煤矿防治水专项设计(精选8篇)
一、工作开展情况。
1、统一思想,提高认识。把煤矿防治水放在突出位置来抓,近年来我县煤矿一通三防工作有了较大提高,煤矿水害是灾害的重点。严格要求煤矿对本次检查文件要求做好迎检准备。
2、采取措施,检查到位。强调实效,检查前制定方案,落实检查的重点方向和重点矿井。制定检查表格,着重水害隐蔽致灾害因素普查和治理工作。综合运用水患论证和地面物探,井下钻探等技术,力求准确掌握矿井水情,水患针对性的实施井下探放水,有效遏制水害事故。
一、存在的主要问题
通过本次检查有效的促进了煤矿防治水意识和水平的提高,但也发现了一些问题,主要表现在一下方面:
1、水文地质资料不够清楚,基础工作滞后。多数矿井涌水量台帐和充水性图件都不完善。
2、部分矿井排水系统不完善,安全投入不足,应急处置能力差。主要表现后期延伸水平由于水量较小,大都未按要求配备排水设备和管路。
3、个别矿井未严格落实“有疑必探,先探后掘”的原则。探放水方案和措施缺乏针对性,探放水超前距离不达要求。
4、个别矿井开采边界不清楚,与周边矿井形成水力联系,相互成威胁。如xxx煤矿和xxx二矿,xxx煤矿。
二、下一步工作要求
各煤矿企业和监管部门必须高度重视煤矿水害防治的重要性,认真贯彻国务院关于进一步加强煤矿企业安全生产工作的意见。
1、对本次检查提出的问题,严格按“五落实”要求进行整改。
2、加强防治水队伍建设,提高防治水应急救援能力。
3、夯实煤矿防治水基础工作,提高煤矿安全生产水平,严格开采范围,互通开采和积水信息,杜绝相邻矿井水害威胁。
4、按规定要求建设井下防排水系统,确保应急排水能力,强化雨季“三防”工作。
xxx县安监局
近几年来, 我国煤炭资源开采受水害影响严重, 一些煤矿由于综合防治水技术设计不够完善, 没有严格执行《煤矿防治水规定》, 导致透水事故频繁发生, 造成重大人员伤亡和经济损失。尤其是井下受水害威胁的区域, 在进行采掘活动前应当采用物探、钻探并结合工程试验等手段, 查明该区域的水文地质条件方可进行采掘活动。
1 基本概况
347采区是王庄煤矿后期主要采区, 位于井田西北部边界线附近, 总体呈三角形分布, 位于8勘探线两侧, 水平标高为-330~-470 m。该采区北侧为正在布置的337、339采区, 有DF6断层相隔, 东侧为317、319采区, 有王1、王2断层相隔, 西侧到庞庄煤矿与该矿井田边界保护煤柱线, 南侧到3298工作面溜子道。
王庄煤矿1998年曾委托江苏省煤田地质物探测量队对三水平347采区 (7~8勘探线附近) 做过三维地震勘探, 发现在补Ⅷ号钻孔附近存在地质异常现象, 并圈出长轴长约260 m、短轴长约150 m的异常范围, 称地质异常体, 专家分析后认为该异常体很可能是陷落柱, 也有可能是地堑构造。该矿曾经在-415 m水平掘进一条探巷接近该异常体, 又在探巷内施工了两钻孔, 未发现有陷落柱存在, 也不能证明是地堑构造, 只是涌水量有一定的异常。为确保347采区能够安全回采, 防止水害事故的发生, 对采区采用物探、钻探、巷探并结合掘进工程试验等手段, 进行综合防治水设计, 为347采区巷道布置及安全回采提供可靠依据。
2 综合防治水设计
2.1 巷道布置设计
347采区由于地质条件相对复杂, 在进行采区设计时, 首先考虑地质异常体区域的巷道布置, 既要满足先期物探、钻探施工的需要, 又能保证后期回采需要。首先对1998年三维地震勘探圈出的异常范围北侧边界外布置的一条探巷进行维修。然后对1998年三维地震勘探圈出的异常范围东侧边界外结合后期采区布置先掘347运煤上山。利用以上2条巷道和原有的-470 m大巷对地质异常体区域进行重新物探和钻探。
2.2 物探工程设计
勘探工程中物探设计是防治水设计的重要组成部分, 按照《煤矿防治水规定》第五章第九十条、第九十一条规定, 对有水害威胁的区域, 巷道布置和工作面回采前要对该区域进行物探、钻探、巷探多种手段并举来查清水文地质条件, 同时强调物探先行, 为钻探设计提供指导依据。
2.2.1 物探手段
物探手段选取有压制能力较强的矿井瞬变电磁法, 瞬变电磁勘探是在井下已经布置的巷道内进行, 利用不接地回线或电极向异常体区域发送脉冲式电磁场, 用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布, 来探测异常体的富水异常区域的范围和相对强度、断层等构造的含导水性等, 为探放水钻孔布置指明方向[1]。
2.2.2 施工设计及施工方法
该次勘探施工区域为深部地质异常体, 在已布置的3条巷道内进行, 测点间距2~20 m之间, 面积约0.025 km2, 以10 m的点距布置测点, -470 m车场瞬变探测勘探线长度共260 m, 正底26个物理点、斜底22个物理点;347运煤上山测线长度为160 m, 每个测点两个方向, 共完成34个物理点, -415 m北煤巷探测长度为100 m, 正底10个物理点, 顺层9个物理点, 每个物理点均完成数据采集, 共采集数据101个。
2.2.3 勘探结论和建议
通过本次瞬变电磁法勘探, 基本查明了测区内顶底板富水异常区分布范围和相对强度、断层等构造的含导水性等。 (1) 通过探测, 共圈出两个异常区。 (2) -470 m车场在测点13~17之间视电阻率相对较低 (异常区A) , 推测该地段四灰具含水性, 富水性弱。 (3) -415 m北煤巷6~9测点之间及347运煤巷10~13测点之间底板发现异常区B, 推测该地段底板发育小构造且具含水性。
该次瞬变电磁法资料反映的是水的静态特性, 在巷道掘进或煤层开采时, 必须考虑顶板冒落、底板破碎等扩大原有裂隙通道或增加新导水通道的可能性。建议加强采掘前防治水钻探工作, 特别是在接近异常部位时应边探边掘, 随时观察记录水文地质条件变化情况, 以便实施针对性更强和更有效的防治水技术措施[2]。
2.3 钻探工程设计
钻探工程是347采区防治水技术核心部分, 其目的是根据瞬变电磁法资料查明异常区A、B区域的富水性特征及对富水区进行疏放, 为347采区巷道施工防治水方案确定提供依据。
2.3.1 设计要求
探放水孔的布置, 要从煤层底板永久巷道岩石中布置, 尽量靠近富水异常体, 同时钻孔呈∨状展布, 根据出水情况增加探放水孔。
2.3.2 钻孔布置与施工
