福山煤矿南峪二号煤井
水害隐患排查治理方案
二〇一一年五月二日
目 录
1、矿井基本概况 ································································· 4 2、地表水害隐患排查及结论 ·················································· 5 2.1、地表水体、行洪道、地表斑裂、煤层露头情况 ···················· 5 2.2、地表水害隐患排查结论 ·················································· 5 3、周边矿井水害隐患排查及结论 ············································ 5 3.1、岳阳河煤矿古堆根煤井关闭前开采情况调查、排查情况 ········ 6 3.1.1、开采情况调查 ··························································· 6 3.1.2、排查情况 ·································································· 6 3.1.3、排查情况结论 ··························································· 6 3.2、岳阳河煤矿房家河煤井开采情况调查、排查及结论 ·············· 7 3.2.1、开采情况调查 ··························································· 7 3.2.2、排查情况 ································································· 7 3.2.3、排查情况结论 ··························································· 7 3.3、福山煤矿南峪一号煤井开采情况调查、排查及结论 ·············· 7 3.3.1、开采情况调查 ··························································· 7 3.3.2、排查情况 ································································· 7 3.3.3、排查情况结论 ··························································· 8 3.4、南部情况排查及结论 ····················································· 8 3.5、张家林煤井开采情况调查、排查及结论 ····························· 8 3.5.1、开采情况调查 ··························································· 8 3.5.2、排查情况 ································································· 9
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3.5.3、排查情况结论 ··························································· 9 4、矿井自采区情况排查及结论 ··············································· 9 4.1、自采区情况排查响 ························································ 9 4.2、排查情况结论 ······························································ 9 5、井田范围内老空情况排查及结论 ········································· 9 5.1井田范围内老空情况排查 ··············································· 10 5.2、排查情况结论 ···························································· 10 6、钻孔及古井情况排查及结论 ·············································· 11 6.1、情况排查 ··································································· 11 6.2、排查情况结论 ····························································· 11 7、本矿井老空水位情况排查及结论 ········································ 11 7.1、水位情况 ································································· 11 7.2、排查情况结论 ····························································· 11 8、断层水情况排查及结论 ··················································· 12 8.1、断层情况分析 ···························································· 12 8.2、排查情况结论 ···························································· 12 9、边界煤(岩)柱和相邻矿井的水力联系情况分析及结论 ········· 12 9.1、情况分析 ·································································· 12 9.2、结论 ········································································ 12 10、排水系统水害隐患排查及结论 ········································ 12 10.1、采区排水系统排查 ···················································· 12 10.2、排水站情况排查 ······················································· 12
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10.3、排水方式 ································································ 12 10.4、排水站综合排水能力情况分析 ····································· 13 10.5、排水站其它方面情况分析 ··········································· 13 10.6、排查情况结论 ·························································· 14 11、目前矿井存在的主要水害隐患 ········································ 14 11.1、地表水的渗入 ·························································· 14 11.2、老空积水 ································································ 14 12、水害隐患治理方案 ······················································· 14 12.1、防治水管理机构 ······················································· 14 12.2、加大力度排查水害隐患 ·············································· 14 12.3、汛期加强对矿井涌水量的观测 ····································· 15 12.4、其他方面的措施 ······················································· 15
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按照省、市、区煤炭管理局有关文件要求,开展好煤矿水害隐患排查治理工作,消除水灾事故隐患,预防生产安全事故,我矿井由总工程师组织安全、地质、测量、采煤、通风、机电等技术人员按照隐患排查内容要求,对本矿井水害隐患进行了一次全面的隐患分析排查工作,对排查出的隐患制定了治理措施并安排专人负责。现将本矿井基本情况及水害隐患排查、治理工作情况总结如下:
1、矿井基本概况
福山煤矿南峪二号煤井于1983年6月经山东省煤炭局批准建井,1984年6月投产。矿井五证一照齐全合法有效。
矿井核定生产能力为9万吨/年,批准矿区面积1.2101平方公里,开采上下限为+318m - +140m,批准开采的煤层为3煤层、4煤层、5煤层、9煤层、10煤层。现主采5煤层、9煤层,5煤厚0.5- 0.8米,9煤厚0.7-1.0米,一次采全高,采掘方式是炮掘,炮采。
本矿区井田位于淄博煤田南部西河矿区,井田范围呈单一盆地,通过地质钻探,揭露和地表岩层露头表明,井田地层由奥陶系、石炭系、二迭系和第四系组成。
矿井水文地质类型属中等类型。排水站两级排水。2010年矿井最大涌水量117 m³/h,正常涌水量63.6m³/h。各采区矿井水经采区排水系统排入排水站+140米水平以下。
开拓方式是竖井开拓,主井地面高程为+371m,井底标高+219.00米,井深152米。副井地面高程为+3.4m,井底标高+193.5米,井深160.9米。
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通风方式为并列式,通风方法为抽出式,主井进风,副井回风,等积孔1.9m2 ,2010年度矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯,低二氧化碳矿井。
