贵州松河煤业管理有限责任公司。
二〇一六年度防治水方案。
编制日期:二〇一六年十二月三十日。
贵州松河煤业管理有限责任公司。
二〇一七年度防治水方案。
一、慨况:,松河井田保留的九个复采井区业主出资33%整合而成的,公司下属井区有新园、岔沟、万达、福来、新寨、岩博、大沙地、合么珠、富明九个井区。九个井区开采范围走向长8.
91km,倾斜宽1.0108 km,总面积9.006km2,井田范围内为单斜地质构造,地层走向北60°西,倾向南西,地层倾角由西到东逐渐变陡,为20~31°。
主要可采煤层有5层),主要可采煤层平均总厚10.26m。公司总设计生产能力为222万t/a,其中,新园井区设计45万t/a、岔沟井区设计15万t/a、万达井区设计30万t/a、福来井区设计15万t/a、新寨井区设计15万t/a、岩博井区设计30万t/a、大沙地井区设计30万t/a、合么珠井区设计21万t/a、富明井区设计21万t/a。
2023年以来,除岔沟井区外其他井区对原有采面进行隐患维护整改,直至2023年11月17日市安监局到新园井区检查后,责令公司下属井区完全停止维护整改,只允许通风、排水、瓦斯检查工作。现公司正在做各井区整合工作,由原有的九个井整合成3个井,分别为西井、东井、东一井,西井为原来的新园井区,东井为原来的岔沟、万达、福来井区组成,东井为原来的新寨、岩博、大沙地、合么珠、富明组成,西井的初步设计和安全专篇已经进入审核阶段。
二、地质及水文地质情况。
一)地质情况。
公司下属九个井区位于土城向斜北翼中段,为一单斜地质构造,地层走向北60°西,倾向南西。地层倾角以f34号断层以西及f33号断层以东为20~25°;f34~f33号断层间走向长约8km,倾角为25~35°,其中万达、福来、新寨三个井区地层倾角大于30°。
从地质构造分布情况看,各井区矿界以断层为边界线划分,除岩博井区外,其他井区矿界范围内断层相对较少,对煤层开采影响不是较大。综述,公司各井区内小断层比较发育(尤其是岩博井区),对回采产生不利的影响。总体来说公司开采范围内构造复杂程度属ⅱ类中等构造类型。
二)水文地质情况。
公司开采范围为构造剥蚀山地地貌,单面山地形。煤系地层分布在走向槽谷和谷地边坡上,槽谷中小溪和谷地边坡之间冲沟是排泄地表水的渠道,排泄条件好,地表水和地下水互补关系也极为常见。煤组上覆、下伏为厚度较大的相对隔水层,直接充水含水层为煤组细砂岩、粉砂岩水,岩石裂隙微小,含水弱,较大的地表水体均分布在开采范围边缘地带——松河流经新园井区西侧,淤泥河位于富明井区东侧和南部。
各井区区内小河(小溪沟)均是由各山之间沟谷小溪汇合而成,均属雨源型河流,具有山区河流暴涨暴落的特点。
开采范围内以大气降水为主要充水水源的裂隙充水矿床,浅部以老窑通过裂隙水为主,深部直接充水水源是煤系地层裂隙水,水文地质条件较为简单,主要水患是地表水、裂隙水,小窑积水,采空区积水和雨季渗水。在雨季由于地表积水较多,沿风化裂隙渗入井下的水量较大,在枯雨季节由于地表积水较少,沿风化裂隙渗入井下的水量较小,因此,雨季时水患对矿井的威胁程度较大,枯季时水患对矿井的威胁程度相对较小。但今后受采动影响,可能有裂隙水水患,采空区引起的冒裂带形成导水裂隙带,对矿井安全生产有一定影响。
在生产中要加强防治水工作。因此,井田范围内水患类型主要是井田浅部的老窑、老空积水,其次是采空区引起的冒裂带形成导水裂隙带的裂隙水水患。
三、煤层赋存及顶底板岩性。
一)煤层赋存特征。