结合巷道布置特点和物探资料, 该矿在-470 m大巷内布置了1个钻场共3个钻孔, 每个钻孔先下入直径为108 mm的止水套管各10 m后以裸孔直径75 mm钻进。终孔间距按30 m设计, 目的层位至9煤底板5 m处。钻孔施工设计参数如表1所示, 钻孔具体位置如图1所示。
2.3.3 钻探结论和建议
通过3个探查钻孔的施工, 确定347采区地质异常体含水, 从钻孔水疏放衰减程度和水质化验分析, 水源为9煤底板砂岩含水层, 便于疏干。从钻孔穿过的完整岩性分析, 未发现物探地质异常体内存在陷落柱。建议在347采区异常体进行采掘活动时继续探查。
2.4 工作面布置期间钻探工程
为了确保异常体区域的安全回采, 该矿在工作面巷道布置和回采时, 巷道掘进和工作面推进距异常体边缘30 m时要严格执行《煤矿防治水规定》, 做到“有疑必探、先探后掘, 先治后采”。经过9个多月的时间施工, 位于异常体区域的3475工作面所有巷道已经布置结束, 回采工作面已经安全推过异常体区域, 工作面局部底板有少量出水, 但不影响正常回采。
3 结语
此次347采区综合防治水设计物探先于钻探, 探测出的富水性异常区为探放水孔的布置指明了方向, 在工作面布置和回采过程中, 结合采区地质条件和施工进度, 合理科学地布置了一些煤巷钻孔, 为347采区安全回采提供科学依据, 同时设计方案也对后期受威胁的采区安全回采有一定的参考价值。
参考文献
[1]孙吉益.煤矿井下瞬变电磁探测影响因素探讨[J].河北煤炭, 2007 (6) :4-5
【关键词】煤矿;井下作业;防治水;施工实践
在煤矿的生产过程中,随着矿井开采深度和范围的持续加大,矿井受到水的威胁的程度会相应的增加。尤其在一些水文地质条件相对复杂的地区,加大煤矿井下的防治水工作已经迫在眉睫。这是因为,能否做好这一工作不但与矿井本身和矿工的生命财产安全有关,该直接关系到国家资源的安全和人民的切身利益。所以,需要我们经过持续的研究与实践,不断的对煤矿井下的防治水工作进行持续的关注,找到水灾发生的规律,并综合运用先进的防治水技术,对其施工建设进行综合防治,最大限度的消除矿井的水害威胁。在煤矿井下水害治理过程中,相关的技术包括疏放水、截水、注浆堵水等方法,至于选择其中的哪一种,需要通过矿井与水害情况的综合分析之后进行选择。
一、煤矿井下水害形成的原因分析
(1)矿压破坏带引发的水害。在煤矿井下水害的形成原因上,矿压破坏带引发的水害是十分典型的。在煤层底板采动的过程中,极易破坏其中的导水带,而当因采动了失去阻水能力的那部分岩体,将会对水害的防治工作带来较大的困难。其中的原理在于,该破坏活动实际上是削弱了岩层的阻水功能,使其阻水能力得到了降低。这样一来,极易使相对较小的断层最终发展成为较大的断裂带,原来的阻水构造最终发展成为一个特殊的导水通道,突水事故也就因此而发生。(2)不良钻孔引发的水害。作为由于人类活动遗留下来的点状垂向导水通道,不良钻孔对井下水害的发生会产生直接的影响。这类导水通道的隐蔽性较强,加之是以垂向进行导水,因此畅通性较好。在这种情况下,不但能使垂向上不同层位的含水层之间发生水力关联,尤其在井下采矿活动揭露或者接近钻孔的时候,容易产生突发性的突水事故,由此形成严重的水害。此外,因为不良钻孔会在垂向上方面串通大量的含水层,因此,基于这一类型的导水通道的突水事故一旦发生,不但在突水初期会形成较大的水量,更会在后期出现十分稳定的补给量,对水害的防治和抢救工作形成较大的压力。
二、煤矿井下防治水工作的相关技术与实现途径
(1)防治水工作的特点。在我国煤矿井下作业的过程中,一般会依照井下采掘工程的阶段性特征,把井下防治水工作分为多个不同的阶段加以实施:首先,在掘进之前,要进行地面物探,建立与完善防治水系统,并为此制定出合理的避灾路线;其次,在掘进过程中,要进行全程的超前物探和钻探,及时做好预测和预报工作;再次,在回采之前,要进行井下的综合物探,通过全面注浆等操作对工作面的内部和外侧煤层底板隔水层进行加固,以此来保证工作面的外侧防水煤柱的安全;最后,要探查工作面的外侧小煤矿越界老空区范围,在回采中和回采后要进行水质和水量的监测,保证矿井的生产安全。(2)井下防治水工作的相关技术。煤矿井下防治水的相关技术涉及到较多的方面,而其中的关键在于要查清井下、采区和工作面的充水水源以及导水通道等情况,在主要的技术方面,一般包括以下几种:一种是常规的水文地质试验分析技术,该类技术通过物理技术实现对井下水害的预测和预防,另一种是则是将机械和电子技术应用其中的综合性防治水技术,它们分别是地球物理勘探技术、传感器技术以及钻探机具和工艺等,这些技术在不同类型的矿井水害探查和监测以及治理过程中都得到了不同程度的实际应用,取得了良好的使用效果。(3)煤矿井下防治水工作的实现途径。一是掘进前的防治水过程。在这一环节,需要对工作面所在的地区进行地面三维地震技术、三维三分量地震勘探技术的全面覆盖,目的在于最大限度的查明采区的地质构造;此外,对于那些地震勘探中的异常地区,还应该进一步的通过直流电法和瞬变电磁等进行全面的覆盖,最大限度的查明其构造的导水性与含水层的赋水规律。二是掘进过程中的防治水过程。在这一环节,要将地面物探异常区视为重点区域,对其进行全程超前物探与超前钻探。对于在超前物探中出现的异常区,要考察其富水问题,在经过钻探验证之后,确定是否要保留出一定的安全距離之后再进行正常的掘进;一旦确定了钻探水文异常,就需要对查明的垂向导水构造完成注浆加固。三是回采前的防治水过程。在这一工作环节,需要对工作面进行圈定,之后,要通过瞬变电磁侧向探测、直流电测深和音频电透视探测以及坑透综合探测,实现对底板的注浆加固。这样做的目的在于对煤层底板至奥灰的隔水层进行加固,最大限度的提升隔水层的有效厚度与完整性,实现安全带压开采。四是回采中的防治水过程。在这一环节,要构筑防水闸墙,并通过底板突水监测预警技术对水害进行预测和预报,同时,要针对采面底板方面可能存在突水危险区,设置相关的井下监测分站,并进一步的通过突水监测系统,对采动过程中煤层底板的应力、应变、水压、水温参数的变化进行实时的检测,在对这些监测数据进行计算与综合分析之后,实现对可能发生突水危险区的突水的提前预报。
三、煤矿井下防治水工作的施工实践
