06第六章 矿井防治水iff.docx

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1、神华新疆能源有限责任公司宽沟煤矿初步设计安全专篇 第六章 矿井防治水第六章 矿井井防治水水第一节 矿井井水文安安全条件件分析一、矿井井水文地地质情况况（一）水水文地质质资料1、矿井井水文地地质类型型依据地质质报告，井田划分了三个含（隔）水层（段），即：第四系冲洪积孔隙潜水强含水层（）、中侏罗统西山窑组孔隙裂隙承压中等富水含水层（）、中侏罗统头屯河组弱含水层（）。本区属中中山地形形，基岩岩裸露，第第四系覆覆盖较少少，地势势总体南南高北低低，地形形有利于于自然排排水。井井田范围围内地表表无常年年流动的的地表水水。区内内气候干干燥，蒸蒸发强于于降水。井井田南部部边界之之外的白白杨沟河河及河床床孔隙潜

2、潜水是中中侏罗统统西山窑窑组孔隙隙裂隙承承压中等等富水含含水层（）的主主要补给给源。由由于地层层岩石裂裂隙不甚甚发育，且且泥质充充填、夹夹层较多多，加之之井田地地质构造造简单，故故地下水水的补给给不存在在直接通通道和直直接灌入入，补给给方式是是按地层层渗透性性能进行行缓慢补补给。地质部门门依据地地层各含含水层的的性质(中、粗粗砂岩)；含水水层补给给条件（白白杨河远远距离渗渗透性补补给）；钻孔抽抽水试验验单位涌涌水量（qq=0.230.2247LL/s.m）；渗透系系数（kk=0.140.3324mm/d）及矿床床充水方方式（顶顶底板直直接或间间接）和和井下涌涌水量预预测，综综合评定定矿井水水文

3、地质质条件为为中等较强富富水的矿矿床。2、断层层、裂隙隙、陷落落柱等构构造的导导水性井田地层层总体形形态为一一向北倾倾斜的单单斜构造造，地层倾角角1018左右。地地质勘探探没有发发现断距距大于220m的的断层及及大的裂裂隙、陷陷落柱及及其它构构造，属属地层稳稳定，构构造简单单类型。通过在首首采及其其外围共共2.999kmm2的三维维地震补补充勘探探，共发发现144条断层层。其中中；落差差055m的断断层122条，落落差015mm的断层层1条（DDF2），落落差040mm的断层层1条（DDF199）。由由断层性性质可知知，多数数断层落落差较小小，其延延展长度度有限，根根本涉及及不到与与白沟河河或

4、河床床冲洪积积孔隙潜潜水强含含水层，故故断层不不导水。目目前井下下实际已已揭露了了落差较较大的DDF2和和DF119断层层，证实实井下断断层不存存在导水水现象。3、主要要含水层层水位标标高和单单位涌水水量等参参数特性性及隔水水层分布布井田划分分了三个个含水层层（段），即即：第四四系冲洪洪积孔隙隙潜水强强含水层层（）、中中侏罗统统西山窑窑组孔隙隙、裂隙隙承压中中等富水水含水层层（）、中中侏罗统统头屯河河组弱含含水层（）。各含水层层（段）特特征如下下：（1）第第四系冲冲洪积孔孔隙潜水水强含水水层（）分布于井井田南界界之外白杨杨沟河两两岸，由由冲洪积积砾石、卵卵石、砂砂粒组成成，分选选性差，层层厚4

5、18mm，地下下水以孔孔隙潜水水的形式式赋存于于冲洪积积层中，主主要受白白杨河水水的渗漏漏补给，次次为大气气降水补补给，水水位埋深深0.99822.088m，水水量丰富富。据新新疆呼图图壁县白白杨沟煤煤矿详查查报告中中QJ11、QJJ2抽水试试验资料料：水位位降深00.8441.07mm，单位位涌水量量0.66211.422L/ssm。（2）中中侏罗统统西山窑窑组孔隙隙裂隙承承压中等等富水含含水层(II)出露于井井田中南南部，伏伏于第弱含水水层之下下。含水水层岩性性主要由由粗砂岩岩、中粗砂岩岩、泥质质粉砂岩岩、泥岩岩及煤组组成。其地下水水主要受受白杨沟沟河远距距离的河河床渗漏漏顺层补补给。据据

6、ZK3301孔孔的混合合涌水试试验，其其地下水水位高出出地面114.007m（地地面测得得水头压压力为00.14407MMpa）。水水位降深深（S）13.78m，渗透系数(K)0.143m/d，钻孔单位涌水量（q）0.23L/sm（0.1q1.0L/sm）；另据ZK302孔及ZK5孔涌水试验的资料：q在0.240.25L/sm之间，K在0.140.324m/d之间，此含水层富水性中等。钻孔平均水位标高+1464.41m。（3）中中侏罗统统头屯河河组弱含含水层（）广布于井井田北部部，由砂砂岩、泥泥岩组成成，厚度度11.272200.533m，该该岩组出出露位置置较高，四四周裸露露地表。此此层属弱

