煤矿矿井水害风险辨识评估报告.doc

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1、xx市xx区xx矿业有限公司2017年度矿井水风险辨识评估报告xx矿业有限公司一、确定评估的风险对象本评估报告依据煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）相关要求，对xx矿业有限公司矿井水在生产过程中可能存在的风险因素进行分析，确定风险因素导致事故造成损失的严重程度和风险等级，并制定管控措施。本次风险辨识评估的对象为xx矿业有限公司矿井水。二、评估小组的构成评估组构成姓 名职 务参加评估人员签字组长武春田矿长副 组 长李晓羽技术负责人成 员丁义平地测科长范中国地测副科长三、评估对象的基本情况描述（一）矿井水文地质条件1.井田水文地质条件该矿处于xx盆地低缓丘陵地带，地表主要为冲蚀地貌，井田

2、范围及附近无河流。xx地区气候主要受西伯利亚蒙古气流控制，属典型大陆性气候，特点是温差显著，白天与夜间温差在1015之间，多风、干燥、少雨，每年68三个月最热，最高温度达+40.6，12月至次年2月三个月最冷，最低温度为-28.4该区冻冰期最早的年份从10月1日开始，解冻最晚为5月8日，冻结深度为1.4米至1.7米，降雪期最早的年份为10月3日，最晚到4月19日止雪（2006年4月19日）该区全年降雨量少，蒸发量大。从1960年以来气象资料统计表明，年降雨量最大为824.7毫米，最小为310.7毫米，日降雨量最大为147毫米（1977年7月26日）暴雨强度为50毫米/小时。其矿井地质条件为二类

3、二型、水文地质条件为中等，全矿井最大涌水量为55m3/h、最大排水量50 m3/h。 2.主要含水层本区水文地质条件受地形影响。含水层储存位置，覆盖层厚薄，地表水及大气降水制约，受孔、裂隙发育程度控制。该区地下水主要富存于第四系砂砾层及煤系地层的砂岩，砾岩层裂隙中，火成岩裂隙和构造裂隙带中。其含水层由上而下大体可分七个层（带），隔水层一个。全区含水层（带）与隔水层的分布情况因相变甚巨，极不稳定，分叉变薄合并现象显著，大体是南部含水层厚，岩石颗粒粗，富水性强，距煤层近，北部含水层薄，岩石颗粒细，富水性弱，距煤层远。隔水层则南部薄北部厚，两者呈犬牙交错。其水平方向富水性亦与含水层的分布情况相一致，

4、现自上而下将各含水层特征分述如下：、第含水层（基岩风化带裂隙含水层）：属潜水承压水类型，似层状，分布全区，厚度一般4060米。裂隙由风化作用形成，裂隙发育程度是随深度增加而减弱，并受地貌、岩性等因素影响，其中砂岩风化带松散具有较大裂隙。富水性亦不均一。浅部强，风化破碎带具有孔隙潜水特征，深部弱，氧化带具有裂隙承压水特征。据冲积层孔组（深部）抽水资料：单位涌水量q=0.60l/som,渗透系数k=2.014m/d。、第含水层（侏罗系沙海组五组二煤层顶板砂岩、砾岩孔裂隙含水层）；该层浅部位于五组二煤层，顶板7090米之上，厚度940米，岩性为粗砂岩或砂砾岩，成分以石英、长石为主，由砂质或钙质胶结，

5、结构松散，裂隙发育。深部则分变两个层；即五组二煤层顶板砂岩、砾岩裂隙含水层和xx组与沙海组接触带砂岩裂隙含水层。、第含水层（组）：属承压孔裂隙含水层，该含水层位于五组二煤层至四组六煤层中间，厚度为50米左右。有砂岩、砂砾岩组成，分布全区。经xx矿开采四组六煤层实见，煤层顶板局部突水，但主要为淋水，滴水。向深部发展为煤层顶板涌水，在xx矿开采241区、243区四组六层煤时，顶板含水层涌水量达18-20m3/h，向深部发展涌水量还有增加的趋势。据抽水实验：单位涌水量q=0.0062h/s.m渗透系数k=0.0019m/d水质类型：矿化度259.0mg/l水化学类型：CtHco3K+ +Na+ 型。

6、单位涌水量0.0014，渗透系数K=0.00122，属弱含水层（组）。水质类型：矿化度124.0mg/l水化学类型：CtHco3K+ +Na+ 型。、第含水层（组）：构造裂隙带裂隙水，该区构造较为发育，但在勘探中钻孔遇断层带时，无明显透水及阻水特征，在采掘中也未发现较大突水现象。但其断层构造的影响带次级构造裂隙发育，控制了裂隙在岩层中的发育程度及展布方向，使其基岩裂隙按两组共轭节理裂隙赋存，一组为北东向，发育规模较小，另一组为北西向，发育完整。3、水文地质特征、具有较统一的地下水位，据钻孔终孔水位观测，地下水位一般在5米左右，随地形变化攻略有差异，说明各含水层与构造裂隙带有直接或间接的水力联系