(1)通过技术手段进行防治水工作。在发生水害之后,要通过专门制备的浆液——堵水材料经过钻孔压入到地层的裂隙和溶洞或者断层破碎带之中。这种堵水方法相对简便,也能起到良好的效果。在当前情况下,防治水技术已经发展的较为完善,无论在防治水材料的选择、设备工艺的确定以及相关的检测方面,都已经达到了相对完善的程度。只需在施工实践中注重经济性和安全性即可。(2)明确应急处置基本原则。在煤矿井下作业时,一旦发生了水灾事故,应该第一时间组织相关人员撤出受灾地区,并第一时间通知灾区可能波及区域的全部人员要随时准备撤离;在这一过程中,要及时有效的查明水还事故现场与突水的实际情况,组织相关的专家与工程技术人员对水害形成的原因进行分析论证,寻找事故的突水水源、明确矿井的充水条件、确定过水通道以及事故可能造成的危害和下一步的发展趋势,以便及时的采取针对性的措施,将事故的影响限定在一定的范围之内。(3)明确组织机构及职责。为了最大限度的将井下防治水工作落到实处,需要明确组织机构及职责,在煤矿设立相关的应急救援指挥部,并根据工作的需要,进一步的确定相关的抢险组、专业技术组和救援组等,而最为重要的是要明确其责任,以便在发生灾情时,能够对其进行综合的分析,及时的查找出事故的根源以及发生的时间、地点等;当然,为了最大限度的将灾情所产生的影响降到最低的限度,要全面的制定出井下抢险救灾方案,有效的降低损失。
四、结语
煤矿水害已经成为煤矿井下生产过程中的常见灾害,在过去的一段时间我国的煤矿生产时而遭受这一方面的威胁,并且在可预见的将来还看不到能够扭转的迹象。因此,为了保证煤矿井下工作的生产效率,防止影响生命财产安全的恶性事故的发生,需要通过相应的技术手段和管理手段,加强防治水工作的实践,煤矿安全生产工作的顺利进行。
参 考 文 献
[1]郭恩珍.煤矿充水条件分析及防治水措施建议[J].山西焦煤科技.2012(7):20~23
[2]彭中鑫,陈永现.东庞矿北井下组煤试采防治水技术研究[J].河北煤炭.2012(4):11
[3]王均才,吴瑞叶,徐兴海.煤矿防治水安全保障体系的创建与应用[J].煤炭科学技术.2012(8):103~106
[4]张振,周生举.煤矿防治水技术措施研究[J].科技信息.2012(2):34~35
安监总煤调„2012‟29号
各省级煤矿安全监察局,各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤矿安全监管和煤炭行业管理部门,司法部直属煤矿管理局,有关中央企业:
为认真贯彻落实《国务院关于坚持科学发展安全发展促进安全生产形势持续稳定好转的意见》(国发„2011‟40号)和《国务院办公厅关于继续深入扎实开展“安全生产年”活动的通知》(国办发„2012‟14号)精神,依据国家安全监管总局、国家煤矿安监局2012年重点工作安排,决定3月至11月开展煤矿防治水专项治理(以下简称专项治理)。现将有关事项通知如下:
一、专项治理目的
加强煤矿防治水基础工作,排查整治水害隐患,推广先进适用的技术、工艺和设备,督促煤矿企业落实水害防治主体责任,认真执行《煤矿防治水规定》(国家安全监管总局令第28号)和《煤矿安全规程》等相关法律法规和技术标准,有效防范和坚决遏制重特大水害事故的发生。
二、专项治理的主要内容
1.防治水制度制定情况及机构人员配备情况。煤矿企
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业、矿井是否建立了防治水岗位责任制、防治水技术管理制度、水害预测预报制度、水害隐患排查制度和暴雨期间巡视及停产撤人制度等;是否成立了防治水机构、配备防治水专业技术人员;水文地质条件复杂煤矿是否配备水文地质副总工程师。
2.防治水基础资料编制情况。是否编制了矿井水文地质类型划分报告;矿井地质勘探报告是否完整、是否有矿井设计方案和建井地质总结报告;是否有矿井涌水量等15种基础台账资料和矿井充水性图等5种必备图件;是否查清矿井老空水及周边矿井老空水分布情况,并完整地标绘在采掘工程平面图上。
3.探放水制度落实情况。矿井采掘工作面施工前是否开展水害隐患排查;井下探放水是否有正规设计,是否采用专用钻机、由专业人员和专职队伍进行施工;探放水工是否经培训合格。
4.井下防治水措施落实情况。煤矿企业、矿井是否坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则开展防治水工作,是否落实“防、堵、疏、排、截”综合治理措施;有无违法违规开采防隔水煤(岩)柱以及超层越界、超深越界开采行为;受承压水威胁的煤矿是否采取疏水降压、底板注浆加固等措施;矿井排水系统是否达标和完好;是否停止开采水体下、老空水区域下45°以上的急倾斜煤层并采
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取措施;水文地质条件复杂及以上煤矿是否在井底车场设置防水闸门或装备潜水泵排水系统;井下建立的挡水墙是否有正规设计并经验收合格。
5.地面防治水措施落实情况。与矿井连通的采煤塌陷坑是否填平压实;地表河流、湖泊、水库附近或易受山洪威胁的矿井防洪设施是否构筑、防范措施是否落实到位;井口标高低于当地历年最高洪水位的矿井是否采取防范措施;是否按设计要求充填并加固了井田范围内及周边已关闭的废弃煤矿井筒。
6.水害应急救援措施落实情况。煤矿企业是否制定了水害应急预案,是否按规定进行了救灾演练;是否对职工进行过出现透水征兆立即撤人的培训;是否成立雨季“三防”领导小组,是否落实了抢险救灾所需的物资、设备和资金。
三、时间安排
1.企业自查阶段。3月份,所有煤矿企业、矿井(包括新建矿井、改扩建矿井、资源整合矿井)按照专项治理的主要内容进行自查,并填写《煤矿防治水专项治理情况表》(见附件),于3月底前上报当地煤矿安全监管部门和驻地煤矿安全监察机构。对查出的水害隐患,要做到措施、责任、资金、时限和预案“五到位”。
2.督查阶段。4-5月份,各驻地煤矿安全监察机构会同煤矿安全监管部门开展专项督查,被检查的煤矿企业原则上
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不少于辖区内煤矿企业的四分之一,并按附件要求填写相关情况;6-7月份,国家煤矿安监局将对重点地区开展督查。
