XX煤炭公司防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃及年度計(jì)劃
準(zhǔn)格爾旗公溝煤炭有限責(zé)任公司煤礦
防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃
及年度計(jì)劃
總 工：李錦明
礦 長(zhǎng)：呂志金
編 制：張鵬程
準(zhǔn)格爾旗公溝煤炭有限責(zé)任公司
二○一二年五月
目 錄
前 言…………………………………………………………………………1第一章 井田概況及開發(fā)現(xiàn)狀………………………………………………2 第一節(jié) 井田地理概況…………………………………………………6 第二節(jié) 井 田 開 發(fā) 現(xiàn) 狀…………………………………………………7
第二章 礦井水文地質(zhì)的基 本情況……………………………… ………33
第一節(jié) 礦 井 水 文 地 質(zhì)概況…………………………………… ……33
第二節(jié) 井 下 排 水 系統(tǒng)…………………………………………………37
第三章 礦井主要水害 …………………………………………………39 第一節(jié) 礦井充水因素分析…………………………………………………39
第二節(jié) 礦井主要水害類型…………………………………………………41
第四章 礦井主要水害及治理方案…………………………………………41
第一節(jié) 礦井發(fā)生突水的原因分析…………………………………………41第二節(jié) 礦井水防治的整體規(guī)劃 ………………………………………42
第三節(jié) 井下水害治理方案 ……………………………………… ……46
第五章 實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期效果………………………………………………50
第一節(jié) 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃………………………………………………………50
第二節(jié) 項(xiàng)目實(shí)施后的預(yù)期效果 …………………………………… 56
前 言
礦井水災(zāi)是煤礦常見的一種災(zāi)害。隨著煤礦企業(yè)重組整合工作進(jìn)一步深入，礦井水害成為繼瓦斯事故后影響煤礦安全生產(chǎn)的第二主要災(zāi)害。
為了貫徹落實(shí)好《煤礦安全規(guī)程》、《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》、國(guó)家安監(jiān)總局的《煤礦防治水規(guī)定》和省政府的相關(guān)規(guī)定，杜絕水害事故的發(fā)生，保障從業(yè)人員生命及財(cái)產(chǎn)的安全，結(jié)合我礦的水文地質(zhì)情況實(shí)際，堅(jiān)持“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的方針，按照當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)、局部與整體、地面與井下、防治與利用相結(jié)合的原則，根據(jù)不同的水文地質(zhì)條件，落實(shí)“探、防、堵、疏、排、截”等相應(yīng)的措施。因此編制防治水中長(zhǎng)期規(guī)劃是非常必要。
同時(shí)要在整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)輕重緩急，抓好防治水工作，要嚴(yán)格檢查，堵塞漏洞，防患于未然，確保整個(gè)防治水工作按計(jì)劃有條不紊地進(jìn)行，使防治水規(guī)劃落到實(shí)處，水害得到有效防治。
第一章 井田概況及開發(fā)現(xiàn)狀
第一節(jié) 井田地理概況
一、交通位置
內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗公溝煤炭有限責(zé)任公司煤礦位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，行政區(qū)劃屬準(zhǔn)格爾旗準(zhǔn)格爾召鄉(xiāng)，具體位于四道柳川以西、公溝以北一帶。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)110°16′14″～110°19′44″，北緯39°40′00″～39°41′14″。
礦井工業(yè)場(chǎng)地西距包府公路20km，其間有公路相通，到達(dá)包府公路后，向北10km可到達(dá)鄂爾多斯市東勝區(qū)，向南可至陜西省大柳塔鎮(zhèn)及府谷縣。此外，從礦井工業(yè)場(chǎng)地向北25km經(jīng)神公公路可與109國(guó)道相接，再經(jīng)109國(guó)道向西9km到達(dá)東勝區(qū)，向東可到達(dá)準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)。綜上所述，交通十分便利。
交通位置詳見圖1-1-1。
二、地形、地勢(shì)及河流
公溝井田位于鄂爾多斯高原的中部，井田內(nèi)地形總體呈西高東低，最高點(diǎn)海拔標(biāo)高為1325m，最大地形標(biāo)高差為111m，一般地形標(biāo)高在1370～1410m之間，相對(duì)高差為40m左右。
屬典型的高原侵蝕性丘陵地貌特征，地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫交錯(cuò)，基巖出露廣泛，植被稀少。
區(qū)內(nèi)最大的水系為勃牛川，勃牛川呈北西—南東向，旱季一般無水或有小溪流，在豐雨季節(jié)，一般可形成洪流。公溝、賈明溝及哈拉慶溝均為次一級(jí)溝谷，賈明溝、公溝呈近東西向分布，哈拉慶溝呈北東向延伸。位于本區(qū)中部呈東西向分布的高地為區(qū)內(nèi)一小型天然分水嶺，大氣降水經(jīng)北西向沖溝流入賈明溝、哈拉慶溝后匯入勃牛川，而在其南側(cè)的大氣降水則經(jīng)南東向沖溝流入公溝后匯入勃牛川。這些次一級(jí)溝谷均為間歇性流水，在旱季均干涸 ，僅在雨季可形成短暫的溪流或洪流。