开采范围内可采煤层按其稳定程度可分为:稳定煤层等六层;较稳定煤层等五层;不稳定煤层等八层。总体来说全区稳定主要可采煤层有5层)。
开采范围内主要以肥煤、焦煤和瘦煤三大类为主。其中以焦煤为主(算量的18个煤层中,有等10层全为焦煤),次为瘦煤(27煤层以下的等6个煤层的东部均为瘦煤——岔沟至新园),少量肥煤(1+3和4号煤层2层煤的西部成片分布——新寨至富明)。从北到南,由西往东,煤的变质程度逐渐增高的规律明显。
二)煤层顶底板岩性特征。
主要可采煤层顶、底板岩性为粉砂质泥岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等,岩性、厚度及其组合关系具有复杂多变性,且同一岩性的力学强度变化颇大,稳定性也具有复杂多变性。参照直接顶分类指标及参考要素,主要可采煤层顶板划分为ⅱ类ⅱa型顶板,即煤层顶板中等稳定,底板划分为ⅳ类,即底板中硬。
四、采后现状、水害。
公司下属九个井区开采范围内,在2023年以前有17家老窑布置在浅部含煤地层露头开采,破坏了煤层露头防水煤柱。如,受家地、马路边、朱家寨、下苏座、扇子地、烂田、次嘎、青龙山等老窑分别破坏了新园、福来、新寨、大沙地、合么珠、富明等井区的煤层露头防水煤柱,老窑采空冒落造成导水裂隙发育,致使地表水及降雨大量渗入井下,大量的采空、老巷积水蓄积。成立“新成复采有限责任公司”后,整合保留的9个复采单元,主要开采井田上、中煤组煤层,因政策的不稳定性,从下往上、超层越界,违反开采程序进行开采,造成多数井区中、下部煤层被采空,防水煤柱被破坏,蓄存大量的采空水。
如,福来井区西翼3#煤层已采到+1666m水平,并与万达井区(祭山林煤矿)采空区导通,东翼3#煤层已采到+1656m水平,12#煤层已采到+1576m水平,10#煤层已采到+1620m水平,15##煤层已采到+1647m水平,最低开采标高已超过红线标高(+1710m)134米;新寨井区东翼18#煤层已采到+1576m水平,已超过红线标高(+1690m)114米,西翼6##煤层已采到+1650m水平,10#煤层已采到+1575m水平,最低开采标高已超过红线标高(+1690m)115米;岩博井区西翼17#煤层已采到+1610m水平,已超过红线标高(+1690m)80米;大沙地井区西翼17#煤层已采至+1620m水平,合么珠井区西翼9##煤层已采至+1643m水平,东翼15#煤层已采至+1620m水平,均已超过红线标高(+1690m)70米,合么珠井区东翼3#煤层并与富明井区采空区连通;超过红线标高开采的井区大多由下往上**开采,造成现下部多数采空区蓄存大量积水,给下伏煤层开采造成很大隐患,在加技术工作开展不到位,采掘工程图纸准确度低,给各井区安全生产带来极大的隐患和技术上的指导及决策难度。
五、排水系统现状。
岔沟、万达(水仓设在一采区)、福来、新寨等4个井区井下主副水仓均已全部建成;新园、大沙地、岩博、富明4个井区还未建成副水仓,合么珠井区未设计施工水仓,矿井涌水设计采用自流排出,现实际开采标高已经超出划定红线标高,井下采用临时水仓排水。
各井区现有的水泵及排水管路和水仓容量仅满足现状,生产后,一旦出现险情或涌水量增大将无法满足,会造成淹井等重大事故。
六、防治水技术方案。
一)地面。公司下属9个井区浅部煤层多被开采,地表大部分出现有开采跨落形成的地表裂隙、塌陷坑、滑坡等现象,且部分井区井筒设计布置在山沟中。针对各井区实际,公司制定如下防治水技术方案:
1、铺整河底。在渗漏地段用黏土、料石、水泥修筑不透水的人工河床,制止(或最大限度减少)河水渗漏。新园井区三条井筒上方有河流(季节性河沟,汇流到松河河)经过,主井井筒中部地段局部长年有淋、滴水。
富明井区副斜井(青龙山)东翼煤层,被原青龙山煤矿开采塌陷影响,将淤泥河河床形成了大塌陷坑,在2023年雨季河水直接从塌陷坑沿采空区灌入副斜井,将整个副斜井、井底水仓全部淹没。新园、富明2个井区可采用此技术方案,修筑不透水的人工河床,防止河流(沟)水沿河流(沟)底裂隙渗入井下。
2、填埋裂隙、塌陷坑。开采跨落导致地表出现裂隙、塌陷坑等情况时,必须采取黏土回填等方式将裂隙、塌陷坑进行填埋,防止大气降雨直接沿裂隙、塌陷坑渗入井下采空区,崩坏密闭造成淹井事故等发生。岔沟、万达、福来、新寨、岩博、大沙地、合么珠、富明等井区浅部采煤工作面开采后,大多地表山体均出现了跨落、裂隙等地质灾害,尤为突出的有新寨、大沙地3#煤层采后地表出现了大裂隙。
雨季大气降雨直接流入井下采空,采空区涌水届时突显增大。
3、挖沟排(截)洪。因山洪直接从井口流入井下,构成水害隐患或增大矿井排水量,必须在来水方向上方布置修筑排洪沟(墙),拦截洪水,并通过安全地段引出矿区。岔沟行人平硐、福来副平硐、岩博10#煤总回风井、进风井、合么珠主平硐等井口均布置山沟之间,雨季若持续降雨,山洪暴涨时,直接受到威胁。
各井区在雨季前必须进行排查,根据实际情况构筑排(截)洪(沟)墙。
二)井下。1、防水煤(岩)柱留设。在接近地表坡积层下、采空区下或导水断层带附近采掘时,为防止地表坡积层水(地表水)、采空水或断层水溃入采掘工作面,在可能发生突水处的外围保留最小宽度的煤(岩)柱不采,以加强煤(岩)层的强度和增加其重量防止水突入井下采掘工作面。
多煤层防水煤(岩)柱的留设,必须统一考虑,以免某一煤层所留设煤柱因另一煤层开采时而遭破坏,致使整个防水煤(岩)柱失效。留设防水煤(岩)柱所需数据必须就地选取,邻区或外区数据仅供参考,若需采用时应适当加大安全系数。如,新园井区现1031采面、1051采面及往下各煤层均必须留设防水煤柱,防止“受家地、马路边、达桥沟等老窑”受开采跨落破坏影响,采空水涌入采掘工作面,造成事故。
其他各井区因原开采程序混乱,从下往上回采,多数井区中下部采空的煤层采空区均有积水,在其上(下)覆(伏)煤层设计布置采掘工作面时,必须计算、论证留设好防水煤(岩)柱,方可设计布置采掘工作面。
2、探放水。各井区因技术管理人员流动性频繁,技术资料收集不全,井下开采实际与现有图纸资料差距较大,准确度极低。矿井周围存在许多老窑(采掘工作面周边靠近采空积水区),当采掘工作面接近这些水体时,随时可能发生老窑水突然涌入采掘工作面,发生水害事故。
为了消除隐患,采掘工作面在生产、掘进前必须采取探放水的技术方法,探明查清采掘工作面上下左右、前方的水害情况,并将水有控制地放出,以保证采掘工作面安全生产。各井区必须做好“水害分析预报,坚持“逢掘必探,先探后掘”的探放水原则。遇下列情况之一时,必须进行超前钻探:
1)新开掘进工作面时必须施工前探钻孔,确定允许掘进距离,保证有效的安全距。
2)接近水淹或可能积水的井巷、老窑或相邻煤矿时;
3)接近大断层(或接近可能与河流、水库、蓄水池等相通的断层破碎带时)、封闭不良的地质勘探钻孔时;
4)打开隔离煤柱放水时;
5)接近水文地质、煤层、瓦斯、构造等情况不清楚区域时。
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