3.“回头看”和总结阶段。8-10月份开展专项治理“回头看”活动,对上半年和雨季暴露出的煤矿防治水问题进行整治。11月份,国家煤矿安监局将听取有关重点地区专项治理工作情况汇报,进行总结,并通报各地区煤矿防治水专项治理情况。
四、相关要求
1.高度重视,认真制定工作方案。各级煤矿安全监管监察部门、各煤矿企业要高度重视煤矿防治水专项治理活动,抓紧组织制定工作方案,认真开展自查和督查。督查组要配备防治水专家,并突出重点地区、重点企业,提高督查效果。
2.严格执法,确保专项治理效果。对专项督查中发现的重大隐患和违法违规行为,要依照相关法律法规进行处罚。对重大水害隐患要实行挂牌督办,抓紧督促企业限期彻底整改,隐患未消除的不得进行采掘作业。对水害严重、不具备安全生产条件的矿井,要责令停产整顿;限期整改仍达不到规定要求的,要提请地方人民政府依法实施关闭。对不重视防治水专项治理而发生透水事故的煤矿企业,要从严处理,并及时向社会公告查处结果。
3.认真总结,及时上报总结报告。专项督查结束后,各省级煤矿安全监察局要及时进行总结,形成总结报告,主要
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内容包括企业自查和专项督查基本情况、水害防治的典型经验、企业自查和督查中发现的主要问题及处理情况、加强煤矿水害防治的建议等,并于2012年6月15日前连同电子文档一并报送国家煤矿安监局调查司(联系人及电话:赵龙生,010-64463028;电子邮箱:zhaols@chinasafety.gov.cn)。
请各省级煤矿安全监管部门迅速将本通知精神传达至辖区内有关地方政府和所有煤矿企业。
附件:煤矿防治水专项治理情况表
国家安全生产监督管理总局
国家煤矿安全监察局
二○一二年三月一日
1.为使生产安全顺利进行,地测与设计、施工、采掘等单位应互相协作,紧密配合,相互监督。有关业务联系必须通过业务联系书、地质及水文地质预报、通知单、会议等制度进行。
2.凡大型贯通及重要工程,在采掘过程中要及时进行测量填图,严格按规定进行复测复算,并根据测量成果及时调整检查中腰线。贯通、透巷、停掘停采线及相邻巷道通知单应提前[煤(岩)巷炮掘20m,机掘50m]发送到分管领导、施工单位及安全、调度、通风等单位。
3.日常延设中腰线,施工单位应提前 1~2 天通知地测科。4.大型重要贯通测量工程,地测科要组织测量人员对图纸进行审查验算,编制贯通测量方案,并在总工程师主持下,通过业务会议确定贯通允许偏差,审查贯通测量设计方案,对特大型贯通,设计方案须经上级技术主管部门批准。
5.如遇巷道相互贯通,遇老巷、采空区时,测量人员应按保安规程的有关要求,提前书面通知施工区队和有关单位。
6.巷道已掘到位置、巷道停头暂不掘进或封闭巷道等,在停头后地测科要及时将巷道测到迎头,地质资料调查到迎头,并及时填绘图纸。
7.采掘工作面进尺验收应以地测科数据为准,施工单位擅自开口的巷道一律不予验收。回采工作面的各种停采线,由地测科根据设计在现场标定出来,其它人员不得擅自更改。
8、回采工作面所需地测资料,应在采面掘出来后五天内提交。各类巷道掘进所需地测资料,地测资料要在设计前交付。重点设计所需地测资料需事先联系,共同商定提交期限。
9.采掘过程中所需地测资料及水文地质资料,地测科应以书面预报或业务联系书的形式通知施工单位, 如预报与现场实际情况不一致, 或遇较大地质、水文地质变化时,地测部门必须提出临时预报,并向公司总工程师汇报。
10.施工单位在测量放线、地质调查和打超前钻探时应密切配合,地测科应及时将地测成果资料通知施工单位,以指导生产。
11.各种巷道内的导线点、中腰线, 回采工作面停采线、点号及地质观测点,施工单位必须妥善保护和进行交接,如有损坏或怀疑时,应及时通知地测科进行校检。停头或复工也应及时通知地测科。
地测防治水隐患排查、预报、跟踪管理、检查制度
1、必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,严格按照探放水设计进行施工。
2、水情、水害预报通知单应由地测科在月初向生产各有关单位下达。生产队组在生产过程中发现情况要立即向生产、调度、地测、通风、安监等有关单位汇报,由调度通知有关人员召开会议,制定出处理方案,同时地测科要及时下发临时通知单,以便于指导安全生产。
3、每月由地测科牵头,定期组织有关人员对井上下存在的水害隐患进行检查,并责令有关单位限期进行整改。
4、井上下所有受水害威胁的地方都要由施工单位进行跟踪管理,适时监测,特别是井下各作业点,发现水害隐患,必须立即停止作业.撤出人员并及时汇报。
5、各作业单位应指派专人,坚持每班对各作业地点的水害情况进行检查,发现后要立即处理,处理不了的要向调度汇报.
6、所有检查卡片与预报通知单等均应填写卡片,归档管理。
瓦斯地质预测预报制度
1、成立瓦斯地质预测预报领导组 组 长:矿长 副组长:各副矿级领导 成员:各科队负责人
2、明确工作职责
组长:全面安排协调预测预报工作,组织每次瓦斯地质预测预报评级会。
副组长:所有副组长参加每次瓦斯地质预测预报评级会,并对分管系统评定结果审核签字,不能参会时向总工程师请假;总工程师不能参会,由通风区队长或通风副总工程师主持会议。
成员:组织各系统预测预报分析工作,对预测预报评级资料进行审核签字,按时参加分析会,不能参会向总工程师请假。
3、瓦斯地质预测预报领导组要依据本井田水文地质和瓦斯地质情况设计出适合本矿的瓦斯地质预测预报工作流程和预报评级规范,对资料的内容进行精简和分类,对评级标准进行细化,使在实际操作中更具可行性和有效性;
4、对在实际操作中存在的问题与工作办法、流程发生矛盾,不能全面、准确地提供有关资料的情况,要及时修改制度和流程,将工作作为一项动态的、实时的管理系统;
5、瓦斯地质预测预报领导组要紧密结合矿井采、掘过程,针对每个生产地点的地质构造、瓦斯赋存、和生产矿压变化等条件,明确工作思路。建立通风、地质、抽采、矿压、生产各系统的分级预测评级标准;
6、各系统要及时将取得的数据上报瓦斯地质预测预报领导组,进行分析评级,制定相应措施,及时反馈到生产科室和队组,有效指导队组进行采掘作业,使瓦斯防治工作有针对性和时效性。
7、调度室负责综合评级表上施工队组负责人签字,瓦斯地质组于次日收回存档;
8、通风科将综合评定情况发送到公司、地测、通风、采掘、调度室分管领导;