2、地表水害隐患排查及结论
2.1、地表水体、行洪道、地表斑裂、煤层露头情况
福山煤矿南峪二号煤井坐落于丘陵地带,海拔高程+333~+387m,相对高差m,最高峰黑山(+504m)位于矿区东南1km处。
本地区年平均降水量600~700mm,最大降水量1201.2mm(1984年),多集中在7、8月份,最小降水量520mm(1992年)。
矿区范围内地面有两条季节性河流由西向东,流经整个井田,平时无水断流,雨季水量充足时,径流量增加,大气降雨后顺河而去,去水便捷。
2.2、地表水害隐患排查结论
矿区范围内地面无湖泊、水库和其它积水体,季节性河流道床完好,河道畅通,地表无斑裂、煤层无露头区。根据历史记录及多年观测,本地区从未发生山体滑坡、垮塌、泥石流等自然灾害,从未发生洪灾导致淤积危险河道等自然灾害,季节河流最高洪水水位+333m。矿井主要建筑物高于历年最高洪水水位21.4米,不会发生淹井事故。
3、周边矿井水害隐患排查及结论
本矿井现有的主、副井,是利用原西河煤矿桃花峪井的一立井为主提升井,二立井为回风井。与桃花峪井是同一煤田,过去桃井开采4.7.9.10煤层。
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井田以东是岳阳河煤矿古堆根煤井,以西是岳阳河煤矿房家河煤井,以南是黑山大断层,以北是福山煤矿南峪一号井,井田范围内17-23座标拐点圈定的区域是张家林煤井。上述相邻矿井已于2007年11月30日前依法关闭。
3.1、岳阳河煤矿古堆根煤井关闭前开采情况调查、排查情况 3.1.1、开采情况调查:古堆根煤井坐落于西河矿区,开采第九层煤,上组第七层煤西河煤矿桃花峪井已大面积回采,古堆根煤井只开采东南部,下组第十层煤为西河煤矿桃花峪采空区,古堆根煤井未开采。古堆根煤井现开采的九层煤,安排9241副巷一个掘进工作面,9241副巷底板标高为+210米,掘进巷道内无积水,回采924工作面,回采工作面无积水。910北部于1990-1993年进行回采,回采面积约为5600平方米,回采区标高为+218-246米,无积水。本矿井范围外东南部于2002-2007年回采7034工作面,回采面积22000平方米,回采区域标高+290-+310米,无积水。
矿井涌水经泄水巷流入排水站,该矿井泄水巷位于古堆根井田内,从9层反石门下山进入10层原桃花峪采空区,泄水巷道畅通完好。
3.1.2、排查情况:古堆根煤井开采9煤层时对上组7煤层桃花峪井开采范围进行了探水,证实7煤层无积水。本矿井与古堆根煤井虽开采同一煤层,但本矿井的现在掘进7901工作面与古堆根煤井最近的采空区相距1200米,而且本矿井第九层煤层东部尚未开采。古堆根煤井采掘地点范围内无积水区域,回采区无积水。
3.1.3、排查情况结论:古堆根煤井地质资料清楚,开采范围内
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无积水,对本矿井现采区不影响。
3.2、岳阳河煤矿房家河煤井开采情况调查、排查及结论 3.2.1、开采情况调查:房家河煤井坐落于西河矿区,开采6煤层,上组5煤层因井田范围内煤层薄、煤质差未开采,下组7煤层桃花峪井已回采,仅保留部分保护断层煤柱无开采价值,未开采。东北部于2000年至2007年回采,回采面积约800平方米,回采区域标高为+275-303米。南部掘进526主、副巷,回采526副巷下帮煤柱。
矿井涌水经泄水巷流入排水站,该矿井泄水巷位于房家河井田内,泄水巷道畅通完好。
3.2.2、排查情况:房家河煤井采掘活动无超层越界行为,采掘地点范围内无积水区域,回采区无积水。南部开采区域与本矿井最近的506工作面相距140米,虽然房家河煤井开采的6煤层比本矿井5煤层高30米,但距本矿井的5022工作面相距400米,并且有本矿井的采空区相隔,所以对本矿井现在的采掘无任何影响。
3.2.3、排查情况结论:房家河煤井地质资料清楚,开采范围内无积水,对本矿井现采区不影响。
3.3、福山煤矿南峪一号煤井开采情况调查、排查及结论 3.3.1、开采情况调查:南峪一号煤井坐落于西河矿区,开采5煤层,上组4煤层桃花峪井已开采,仅保留部分保护断层煤柱无开采价值,未开采,南峪一号煤井批准开采的煤层是5煤层以上,下组6煤层未开采,1997年12月份闭坑。
3.3.2、排查情况:南峪一号煤井开采5煤层时对上组4煤层桃花
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峪井开采范围进行了探水,证实4煤层采空区无积水,闭坑前采掘活动无超层越界行为,5煤层开采范围明确,闭坑前无积水区域,回采区无积水。南峪一号井开采的5煤层与二号井开采5煤层是同一煤层,南峪二号井现在整修的5020工作面与一号井的采空区相距200米。
一号井的矿井涌水经泄水巷流入排水站,该矿井泄水巷位于南峪一号井井田内,从5煤层反石门下山进入10煤层原桃花峪采空区,泄水巷道畅通完好。
3.3.3、排查情况结论:南峪一号煤井地质资料清楚,开采范围内无积水,对本矿井现采区不影响。
3.4、南部情况排查及结论
南是黑山大断层,井田南部技术边界距黑山大断层60-100米处,本矿井南部技术边界保留了20米的保护煤柱,并已经博山区煤管局批准,保护煤柱无破坏现象,所以,对本矿井现采区不影响。
3.5、张家林煤井开采情况调查、排查及结论
3.5.1、开采情况调查:张家林煤井坐落于西河矿区,位于本井田内,批准开采范围以17、18、19、20、21、22、23坐标拐点圈定,开采3煤层,上组2煤层未开采,张家林煤井批准开采的煤层是3煤层上,下组4煤层未开采。开采情况如下:掘进工作面60010平巷、30010副巷工作面,回采工作面南二工作面,回采区位于张家林井田内,回采面积34000平方米,回采区无积水。