7、具有不均匀的含水特征，相同层段富水性有较大差别。、漏水区受岩性组合，构造裂隙影响，多发生在井田的东南异及构造带周围，这些部位构造应力易以裂隙形式释放，形成裂隙区（带）。裂隙漏水区（带）长轴方向与区域构造走向大致平行，故本区以构造裂隙为主。、从补给区一经流区一排泄区一，地下水具有连续性。由补给区至深部迟缓交替带，由非承压水转为承压水，矿井涌水量由补给区至排泄区逐渐增大。4、地下水运动规律及补给方式大气降水通过下渗补给第四系底卵石含水层，然后通过顺层和垂向补给下部其它含水层，其中以顺层补给为主。大气降水对下部含水层及矿井涌水量不会造成大的影响，冲积层水向煤系地层的补给是稳定的，受季节性变化影响

8、小。煤系含水层地下水的运动，受井田构造及地形因素的控制,基岩裂隙水迳流主干顺层状砂岩流动,因两翼露头的地形高差，决定了原始状态下西北翼是补给区，东南翼是排泄区。但矿井开采后，开采区域成了排泄区，两翼成补给区。5.煤系隔水层以致密粉砂岩与页岩组成隔水层，一般均有分布，其中第含水层底板到五组二煤层中间的页岩或泥岩层段，经勘探资料及矿井开采情况，本层无渗透水现象。其厚度为20290米，一般南部薄北部厚，浅部薄深部厚，为较好隔水层。但当煤层开采后，采动裂隙可与上覆含水层连通，造成含水层沿采动裂隙涌出。四、识别评估对象面临的各种风险因素（一）矿井充水水源风险因素辨识和分析1.大气降水、地表水大气降水、地

9、表水均是井田内地下水的主要补给来源，它们分别通过基岩裸露区及风化带渗入补给，并顺层迳流，但在此地区受地形及基岩裂隙发育程度的控制，补给量有限，大气降水、地表水对矿井涌水量影响甚小。2.含水层水根据开采煤层与充水含水层组的关系，可分为直接充水水源和间接充水水源。3.老空水xx煤矿在建井、水平延伸、新区域施工及最上方煤层回采中，充水水源主要为含水层水，而在下方煤层回采中，老空水就成为了主要充水水源。本矿井在生产过程中，由于工作面的布置、顶底板的岩性特征及涌水等因素，在采空区或废巷，有可能存在不同形式的积水。一旦施工工程接近、揭露或冒落带导通这些积水，便可涌入井巷，发生老空区突水事故。老空区突水具有

10、来势猛、破坏性大的特点，往往是瞬间大量积水溃入工作面，形成灾难性事故，而且老空水是长期积存起来的，多为酸性水，有较强的腐蚀性，对矿山设备危害甚大。目前，矿井主采4-5煤层，上部为5-2煤层，间距为90m左右，这样当上方采空区或老巷道存有积水、动水时，这些积水、动水将会顺裂隙进入工作面，成为突水水源，若水中再夹杂煤渣、岩碴形成煤矸泥，对下方工作面威胁更大。本年度受老空水威胁的工作面为103回采工作面。根据以上分析，认为含水层水及老空水为充水水源危险辨识因素。（二）矿井充水通道风险因素辨识和分析1.揭露含水层在矿井生产中，有些工程必须穿越含水层，当巷道直接揭露这些含水层后，含水层水将会进入矿井。从

11、目前矿井的开采区域看，直接充水水源为5-2煤层顶板。2.断裂带导水本井田构造发育。通过井巷延伸工程及生产区域来看，大部分断层未与含水层导通或不导水，然而有些断层天然条件下是隔水的，但是当开采矿层时，采场内的断层会由于开采造成的矿山压力（采动后作用于岩层边界上或存在于岩层之中的促使围岩向已采空间运动的力）的变化而“活化”，从而引发突水。本年度暂无受断裂构造影响的工作面。3.采动造成的导水裂缝带巷道掘进和工作面回采时，都会对原有围岩产生影响，当产生的裂隙导通含水层或其他水源时，这些水也会顺采动裂隙进入矿井。xx煤矿属于较远距离多煤层开采井田，5-2煤层为井田最上层可采煤层， 4-5煤层为底层可采煤