9、要增加应急环节,在井下出现异常时,综合评级组的各相关系统人员要及时到井下收集资料,汇报总工程师和副总工程师,制定专项措施。同时,要加强瓦斯地质分析人员的专业培训和技能学习,与瓦斯地质科研院所积极配合开展工作,不断引进新技术和先进设备,努力将瓦斯地质工作做好、做实。
地测防治水资料、技术报告等审批制度
1、矿内部使用的地测防治水资料、技术报告由地测防治水管理部门根据已有的地质资料编写,并由相关职能部门会审和矿总工批准后执行。需要上报主管部门的要及时按规定进行上报。
2、涉及进行更新或补充的涉及水文地质资料的地质报告或水文地质报告,必须经有资质的勘查单位进行勘查后编制,并按审批程序上报,经上级相关部门审批后,方可作为矿井有效的资料用于指导矿井正常的安全生产。
3、采区、回采、掘进地质说明书需经矿总工程师审查批准。储量、三量报表经总工程师批准。
4、主要贯通巷道测量方案、岩层移动观测站设计、重要保护煤柱设计,必须经总工程师批准。
5、所有规划、制图必须经总工程师和矿长签字。
6、所有对外图纸、资料必须经总工程师和矿长签字。
7、其他日常图纸资料必须先由地测科长审阅后报总工程师批准。
8、未经批准的资料、技术报告等严禁用于指导安全生产,否则,因此造成的影响由擅自执行者负责。
地测防治水工作质量、事故分析及奖惩制度
1、地测工作要始终坚持为安全生产服务,坚持面向生产、面向一线、面向基层。
2、及时提供“三书”,即掘进地质说明书、回采工作面地质说明书、采区地质说明书。满足采掘设计、安全生产作业规程的编制和采掘施工要求。
3、树立安全第一思想,认真搞好业务保安,及时发放业务保安通知单。严格水情、水害预报、地质预报的管理,要作到及时、准确。
4、严格执行“有掘必探”的方针。对老窑、采空区、积水巷道、含水层的水要认真分析,有掘必探,妥善组织,及时探放,确保采掘的安全生产。
5、对各种贯通工程,要按照测量规程的要求去进行观测,严格复测、复算制度,确保贯通工作准确无误。
6、对矿图的绘制,要按照《煤矿地质测量图例》的要求,精心绘制,确保矿图绘制准确、内容齐全、填绘及时、清晰美观,为煤矿的安全生产提供可靠的图纸资料。
7、对地质测量工作中出现的各种事故,要坚持“四不放过”原则。同时,在日常工作中,要加强对各种规程和规定的学习,大练基本功,从措施和方法上来避免事故的发生。
8、出现事故后,地测防治水管理部门应立即组织有关人员进行认真分析。一般事故由各队负责人自行分析,并将分析结果及处理意见报地测防治水管理部门;较大事故由地测防治水管理部门组织相关职能部门分析并提出处理意见。事故一般按以下程序;直接责任人介绍事故经过及后果,其他人员按有关规程对事故产生的过程及结果、事故的原因、性质、责任进行分析,并提出对责任人的处理意见,拿出整改措施。
9、事故分析由地测防治水管理部门主持,责任单位负责人、各职能部门负责人进行分析,主管领导参加,最终进行确定。
10、根据出现的工作质量事故通过认真分析,在查清出现事故的原因及性质的前提下,按责任大小进行严肃处理。
(1)对主要责任人视其后果轻重分别给予处罚,并进行脱产培训。
(2)根据层次管理的原则,根据每次出现工程质量事故的情况酌情处理。
(3)处理意见公布于众。
11、对在工作中有创新及做出重大贡献的给予奖励。
地测防治水办公会议制度
一、会议时间
每月定期召开防治水办公会议,具体时间为每月5号下午四点整,地点为调度室五楼会议室,若有变动地测科另行通知。另外要根据实际情况及时召开临时性的防治水办公会议,由防治水助理通知有关人员参加。
二、参加会议人员
防治水专项办公会议由防治水助理主持,参会人员如下:矿长、总工、安全矿长、生产矿长、机电矿长、通风区队长、矿办公室主任、防治水助理、各副总,各科(队)负责人等及与防治水相关的有关人员。
三、办公会议流程 1.地测科负责点名。
2.地测科对本月防治水工作进行总结。
3.地测科贯彻学习防治水方针及有关法律、法规、上级政策、规定、指示、文件。
4.防治水助理通报本月防治水隐患排查问题责任处理结果和严重违章人员,吸取事故教训,督促防范措施的落实,防止同类事故发生。
5.地测科、机电科、探水队、矿办公室提出工作中存在自身难以处理的问题以及对防治水工作好的建议,由总工进行协调处理。
6、防治水助理计划下月防治水工作,对本矿防治水工作的重点、难点,要进行针对性的处理计划。
四、办公会议要求
1.地测科要做好办公会议记录,存档备案。必要时对决定的事项形成会议纪要上报或下发。
2.防治水助理负责对办公会议决定事项落实情况进行监督检查。3.所有人员不得缺席,否则缺席一次罚款50元,迟到罚款20元,特殊情况向防治水助理请假,并将请假手续地测科备案。
4.各科队负责人如请假需要指派副职参加会议,参加会议人员要将会议精神汇报给科队负责人,并传达给科室相关人员。
5.参会人员会议期间将手机调为震动,否则手机响一次罚款10元。
地测防治水资料定期整理、分析、保管、提供制度
1、随着矿井开发及补充,勘探,矿井各类水文及地质报告就能按规定时限修订,报上级批准。
2、生产采区结束后,在3个月内,回采工作面结束1个月内,对该采区、采面的地质构造、采出量及损失量等资料进行综合分析、整理成套。资料经总工程师审定后存档。
3、在提交地质说明书前和采掘工作遇重大疑难构造,要组织集体会诊。每月月底进行地质预报,对下月采掘工作面影响生产和安全的地质因素,以书面手续,通知有关领导,技术部门和施工单位。
4、重要巷道工程,有测量组制定的方案,在确定最后贯通方向前,组织有关技术人员,对所测量资料进行分析,确保准确贯通。
5、地质测量内业图纸,每年进行1次分析,检查图纸内容,精度、进度及符号是否符合图例的规定。
6、地质测量图纸资料是矿井永久保存的基础技术资料,一直至矿井报废封存,因此必须严格登记,编录存档。
7、永久保存的图纸资料包括以下内容:(1)按地质测量规定要求的基本矿图与地质图。(2)地质测量永久性台帐与资料。
(3)计算矿井储量的图纸、三量管理资料与图纸、交换图应每年存档一份。
(4)矿井地质报告、采区、采面分析图纸与资料。(5)地面控制,重要工程贯通及岩层移动分析资料。
8、地质测量资料要进行统一编录建卡、建帐,专人管理,保证资料完整不丢失、不损坏,遵守保密制度,执行借图手续,做好四防(防盗、防火、防尘、防潮),每年清档一次。