7、弱含水层层，对矿矿区的水水文地质质影响不不大。4、第四四系含水水层、隔隔水层特特征、补补给来源源和与地地表水的的联系第四系含含水层分分布于井井田南界界外白杨杨沟河两两岸，由由冲洪积积砾石、卵卵石、砂砂粒组成成，分选选性差，层层厚418mm，地下下水以孔孔隙潜水水的形式式赋存于于冲洪积积层中，主主要受白白杨河水水的渗漏漏补给，次次为大气气降水补补给，水水位埋深深0.99822.088m，水水量丰富富。据新新疆呼图图壁县白白杨沟煤煤矿详查查报告中中QJ11、QJJ2抽水试试验资料料：水位位降深00.8441.07mm，单位位涌水量量0.66211.422L/ssm。井田范围内第四系覆盖较少，地形高

8、差变化大有利于自然排放大气降水。井田地表无常年流动的地表水。区内气候干燥，蒸发强于降水。（二）矿矿井正常常涌水量量及最大大涌水量量地质勘探探采用大大井法对对矿井（精精查区）+12550m水水平以浅浅进行了了涌水量量预算，预预算结果果涌水量量为1552044.377m3/d（6633.5 mm3/h）。设计时矿矿井的涌涌水量应应按一水水平（+12555m）的涌水水量进行行考虑，故故设计引引用地质质报告中中的计算算方法和和水位标标高、含含水层厚厚度等参参数对矿矿井一水水平的涌涌水量进进行了预预算，预预算结果果为一水水平（+12555m）正常涌水水量为110433m3/h，最大涌涌水量114711m

9、3/h。（三）地地表水体体井田范围围内无地表水水系，沟沟谷平时时干涸无无水，雨雨雪融化化时有暂时性性泻流。井田南部边界之外11.6km处的白杨沟河发源于天山雪峰，从井田南部边界之外由西向东横贯汇入井田东部边界之外12km处的呼图壁河。白杨沟河常年有水，其出口处距季节变化流量为30m3/s0.27m3/s，月平均迳流量4.346.44m3/s。呼图壁河为一常年性河流，流量变化在72.10m3/s1.46m3/s，月平均迳流量33.83 m3/s50.46m3/s。（四）老老窑及老老空区积积水本矿井为为一在建建的新建建工程项项目，井井田范围围内无老老窑和采采空区，井田南部边界之外煤层浅部先后有12

10、个生产小井开采煤炭资源，这些小煤矿产量一般在39万t/a，开采煤层为B1、B2、B41 三层煤，其中B1煤层开采较多，B0、B3、B42、B5、B6煤层尚未开采。由于这些些小窑位位于井田田南部边边界之外外，由对对浅部小小窑调查查（见表表111）可可知，小小窑目前前与本矿矿井尚有有一定的的距离，地方小井的开采对本矿井今后的生产没有影响。但在今后后的生产产过程中中，仍应应加强监监测，防防止小窑窑越界开开采，其其采空区区与本矿矿井井巷巷连通，造造成水患患事故。矿区内未未见火烧烧现象，据据各勘探探线控制制的情况况，矿区区南部边边界距煤煤层露头头火烧区区较远（3001000m），对矿井生产不会产生影响，

11、井田边界之外浅部煤层火烧下限见表124。二、水患患类型及及危害程程度据地质勘勘探报告告分析研研究，矿矿井水患患类型及及危害程程度如下下所述：1、矿井井地质构构造简单单，不存存在构造造出水、突突水现象象；2、井田田地表无无水体，大气降水因地表坡度大、出露基岩经风化后柔软不透水且以陡坎状存在对地下补给甚微，不足以影响井下开采；3、主煤煤段由中中粗砂砂岩组成成的含水水层（），该该砂岩类类岩石虽虽具备坚坚硬、裂裂隙不发发育之特特点，但但其露头头在井田田之外沿沿白杨沟沟河北岸岸展布受受河水侧侧向和垂垂向渗露露补给，富富水性较较强，对对煤系地地层及主主煤段可可直接充充水，是是井下开开采的主主涌水源源。该含