12、层，二者范围内不涉及含水层，各煤层导水裂缝带的发育情况对煤矿的安全开采不具有重要的影响。所以上覆煤层采空区积水及含水层对下部煤层回采不构成水害威胁，本年度无受采动造成的导水裂缝带影响的工作面。（4）封闭不良钻孔勘探钻孔因封闭材料量不足或者技术验收等不达标等造成不合格，形成封闭不良钻孔。当采掘工程揭露这些钻孔时，由于其容易将含水层导通，因此，可能造成突水。通过对以往资料分析，xx煤矿井田内无封闭不良钻孔。（5）陷落柱煤田范围内因下伏石灰岩层岩溶发育，在重力作用下，上覆岩层呈柱状或圆锥状塌陷形成的地质体。当陷落柱穿过含水层时，将含水层水导入陷落柱内，陷落柱就成了良好的导水通道。截止到目前，经过各种

13、勘探和井下工程揭露证实，xx煤矿井田范围内尚未发现有岩溶陷落柱发育。（6）天窗天窗是承压含水层顶板隔水层局部缺失的地段。采掘工程接近或通过这些区域时容易造成突水。根据xx煤矿已施工区域实见资料和未施工区域的物探、钻探资料综合分析，矿井区域未发现有天窗存在。根据以上分析，认为揭露含水层、断裂带导水、采动造成的导水裂缝带及老空水为充水通道危险辨识因素。五、风险致灾因素的分析矿井发生水灾的地点为采、掘、开拓工作面，造成的后果，轻则造成排水设备增多，费用加大，造成生产接续紧张，影响生产建设的正常进行；重者直接危及职工和生产安全，造成人员伤亡或淹井。采用“风险矩阵评估法”对矿井水害进行评估。六、确定风险

14、等级通过“风险矩阵评估法”对矿井水害进行评估，从图表可知发生水害的可能性为H5，造成后果为A6，风险值为30，确定矿井水害为重大风险。七、重大风险清单序号风险项目风险等级1接近水淹区、积水井巷、老空或相邻煤矿处重大2采掘贯通断层、裂隙等导水重大3开拓、掘进中探放水工作缺陷重大4主要排水泵排水能力不足重大5排水管道缺陷重大八、制定管控措施（一） 地面防治水措施本井田范围内地表无河流，无湖泊，仅有排放矿井污水的排水渠，因此地面防治水主要是做好地面防汛和地面长期观测孔管理工作。地面防汛（1）公司成立雨季防汛领导小组，负责指挥公司的防汛及抗灾抢险工作，并对全矿防汛总体工作进行统一安排部署。（2）本矿井

15、所在地区处在该区域最高位置，井口附近高于广场外部标高，无地表水溃入井下的可能，但每年汛期来临之前必须加强井口防汛工作，清理井口周围杂物及淤泥，保证不能存有积水，防止雨水倒灌井下。（3）汛期来临之前做好地面排水沟检查、修缮工作，保证水沟完好。对泥河的排水情况定期调查，出现排水不畅时及时通知有关部门解决。（4）每次降大到暴雨时和降雨后，派专业人员及时观测矿井涌水量变化情况。（5）职能部门在3月15日前对全矿地面各种建筑物及要害部位做好防雷电设施的检测工作。（6）公司成立雨季防汛抢险预备队，随时做好防汛抢险准备工作。（7）防汛抢险物资在汛前必须到位，并存放在指定库房。（二）井下一般性防治水措施1.坚

16、持日常水文地质工作依据煤矿安全规程、煤矿防治水规定、辽宁省煤矿防治水管理办法等，有计划、有针对性的开展水文地质工作，做好井上下日常观测及资料分析，定期对各工作面进行日常巡视，观测水量的变化情况，对重点工作面要加强水文监测，必要时进行水质化验分析对比，找出出水水源，以便采取有针对性的防范措施。2.加强预测预报工作矿井应按煤矿防治水规定进行水害预测预报，年度和月度采掘工作面水害分析预报由矿井总工程师审签后送达矿井生产、安全、技术部门及有关采掘区队等，未进行水害预测预报的采掘工作面不得作业。 3.保证排水系统的配备及完好在雨季来临之前，井下水仓、沉淀池、水沟必须清挖1次；水泵、水管、闸阀、排水用的配

17、电设备和输电线路必须全面检修1次，并对全部工作水泵和备用水泵进行1次联合排水试验，做好记录，发现问题，及时处理。各工作面根据预计最大涌水量配备足够的排水设备设施；各单位根据各自的区域和分工，加强矿井各排水系统的维护检修工作，及时清挖水仓、水沟，以保证排泄水道路的畅通。4.坚持水害隐患排查治理制度公司成立了三级水害排查小组，矿每月组织一次水害隐患排查工作，对查出的问题按照隐患级别分级整改。5.探放水工作本着“预测预报、有疑必探，先探后掘、先治后采”的探放水原则，对井下有水害隐患，而且需要钻探方法解决的要坚持进行探放水工作。（三）井下专项防治水措施1.老空水防治水措施（1）存在老空水威胁的工作面，

