2019年年打磨塘煤矿防治水中长期规划.doc
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1、富源县竹园镇打磨塘煤矿防治水中长期规划竹园镇打磨塘煤矿2017年元月目 录前 言2第一章 井田概况及开发现状2第一节 井田地理概况2第二节 井田开发现状3第二章 矿井水文地质的基本情况4第一节 矿井水文地质概况4第二节 井下排水设施 7第三章 矿井充水因素分析7第四章 矿井主要水害及治理方案8第一节 矿井发生突水的原因分析9第二节 矿井水防治的整体规划9第三节 井下水害治理方案13第五章 实施计划及预期效果19第一节 项目实施计划19第二节 项目实施后的预期效果21前 言 矿井水灾是煤矿常见的一种灾害。随着煤矿企业重组整合工作进一步深入,矿井水害成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产的另一主要灾害。
2、 为了贯彻落实好煤矿安全规程、国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知、国家煤监局出台的煤矿防治水规定和省政府出台的“十二条”规定,杜绝水害事故的发生,保障从业人员生命及财产的安全,特结合我矿的水文地质情况,坚持“预防为主,防治结合”的方针,按照当前与长远、局部与整体、地面与井下、防治与利用相结合的原则,根据不同的水文地质条件,制定“探、防、堵、截、排”等相应的措施。因此编制地质防治水中长期规划是非常必要的。 同时要在整体规划的基础上,根据轻重缓急,抓好防治水工作,要严格检查,堵塞漏洞,防患于未然,确保整个防治水工作按计划有条不紊地进行,使防治水规划落到实处,水害得到有效防治。 第一章 井田
3、概况及开发现状 第一节 井田地理概况 一、地理位置 打磨塘煤矿位于富源县城以南恩洪矿区十井田南部。属竹园管辖,北有公路通至营上,接富源至黄泥河主干线,距富源县城50公里,南经新村至曲靖,路程120公里,交通较方便 。地理位置: 东经10414461041529北纬252507252554二、自然地理1、地形地貌:矿区属构造剥蚀中低山区,地势北西高,南东低,最高海拔标高西部山包+2255.12m,最低南东沟口处高程+1890m,相对高差365.12m。2、气象:矿区气候属北亚热带季风高原气候的过度类型,每年12月至次年3月为霜冻期,年冰雪期一般510天,冰雪最厚达0.300.60m,短期内交通中
4、断。6月10月为雨季,年降雨量884.71353.3mm,一日最大降雨量103.2mm,月最大降雨量463.3mm,最长连续降雨25天,降雨量是59.4mm,最大连续降雨量为229.2mm,最高气温34.9,最低气温-11,年平均气温13.8,2月3月为风季,主要风向为南、西南风,最大风速24m/s,一般36m/s。三、井田水文地质简述矿区沟溪发育,但溪沟较小,流量随季节变化较大,总体向东汇入块泽河,属珠江水系。第二节 井田开发现状 打磨塘煤矿企业性质属私营企业,始建于1982年7月,已办矿32年,属证件和开采手续齐全的生产矿井。矿井采用斜井开拓,现生产能力15万t/a。根据云南省煤矿整顿关闭
5、工作联席会议办公室关于曲靖市煤炭产业结构调整转型升级方案的审查确认意见(第三批,云煤整审201430号文),打磨塘煤矿属改造升级类矿井,改造升级类别为机械化改造,机械化改造升级后的工程规模为30万t/a。转型升级方案中确定的矿区范围(平面范围、开采标高)与煤矿现采矿证范围(平面范围、开采标高)均一致。第二章 矿井水文地质的基本情况第一节 矿井水文地质概况 一、矿井水文地质类型矿区直接充水层和间接充水含水层富水性较弱,地表水系不发育,仅有季节性溪流,一般干季流量小。资源储量多位于最低侵蚀基准面以下。区内断层较发育,一般富水性和导水性较弱。与正常地层富水性基本相当,一般对矿井充水影响不大。但在坑道
6、穿越时,则应引起注意。滑坡与煤系地层直接充水含水层直接连通,对矿井充水有一定的补给作用。矿区水文地质条件属以裂隙含水层为主的中等类型。 二、含水层与隔水层1、飞仙关组砂岩、泥质粉砂岩弱裂隙含水带(T1f2-5)厚280m,以紫红色粉砂岩为主,夹细砂岩。上部(T1f4)颗粒较粗,以钙质细砂岩为主,中下部颗粒较细,以泥质粉砂岩为主。地表泉水出露较多,但流量均较小,旱季泉流量0.0140.281l/s。此含水带分布位置高,距离煤系顶部垂深200m,又有隔水带隔离,对矿井充水无直接影响。2、飞仙关组底部紫色泥岩隔水带(T1f1)距离煤系顶部垂深200m,又有隔水带隔离,对矿井充水无直接影响。岩性以粉砂