12、含水层的的水以渗渗透方式式补给井井下，虽虽不会造造成突发发性水害害，但因因其渗透透水量较较大会对对生产造造成一定定影响，或或因排水水设施能能力不足足或出现现故障时时，可能能造成矿矿井水灾灾。4、随着着矿井开开采，地地面产生生的塌陷陷有可能能出现裂裂缝勾通通地表与与采空区区，不及及时处理理会使地地表暂时时性大气气水灌入入井下。5、井田田浅部边边界之外外有地方方生产矿矿井和老老窑，据据目前掌掌握资料料，小窑窑距井田田尚有一一定距离离，设计计在井田田边界处处留有足足够的防防水煤柱柱，但今今年内后后生产其其间要随随时了解解掌握小小窑开采采情况，保保持井田田境界煤煤柱的完完整性，若若境界煤煤柱被破破坏将

13、可可能出现现小窑采采空区的的透水事事故发生生。三、矿井井水文质质及安全全条件评评价1、由地地质勘探探抽水试试验资料料分析，抽抽水钻孔孔的位置置不同，孔孔内涌水水量大小小变化和和水的矿矿化度变变化均较较悬殊，其其规律为为由白场场沟河自自近而远远钻孔中中的涌水水量减小小，水的的矿化度度增高。由由此说明明中粗粗砂岩组组成的含含水层（）的地地下水在在运移过过程中，水水量逐渐渐变小、速速度变缓缓，地下下水的补补给方式式是按地地层渗透透性能进进行缓慢慢补给。2、从建建井施工工实际分分析，矿矿井已施施工完毕毕主、副副、风三三条反向向斜井、采采区轨道道上山并并进入回回采巷道道，施工工井巷已已穿透煤煤层顶板板的

14、全部部地层，通通过对地地层揭露露，井巷巷穿过中中粗砂砂岩组成成的含水水层（）时出出现淋水水现象，淋淋水量的的变化规规律是先先大后小小。淋水水量先大大后小的的现象说说明中粗砂岩岩组成的的含水层层（）中的水量是由两部分组成。其一为该地层经过长期渗透而充满裂隙的静储水量；其二为由白杨河沟水补给通过地层裂隙缓慢渗透的径流运移水量。当井巷初期穿过该地层时二者水量全部涌出，故而淋水量较大。当经过一段时间后井巷淋水量变小并且稳定，说明裂隙中的静储水量已经释放仅剩地层裂隙渗透的径流运移水量。矿井建设期涌水量实测见表611。由表611涌水量变化可知，2006年110月，随着井下巷道总进尺量的增加，对含水地层揭露

15、的范围不断扩大，井下涌水量亦呈增大趋势，当含水地层水量释放一段时间后，静储水量得到排放，仅剩裂隙渗透的运移水量，此时虽然井下的井巷工程总进尺不断增加，南明井下涌水量反而会减少。宽沟煤矿矿井下排排水量统统计表表611-11时间20066年1月2月3月4月5月6月平均涌水水量（mm3/hh）124110112167.5100.5353.5时间20066年7月8月9月10月11月12月平均涌水水量（mm3/hh）310.5340.5300.5271.5181181时间20077年1月2月3月平均涌水水量（mm3/hh）1551451663、矿井井水文地地质类型型分析。由由含水层层的性质质分析，西山窑

16、组孔隙裂隙承压含水层()是由中粗砂岩组成的稳定的、无构造影响的、岩石坚硬裂隙不发育的含水层。尽管其露头补给水源充沛，但地层充水方式是通过远距离裂隙缓慢渗透，故含水层性质为水文地质条件中等；由钻孔涌水试验资料分析单位涌水量q =0.230.247 L/s.m，渗透系数为K=0.140.324m/d，应属水文地质条件中等类；由地质勘探和设计预算的首采区与一水平水量均大于150m3/h，应属水文地质条件复杂类。综上条件件，地质质部门将将矿井水水文地质质条件划划为中等等较强强富水的的矿床比比较恰当当。但从从实际施施工揭露露含水层层的情况况和基建建期间井井下涌水水变化情情况分析析，矿井井的实际际涌水量量

17、可能要小小于理论论计算水水量。说说明涌水水量预算算时选取取的参数数存在一一定误差差，建议议矿井在在生产与与建设期期间不断断收集和和总结水水文地质质参数，重重新核算算矿井涌涌水量，以以便正确确指导施施工生产产。第二节 矿井井防治水水措施一、矿井井开拓、开开采所采采取的安安全保证证措施矿井采用用斜井开开拓，采采区巷道道实行分分组联合合与分层层布置相相结合的的混合布布置方案案。勘探资料料证明矿矿井不存存在构造造导水威威胁，煤煤系地层层无强岩岩溶承压压含水层层。井下下主要巷巷道布置置不受上上述因素素影响。本矿井开开采是以以裂隙含含水层为为主的直直接进水水型的充充水特征征，且含含水层的的富水性性较强。虽

