大涌水量为1100 m3/d。

三、编制说明

水灾是煤矿的重大灾害之一，依据《煤矿安全规程》的有关规定，煤矿井下必须做好探放水工作，采掘工作面必须坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水规定。探放水之前必须编制探放水设计，并且必须按照设计的要求施工作业。我矿东沟立井是一个水文地质条件比较简单的矿井，其井下主要的涌水来源是：1、大气降水通过煤（岩）裂隙涌入或渗入井下，因煤（岩）的透水性差，因此只有涌水总量的少部分涌入井下。2、井下煤（岩）裂隙含水，含水层丰富，但水量较少。3、+820m 水平以上的采空区涌水，包括煤田灭火处为灭火而大量注水。4、矿井附近小窟积水。

矿井存在着水害的威胁，特别是+820m水平上部采空区的涌水，必须提

前探放，现依据有关规定编制探放水设计。

SA5煤层沿东一阶段石门向东掘进591m，采用悬移支架水平分段放顶煤

采煤法进行采煤，南北巷布置。SA5煤层走向为74°，倾向160°，煤层倾

角75～79°，煤层厚度14m。煤层呈裂隙状赋存，含矸1层，结构从简单

到复杂。

SA5煤层涌水来源为煤岩裂隙含水，含水层丰富，但水量一般；上部采空区积水等，煤层正常涌水量：3.6m3/h，最大涌水量为4.3m3/h。

井下探放水原则

根据矿井的具体条件，遇到下列情况之一时，必须探水：

（1）接近不明井巷、老空时；

（2）接近含水层、导水层和裂隙带等时；

（3）接近未封闭、可能突水的钻孔时；

（4）采动影响范围内有隔水岩柱厚度不清时；

（5）接近水文地质条件复杂地段、情况不明时；采、掘工程接

近其它可能突水地段时。

四、探放水地点及周围情况说明

1、探放水地点

依据矿井的水文地质条件和煤层开采技术条件将探放水地点选择在

+806mSA5东采煤工作面内（煤层顶、底板处）。

2、探放点基本情况说明

806mSA5采煤工作面长度为14.5m，工作面采用悬移顶梁液压支架和金属

网支护。工作面走向长度为591m，距上部采空区区14m，工作面南北巷布