三、氣象與地震
礦區(qū)屬半干旱半沙漠、的高原大陸性氣候，日照豐富，風(fēng)沙較大，無霜期短，具有冬季漫長(zhǎng)寒冷，夏季炎熱短暫的特點(diǎn)。
據(jù)鄂爾多斯市氣象局提供的資料統(tǒng)計(jì)：準(zhǔn)格爾旗最高氣溫38.3°C(1961年6月1日)，最低氣溫-30.9°C(1971年1月20日)。年降水量277.7mm(1980年)～544.1mm(1989年)。平均401.6mm;年蒸發(fā)量平均為2108.7mm。年蒸發(fā)量大于年平均降水量的5～6倍。區(qū)內(nèi)最大風(fēng)速為20m/s，一般平均風(fēng)速為2.3～4.5m/s，最大凍土深度1.50～1.74m。
據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，相當(dāng)于原地震基本烈度Ⅶ度區(qū)。
四、井田開發(fā)情況及鄰近礦井概況
(一)公溝煤礦
公溝煤礦在原公溝扶貧煤礦基礎(chǔ)上，于2002年7月改造建成，到2004年年底一期井下生產(chǎn)系統(tǒng)基本完成，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300kt/a。其主斜井口坐標(biāo)：x=4393691.281，y=37440855.641，副斜井口坐標(biāo)：x=4393691.275，y=37440829.519，掘進(jìn)方位角均為0°，坡角4°，掘進(jìn)深度130m?，F(xiàn)采4號(hào)煤層，采用人工炮采，房柱工藝。原公溝扶貧煤礦已基本采空，具備適應(yīng)小規(guī)模生產(chǎn)的工業(yè)廣場(chǎng)，電線電路為雙回路35kV線路。原礦井在采掘過程中，未發(fā)現(xiàn)涌水、突水、冒頂、鼓底、瓦斯危害等現(xiàn)象，水文地質(zhì)及開采技術(shù)條件屬簡(jiǎn)單類型。
(二)賈明溝煤礦、公溝敖家溝煤礦
井田北鄰賈明溝煤礦，與井田西北邊界重合，賈明溝煤礦現(xiàn)已開采投產(chǎn)，掘進(jìn)方向?yàn)楸蔽飨?，掘進(jìn)深度為300～500m，年生產(chǎn)能力為150kt;南鄰公溝敖家溝煤礦，向南東方向開采，現(xiàn)為投產(chǎn)掘進(jìn)階段，掘進(jìn)深度100m左右，年生產(chǎn)能力為150kt。以上兩個(gè)煤礦，均與本區(qū)煤礦采掘同一煤層。采用人工炮采，四輪車運(yùn)輸，電燈照明。在開采過程中，未發(fā)現(xiàn)頂板垮塌，采面突水、涌水、鼓底等現(xiàn)象，也未發(fā)生瓦斯爆炸等事故，水文地質(zhì)條件及開采技術(shù)條件均屬簡(jiǎn)單型。
五、煤炭運(yùn)銷情況
(一)市場(chǎng)供需情況
我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，據(jù)1999年第三次煤炭資源預(yù)測(cè)，資源總量為5.5萬億噸，其中已探明儲(chǔ)量1萬億噸，排在美國(guó)、俄羅斯之后，居世界第三位。目前保有儲(chǔ)量10334億噸，其中已利用3469億噸，尚未利用6565億噸。在尚未利用儲(chǔ)量中，精查618億噸，詳查1087億噸，普查1524億噸，找煤3336億噸。
煤炭資源分布不平衡，主要集中在山西、陜西及內(nèi)蒙古西部，占全國(guó)總儲(chǔ)量的64%，新疆、甘肅、青海占14%，云南、四川、貴州、重慶占9%，其余占13%。尚未利用儲(chǔ)量中，由于地質(zhì)勘探程度不夠，精查儲(chǔ)量不足10%，多數(shù)為找煤、普查及詳查儲(chǔ)量。
2004年在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)拉動(dòng)下，原煤產(chǎn)量大幅增加，全年煤炭產(chǎn)量為19.56億噸，比2003年全年16.67億噸的產(chǎn)量超出2.28億t。其中國(guó)有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)煤9.22億噸，同比增加1.08億噸;國(guó)有地方煤礦產(chǎn)煤3.15億噸，同比增加0.35億噸;鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)煤7.19億噸，同比增加0.85億噸。
伴隨著國(guó)家賬政政策由積極向穩(wěn)健的轉(zhuǎn)變，煤炭需求量增加將有所下降，但總量仍保持在較高水平。預(yù)計(jì)2005年全國(guó)電務(wù)、冶金、化工、建材和其它行業(yè)煤炭消費(fèi)需求將分別增加1.2、0.3、0.05、0.2、0.3億噸。在煤炭進(jìn)出口總量維持2004年水平的基礎(chǔ)上，2005年國(guó)內(nèi)煤炭消費(fèi)需求將增加2.1億噸。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)電煤市場(chǎng)占65%以上，公溝煤礦各號(hào)煤為屬特低～低中灰分、特低硫～低硫、特低～低磷煤的不粘煤，是很好的動(dòng)力用煤，具有廣闊的市場(chǎng)。
(二)煤炭流向及運(yùn)輸情況
公溝礦井位于東勝煤田四道柳勘查區(qū)，東勝煤田已探明儲(chǔ)量為926億噸。公溝煤礦，作為內(nèi)蒙古匯能煤電集團(tuán)有限公司重點(diǎn)投資的大型礦井，其產(chǎn)品煤主要供給本集團(tuán)電廠、達(dá)拉特電廠、托克托電廠及包頭市的用戶，少量產(chǎn)品煤就地銷售。由于目前煤炭市場(chǎng)為賣方市場(chǎng)，本礦井現(xiàn)產(chǎn)原煤均為現(xiàn)金交易，供不應(yīng)求，所簽訂的供貨合同占礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力份額較少，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，礦方應(yīng)與有穩(wěn)定供貨關(guān)系的大用戶簽訂合同，確保長(zhǎng)期銷路。