18、虽井下不不会发生生突水现现象，但但因含水水层富水水性较强强，涌水水量较大大，会给给回采工工作面生生产带来来一定影影响。宽沟煤矿矿井下涌涌水量相相对于疆疆内其它它矿井较较大，针针对矿井井水文地地质特征征设计结结合国内内矿井防防治水主主要技术术对宽沟沟煤矿的的防治水水措施提提出如下下观点。目前矿井井防治水水主要技技术措施施有疏、堵堵、截、排排，既疏疏水降压压、注浆浆堵水、帷帷幕截流流和井下下排放。设设计认为为疏水降降压、注注浆堵水水、帷幕幕截流的的防治水水措施不不适宜于于宽沟矿矿井的实实际，主主要理由由为：1、疏水水降压一一般分为为预疏干干、并行行疏干和和联合疏疏干三种种，预疏疏干一般般采用地地面

19、垂直直钻孔，潜潜水泵预预先疏干干；并行行疏干是是在井下下开拓过过程中利利用疏干干巷道、放放水钻孔孔等；联联合疏干干是同时时采用地地面和井井下两种种疏干方方式。疏疏水降压压主要用用于构造造和岩溶溶发育含含水，以以及没有有保护层层或保护护层不够够的矿床床，以达达调节流流入矿井井采场的的水量。本本矿井地地面地形形复杂，水水、电、路路外部条条件有限限，若采采用地面面预先疏疏干外部部条件不不具备势势必造成成投资高高不经济济。若采采用平行行疏干在在井下设设疏干巷巷道，因因本矿是是一新建建井将导导致井巷巷工程量量大、投投资高、工工期长。最最关键的的问题是是本矿井井的水文文地质条条件不适适宜疏水水降压条条件，

20、其其既无导导水构造造又无保保护层。如如果说疏疏干是为为了减少少煤系地地层含水水层的水水量降低低采场涌涌水，而而本矿井井井下含含水层渗渗透系数数仅为kk=0.140.3324mm/d，疏疏干效果果肯定不不理想。前前苏联的的经验，采采用疏干干降水时时要求含含水层渗渗透系数数最好在在k=551550m/d之间间，欧美美一些国国家的实实践是渗渗透系数数大于33m/dd时可取取得较好好效果，与与之相比比宽沟煤煤矿渗透透系数仅仅为0.140.3324mm/d，故故设计不不推荐该该防治水水措施。2、注浆浆堵水和和帷幕截截流是我我国矿井井防治水水的主要要措施之之一，其其原理是是将配制制的浆液液注入含含、隔水水

21、层的空空隙或地地下水的的迳流水水口，浆浆液与围围岩固结结成不透透水或微微透水的的整体而而起到堵堵塞水源源通道或或加固隔隔水岩层层强度的的作用。该该防治水水措施主主要应用用于封堵堵突水口口恢复被被淹矿井井、截流流堵源减减少矿井井排水量量、井巷巷堵水过过含水层层或断层层带、井井筒注浆浆等堵水水工程。对对于本矿矿井而言言，若采采用注浆浆堵水帷帷幕截流流，只能能说是在在地下水水迳流的的上游拦拦截白杨杨沟河及及河床冲洪洪积孔隙隙潜水向向地下的的渗漏补补给，堵堵塞补给给水源。经分析析认为白白杨沟河河在井田田南部边边界之外外为一顺顺层河流流，河流流走向与与井田几几何形状状的长轴轴方向基基本一致致，说明明补给

22、源源的宽度度泛围很很大。若若为减少少井下涌涌水而花花费巨资资采用长长距离帷帷幕截流流，对于于本矿井井将是得得不偿失失。再则则，从本本矿井的的含水层层岩性分分析，地地层构造造简单，岩岩石裂隙隙不发育育，即便便注浆截截流，浆浆液扩散散受限，注注堵效果果不会明明显。故故设计不不推荐该该防治水水措施。鉴于宽沟沟煤矿地地下水的的补给方方式是按按地层渗渗透性能能进行缓缓慢补给给，不存存在直接接通道和和直接灌灌入。预预算井下下正常涌涌水量正正常涌水水量为110433m3/h，（排排水高度度2300m），设设计采用用井下直直排的防防治水安安全措施施。与内内地一些些矿井相相比：邢邢台东厐厐矿设计计正常涌涌水量2

23、26000m3/h，（排排水高度度6000m），邯邯郸陶二二矿设计计排水量量14700m3/h，（排排水高度度8300m），开开滦钱营营矿设计计正常涌涌水量116000m3/h，（排排水高度度6600m）。宽宽沟煤矿矿采用设设计正常常涌水量量10443m3/h，（排排水高度度2300m）采用用井下直直排的防防治水措措施是完完全可行行的。在井下开开采布置置时设计计总结开开滦钱家家营矿井井的生产产经验，遇煤层顶底板含水量较大时将首采工作面安排在采区的最下一个区段，通过最下区段工作面的生产和采空区顶板垮落对地层水的释放，可减少上部其它工作面的涌水量。故设计采区布置时将首采工作面安排在最上部B42煤层

