后掘,先治后采”的防治水原则,采取各种措施,防止矿井水灾事故的发生。
1、地表防治水措施
井田范围内无大的地表水体,仅有一白药小河,自南向北流经矿区,实测(支流汇总)流量0.012~0.097m3/s,具向斜自流盆地特征,矿区最低侵蚀基准面+1525.00m。工业场地南部有一季节性溪沟,流量较小,最高洪水位为+1537.0m。
本区每年5月下旬~10月为雨季,11月至次年5月中旬为旱季;年降雨量为1032~1624mm,降雨多集中于6~10月份,占年降雨量的84~98%。
根据地表水系及气象条件,地表水防治重点为季节性溪沟水及雨季暴雨、山洪防治。
(1)井口及工业场地最低标高+1538m,为确保安全,沿横穿工业场地中部的溪沟修筑涵洞,并在上流边缘修筑可靠的防洪堤坝。主平硐井口标高为+1545.0m,高出最高洪水位,不受洪水威胁。
(2)本矿井采用平硐开拓,井口背面系山坡,为保证矿井安全,在井口背面大致沿地形等高线并保持适宜的坡度设置拦截水沟,同时在各井口附近修筑可靠的排水沟,将山洪引出工业场地外,以防爆雨、山洪直接从井口灌入井下。
(3)加强地面防水工程的检查。在雨季到来之前,对地面防水工程进行一次全面检查,发现问题及时修整处理。
(4)对地面陷坑及裂隙、洞穴等漏水地带,及时封堵夯实并稍高于地表,防止地表水渗入井下。
2、井下防治水措施
(1)防水安全煤(岩)柱的留设
①断层防水煤柱:井田范围内发现5条断层,已按规范留设了煤柱。煤矿在以后生产中若发现其它断层,要留设防水煤柱,煤柱宽度根据断层的富水性按断层一侧不小于30m宽度留设。
②井田边界防水煤柱:按20m走向宽度留设井田边界防水煤柱。
③水平防水煤柱:水平防水煤柱按20.0m宽度留设。
严禁在各种防水煤柱下进行采掘活动。
(2)井下探放水措施
A、探放水原则
根据该矿井实际情况,当遇到下列情况之一,必须制定探放水措施:
①接近情况不明的井巷、采空区时;
②接近导水断层、裂隙带等时;
③接近与河流等水体相通的断层破碎带;
④在煤层浅部老窑开采区下部进行采掘活动时;
⑤接近未封闭又可能突水的钻孔时;
⑥接近水文较复杂地段又情况不明时;
⑦采、掘工程接近其他可能突水段时。
B、探放水设备选择
设计选用TXU-75型探水钻,并配备TBW-50/15型泥浆泵。
C、探放水措施
①坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采”的探放水原则。
②探水或在老窑下部掘进前,必须编制探放水设计;确定好人员撤退路线,并保证线路畅通,沿途有良好的照明,并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。
③探放上部老空水前,首先要分析查明老空区水体的空间位置、积水量和水压。老空区积水高于探放水点位置时,只准用钻机探放水。
④采掘工作面或其它地点发现明显的涌水征兆或大量涌水时应立即停止工作,将人员撤出。
⑤在施工和生产过程中必须按规定留设各种防隔水煤柱。
⑥加强探水迎头的通风和瓦斯检查及钻孔附近巷道支护,刹顶背帮并在工作面迎头打好坚固的立柱和护板。
⑦清理浮煤,挖好排水沟,保证水流畅通。
⑧探水地点与其相邻地区的工作地点保持信号联系。安设专用电话(本安型电子电话),并与地面调度室等部门通讯连通,一旦突水发生立即通知受水害威胁地区的工作人员撤离危险地点。
⑨在水压较大的地点探水时设置套管,钻杆通过套管打深水孔,套管上安有水压表和阀门。
⑩钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异状时,立即停止钻进,但不得拔出的钻矸,现场负责人员立即向矿调度室报告,并派人监测水情。如果发现情况危急时,立即切断电源,撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
D采掘工作面遇有下列情况之一时,应当立即停止施工,确定探水线,由专业人员和专职队伍使用专用钻机进行探放水,经确认无水害威胁后,方可施工:
(一)接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。
(二)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。
(三)打开隔离煤柱放水时。
(四)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。
(五)接近有出水可能的钻孔时。
(六)接近水文地质条件不清的区域时。
(七)接近有积水的灌浆区时。
(八)接近其他可能突水的地区时。”
E 对于煤层顶、底板带压的采掘工作面,应当提前编制防治水设计,制定并落实开采期间各项安全防范措施。