9、本矿各单位借图纸资料,需办理借阅手续,外单位借阅图纸资料需经矿总工程师批准,不经批准,不得随意借阅提供图纸资料。
10、凡登记存档的资料图纸,必须达到资料内容完整、齐全、精确美观,经科长审批后方可存档。不需存档的图纸经科长批准及时组织销毁。
11、严格执行保密制度,未经审批,擅自向外界提供资料,造成资料丢失或泄密,将给予责任人处罚。
地测防治水设备、仪器、工具使用、保管、报废制度
1、各种地质、测量、防治水仪器,计算绘图工具分集中保管使用,个人保管使用两种形式。集中保管的各种仪器仪表,要放在干燥、通风良好的柜子中,仪器需要外借,要建卡登记。各种仪器要有专人定期校验检查,正常工作中一般有各业务组检查和校正。对个人保管使用的仪表要爱护,不外借和丢失。
2、携带仪器时一定要实现注意携带是否稳妥,然后查看保护装置是否牢固。
3、在现场工作过程中,无论井上下观测者,严禁离开仪器,以防发生损伤事故。
4、仪器每次用完后,都要将仪器外壳的尘土用软布清除干净,镜头上污物严禁用脏布、干毛巾擦洗。要用镜头纸或专用布去擦,以免划伤镜头。装箱后的仪器各种制动螺旋要稍微止动,以免在搬动过程中晃动受损。井下用过的仪器升井后应放在通风处晾干方可装箱。
5、在使用设备、仪器、工具时要严格按使用说明进行操作,杜绝出现损害设备、仪器、工具的行为出现。对于失职或违反操作规程,损坏仪器的责任者,要追究原因并视其情节轻重给予处分。损坏后要及时修理,并校验精度,达不到精度者要给予报废。
6、测量工具、钻机设备、水文仪器等由各作业组保管检校,科内负责检查,无故损坏者要追查小组和个人的责任。
7、对使用的设备、仪器要按国家计量检查规范要求,对设备、仪器进行定期检校,并及时将检校、校正结果填在台帐上。
8、所有设备外出均要随身携带或由专人看管,不得随意乱扔乱放,一经发现对相关责任人进行处理,对乱扔乱放损坏或丢失者由相关作业人员共同负责。
9、设备、仪器、工具要在每次发放和回收时认真检查其完好性,杜绝带病存放。
为了认真贯彻落实《国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于开展煤矿防治水专项治理的通知》(安监总煤调【2012】29号)精神,针对监察二室责任区煤矿防治水工作的实际情况并结合2012年监察执法计划,3-5月份监察二室于对责任区内水害隐患比较突出的矿井开展煤矿防治水专项治理监察,现将此次防治水专项监察总结如下:
一、监察力量配置
此次防治水治理专项监察人员配备4人,分别为刘有为、白初衡、陶孟涛、张仰才。
二、监察对象
本次防治水治理专项监察共监察矿井15处,分别为靖远煤业集 团有限责任公司红会第一煤矿、宝积山煤矿、甘肃靖远煤电股份有限公司、白银市平川区黑水联办煤矿、甘肃银峰磁窑煤业有限公司、白银市平川区军源煤矿、石门安韦煤矿、晶向煤矿、容和煤矿、甘肃泳泽矿业有限公司景泰大泉水白沙岘煤矿大泉水井、甘肃泳泽矿业有限公司景泰大泉水白沙岘煤矿白沙岘井、太平煤矿、鸿聚矿业有限公司二号井、靖远县王家山第二煤矿、东升乡红湾村煤矿三号井。
三、监察主要内容
1.防治水制度制定情况及机构人员配备情况。
煤矿企业、矿井是否建立了防治水岗位责任制、防治水技术管理制度、水害预测预报制度、水害隐患排查制度和暴雨期间巡视及停产撤人制度等;是否成立了防治水机构、配备防治水专业技术人员;水文地质条件复杂煤矿是否配备水文地质副总工程师。
2.防治水基础资料编制情况。
是否编制了矿井水文地质类型划分报告;矿井地质勘探报告是否完整、是否有矿井设计方案和建井地质总结报告;是否有矿井涌水量等15种基础台账资料和矿井充水性图等5种必备图件;是否查清矿井老空水及周边矿井老空水分布情况,并完整地标绘在采掘工程平面图上。
3.探放水制度落实情况。
矿井采掘工作面施工前是否开展水害隐患排查;井下探放水是否有正规设计,是否采用专用钻机、由专业人员和专职队伍进行施工;探放水工是否经培训合格。
4.井下防治水措施落实情况。
煤矿企业、矿井是否坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则开展防治水工作,是否落实“防、堵、疏、排、截”综合治理措施;有无违法违规开采防隔水煤(岩)柱以及超层越界、超深越界开采行为;受承压水威胁的煤矿是否采取疏水降压、底板注浆加固等措施;矿井排水系统是否达标和完好;是否停止开采水体下、老空水区域下45°以上的急倾斜煤层并采取措施;水文地质条件复杂及以上煤矿是否在井底车场设置防水闸门或装备潜水泵排水系统;井下建立的挡水墙是否有正规设计并经验收合格。5.地面防治水措施落实情况。
与矿井连通的采煤塌陷坑是否填平压实;地表河流、湖泊、水库附近或易受山洪威胁的矿井防洪设施是否构筑、防范措施是否落实到位;井口标高低于当地历年最高洪水位的矿井是否采取防范措施;是否按设计要求充填并加固了井田范围内及周边已关闭的废弃煤矿井筒。
6.水害应急救援措施落实情况。
煤矿企业是否制定了水害应急预案,是否按规定进行了救灾演练;是否对职工进行过出现透水征兆立即撤人的培训;是否成立雨季“三防”领导小组,是否落实了抢险救灾所需的物资、设备和资金。
四、监察中发现的主要问题及隐患及查处的违规违法行为 对责任区内的高瓦斯和高突矿井监察中发现如下问题和隐患及违规违法行为,各矿情况汇总如下:
1、《煤矿防治水规定》要求的5种图件不全,15种基础台账内容不完善。
2、部分矿井未编制水文地质类型划分报告,水文地质类型不明确。
3、部分矿井主排水系统只有1台排水泵和1趟排水管路。
4、部分矿井无探放水设备。
5、部分煤矿监察时现场无防治水相关资料,未探明矿区范围及相邻矿井采空区内积水情况,矿井范围内存在灭火工程露天坑,坑内存在大量积水。
五、处理意见和处罚情况
针对这次专项监察的中矿井存在的问题和隐患,监察二室对相应煤矿下达了《现场处理决定书》。矿井立即整改矿井存在的问题和隐患,由地方主管部门监督落实整改,并将整改报告报送至甘肃煤矿安全监察局兰州监察分局;对查出的问题和隐患,监察二室及时给平川区人民政府、靖远县人民政府、景泰县人民政府下达了建议书{(甘)煤安监兰二建字[2012]年第(01)、(02)、(03}号}要求地方政府有关部门督促落实整改矿井存在的问题和隐患,采取强有力措施加强煤矿防治水工作。