24、的最下区段中。B42煤层最下一区段采完后，其它区段实行下行式顺序开采。矿井生产产时的采采掘工作作，必须须遵照“先探后后掘、探探后再采采”的原则则，并应应有专门门的防水水作业规规程，并并制定发发生水灾灾时应采采取的治治水措施施和避灾灾路线。在在回采（掘掘进）工工作面接接近钻孔孔前，应应严格检检查封孔孔质量，对对于未完完全封闭闭或封闭闭不合格格钻孔，应应采取相相应措施施防止通通过钻孔孔导水涌涌入井下下。在接近井井田浅部部边界对对老窑采采空区范范围或积积水情况况不明时时，或对对井下构构造有可可疑时必必须按照照矿井水水文地质质规程，采采用钻探探、物探探等或其其它方法法确切掌掌握水文文地质情情况，为为防

25、治水水提供科科学依据据，做到到有针对对性的防防治。设设计配备备了MYYZ-1150型探探水钻机机。及时密闭闭废弃的的巷道，在在有积水水巷道的的密闭墙墙上留设设反流水水孔，以以便排出出采空区区积水，避避免采空空区及废废弃的巷巷道中的的积水给给矿井生生产造成成安全隐隐患。每次降大大到暴雨雨时和降降雨后，及及时观测测井下水水文条件件变化情情况，并并及时向向矿主管管安全的的领导报报告。二、防水水安全煤煤柱留设设与计算算结果1、地表表水体煤煤柱井田范围围内地表表没有水水体，矿矿井煤层层埋藏较较深地表表大部基基岩出露露，故不不涉及留留设地表表水体和和冲积层层防水煤煤柱。2、断层层煤柱井田地质质勘探未未发现

26、断断裂构造造，只有有在首采采区内进进行三维维补勘发发现二条条较大断断层为DDF2落落差015mm，DFF19落落差040mm，其它它小断层层落差均均055m。DDF2、DDF199断层均均已揭露露并证实实断层带带无水，设设计对其其仅留设设20m的构造造煤柱。其其它断层层由于落落差较小小，回采采工作面面采煤时时，机组组可直接接割顶、割割底过断断层，故故不留设设断层煤煤柱。3、井田田境界煤煤柱井田南部部边界之之外有地地方小窑窑和白杨杨沟河，井井田东部部边界之之外有呼呼图壁河河及拟建建的呼图图壁石门门子水库库。因此此，井田田东部边边界煤柱柱留设时时需考虑虑东部井井下开采采后地层层移动不不波及到到石门

27、子子水库；南部边边界煤柱柱留设时时必须留留设足够够的防水水煤柱，以以防白杨杨河向小小窑老空空区渗透透而对本本矿井造造成水患患威胁。经自治区区国土资资源厅协协调，宽宽沟煤矿矿与井田田东部1106团团煤矿的的矿界煤煤柱，为为两矿均均在各自自井田内内侧留设设50mm防水、防防火保安安煤柱。（1）井井田东部部边界煤煤柱准备拟建建的呼图图壁河石石门子水水库位于于井田东东部边界界之外5500mm8200m处，石石门子水水库与井井田东部部边界煤煤层空间间关系见见表6211。 石石门子水水库与井井田东部部边界煤煤层空间间关系表表 表表6221井田东部部边界煤煤层石门子水水库水面标高高(m)边界煤层层与水库库空

28、间位位置拐点编号号最低标高高(m)水平距离离相对高差差（m）2+5500+12447.55820697.53+8900+12447.55500357.5从井下开开采有角角度分析析，井田田东部边边界处煤层开开采时地地表石门门子水库库的水不不得通过过导水裂裂隙带进进入井下下；从保保护水库库堤坝的的角度分分析，必须考虑虑井下煤煤层开采采引起的的地表沉沉陷范围围不能波及及到石门门子水库库堤坝。一般侏罗罗系地层层基岩走走向移动动角与上上山移动动角为：=733，下山山移动角角为：=7330.6。据此此，按作作图法计计算出的的井田东东部边界界煤层开开采时，在在井田东东侧向石石门子水水库方向向地表波波的及边界