18、必须做好老空水的探放，在采掘工程平面图、矿井充水性图上标明积水线、探水线、探水警戒线、积水量等，空间探测范围要保证巷道掘进安全。探放水前应确定如下参数： 老空区积水量、积水边界线和积水标高； 探水线：由于我矿为新矿，建井以来资料收集详细，所有老空、老巷及水窝等位置准确，根据煤矿防治水规定要求由积水区向外水平推移30m作为探水线。 警戒线：本矿各种图纸资料可靠，结合本矿实际经验和上级部门意见，我矿探水线外推30m作为探水警戒线。老空水探放必须严格执行探放水通知单制度，探放水通知单由防治水技术人员填写，内容主要包括探水要求、停止采掘作业位置、水害情况的简要说明及相关图件。探放水通知单发至探放水单位

19、掘进施工单位、安检、调度等部门。 探放水施工结束后，地测科根据探测结果编制允许掘进通知单，内容主要包括探测结果、允许掘进安全距离和下次停止采掘作业探放水位置等，发至掘进施工单位、安检、调度等部门。探放水通知单和允许掘进通知单由矿井总工程师签发。（2）本年度无受老空水威胁的工作面。2.构造水防治措施对已知的富、导水构造和新区域物探控制的构造，在工程接近时，均按煤矿防治水规定进行超前探测，探明构造的位置、产状、充水情况、静水压力，根据水的来源、水压和水量分析与含水层的接触关系和水力连通情况。若构造水是来自强含水层，不能进行疏干，则对钻孔进行封闭，按煤矿防治水规定留设煤柱，已进入煤柱的巷道要加以充

20、填或封闭；若构造或含水层赋水性不强，可先进行疏干，然后施工通过。3.钻孔水防治措施（1）对采掘范围内所以勘探钻孔进行核实，检查其封孔资料，分析判断封孔质量。（2）对查出封闭不良的钻孔，需建立台账并根据实际情况在采掘工作面揭露或接近前采取井下探水或留设防隔水煤柱等措施。（3）对矿区水文地质长期观测孔，根据矿井采、掘、开工程的进度，及时进行封闭，不留隐患。2017年度采掘范围内无封闭不良钻孔情况。4.陷落柱水防治措施（1）建立全矿各含水层的井上、下水位动态观测网，查明煤系含水层的高水位异常区，并在其异常区查明奥陶纪石灰岩水或其它岩溶含水层的垂向越流补给区段，还可用物探法寻找、圈定陷落柱怀疑区；（2

21、在高水位异常区或陷落柱怀疑区内进行采掘工作，必须坚持“物探先行、钻探验证”原则，在确保无水害威胁后再开展采掘工作；（3）回采前，应用物探与钻探相结合的方法探查回采工作面中央有无导水陷落柱，如有导水陷落柱必须立即注浆封孔，查明导水陷落柱形状后，按规定留设防水煤柱。2017年所有回采工作面回采前必须进行物探、钻探综合探查。5.含水层水防治措施（1）冲积层水防治采用从深部到浅部的开采顺序，逐步接近开采上限。接近开采上限时，可采用条带开采或限厚开采。严格控制开采范围，确保防水煤岩柱高度，严禁超限开采。采掘工作面接近落差较大的断层或位置不准的断层时，应提前打钻探明断层位置和导水性，合理留设断层煤柱宽度

22、采、掘工作面遇到断层破碎带时应加强支护，防治局部顶板抽冒。工作面按要求安设排水系统，保证排水能力。（2）5-2煤层顶板含水层水防治钻探探放顶板含水层水提前编写探放水设计方案，并在回采之前对异常区进行打钻探放，探放水钻孔要时常保持疏水通畅。加强采面涌水监测工作。加强采面回采期间顶板跨落后顶板涌水及突然涌水后的水文观测工作。有突水征兆时，及时组织撤人避灾工作，并启动相应的应急预案。工作面排水严格按排水设计形成完善的排水系统，并时刻保持排水畅通。如有必要工作面可以施工专用泄水巷。2017年度无受5-2煤层顶板含水层影响的工作面。（三）突水抢险措施矿井各工作地点要保持通讯畅通，日常要储备足够的抢险救灾物资，一旦发生突水，就要立即启动矿井水害应急预案，协调组织抢险救灾工作，并采取如下措施：（1）立即按避灾路线撤出突水区域及可能受到威胁的人员。（2）立即派专业人员查明突水情况及涌水量，指导排水能力安排。（3）必须保证排水设备不被水淹没，当涌水量超过本水平排水能力时，将水引入下部巷道，下部受威胁人员必须预先撤离。（4）有瓦斯从水淹区涌出时，应立即加强通风，排除瓦斯。（5）在突水区域恢复及抢救遇难人员，一般要由上往下探水。开凿巷道，应先探清水位，防止二次突水。16