本區(qū)煤的灰分以低灰為主，通過對(duì)本區(qū)煤的各項(xiàng)化驗(yàn)指標(biāo)及測(cè)試結(jié)果分析，煤質(zhì)尚佳，為不粘煤，有害成分均不高，為高揮發(fā)分、中高發(fā)熱量、高機(jī)械強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、粘結(jié)性差的不粘煤，為良好的動(dòng)力用煤，可供當(dāng)?shù)丶爸苓叴笮桶l(fā)電廠。
原煤按+80mm、80～30mm、-30mm分級(jí)。-30mm產(chǎn)品直接供周邊電廠，作為電廠的原料煤;+80mm、80～30mm原煤經(jīng)人工揀矸后，可供當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)民用和其它工業(yè)用煤。預(yù)計(jì)本礦井投產(chǎn)后，具有良好的市場(chǎng)前景。
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)電力供應(yīng)形勢(shì)及自治區(qū)發(fā)展能源戰(zhàn)略安排，不存在產(chǎn)品滯銷或供大于求的問題，市場(chǎng)前景看好。
各主要可采煤層平均灰分在3.75～18.83%左右，全硫0.12～0.48%，屬屬特低～低中灰分、特低硫～低硫、特低～低磷不粘煤，因此是區(qū)內(nèi)外各大電廠良好的動(dòng)力用煤。本礦建成后市場(chǎng)定位主要為熔點(diǎn)較高、利于燃燒后排灰的動(dòng)力煤。因此可單獨(dú)供應(yīng)電廠。
六、電源、水源情況
(一)電源情況
距礦井工業(yè)場(chǎng)地2km處建公溝35kV 變電所(兩臺(tái)20000kVA變壓器)。由公溝35kV 變電所引兩回電源線路作為公溝礦井的電源。當(dāng)任一回路故障停電時(shí)，另一回路能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。該變電所由供電部門設(shè)計(jì)并承建。
鄂爾多斯電業(yè)局在礦井工業(yè)場(chǎng)地北方向約15km處已建神山110kV變電站一座;在礦井工業(yè)場(chǎng)地西方向約15km處已建納林塔110kV變電站一座。從這兩座變電站各引一回35kV電源，作為公溝35kV變電所的的兩個(gè)電源。電源可靠。35kV電源線路導(dǎo)線：LGJ-240。
(二)水源情況
礦區(qū)位于“東勝梁”分水嶺南側(cè)，束會(huì)川以東，公溝以北，四道柳川由北向南貫穿本礦區(qū)東部。本礦供水水源取用束會(huì)川煤電煤化工供水水源，采用管道輸送的方式取水，日供水量為1200m3/h，現(xiàn)已建成并投入使用。
七、主要建筑材料供應(yīng)情況
礦井所需鋼材、木材、水泥、各種設(shè)備市場(chǎng)上能夠滿足建設(shè)需求;磚、石、砂及石灰等本地可滿足需求。
第二節(jié) 礦區(qū)總體規(guī)劃及開發(fā)現(xiàn)狀
一、井田開拓開采
(一)井田境界
公溝煤礦井田地理座標(biāo)為：
東經(jīng)：110°16′14″～110°19′44″
北緯：39°40′00″～39°41′14″
根據(jù)證號(hào)為1500000530767的采礦許可證，礦區(qū)范圍由15個(gè)拐點(diǎn)圈定，其拐點(diǎn)直角坐標(biāo)見表1-3-1。
礦區(qū)南北最長(zhǎng)處2.3km，東西最寬處5.0km，礦區(qū)面積9.3198km2。
井田內(nèi)無其它煤礦開采，相鄰井田生產(chǎn)建設(shè)情況詳見第一章第一節(jié)，據(jù)調(diào)查井田周邊無古窯。
(二)儲(chǔ)量
1、礦井資源儲(chǔ)量
礦井資源量計(jì)算以批準(zhǔn)的《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田公溝煤礦補(bǔ)充勘察報(bào)告》為依據(jù)。
根據(jù)業(yè)主委托要求和補(bǔ)充勘察報(bào)告提供的資料及該礦采礦許可證，參與資源量估算的煤層為井田內(nèi)的2、3、4-1、4、5-1、5-2、5號(hào)可采煤層。
本區(qū)煤質(zhì)牌號(hào)為長(zhǎng)焰煤、不粘煤。按照現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算儲(chǔ)量的工業(yè)指標(biāo)：能利用儲(chǔ)量最低可采厚度0.8m，最高可采灰分不大于40%，最高可采硫分不大于3%，最低發(fā)熱量不小于17.00MJ/kg。
根據(jù)補(bǔ)充勘查報(bào)告，礦井煤炭總資源儲(chǔ)量為117.39Mt。其中2號(hào)煤層7.30Mt，3號(hào)煤儲(chǔ)量為8.24Mt，4-1號(hào)煤儲(chǔ)量為11.73Mt，4號(hào)煤儲(chǔ)量為36.98Mt，5-1號(hào)煤儲(chǔ)量為15.25Mt，5-2號(hào)煤儲(chǔ)量為13.05Mt，5號(hào)煤儲(chǔ)量為24.84Mt。
扣除井田內(nèi)火區(qū)煤炭燃燒損失資源儲(chǔ)量：3號(hào)煤損失儲(chǔ)量為0.1664Mt，4-1號(hào)煤損失儲(chǔ)量為0.0707Mt。333儲(chǔ)量按20%折減。
經(jīng)計(jì)算，井田內(nèi)煤炭工業(yè)資源/儲(chǔ)量為100.069Mt。其中2號(hào)煤5.84Mt，3號(hào)煤儲(chǔ)量為6.426Mt，4-1號(hào)煤儲(chǔ)量為9.617Mt，4號(hào)煤儲(chǔ)量為32.164Mt， 5-1號(hào)煤儲(chǔ)量為12.664Mt，5-2號(hào)煤儲(chǔ)量為11.618Mt，5號(hào)煤儲(chǔ)量為21.74Mt。
礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量見表1-3-2。
2、礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量
(1)礦井的設(shè)計(jì)儲(chǔ)量
礦井為改擴(kuò)建礦井，井筒及部分大巷(4號(hào)煤層)利用原有，由于井田內(nèi)2、3號(hào)煤層被煤層露頭切割比較嚴(yán)重，布置長(zhǎng)壁工作面較為困難，因此設(shè)計(jì)2、3號(hào)煤層采用殘采。在+1330m水平回采工作面形成前，先期開采2、3號(hào)煤。
(2)礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量
礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量按下式計(jì)算：
ZK=(ZS-P)·C
式中：
ZK――礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt;
ZS――礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量，Mt;
P――開采煤柱損失，Mt;
C――采區(qū)回采率;
礦井留設(shè)的開采保護(hù)煤柱包括：礦井工業(yè)場(chǎng)地、開拓大巷、采區(qū)巷道及采空區(qū)、火燒區(qū)等安全煤柱。主要巷道間煤柱按30m寬留設(shè)，新掘進(jìn)巷道及原有巷道兩側(cè)煤柱均按30m寬留設(shè)。由于原公溝煤礦采用房柱式采煤方法，經(jīng)實(shí)地調(diào)查，采空區(qū)未發(fā)現(xiàn)大面積冒頂，采空區(qū)煤柱按30m寬留設(shè)?；馃齾^(qū)按照內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭科學(xué)研究所編制的滅火專項(xiàng)初步設(shè)計(jì)圈定的范圍，在其邊線外留設(shè)50m煤柱。
礦井工業(yè)場(chǎng)地及井筒保護(hù)煤柱是在其邊線外留出保護(hù)等級(jí)圍護(hù)帶寬度，然后按照各巖層的移動(dòng)角計(jì)算出各巖層的水平移動(dòng)長(zhǎng)度，所有巖層水平移動(dòng)長(zhǎng)度之和即為圍護(hù)帶外煤柱的寬度。
(三)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限
礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.20Mt/a，其服務(wù)年限按下式計(jì)算：
T=Z/A·K
式中：
T——服務(wù)年限，a;
Z——設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，Mt;
A——設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，Mt/a;
K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，取1.4。
礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限為：
T=72.017/(1.4×1.2)=42.9a。
(四)井田開拓方式
公溝煤礦井田基本呈長(zhǎng)方型，礦井開拓布置依據(jù)煤層賦存條件，并考慮兼顧開采全井田的各個(gè)煤層，應(yīng)盡可能減少井巷開拓工程量保證礦井合理開采和安全生產(chǎn);本設(shè)計(jì)工程性質(zhì)為改擴(kuò)建，故考慮了現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地和井筒開拓布置的現(xiàn)狀。綜合考慮上述兩個(gè)基本條件，另外根據(jù)設(shè)計(jì)委托書要求利用現(xiàn)有場(chǎng)地和相關(guān)設(shè)施，特別是現(xiàn)有場(chǎng)地位于井田中部偏南，工業(yè)場(chǎng)地位于山谷無煤區(qū)，場(chǎng)地占有保安煤柱少，開拓布置兼顧東西兩翼較為合理，故設(shè)計(jì)仍選用現(xiàn)有工業(yè)場(chǎng)地并加以改造。
設(shè)計(jì)從表土層厚度、煤層埋藏深度、煤層產(chǎn)狀以及井田水文地質(zhì)條件等方面分析，井田適合于斜井開拓方式。結(jié)合礦井井型、煤層賦存條件、井筒提升設(shè)備、井下開拓布置和回采面裝備水平及礦方意見等因素，考慮了如下開拓方案：
利用礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)原有主副斜井，并新開鑿一個(gè)副斜井;在井田北部煤層露頭附近新開鑿一個(gè)回風(fēng)斜井(一采區(qū)回風(fēng)斜井)，開采4號(hào)煤層后期時(shí)在井田東部公1和公2鉆孔中間新開鑿一個(gè)回風(fēng)斜井(二采區(qū)回風(fēng)斜井)。
根據(jù)各煤層的間距、主要可采煤層的賦存特征和主副斜井落底點(diǎn)的層位，設(shè)計(jì)以+1330m水平開采全井田的4號(hào)煤層，以+1290m水平開采全井田的5-1、5-2、5號(hào)煤層。
由于2、3、4-1號(hào)的煤層被地面沖溝切割嚴(yán)重，布置長(zhǎng)壁工作面困難，設(shè)計(jì)要求對(duì)上述煤層采用殘采，先行開采，并要求在+1330m水平(4號(hào)煤)回采工作面形成前，先期開采完畢;根據(jù)業(yè)主提供的情況設(shè)計(jì)，了解到4號(hào)煤上覆的2、3、4-1號(hào)煤層現(xiàn)已基本開采完畢。
+1330m水平共設(shè)四組大巷，即膠帶運(yùn)輸大巷、一副輔助運(yùn)輸大巷(改造原有巷道)、二副輔助運(yùn)輸大巷;一采區(qū)膠帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸、回風(fēng)大巷;二采區(qū)膠帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸、回風(fēng)大巷;二采區(qū)空、重車道及回風(fēng)巷。