F下探放水应当使用专用钻机、由专业人员和专职队伍进行施工。严禁使用煤电钻等非专用探放水设备进行探放水。探放水工应当按照有关规定经培训合格后持证上岗。
安装钻机进行探水前,应当符合下列规定:
(一)加强钻孔附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
(二)清理巷道,挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,配备与探放水量相适应的排水设备。
(三)在打钻地点或其附近安设专用电话,人员撤离通道畅通。
(四)依据设计,确定主要探水孔位置时,由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员必须亲临现场,共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。”
G在探放水钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然增大和顶钻等透水征兆时,应当立即停止钻进,但不得拔出钻杆;现场负责人员应当立即向矿井调度室汇报,立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点。然后采取安全措施,派专业技术人员监测水情并进行分析,妥善处理。
H探放老空水前,应当首先分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压等。探放水应当使用专用钻机,由专业人员和专职队伍进行施工,钻孔应当钻入老空水体最底部,并监视放水全过程,核对放水量和水压等,直到老空水放完为止。
探放水时,应当撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。
钻探接近老空水时,应当安排专职瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班,随时检查空气成分。如果瓦斯或者其他有害气体浓度超过有关规定,应当立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告矿井调度室,及时采取措施进行处理。
3、井下防治水安全设施
疏通井下巷道水沟,保持水沟畅通。
4、采掘工程所采取的防治水措施
1、除采煤工作面、溜煤眼、煤仓外,各井筒、巷道均设有排水沟。
2、采区内矿井水自流至+1545m水平集中运输石门水沟,经+1545m水平集中运输大巷水沟自流排出井外。排水水沟为3‰的反坡使水自流排出井外。
3、设计水沟断面为:300mm×300mm,满足排水要求。
4、经常清理水沟,保持排水沟通畅。
5、巷道低洼地点采用小水泵排水。
第二节 水灾事故的预防措施
一、矿井水的防治
1、含水层中水防治
根据井巷实际揭露各含水层涌水情况,井田内只有上三叠统含水层含水性强,涌水量大,是矿井的主要充水来源,其它含水层含水性弱,涌水量小,因此在各类设计中应尽量避免将巷道布置在该含水层中。
2、采空区积水防治
采空水的防治,主要从不产生大面积积水着手,因此采煤工作面在设计和施工过程中应尽量保证里高外低,使采空区积水能自然流出,不出现大面积积水情况。
3、废弃巷道积水防治
矿井各类设计在设计前应充分掌握设计区域地质情况,进行广泛的调查研究,确保设计的合理和正确性,尽量避免出现报废独头巷道。对报废的独头巷道有条件的应尽量和附近其它巷道连通,确保不积水,对已不再使用的废弃巷道,特别是下山巷道下部要预留泄水孔。
对存有积水的废旧巷道,按实测资料标注在水文地质图上,同时应标明高程、积水量等。严禁在废弃积水巷道周围60米范围内施工。确因设计需要,在废弃积水巷道周围施工时,应编制探放水措施,先探放水后施工。
二、周边矿积水防治
井田范围内有部分报废小煤窑,它们处于煤矿高处,是煤矿防治水的重大隐患。对周边煤矿特别是地方煤矿的开采和井下积水情况,防排水情况要积极协助进行经常性的调查,以消除其对我矿造成的安全隐患。同时我矿各工作面在施工至井田边界时,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的探放水原则。且在一水平高程最高的各条巷道内设立永久水文观测站,及时掌握上部涌水情况,发现异常情况,立即处理。
三、井下排水
矿井为平硐开拓,上下山开采。经预测估算,平硐上山生产时期,正常涌水量为19.78m3/h,最大涌水量为23.67m3/h;平硐下山生产时期,正常涌水量为62.3 m3/h,最大涌水量为74.8m3/h。
矿井初期(平硐上山生产时期)采用自流排水,矿井水通过井下巷道水沟自流排出井外。井下各巷道均设有排水沟,水沟断面300mm×300mm,排水沟设有3‰的反坡,能确保矿井水经巷道水沟自流排除井外。
四、探放水
要做好水情水害