矿井涌水经泄水孔流入排水站,该矿井泄水孔位于张家林煤井井田内,从3煤层进入10煤层原桃花峪采空区,泄水孔畅通完好。
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3.5.2、排查情况:张家林煤井开采范围明确,无积水区域,回采区无积水。虽然张家林煤井开采的煤层位于本矿井之上,但本矿井现在整修的5020工作面位于张家林批准的范围以外,5煤层与之重叠区域内现在无工作地点,所以双方的开采无任何影响。 3.5.3、排查情况结论:张家林煤井地质资料清楚,开采范围内无积水,对本矿井现采区不影响。
4、矿井自采区情况排查及结论
4.1、自采区情况排查:本矿井自投产至今开采5煤层、9煤层、10煤层,自采区情况如下:
5煤层北部自1996-2009年进行了回采,回采区域标高为+220- +265米,回采面积约13万平方米,回采区域内无积水。南部自1996-2010年进行了回采,回采区域标高为+220- +270米,回采面积24万平方米,回采区域内无积水,对5煤层的5022工作面回采不影响。
9煤层西部自2005-2009年进行了回采,回采区域标高为+190- +205米,回采区域内无积水,对9煤层的7901掘进工作面无影响。
10煤层自2004-2010年对井田范围内西部进行了回采,回采区域标高为+160- +180米,回采区域内无积水,对矿井的现采区不影响。
4.2、排查情况结论:回采区位置明确,地质资料清楚,对矿井的现采区不影响。
5、井田范围内老空情况排查及结论
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5.1、井田范围内老空情况排查:
3煤层:井田范围内前有当时的悦升公司,利用现有的主、副井进行了大面积回采,主井以西采至花雨沟断层附近,副井已东开采了600余米,主、副井已北开采了300余米,主、副井已南开采至黑山大断层附近,只保留了少量的断层保护煤柱与工业广场保护煤柱,已无开采价值。
4煤层:井田范围内桃花峪井进行了开采,只保留了断层保护煤柱与矿区边界保护煤柱、工业广场保护煤柱。本矿井在第五层煤开拓时,对第四层怀疑有积水的地点全部进行了钻探,证实无积水。
7煤层:井田范围内桃花峪井进行了大面积回采,只保留了断层保护煤柱与矿区边界保护煤柱、工业广场保护煤柱。本矿井在开采第九层煤时,对怀疑有积水的地点全部进行了钻探,证实无积水。
9煤层:井田范围内桃花峪井回采了井田北部一部分,位置明确,回采区标高+155米以下,回采面积36100平方米,积水量约21660立方米。回采区域位于井田北部,本矿井井田北部未开采,所以对本矿井无威胁,
10煤层:井田范围内东部桃花峪井进行了开采,开采范围明确,地质资料清楚,开采区域标高为+155米以下,现在10煤层已停采。现老水水位+140米,本矿井+140米以下不开采。
5.2、排查情况结论:本矿区范围内的古空区域位置明确,地质资料清楚,本矿区现开采的5、9、10煤层上覆煤层在多年的开采中都已进行了探放水工作,加之各煤层的开采都均已破坏了顶底板的整体性,
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裂隙导水性强,采空区无积水存在。
9煤层老空积水一处,积水区在矿井北部,积水区标高为+140米,积水区域已按规定标定三线。目前矿井北部区域未开采,所以古空水对矿井不构成水害威胁。
6、钻孔及古井情况排查及结论
6.1、情况排查:本井田范围内无钻孔,古井。技术边界外北部12米处有8号钻孔,钻孔于1970年封孔。技术边界外西部90米处有6号钻孔,110米处有10号钻孔,6号钻孔于1970年封孔,10号钻孔于1971年封孔。技术边界外东北部190米处有古井一处,经调查,该古井井深5米,原为村民蓄水井,1958年已填平。
6.2、排查情况结论:钻孔封孔情况良好,无古井,对矿井不影响。
7、本矿井老空水位情况排查及结论
7.1、水位情况:本矿井自1978年建立排水站以来,对地下老水水位进行观测。根据对地下水位的观测,地面大气降雨量大,矿井涌水也随之增大,地面大气降雨量小,矿井涌水也随之减小。最大涌水量一般在每年的7—11月份。最小涌水量一般在每年的2—5月份,每年的12、1、6月份为正常涌水量期,矿井涌水量的大小变化,随着大气降雨量的变化而变化。
7.2、排查情况结论:老水水位的高低与徐家庄石灰岩含水层、奥陶系石灰岩含水层无关系。现老水水位为+140米,本矿井+140米以下不开采,所以对矿井不影响。
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8、断层水情况排查及结论
8.1、断层情况分析:对矿井开拓有影响的黑山断层,花雨沟断层,井田东部的8公尺断层,通过对各层开采观测,断层无导水性。
8.2、排查情况结论:通过分析排查,不存在断层水害,所以对现采区无威胁。
9、边界煤(岩)柱和相邻矿井的水力联系情况分析及结论 9.1、情况分析:矿井的隔离煤柱已经煤炭管理部门审批,并制定了隔离煤柱防范措施,隔离煤柱无破坏现象。
9.2、结论:依据所开采的5煤层、9煤层、10煤层开采的实际情况,现均无煤层顶板水害。
10、排水系统水害隐患排查及结论
10.1、采区排水系统排查:502采区水仓位于5020主巷460米处,水仓容量150m3,安设三台QW2.2KW水泵,安装三路直径为50mm的排水管路,排水系统为从水仓(标高+182.3米)至副井主巷(标高+193.5米)后,沿排水沟流入排水站水仓(+193.5米)。