7、岩及泥质粉砂岩为主,下部夹紫色泥岩,厚70m。裂隙不发育,无泉水出露。钻孔岩心一般很完整,简易水文观测无异常反映,起隔水作用。3、卡以头组砂岩、粉砂岩裂隙含水带(T1k1-2)厚110m,上段以黄绿、暗绿色厚层状细中砂岩为主,下段以黄绿、暗绿色粉砂岩为主。钻孔岩心完整,细中粒砂岩斜交裂隙一般发育裂隙较发育,为此含水带的主要含水段,裂隙率0.2132.77%,含裂隙水。地表水稀少,流量0.00580.14l/s。恩洪矿区勘探期间对该含水带作八层抽水试验,单位涌水量0.003890.0440l/s.m,渗透系数0.002370.05572m/日,静止水位标高1946.812087.88m。水质为重
8、碳酸钙镁型水。十井田ZK11号孔静止水位观测,水位标高为+1946.81m。此含水带覆盖在煤组上部,对矿井开采中、后期充水有间接影响。4、龙潭组顶部隔水带(P2l3)岩性主要为灰绿色粉砂岩夹细砂岩及煤层,裂隙不发育,简易水文观测无异常反映。地表无泉水出露,卡以头组裂隙含水带(T1k1-2)地下水多沿此带顶板溢出,隔水性良好。5、上二叠统龙潭组二、三段弱裂隙含水带(P2l2-3)岩性以浅灰绿色、浅灰色粉砂岩、煤层为主,夹细砂岩、菱铁质砂岩。该含水带在浅部裂隙发育,裂隙率0.2221.98%,钻孔岩心观察见微弱含水迹象。泉流量0.0180.115l/s,地下径流模数375.36m3/日km2。据钻
9、孔揭露,该含水带富水性由浅部向深部逐渐变弱,一般50m以上裂隙发育,岩石破碎,含水性较好。ZK46钻孔抽水试验结果,单位涌水量0.007552l/ s.m,渗透系数0.01868m/d,平均静止水位标高+1909.76m,水质为重碳酸钾钠型水。该含水带地下水对矿井充水有直接影响,为矿井充水的主要含水带。6、龙潭组二段底部隔水带(P2l2)岩性以灰色粉砂岩为主,夹薄层细砂岩或菱铁岩。地表无泉水出露,钻孔岩心完整,裂隙不发育。据探矿井道和浅井观察,岩层一般为干燥,仅局部有浸水或潮湿现象,隔水性良好。7、龙潭组一段弱裂隙含水带(P2l1)厚度小于70m,岩性以灰色粉砂岩及煤层为主,夹少量细砂岩及薄层
10、菱铁岩。1617、1821煤层之间往往相变为细砂岩,裂隙较发育,为此含水带的主要含水地段,该含水带由数个含水层与隔水层相间组成,含水层厚26.843m,是该矿区的主要含水带之一。该带浅部(地面以下25m)风化裂隙较发育,岩石破碎,含风化裂隙水,泉流量0.00810.0803l/s,地下径流模数253.47m3/日.km2。据勘探资料分析,该带含水裂隙发育程度随深度的增加逐渐变弱,因而富水性也随之变弱,一般在垂深25m以上裂隙发育,含水性较好,而在25m以下,含水性显著减弱,钻孔岩心趋于完整,ZK37钻孔单位涌水量为0.007721l/sm,渗透系数0.0275m/日,平均静止水位标高+1880
11、.24m,水质为重碳酸钾钠型水。而在100m以下,含水性更弱。该含水带含水虽较弱,多数开采巷道直接开挖在此带中,对矿井充水有直接影响,为矿井充水的主要充水弱含水层组。8、龙潭组底部隔水带(P2l1)相对层位是23煤层顶板至玄武岩顶板,厚14m。以煤层、铝土岩、铝土质粘土岩及黑灰色粉砂岩组成,。据钻孔岩心观察,岩心完整,裂隙不发育,隔水性良好。9、玄武岩弱裂隙含水带(P2):顶部有2m左右的灰、砖红色凝灰岩,下部为深绿、灰绿色玄武岩,钻孔岩芯比较完整,裂隙一般发育,泉水流量0.02730.0535l/s。对开采基本无影响。四、矿井涌水量据上提供资料显示,矿井目前的实际涌水量为:最小涌水量20 m
12、3/h,正常涌水量25 m3/h,最大(雨洪水期)涌水量40 m3/h。 第二节 井下排水设施 矿井采用D85-454型水泵3台,一台备用,一台检修,排水管路两趟排水,水仓容量760m3井下各工作点的水由由排水沟自至井底水仓,经水泵排除至井外污水沉淀池,经污水处理站处理后排放,矿井排水系统能满足矿井排水要求。 第三章 矿井充水因素分析 一、矿井充水来源 根据本次水文地质调查工作及对矿区历史的调查,矿区存在的水害主要有以下三种类型: 1、采空区积水由于矿区多为煤系地层分布,大部分地段有煤线出露,过去存在老窑分布,老窑多为当地农民自采自用,一般开采规模不大,主要分布在煤层露头线附近,采掘深度较浅,