六、加强煤矿防治水工作的建议
(一)明确指导思想。深入贯彻党的十七大精神,落实科学发展观,坚持“以人为本”和“安全发展”,以有效防范和遏制重特大水害事故、大幅度降水害事故总量为目标,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则开展防治水工作。进一步加强领导、落实责任、增加投入、依靠科技、严格监管、强化监察,推动煤矿防治水工作再上新水平。
(二)严格按照《煤矿防治水规定》相关要求,开展防治水工作。(三)矿井企业要制定了水害应急预案,按规定进行了救灾演练;对职工进行过出现透水征兆立即撤人的培训;
(四)加强雨季的防治水工作力度,成立雨季“三防”领导小组,落实了抢险救灾所需的物资、设备和资金。
(五)煤矿企业严格按设计要求充填并加固了井田范围内及周边已关闭的废弃煤矿井筒。与矿井连通的采煤塌陷坑必须填平压实。
1 煤矿水灾害的类别
1.1 煤矿积水
近年来, 煤矿野蛮开采的情况仍频繁发生, 我国的政府部门也在不断积极调整煤炭产业的相关政策, 关闭了很多不具备生产条件的矿井, 但是这些矿井在停止开采之后仍留有大量积水无法进行及时清理, 矿井内的采空区积水问题比较严重, 如果长时间不进行处理就容易诱发透水事故的发生, 影响到矿井后续开采工作的展开, 严重时甚至诱发矿井坍塌等事故的发生, 破坏开采条件, 影响采掘进度, 甚至造成重大的人员伤亡。
1.2 导水含水构造
煤矿开采区域一般都存在比较复杂的地质结构, 使得对煤矿的开采存在很大的技术难度, 掘进时稍不注意就会对地质结构造成的破坏, 导致开采区域的地质情况变得更加复杂, 影响煤矿开采工作的进展[1]。煤矿开采的过程中, 当经过断层和裂缝时, 含水层里的水通过相关导水通道进入到矿井即会对矿井开采造成严重的危害, 极易发生透水事故, 严重时甚至造成无法挽回的损失。
1.3 暴雨天气
煤矿一般都是在地下进行开采, 如果出现暴雨等恶略天气, 常会有很多积水流进矿井内, 雨水累积到一定的程度就会影响到开采人员的开采工作。有些矿井在开采过程中并没有按照设计中关于洪水水位标准的建设要求执行, 如果在极端天气情况下发生滑坡或者泥石流的状况就很有可能会直接造成煤矿垮塌, 造成大面积的煤矿安全事故, 同时也会影响煤矿的开采。
2 煤矿防治水中存在的问题
2.1 排水系统不完善
想要顺利的开采煤矿就必须配备一个良好的排水系统, 这样可以在很大程度上保证排水系统的可靠性。不过由于部分煤矿的开采承包商都是一些比较小的企业, 在生产上更多只考虑经济利益, 对安全上的投入不足甚至不投入, 这样的煤矿安全就很难得到保证, 也很容易发生灾难事故[2]。当企业在煤矿排水系统缺乏重视, 矿井内缺少应有的防火防水措施, 如果出现问题, 就会直接影响到采矿者的生命安全, 排水系统在煤矿事业中占有很重要的位置, 有关人员应该进行严格的监管。
2.2 水灾预防工作欠缺
煤矿开采过程中会出现很多的问题, 也有很多因素会影响煤矿开采的安全, 水灾害就是其中之一。有关部门应该提高对煤矿水灾害的重视。如今仍有部分煤矿开采企业没有在煤矿中进行水灾预防, 这样就导致在水灾害出现的时候不能进行及时的预防, 出现严重的煤矿事故。若煤矿内存在的积水不及时处理, 暴雨产生的积水就会加大对矿井的影响, 影响正常的煤矿开采工作。
2.3 防治水技术人员匮乏
某些企业本身对于煤矿中存在的问题并没有给予足够重视, 企业的目标大部分停留在经济层面, 疏于对安全人员的教育和补充, 这样就导致煤矿安全防护的专业技术人员比较稀缺, 企业不会主动去找这方面的人才, 而从其他岗位临时调来的一些人员专业性又不是很强, 因此很难真正做到对水灾害的防护。影响了煤矿的安全生产工作有效开展。
3 煤矿防治水的技术策略
3.1 加强对水灾害的探测
在预防煤矿水灾害防治的过程中, 要加强对煤矿水灾害的探测, 只有明确了水灾害的状态, 才能进行积极有效的防治[3]。一些已经被废弃掉的矿井, 工作人员就应该积极的进行水灾探测, 了解其特点, 在这些危险区域做出标记, 并做好相应的防护准备, 避免矿井在联通以后发生透水突水的事故。
随着现代科技的发展, 工作人员可以通过三维技术进行探测, 尽量在施工的时候避开危险的断层, 也可以探测地下中的富水地区, 及时进行预防。用先进的技术进行探测可以准确的预判煤矿灾害发生情况, 并经过安全防护措施处理, 对煤矿及劳动者都是一定的保护。
3.2 做好防护工作
企业在开采矿井的时候应建立一套防治水灾害的规章制度, 严格要求工作人员按照这个标准进行开采, 如果出现问题, 要对造成这个事故的责任人进行处罚。要求每个员工都可以规范操作, 减少人员在工作中产生一些不必要的危险。企业还可以在内部对员工进行培训, 加强员工自身的防治水能力, 让员工意识到防水治水工作的重要性, 增强员工的专业性, 告诉员工在施工过程中如何发现问题及应采取哪些技术措施应对。
企业可以通过一些内部资料收集防治水的经验, 分享给员工, 组织员工进行学习, 并根据相关资质单位的地质报告编制合适的开采方案, 不断完善自身的防治水能力。
3.3 加强煤矿开采控制
现在煤矿野蛮开采仍较为普遍, 煤矿工作者在长时间高强度的工作状态下, 随着地质条件越来越复杂, 很容易发生意外事故, 使煤矿开采工作困难重重, 也给劳动者带来了很多的不利, 增加危险性。针对这种情况, 加强对煤矿的开采控制就显得十分重要。首先要按照设计规范进行排水系统的安装, 在含水量丰富的区域安装排水管道, 并进行定期排查检测。
其次在需要钻孔的地方, 技术人员要先设计好位置和大小, 在执行时严格按照设计要求, 这样可以保证施工的安全性。最后要由相关人员记录下管理措施和施工中的技术安排, 不断总结经验, 保证采矿事业的正常发展。
4 结束语
煤矿防治水工作的开展对于保证煤矿开采的顺利进行具有重要意义, 而做好煤矿防治水安全措施则是提高防治水工作效率的基础前提。在未来的发展过程中, 煤矿企业应当重视防治水工作开展, 积极做好安全防范措施, 为煤矿开采提供安全保障, 进一步推动煤矿开采事业发展。
参考文献
[1]孙俊鹏.煤矿防治水技术措施探讨[J].能源与节能, 2014.
[2]郭晋伟.探讨煤矿防治水实用技术及装备[J].技术与市场, 2014.