每組大巷中的巷道均相互平行，均沿4號(hào)煤層布置。其中膠帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸大巷沿煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿煤層頂板布置。
+1290m與+1330m水平采用直接延深井筒的方式。主斜井落底于4號(hào)煤后以15°傾角向下延深至5號(hào)煤層;以4°傾角直接延深二副斜井至5號(hào)煤層;以25°傾角直接延深一采區(qū)回風(fēng)斜井。后期在井田北部布置一個(gè)回風(fēng)斜井。同時(shí)關(guān)閉一副斜井。
主、副斜井井筒落底后向北掘進(jìn)集中膠帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸大巷至井田北部邊界，沿東西向布置5號(hào)煤膠帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸和回風(fēng)下山。在井田中部沿南北向布置5號(hào)煤膠帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸和回風(fēng)大巷并與三條下山溝通，形成5號(hào)煤完整的運(yùn)輸、通風(fēng)、排水系統(tǒng)。
每組大巷的巷道相互平行，均沿5號(hào)煤層布置。其中膠帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸巷沿煤層底板布置，回風(fēng)巷沿煤層頂板布置。
礦井大巷主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)。大巷輔助運(yùn)輸采用防爆無軌膠輪車運(yùn)輸，液壓支架租賃神東公司液壓支架車運(yùn)輸。
礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)，主斜井、副斜井進(jìn)風(fēng)，一(二)采區(qū)回風(fēng)斜井回風(fēng)。礦井通風(fēng)方式為機(jī)械抽出式。
全井田5號(hào)煤分為二個(gè)采區(qū)，各采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁或傾斜長(zhǎng)壁開采。
根據(jù)推薦的井田開拓方案，全井田以+1330m和+1290m兩個(gè)水平開采。+1330m水平開采4號(hào)煤層，+1290m水平開采5-1、5-2、5號(hào)煤層。依據(jù)水平大巷布置，主、副提升井落底點(diǎn)位置，結(jié)合井田內(nèi)保安煤柱的留設(shè)情況，設(shè)計(jì)將+1330m水平劃分為二個(gè)采區(qū)。礦井先開4號(hào)煤二采區(qū)。采區(qū)接替順序?yàn)椋?號(hào)煤二采區(qū)→4號(hào)煤一采區(qū)。
設(shè)計(jì)將+1290m水平(5號(hào)煤層)劃分為二個(gè)采區(qū)。先采5號(hào)煤一采區(qū)。采區(qū)接替順序?yàn)椋?號(hào)煤一采區(qū)→5號(hào)煤二采區(qū)。
(五)井筒
根據(jù)推薦的井田開拓方案，礦井移交生產(chǎn)及達(dá)產(chǎn)時(shí)，共布置主斜井、一副斜井、二副斜井、一采區(qū)回風(fēng)斜井四個(gè)井筒，后期布置二采區(qū)回風(fēng)斜井井筒。各井筒用途分述如下：
主斜井：凈寬3.40m，傾角4°，斜長(zhǎng)130.0m，凈斷面9.98m2。井筒內(nèi)裝備一條帶寬1.2m的帶式輸送機(jī)，擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井。動(dòng)力、信號(hào)電纜和灑水管路沿該井筒敷設(shè)。
一副斜井：凈寬3.40m，傾角4°，斜長(zhǎng)130.0m，凈斷面9.98m2。敷設(shè)灑水管，擔(dān)負(fù)全礦井的輔助提升任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。
二副斜井：凈寬4.50m，傾角4°，斜長(zhǎng)164.3m，凈斷面14.70m2。敷設(shè)灑水管，擔(dān)負(fù)液壓支架下放任務(wù)，兼做進(jìn)風(fēng)井和安全出口。
一采區(qū)回風(fēng)斜井：凈寬3.40m，傾角25°，斜長(zhǎng)121.5m，凈斷面8.28m2。擔(dān)負(fù)一采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。排水和壓風(fēng)管路沿該井筒敷設(shè)。
二采區(qū)回風(fēng)斜井：凈寬3.40m，傾角30°，斜長(zhǎng)104.0m，凈斷面8.28m2。擔(dān)負(fù)二采區(qū)的回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。
礦井各井筒特征見表1-3-5。
各井筒平面布置見圖1-3-1、1-3-2、1-3-3、1-3-4。
(六)井底硐室
根據(jù)生產(chǎn)和安全需要，在井下設(shè)有主變電所、采區(qū)變電所、主排水泵房、管子道、水倉、井下消防材料庫。
主變電所設(shè)置在井底膠帶運(yùn)輸大巷和一副輔運(yùn)大巷之間，主排水泵房設(shè)置在回風(fēng)斜井井底附近。根據(jù)主排水泵房位置，設(shè)計(jì)將水倉布置在二副輔助運(yùn)輸大巷北側(cè)。井下涌水由回風(fēng)斜井排出。主、副水倉平行布置，長(zhǎng)度100m，有效容積300m3。
主變電所、主排水泵房、井底水倉、井下消防材料庫采用素混凝土砌碹支護(hù)。
(七)采區(qū)布置及主要設(shè)備
1、采煤方法