29、界范围与石石门子水水库堤坝坝之间相相隔水平平距离为为38005990m可可参见插插图6211。由上述计计算结果果可知，井井田东部部边界处处煤层开开采后，地地表沉陷陷波及边边界线与与石门子子水库还还有相当当的安全全距离，井井下开采采不会对对石门子子水库产产生影响响，亦说说明了石石门子水水库东界煤柱柱621水体不会会给井田田开采带带来威胁胁。为进进一步增增加预防防水库水水患的安安全可靠靠性，设设计在井井田东部部边界内内侧留设设50mm境界煤煤柱。（2）井井田南部部边界煤煤柱井田南部部边界煤煤柱留设设时须考考虑如下下因素：a、白杨杨沟河水水：白杨杨沟河距距本井田田南部边边界水平平距离一一般在6600

30、12000m以以上，由由地质勘勘探资料料可知，白白杨沟河河河床与与井田之之间无构构造沟通通，白杨杨沟河是是按地层层侧向缓缓慢渗透透补给矿矿井地下下水。b、浅浅部火烧烧区：地地质勘探探通过对对生产井井调查和和地面磁磁法扫描描工作，掌握了井田边界之外浅浅部煤层层火烧下下限，见表622。由表622各煤煤层火烧烧区的下下限推算算出火烧烧区边界界距本井井田南部部边界对对应煤层层的在33勘线一一带水平平距离为为4000m以上上，在东东南部水水平距离离为1550m，在在西南部部水平距距离为110000m。按按目前资资料分析析，火烧烧区及火火烧区积积水对本本矿井南南部开采采不会产产生影响响。 c、地地方小窑窑

31、采空区区积水：井田浅浅部边界界之外存存有地方方小窑开开采，其其中白石石联营煤煤矿开采采相对接接近井田田东南部部边界。该该矿采用用斜井开开拓，主主采B00、B1煤层，其其井口标标高+114322m，开开采下限限+13364mm（见表表111）。综上各方方面的因因素，设设计必须须在井田田南部边边界留设设足够的的防水煤煤柱，以以防白杨杨河向小小窑老空空区渗透透积水而而对本矿矿井造成成水患威威胁。设设计根据据采矿矿工程设设计手册册、建建筑物、水水体、铁铁路及主主要井巷巷煤柱留留设与压压煤开采采规程有有关规定定和计算算方法进进行煤柱柱留设计计算。导水裂裂隙带高高度计算算及与煤煤层层间间距的比比较因各煤层

32、层顶板基基本属于于中硬类类型，故故选择HHli=1100M/（11.6M+33.6）+5.66公式计计算各煤煤层导水水裂隙带带高度，经经计算结结果见表表623。由上表表可知，井井田内相相邻煤层层层间距距均小于于下邻层层导水裂裂隙带，因因此根据据采矿矿工程设设计手册册对多多煤层综综合防水水煤（岩岩）柱的的留设原原则，“上、下下两层煤煤的层间间距小于于下层煤煤开采后后的导水水裂隙带带高度时时，下层层煤的防防水煤柱柱应根据据采动塌塌陷角和和煤层间间井田外浅浅部煤层层火烧深深度下限限表表6222测量方法法观 测煤 层确定火烧烧深度和和标高（mm）斜 深深垂 深深下限标高高白杨沟详详查成果果物探磁法法B

33、4BB053110011-221生产井调调查B41001215944B3871815833B25399511-2201576615569本次勘查查成果物探磁法法B42B03005000140(线)2110(线)15144(线线)113900(线线)生产井调调查B21564014955B140115210-3391536614478B040222010-5581518814402煤层厚度度、煤层层层间距距与导水水裂隙带带高度表表表6223煤 层层编 号号煤层厚度度间距（mm）导水裂隙隙带高度度（m）极小极极大平均B421.4003.632.4889.30038.337B412.8554.994.

34、16646.116 3.833199.84411.222B30.9773.221.90034.2212.988388.14417.551B25.055144.5889.50079.8803.933377.91125.778B14.4449.006.68852.33516.772226.11422.118B00.8771.661.19927.222距，从上上层煤煤煤柱边界界向下推推算”。最上上层煤即即B42煤层防防水煤柱柱宽度以以经验公公式计算算如下：L=MAA=233.6(m)；式中：LL煤煤柱宽度度，m；MBB42煤层厚厚度，22.488m； A安全全系数，取取5；Kp煤的抗抗张强度度，0.