13、开采深度一般20m,加之煤层顶底板岩石差,现已垮塌充填严实。近几年政府整治力度大,现在小窑的坑道、坑口已经完全炸毁垮塌充填严实,充水情况少,对现生产区域无影响。 2、大气降水 降雨通过浅部风化裂隙、第四系残坡积物孔隙、采动裂隙、塌陷坑等直接进入井下,形成矿井涌水。 这种水源涌水时有如下规律: 矿井涌水的程度与地区降水量的大小、降水性质、强度和延续时间有相应关系,降水量大和长时间降水对渗入有利,因此矿井的涌水量也大。 矿井的涌水量随气候呈明显的季节变化,但涌水量出现高峰的时间则往往比雨季滞后。 大气降水的渗入量随开采深度的增加而增大,即同一矿井不同的开采深度,影响程度差别很大。 3地下水 矿区的
14、直接充水含水层(P2 l)出露范围小,补给条件不好,主要为侧向补给和上覆地层少量渗透补给,地下水以静储量为主。 矿井涌水量显现在浅水平时,因受风化裂隙和塌陷裂隙带的影响,大气降雨将直接渗入矿井。矿井涌水量将随季节而变,当矿井进入深水平时,矿井涌水量一般随开采面积的增大而增大,但与水平降深关系不大,并随静储量的消耗向下延深的单位面积、单位降深涌水量将逐渐减小。 二、矿井充水通道 据井田水文地质和工程地质条件分析,矿井充水通道主要为岩土层的孔隙、裂隙、岩溶、顶板冒裂带及井筒。另外,不应忽视区内隐伏构造对矿井充水的影响。 第四章 矿井主要水害及治理方案 第一节 矿井发生突水的原因分析 矿区充水水源,
15、正常情况下为顶板的孔隙裂隙含水层,并受地表水、大气降水影响,但因该含水层富水性极弱而水量较小,不会对矿井生产造成威胁。 第二节 矿井水防治的整体规划 一、矿井水防治整体思路 矿井水的防治是为了防止水害事故的发生,确保矿井建设和生产的安全,减少矿井正常涌水及降低生产成本,使国家煤矿资源得到充分合理的回收。为此,就必须做大量的防治水工作。 根据矿区的主要水害类型,应采取相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。 1、探:必须配备相应的探、防水设备,编制探防水设计,对采空区积水等情况不明的地段,坚持采取“有疑必探、探防结合”、“先探后掘、长探短掘”的原则。通常在下述情况下需要超前探水:巷道掘进接近
16、采空区;巷道掘进接近断层;巷道接近或需要穿过强含水层;采掘工作面接近各类防水煤柱时;采掘工作面有明显出水征兆时。 2、防:巷道或工作面接近被淹井巷、积水老窑、隐伏导水断层时,应根据实际情况,应预留足够的防水煤柱、隔水煤柱的措施,以防治透水事故的发生,以达到安全生产的目的。 3、堵:在地表主要径流地带修建排水沟、防洪沟,将地表水引出矿区排泄,从源头上减少地表水的入渗。 4、截:根据矿井涌水量、突水量及透水量的大小,在矿井下修建水仓,截断及缓冲矿井涌水、透水对工作场所的危害。 5、排:井下应修建排水沟等设施,每次下大到暴雨时和降雨后,应及时观测水情,查看井下涌水情况,应根据涌水量的大小,配足相应的
17、抽排水设备及检修和备用的抽排水设备,排水能力必须根椐矿井涌水量的大小满足煤矿安全规程要求。 以上所述防治措施都有一定的使用条件和局限性,在采掘过程进一步加强矿井水文地质工作,观测矿井内含水岩层出水性质,储水断层的导水性质,及附近老窑积水的位置,预测老窑采空区水量,总结活动规律。 井下探水,在井下掘进工作面,接近含水层断裂带、陷落柱、老空区等可能积水地点,必须进行探水工作,坚持“先探后掘、有疑必探”的探放水原则。 探明地下水源后,根据水量大小,有计划的进行防水,将其疏干,消除水害对生命财产的威胁。 排水时严格控制排水速度和排水量,以免引起地面的塌陷速度增快和地面建筑物的变形、倾斜、墙体开裂和井泉
18、水位急剧下降。 建立可靠的排水系统和排水设施,疏通排水水沟,加强维护,保证正常排水不淹井。地面储水池的淤积每半年至少清挖两次,雨季前必须清挖一次,保证正常储水量,水沟的淤积要经常清挖,保证流水畅通。在巷道布置上尽量不揭露富含水层及落差较大的断面,保证巷道围岩有足够的承受水压能力,当必须揭露富含水层时,必须制定防水措施。 巷道的排水沟保证畅通,在采掘过程中对一些涌水点采取疏堵结合的原则进行防治,有水害威胁的区域要留设足够的防水煤柱,保证安全。 二、矿井水防治整体规划的确定 根据搜集、整理到的我矿水文地质资料可以看出,我矿的防治水工作重点和难点在于含水层的防治上,就可以从根本上减少和降低水害的风险
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