4號(hào)煤層厚度0.95～5.20m，平均3.06m，傾角1°左右，為全區(qū)穩(wěn)定可采的近水平厚煤層。局部含夾石1層，屬簡(jiǎn)單～較簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。頂板巖性為灰色細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖，底板為灰～深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、細(xì)砂巖。適合于綜合機(jī)械化開采。
5號(hào)煤層厚度1.40～3.80m，平均2.20m，其頂板巖性為灰色泥巖、灰白色砂泥巖，底板為灰色砂質(zhì)泥巖、灰白色細(xì)砂巖。為穩(wěn)定煤層。
根據(jù)4、5號(hào)煤層的賦存狀況和井田開拓特征，結(jié)合礦井設(shè)計(jì)規(guī)模，確定礦井4、5、5-1、5-2號(hào)煤層均采用長(zhǎng)壁綜采一次采全高的采煤方法，頂板采用下行全部垮落法管理。
2、采煤工作面主要設(shè)備
礦井以一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)、一個(gè)綜采工作面保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。在此前提下，結(jié)合工作面采高、4號(hào)煤層的煤質(zhì)特征對(duì)工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤方式進(jìn)行確定和設(shè)備選型。
工作面采煤設(shè)備：選用MGTY300/700-1.1D型無鏈雙滾筒采煤機(jī)，最大采高3.5m，截深0.6m，電機(jī)功率700kW。
工作面運(yùn)煤設(shè)備：采煤運(yùn)輸設(shè)備選用與采煤機(jī)配套的SGZ764/630型可彎曲刮板輸送機(jī)，鋪設(shè)長(zhǎng)度180m，運(yùn)輸能力800t/h，電機(jī)功率2×315kW。
根據(jù)工作面運(yùn)煤設(shè)備的運(yùn)輸能力，回采工作面膠帶順槽運(yùn)煤設(shè)備選用SSJ1000/2×200kW型可伸縮膠帶輸送機(jī)，鋪設(shè)長(zhǎng)度1300m，運(yùn)輸能力1200t/h，電功功率2×200kW。
破碎機(jī)選用PCM 110型顎式破碎機(jī)，破碎能力1000t/h，電機(jī)功率110kW。
轉(zhuǎn)載機(jī)選用SZZ764/160型刮板轉(zhuǎn)載機(jī)，輸送能力1200t/h，電機(jī)功率160kW。
回采工作面主要設(shè)備配備詳見表1-3-6。
3、掘進(jìn)工作面主要設(shè)備
根據(jù)采煤工作面年推進(jìn)度，本著以保證礦井正常生產(chǎn)時(shí)合理的采掘關(guān)系為原則，礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，共布置兩個(gè)煤巷綜掘工作面。
掘進(jìn)工作面主要設(shè)備配備見表1-3-7。
4、采區(qū)布置
根據(jù)礦井開拓部署，結(jié)合礦井規(guī)模和采煤工作面裝備水平，礦井移交生產(chǎn)和達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，共布置一采區(qū)一個(gè)生產(chǎn)采區(qū)。一采區(qū)位于1號(hào)鉆孔以西，采區(qū)內(nèi)4號(hào)煤層賦存穩(wěn)定，儲(chǔ)量可靠，地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，對(duì)礦井及早達(dá)產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)均十分有利。一采區(qū)南北走向長(zhǎng)1.77～2.51km，東西傾斜寬1.41～2.25m，面積5.08km2，4號(hào)煤層可采儲(chǔ)量15.5Mt，采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按1.2Mt/a考慮，可服務(wù)9.3a。
采區(qū)內(nèi)設(shè)輔助運(yùn)輸大巷、膠帶運(yùn)輸大巷及回風(fēng)大巷，均相互平行，其間距均為30m。膠帶運(yùn)輸大巷、輔助運(yùn)輸大巷沿4號(hào)煤層底板布置，回風(fēng)大巷沿4號(hào)煤層頂板布置。采區(qū)采用單翼布置工作面，傾向長(zhǎng)壁開采。在大巷的西側(cè)布置回采工作面。回采工作面膠帶、輔運(yùn)順槽均沿4號(hào)煤層底板布置，膠帶順槽(兼進(jìn)風(fēng))直接與膠帶運(yùn)輸大巷相接，并通過順槽聯(lián)絡(luò)巷與輔助運(yùn)輸大巷溝通;輔運(yùn)順槽(兼回風(fēng))直接與回風(fēng)大巷相連，并通過順槽聯(lián)絡(luò)巷與輔助運(yùn)輸大巷相接，形成回采工作面完善的運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供電及井下消防灑水系統(tǒng)。
回采方式為采區(qū)內(nèi)采用前進(jìn)式開采，工作面采用后退式開采，相鄰工作面依次順序開采。
首采區(qū)巷道布置詳見圖1-3-5。
(1)采煤工作面采高
井田內(nèi)4號(hào)煤層平均厚度3.06m，依據(jù)4號(hào)煤層厚度，設(shè)計(jì)確定采煤機(jī)割煤高度3.06m。
(2)采煤工作面長(zhǎng)度
礦井首采區(qū)為一采區(qū)，依據(jù)首采區(qū)煤層賦存特征和礦井設(shè)計(jì)規(guī)模，參照《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，綜合確定綜采工作面長(zhǎng)度為180m。
(3)采煤工作面年推進(jìn)度
采煤工作面采煤機(jī)截深為0.6m，設(shè)計(jì)采工作面每個(gè)循環(huán)進(jìn)兩刀，循環(huán)進(jìn)度為1.2m，日循環(huán)次數(shù)為5次，則日循環(huán)進(jìn)度為1.2×5=6.0m。