10.2、排水站情况排查:矿井涌水由排水站排出地面,排水站座落南峪二号煤井副井,排水站水仓两个,主水仓量2100m3,副水仓容量1250 m3,水仓总容量3350 m3。
2010年矿井正常涌水量为63.6m3/h;最大涌水量为117m3/h。 10.3、排水方式:排水站为两级排水,一级排水由三台排水设备,1号为工作泵,水泵型号为DS200×5,2号为备用泵,水泵型号为DA1-150×7,3号为检修泵,水泵型号为DA1-125×8,排水水平为
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+193.5米至+3.40米,一级排水排入地面(+3.40米)后,经地面季节性河道,流出矿区。
一级排水有3路排水管路,一路直径为273毫米,长度180米,两路直径为159毫米,长度180米,
二级排水由三台排水设备,4号为工作泵,水泵型号为LS200-150-315,5号为备用泵水泵型号为IS200-150-315,6号为检修泵,水泵型号为200HW-12,排水水平为+140米-+193.5米。
一级排水有主、副水仓,主水仓容量2100立方米,副水仓1250立方米。
二级排水是利用桃花峪井的石门巷道与采空区相连。
10.4、排水站综合排水能力情况分析:通过计算,一级排水泵能力为270m3∕h,排水管路排水能力为560m3∕h,供电能力为600kvA,用电负荷530Kw,供电能力满足要求,供电电缆符合规定要求。
二级排水泵能力为390m3∕h,排水管路排水能力为700m3∕h,供电能力为600kvA,用电负荷110Kw,供电能力满足要求,供电电缆符合规定要求。
根据以上计算,矿井集中排水站综合排水能力取最小值为270m3
∕h。
10.5、排水站其它方面情况分析:2010年经联合排水试验,工作泵及备用泵的排水量符合《煤矿安全规程》第二百七十规定要求。联合排水试验记录、排水记录、水泵性能测试报告、雨季三防记录、排水泵检查记录齐全、完善。现地下水位稳定在+140m水平,5、
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9煤层采掘地点不受地下水的威胁。
10.6、排查情况结论:排水系统完善可靠,无重大隐患。
11、目前矿井存在的主要水害隐患
11.1、地表水的渗入:地表水渗入,地点为7901掘进工作面,5022采煤工作面,特征是遇断层时,可能会有地表水渗入影响,危害程度一般。
11.2、老空积水:5煤层、9煤层、10煤层的采空区内,现在虽然无积水,但在汛期地表水渗入后,可能出现老空积水现象,危害程度一般。
12、水害隐患治理方案
12.1、防治水管理机构:矿井成立了防治水管理机构和防治水科,建立了防治水岗位责任制和各级领导防治水工作责任制,配备了防治水副总工程师,配齐了能够满足防治水工作需要的专业技术人员2名,经过专业培训的探放水人员4名,为防治水工作的正常开展奠定了基础。
12.2、加大力度排查水害隐患:加强了对地表水的防治工作,从3月份开始,制定“雨季三防”工作计划,本着早发动、早治理的原则,对地表水害和井下水害逐条逐项全面排查分析,落实责任,落实任务加以治理,把“雨季三防”工作切切实实抓严抓细,确保矿井安全渡汛。我矿还定期组织有关人员对古空、自采空区的积水情况进行观测,对可能存有积水的地点严格管理,建立台帐,估算积水量和上、下限标高,明确标注在相关图纸上,在开拓开采设计上严格把关,避
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免水害事故的发生。
12.3、汛期加强对矿井涌水量的观测:汛期有跟班井长和防水员及时观察井下所在作业点的水文情况,及时观察井下所有作业点的水文情况,特别是在汛期雨季和下大雨时,要安排专人负责观察涌水量有无变化,发现涌水量突然增大时,要加大排水量,并随时做好撤人准备。
汛期加强对自采区积水情况的观测,防止自采区积水,如发现有积水情况时,及时采取疏通和排水措施进行处理。
雨季大气降雨后,要安排专人对矿区范围内地表进行巡查和治理力度,发现渗水地点,塌陷地点,河道不畅通等问题及时汇报处理,确保矿井安全。
12.4、其他方面的措施:加强对排水站排水系统设施、设备的维护与管理,确保排水系统正常运转和管道畅通。
加强地表泄洪道的巡查,疏通河道,确保河道畅通。及时封闭斑纹、填实老空陷落区和土坑,从源头上治理地表水的浸入影响。经常调查分析周边矿井涌、泄水情况,严防突然溃水冲击影响集中排水站。
在开拓开采中,严格按采区设计和作业规程施工,在严格执行“有掘必探,先探后掘,不探不掘,不探不采”的原则下,对于采掘中遇到的断层,要留足护断层煤柱,断层两侧严禁采空,应视断层导水性及现场具体水文地质条件作相应的调整。
认真做好水情水害分析预报,采取防、探、疏、排等措施,确保矿井安全。
及时清理水仓,定期检修排水设备,确保水仓的有效容量和足够
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的排水能力。
搞好采掘图纸的测绘,确保图纸精度,为矿井开拓开采提供科学依据。
以上是矿井水害隐患排查治理方案,在今后工作中,我们要继续严格按照《煤炭法》、《煤矿安全规程》、446号令、《防治水规定》等各项法律法规,认真排查水害隐患,坚决彻底的治理隐患,确保矿井的安全生产。
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