关键词:神南矿区;煤矿水害;工作路线
中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)24-0173-02
神府煤田位于陕西省最北端神木、府谷两县境内,是中国和世界特大煤田之一,占全国探明储量的15%。红柳林煤矿位于神府煤田的南翼,地跨神木县店塔镇、麻家塔乡,井田面积138.6 km2,煤层赋存于侏罗统延安组,主采煤层为1-2、2-2、3-1、4-2、4-3、4-4、5-2等煤层,煤炭总资源量约19亿t。现结合矿区内水害特点和防治水工作中已采取的方法和手段对矿区内的防治水工作进行分析。
1 红柳林煤矿水文地质条件及水害特征
1.1 水文地质条件
神南矿区位于陕北黄土高原与毛乌素沙漠的接壤地带,全区以黄土梁峁及沙丘地貌为主,形成特有的水文地质特征和充水条件,区内含水层主要包括以下几种类型。
1.1.1 第四系松散孔隙潜水含水
第四系全新统冲积层孔隙潜水含水层组:含水层为中细砂及砾石层,厚3.05~4.75 m,水位埋深0.5~4.40 m,一般2 m左右。
第四系上更新统萨拉乌苏组冲积、湖积层孔隙潜水含水层:含水层厚0~24.70 m,平均厚度为9.8 m,水位埋深2.8~10.5 m,是区内主要含水层和透水层。
1.1.2 风化基岩裂隙含水层
风化砂岩含水层厚度为9.10~54.80 m,平均厚约26 m。其岩性由一套黄绿色、灰绿色中粗粒砂岩、砂质泥岩及粉细砂岩组成。含水层底部为中粗粒含砾长石砂岩。
1.1.3 延安组砂岩承压含水层
本组地层为中细粒砂岩,粉砂岩及砂质泥岩为主,厚度21.75~114.13 m,平均66.5 m。本含水层富水性弱,渗透性差,为一极弱含水层。
1.1.4 烧变岩含水层
主要分布在各煤层南部露头线附近或沟谷区,烧变岩含水层厚度8.42~18.65 m,平均厚度12.69 m,富水性中等。
区内隔水层主要包括以下两种类型:
①第四系中更新统离石组黄土隔水层。本组地层在矿区内不连续分布,厚度变化较大,岩性以黄褐色亚粘土、亚砂土为主。②新近系保德组红土隔水层。在矿区内连续分布,厚度0~103.37 m,一般50~80 m,总体呈南北薄,中部厚。岩性为棕红色粘土、亚粘土,红土一般结构致密,裂隙较少,隔水性较好。
1.2 主要水害分布及特征
根据矿井水害的水源将矿井主要水害分为地表水、松散层水、基岩含水层水、上覆煤层采空区水、周边小窑采空区积水、烧变区水,分别具有如下特征:
①地表水水害:主要为分布于地表的冲沟、河流和水库,除考考乌素沟、芦草沟等为常流水外多为季节性流水;
②松散层水水害:神南矿区多数区域有厚层砂层覆盖,具有良好的渗水和储水条件,局部排泄不畅的区域容易形成极富水区,水力流动容易造成水砂涌出;
③基岩含水层水水害:大部分区域基岩含水层含水性较弱;
④上覆煤层采空区水水害:为矿区内开采上覆煤层时形成的采空区,因上部岩层塌陷容易沟通上部含水层或潜水,对下部煤层的开采构成威胁。
2 防治水方法和技术手段
随着现代科学技术水平的提高,在煤矿水害防治方面取得了迅猛发展和较大成就,新技术、新装备、新材料、新工艺不断推出,为防治水工作能力的提升奠定了坚实的基础。常见的技术手段主要有物理勘探、钻探、防隔水煤柱留设、注浆封堵、浅部截流、地面防渗处理、大功率强排水泵等,其中物理勘探因其操作简单,成本较低,探测范围大等优点得到越来越广泛的应用。物理勘探根据其原理可分为直流电法、瞬变电磁法、可控源音频大地电磁法、三维地震勘探法等。
①直流电法是以地壳中不同岩、矿石的电阻率差异为物质基础,通过观测、研究人工建立的稳定电流场在地下岩、矿石中的分布和变化规律以达到找矿、研究地质构造和寻找地下水的一种电法勘探的方法。主要用于浅部(小于200 m)的水文勘探工作,如:第四系含水层、覆盖层厚度、断层裂隙带、岩溶、采空区等的勘查。
②瞬变电磁法勘探原理探测原理是在发送回线中通以稳恒电流,这样在回线中及周围一定区域内便产生了一次稳定磁场。根据电磁感应原理,当一次电流关断后,在大地中感应出二次涡流场。在地中,良导体内部所激发的涡流场较强、不良导体中的涡流场较弱,可通过分析二次场随时间的衰变规律,来探测地下地质体的分布情况。主要用于中深部(小于1 000 m)水文勘探工作,如:砂岩富水区、断层裂隙带、岩溶裂隙、采空区等的勘查。
③可控源音频大地电磁法的原理与常规大地电磁测深(MT)类似,是针对天然电磁场信号弱的特点,采用可控制人工发射源方式,利用发射电偶极AB(一般1~3 km)向地下发送不同频率的交变电流,形成交变电磁场,在距离场源足够远的地方通过测量相互垂直的电场信号Ex和磁场信号Hy,根据公式求得地下介质的视电阻率和阻抗相位。可用于中深部(可达1 500 m)水文勘探工作。
④三维地震勘探方法:三维地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线,沿各条测线进行地震勘探施工,采集地下地层反射回地面的地震波信息,然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。
3 矿区防治水工作路线
煤矿水害的防治工作主要以预防为主,然后再结合其它防治方法,遵循预测和预报,有疑问必探,先探后掘,先治后采的基本原则。形成首先进行水害隐患排查,然后有针对性的进行水害治理并采取必要的防治措施的防治水工作路线。
3.1 水害隐患排查
采用三维地震勘探结合钻探验证的方法查找矿区内小煤矿采空区,采用可控源音频大地电磁法结合钻探验证的方法确定烧变区边界,采用瞬变电磁法结合钻探验证的方法对煤层上覆含水层、松散层水等异常富水区域进行圈定。煤矿开采留下的采空区要标明积水范围、积水量,定期对矿区内地表水进行调查,查明水库蓄水边界和蓄水量,查明冲沟及河流的流速、流量等基本水文情况。
3.2 水害治理措施
地表水因流量大并可能造溃水溃砂,对矿井危害较大,一般采取筑坝拦截、铺膜防渗、留设防水煤柱的方法进行防治;小煤矿采空区、煤层上覆采空区、松散层水、基岩含水层水在采用物探手段大体查清的基础上采用钻探的手段进行探放,达到设计探放水目的后可以进行采掘作业。
3.3 防治水措施
根据矿井实际情况建设强排水泵房,安装大功率强排水泵,确保矿井发生超预期涌水量的抗灾能力;安装矿井水情在线监测系统,对矿区内主要水体进行实时监测和预警。
4 结 语
矿井的水害防治是一项综合性的工作,所以需要结合煤矿的实际情况,进行开采条件和安全技术等方面的论证,有效地提高矿井水害防治的工作效率和质量,实现高质量的开采。
参考文献:
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煤矿瓦斯防治措施09-21
煤矿事故及其防治教案12-07
煤矿职业病防治规章制度11-30
非煤矿山安全专项11-29
煤矿水害事故隐患及防治措施0012-21
煤矿顶板事故专项应急预案05-30
某某煤矿安全专项整治方案10-13
煤矿专项检查工作计划10-29