采煤工作面年推進(jìn)度按下式計(jì)算：
年推進(jìn)度=日循環(huán)進(jìn)度×年工作日×循環(huán)率
采煤工作面年推進(jìn)度=6.0×330×0.85=1683(m)
5、礦井生產(chǎn)能力計(jì)算
(1)采煤工作面生產(chǎn)能力計(jì)算
采煤工作面生產(chǎn)能力按下式計(jì)算：
A采=M·l·L·r·C
式中：
A采——采煤工作面年產(chǎn)量，t/a;
M——采煤工作面機(jī)采高度，M=3.06m;
l——采煤工作面長(zhǎng)度，l=180m;
L——采煤工作面年推進(jìn)度，L=1683m;
r——煤的容重，r=1.33t/m3;
C——采煤工作面機(jī)采回采率，取0.95;
則A采=3.06×180×1683×1.33×0.95
=1171260(t/a)
=1171.3(kt/a)
(2)掘進(jìn)工作面掘進(jìn)煤量計(jì)算
礦井移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，井下共裝備兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)斷面平均14.2m2，掘進(jìn)工作面年總推進(jìn)度為4000m，則掘進(jìn)工作面掘進(jìn)煤量計(jì)算如下：
A掘=4000×14.2×1.33=75544t/a=75.5kt/a
(3)礦井生產(chǎn)能力計(jì)算
A礦=A采+A掘=1171.3+75.5=1246.8kt/a=1.25Mt/a
可滿足礦井1.20Mt/a設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的要求。
6、采區(qū)煤炭運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸、通風(fēng)及排水系統(tǒng)
(1)運(yùn)煤系統(tǒng)
采煤工作面(可彎曲刮板輸送機(jī))→膠帶順槽(可伸縮膠帶輸送機(jī))→膠帶運(yùn)輸大巷(強(qiáng)力帶式輸送機(jī))→主斜井(強(qiáng)力帶式輸送機(jī))→地面。
(2)材料設(shè)備等輔助運(yùn)輸系統(tǒng)
地面材料設(shè)備→一、二副斜井(防爆無軌膠輪車)→一、二副輔助運(yùn)輸大巷(防爆無軌膠輪車)→順槽聯(lián)絡(luò)巷(防爆無軌膠輪車)→工作面輔運(yùn)順槽(防爆無軌膠輪車)→回采工作面。
(3)通風(fēng)系統(tǒng)
地面新鮮風(fēng)流→一、二副斜井(主斜井)→一、二副輔助運(yùn)輸大巷(膠帶運(yùn)輸大巷)→順槽聯(lián)絡(luò)巷→膠帶順槽→回采工作面(乏風(fēng))→輔運(yùn)順槽→回風(fēng)大巷→一采區(qū)回風(fēng)斜井(主扇風(fēng)機(jī))→地面。
(4)排水系統(tǒng)
工作面順槽(小水泵)→順槽聯(lián)絡(luò)巷(小水泵)→二副輔助運(yùn)輸大巷(水溝)→水倉→主排水泵房(主排水泵)回風(fēng)大巷及排水管→一采區(qū)回風(fēng)斜井井筒及排水管→地面→井下水處理站調(diào)節(jié)池。
二、提升、通風(fēng)、排水和壓縮空氣設(shè)備
(一)提升設(shè)備
經(jīng)計(jì)算，主斜井DTⅡ型帶式輸送機(jī)的技術(shù)參數(shù)及選型結(jié)果如下：
帶寬：B=1200mm
運(yùn)輸能力：Q=1000t/h
機(jī)長(zhǎng)：L=480m
帶速：V=2.5m/s
傾角：α=-0°48'31"～4°～9°
電動(dòng)機(jī)：YB2315L1-4，一臺(tái)，功率N=160kW;
減速器：H3SH13+FAN-25，一臺(tái)，速比i=25;
制動(dòng)器：BYWZ5-500/121，N=0.33kW，一臺(tái);
膠帶：ST630，強(qiáng)度630N/mm，阻燃抗靜電;
自控液壓拉緊裝置：ZYL400型，N=4kW;
配備保護(hù)裝置一套，包括雙向拉緊開關(guān)、跑偏保護(hù)開關(guān)、溜槽堵塞檢測(cè)器、打滑檢測(cè)器、溫度煙霧保護(hù)檢測(cè)器、防縱向撕裂、斷帶保護(hù)裝置等。
井口房?jī)?nèi)設(shè)低壓配電室及控制室。低壓配電室選用JDK-1型低壓配電柜為帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、附屬低壓用電設(shè)備及井口房照明等提供380/220V電源，低壓380V母線結(jié)線方式為單母線不分段，兩回380V電源引自礦井工業(yè)場(chǎng)地10kV變電所380V母線不同母線段，一回工作，一回備用。
帶式輸送機(jī)采用電氣軟起動(dòng)柜實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的軟起動(dòng)、軟停車;采用PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主斜井帶式輸送機(jī)與井底給煤機(jī)，地面生產(chǎn)系統(tǒng)間順序起停閉鎖?？刂葡到y(tǒng)設(shè)煙霧、溫度、灑水滅火、縱撕、斷帶、膠帶跑偏、打滑、料斗堵塞、拉緊裝置極限位置保護(hù)、沿線急停閉鎖等保護(hù)。
2、副斜井提升
副斜井傾角α=4°，采用防爆膠輪車運(yùn)輸，擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料、坑木及大件設(shè)備的提升下放任務(wù)。
(二)礦井通風(fēng)設(shè)備
礦井所需風(fēng)量：QK=73m3/s
礦井所需風(fēng)壓：通風(fēng)容易時(shí)期Hkmin=689.7Pa
通風(fēng)困難時(shí)期Hkmax=1378.9Pa
風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量：QF=KLQK=76.65m3/s