35、5MPPa； P隔水水煤柱所所承受的的水压，00.6005Mppa。根据地质质报告供供资料， ZK3301孔孔、ZKK3022及ZKK5022孔水位位标高分分别为+15110.554m、+14440.553m、+14442.116m，以以最高水水位+115100.544m作为为承压水水头基准准高度（此此值高于于白石联联营煤矿矿井口标标高+114322m；高高于3勘勘线对应应的白杨杨沟河水水位+114633m），按BB42煤层在在井田浅浅部开采采标高为为+14450mm，计算的隔水煤煤柱所承承受的水水压为00.6005MPPa。经计算BB42煤层煤煤柱为223.66m，设计取取30mm，并按上山

36、山基岩地地层移动动角733推算算下覆各各煤层边边界（防防水）煤煤柱宽度度，结果果为设计计在本井井田南部部边界内内侧留设设煤柱见见表624、图622。设设计南部部井田边边界内侧侧留设的的煤柱已已完全满满足对浅浅部老窑窑采空区区的积水水防范，加之井田外侧地方矿井留设的矿界煤柱更进一步增加了防水要求的可靠性。井 田 南 部部 边 界 防防 水 煤 柱柱 宽 度 表表表6224煤层编号号B42B41B3B2B1B0煤柱宽度度（m）303140505660（3）井井田西界界煤柱井田西部部境界煤煤柱与井井田东侧侧的矿界界煤柱留留设宽度度相同，即即在宽沟沟井田内内侧留设设50mm矿界煤煤柱。4、其它它煤柱其

37、它煤柱柱主要包包括工业业场地与与风井场场地煤柱柱、主要井井巷保护护煤柱、采区边边界煤柱柱。对井田内内工业场场地、中中央风井井、西风风井和东东风井场场地保护护煤柱留留设按II级保护护级别围围护，围围护带范范围取220m，保保护煤柱柱留设参参数暂按按表土层层移动角角50，基岩岩移动角角按南界煤柱柱622=73，=730.6（准准确数值值待实测测后确定定）计算算保护煤煤柱范围围。主要井巷巷指主、副副井筒、三三个风井井、井底底车场、大大巷、石石门及上上、下山山等，其其煤柱留留设按主主要井巷巷两侧各各留设330m保保护煤柱柱，下伏伏各煤层层按=773，=73300.6移动角角计算保保护煤柱柱范围。采区边

38、界界煤柱按按沿采区区边界两两侧各留留设100m共计计20mm煤柱为为采区隔隔离煤柱柱。三、井下下探放水水措施（一）探探放水原原则在回采（掘掘进）工工作面接接近未完完全封闭闭或封闭闭不合格格钻孔、接接近井田田浅部边边界老窑窑采空区区范围或或积水情情况不明明和可能能出水地地区时，必必须进行行先探后后掘的探探放水原原则。（二）探探放水的的步骤与与方法1、 探放水前前应注意意的事项项1）检查查排水系系统，准准备好水水沟、水水仓及排排水管路路，检查查排水泵泵及电机机使之正正常运转转并达到到设计的的最大排排水能力力。2）在探探水地点点准备堵堵水材料料，如坑坑木、麻麻袋、木木塞、木木板、黄黄泥、棉棉线、锯锯

39、、斧等等，以便便出水及及来水时时能及时时处理。3）检查查瓦斯保保证通风风，空气气中瓦斯斯含量符符合规定定要求。4）检查查巷道，保保证支护护可靠。5）检查查煤壁，发发现松软软或膨胀胀现象时时，要及及时处理理，使其其闭紧填填实，必必要时打打上木垛垛防止水水流冲垮垮煤壁。6）检查查安全退退路，保保证避灾灾路线畅畅通无阻阻。7）制定定通讯联联络方法法保证通通讯工具具性能可可靠。2、探放放水起点点矿井生产产后期采采掘工程程靠近井井田边之之前要收收集小窑窑采空区区的范围围，确定定积水线线的边界界。探水水线根据据积水区区的位置置、范围围、地质质及水文文地质条条件、采采空区和和巷道受受矿山压压力破坏坏情况等等

40、因素确确定。设设计考虑虑到浅部部地方矿矿井开采采技术管管理水平平有限，资资料的可可靠性可可能受到到影响，要要求生产产期间探探水线至至推断的的积水区区边界的的最小距距离不得得小于660m。沿沿探水线线外推660m为为警戒线线（指倾倾斜距离离）。3、小窑窑老空积积水量估估算小窑老空空积水量量估算可可采用如如下公式式：W=（KKMah）sinn式中 W小窑老老空积水水量，mm3；M采厚厚，m；a小窑窑老空走走向长度度，m；h小窑窑老空垂垂高，mm；煤层层倾角，（）；K老窑窑老空充充水系数数，一般般采空区区0.44，煤巷巷0.66，岩巷巷0.99。4、探放放水钻孔孔布置探放水钻钻孔布置置以不漏漏掉“老

41、空”保证安安全生产产而工作作量又最最小为原原则。1）探放放水钻孔孔的超前前距、帮帮距、密密度和允允许掘进进距离确确定探放水钻钻孔的超超前距、帮帮距按如如下公式式计算：a=0.5ALL式中：aa超前前距，mm；A安安全系数数255；L巷巷道跨度度（宽或或高取最最大者mm； P隔水煤煤柱所承承受的水水压，椐椐小窑位位置及工工作地点点取，MMpa；Kp煤的抗抗张强度度，MPPa；钻孔密度度，系指指到允许许掘进距距离的终终点横剖剖面处的的探水钻钻孔之间间距，按按有关规规定不小小于3mm。允许许掘进距距离为经经探水后后证实无无水害威威胁，可可以安全全掘进的的长度2）探放放水钻孔孔布置方方式由于本矿矿井探

42、放放水主要要对象是是井田浅浅部边界界之外的的小窑及及老空区区，主要要方向为为煤层的的上山方方向，故故探放水水钻孔布布置方式式在巷道道前方呈呈扇形布布置。3）孔口口安全装装置孔口安全全装置主主要由孔孔口管、泄泄水测压压三通、孔孔口水门门和钻杆杆逆止阀阀等组成成，具体体施工程程序如下下：开孔冲冲孔下套管管固定孔孔口管安装水水压表、水水门、三三通等打防喷喷立柱固定防防喷板和和逆止闸闸固定盘盘架钻。孔径422mm、54mmm均可可，一般般不超过过60mmm。（三）探探放水设设备选择择根据探放放水钻孔孔的超前前距、帮帮距和允允许掘进进距离，设设计选择择MYZZ-1000型探探水钻机机，用用于巷道道掘进、

43、采采煤工作作面等需需要超前前探放水水的需要要。四、地表表水防治治措施矿井工业业场地东东部4kkm之外外为呼图图壁河，南南侧2kkm处有有白杨沟沟河，均均为常年年性河流流。受高高山山体体阻隔，不不致对场场区造成成洪水危危害；场场址北距距宽沟22km，该沟为为季节性性沟谷，谷谷底标高高较工业业场地低低901100m，且且处于下下游，为为场区排排水提供供了有利利条件。据据现场调调查，对对工业场场地颇具具威胁的的主要是是来自上上游山洪洪和两侧侧山坡下下泻雨水水和融雪雪。由于工业业场地系系改造自自然地形形，挖山山填沟而而成，势势必将北北部自然然山洪拦拦腰截断断。为此此矿方已已在场区区中部沿沿原冲沟沟走向

44、敷敷设了直直径为11m的泄泄洪砼涵涵管。设设计参照照中国科科学院新新疆生态态与地理理研究所所为该矿矿编制的的环境境影响报报告书中中山谷上上游2.2kmm2汇水面面积，按按天山北北坡区经经验公式式推算，求求得百年年一遇设设计流量量为3.35mm3/s，据据此验算算，可满满足泄洪洪要求，同同时矿方方反映220055年暴雨雨季节，=1m涵管内水位仅有1/3，与设计推算=0.7m亦较吻合。为稳妥起见，设计要求在场区北端结合风井、火药库公路施工，选择适当位置修筑集水池，设置检查孔和钢制铁篦，确保上游山洪沿泄洪涵管顺畅排至场外，引入宽沟。为确保场场区安全全，设计计拟采用用场地四四周临山山坡一侧侧修筑截截洪

45、渠，场场内路旁旁，挡墙墙上下砌砌设排水水明沟（局局部加盖盖板）有有计划地地组织场场内外洪洪、雨、雪雪水引至至天然水水系或排排入宽沟沟。设计计矿井地地面工业业场地截截洪沟118000m，规规格为66006000mm浆浆砌片石石。另设设石砌护护堤27700mm3，石砌砌护坡1187000m33。第三节 井下下防治水水安全设设施一、排水水设施1、排水水设施设设计依据据井下中央央水泵房房设在+12555m水平平井底车车场， 排水管管路沿主主斜井井井筒敷设设至地面面沉淀池池。主斜斜井井口口标高+14551.44m，井底车车场标高高+12255mm，主斜斜井总长长7311m，井口到到沉淀池池高500m，正

46、正常涌水水量10043mm3/h，最最大涌水水量14471mm3/h。2、排水水系统方方案选择择根据矿井井深度、开开拓方式式和涌水水量的大大小，采采用在井井底车场场内设置置水仓、主主排水泵泵房，利利用排水水设施将将井下涌涌水经管管子道、主主斜井井井筒排至至地面矿矿井水处处理站的的直接排排水系统统。3、主要要水仓的的主、副副水仓布布置及容容量在井底车车场设有有主、副副水仓，水水仓入口口与轨道道石门道道相通，水水仓总长长度为7797mm，净断断面积110.666m2，总容容积85500mm3，其中中，主仓仓容量为为55000m33，副仓仓容量为为30000m33，矿井井一水平平涌水量量为10043mm3/h，矿矿井8hh水量总总