風(fēng)機(jī)所需風(fēng)壓：HFmin=889.7Pa
HFmax=1578.9Pa
利用現(xiàn)有FBCDZ-6-№19A軸流式通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，配YB型 6極，380V，90×2kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，滿足礦井通風(fēng)需要。
(三)排水設(shè)備
正常涌水時(shí)：Qb=12m3/h;
最大涌水時(shí)：Qbmax=24m3/h;
揚(yáng)程：H=73.905m
根據(jù)水泵所必須的排水能力，利用現(xiàn)有MD25-30×4礦用耐磨離心水泵三臺(tái)，配YB系列，660V，2950rpm，18.5kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，沿回風(fēng)斜井井筒敷設(shè)兩趟排水管路，滿足礦井正常涌水和最大涌水時(shí)排水需要。
(四)壓風(fēng)設(shè)備
礦井地面無風(fēng)動(dòng)工具，僅在井下掘進(jìn)工作面配置風(fēng)動(dòng)設(shè)備，風(fēng)動(dòng)工具配備見表1-3-8。
現(xiàn)根據(jù)國(guó)家安監(jiān)總局、國(guó)家煤監(jiān)局8月9日頒發(fā)安監(jiān)總煤行[2007]第167號(hào)文件，按用于災(zāi)害防治時(shí)，最大班兩班井下總?cè)藬?shù)每人0.1m/min計(jì)算確定壓風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)量，計(jì)入管路損失系數(shù)，海拔修正系數(shù)后，所需風(fēng)量Q=1.2×1.07×50×2×0.1=12.84m3/min。
利用現(xiàn)有SM445型空氣壓縮機(jī)三臺(tái)，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用。SM445A型空壓機(jī)，技術(shù)參數(shù)：排風(fēng)量10.3m3/min，排風(fēng)壓力0.75MPa，380/660V 55kW電動(dòng)機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)。
風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地建地面壓風(fēng)機(jī)站，敷設(shè)φ140×6mm無縫鋼管一趟滿足井下用風(fēng)要求及災(zāi)害防治。壓風(fēng)管路經(jīng)地面由回風(fēng)斜井、回風(fēng)大巷送至井下掘進(jìn)工作面及壓風(fēng)自救設(shè)置地點(diǎn)，壓風(fēng)自救系統(tǒng)設(shè)置在井底車場(chǎng)、中央變電所、主排水泵房、膠帶機(jī)裝卸載硐室及距采掘工作面25～40m的巷道內(nèi)、放炮地點(diǎn)、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風(fēng)道有人作業(yè)處。
驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)380V供電電源由風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地低壓配電室直配。
三、井上、下主要運(yùn)輸設(shè)備
(一)井下主要運(yùn)輸設(shè)備
1、大巷煤炭運(yùn)輸方式及設(shè)備
礦井初期大巷煤炭運(yùn)輸巷道為4號(hào)煤膠帶大巷，該巷沿4號(hào)煤層底板布置，傾角0.5°～1.0°。該巷全長(zhǎng)1356.9m。該巷擔(dān)負(fù)礦井1.20Mt/a井型時(shí)的全部煤炭運(yùn)輸任務(wù)，日運(yùn)煤量4000t。該巷與一采區(qū)工作面膠帶順槽直接相接，中間無煤倉等緩沖設(shè)施，因此4號(hào)煤膠帶運(yùn)輸大巷膠帶選型時(shí)，既要符合巷道的特點(diǎn)，又要與回采工作面順槽膠帶運(yùn)輸能力相適應(yīng)。
根據(jù)上述資料情況及要求，結(jié)合回采工作面順槽膠帶的選型情況，4號(hào)煤膠帶大巷煤炭運(yùn)輸設(shè)備經(jīng)計(jì)算選用帶寬1200mm的帶式輸送機(jī)。
2、井下輔助運(yùn)輸方式及設(shè)備
根據(jù)我國(guó)煤礦設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和定型化的要求，礦井輔助運(yùn)輸設(shè)備選用了防爆無軌膠輪車。為了方便液壓支架運(yùn)輸，設(shè)計(jì)配備了支架搬運(yùn)車。
礦井共選用WqC3J自卸型防爆無軌膠輪車3輛，WC5前后絞接自卸式防爆無軌膠輪車1輛。
選用AMCD支架運(yùn)輸車2輛，從神東集團(tuán)設(shè)備租賃站租賃。
選用WrC20/2J型防爆運(yùn)人膠輪車1臺(tái)。
為了掘進(jìn)矸石裝車、運(yùn)輸和巷道清理、平整及大中件設(shè)備短途搬運(yùn)的需要，配備TY3DFB鏟車一輛。
四、地面生產(chǎn)系統(tǒng)
(一)煤質(zhì)及用途
1、煤的物理性質(zhì)
區(qū)內(nèi)各主要可采煤層的物理性質(zhì)，顏色一般為黑色至褐黑色，條痕黑褐色。弱瀝青～瀝青光澤。內(nèi)生裂隙較發(fā)育，常為方解石、黃鐵礦薄膜充填。煤層中含黃鐵礦結(jié)核。斷口一般呈參差狀，條帶狀結(jié)構(gòu)，塊狀或?qū)訝顦?gòu)造。比重小，性脆，易風(fēng)化，殘灰為灰白色、黃灰色粉末狀。
2、煤的化學(xué)性質(zhì)、工藝特征
(1)工業(yè)分析
水份(Mad)：各煤層原煤水分在6.62～13.44%之間，平均8.22～9.51%之間。3煤層平均9.46%，4煤層平均9.51%，5煤層平均8.86%，煤層從上至下水分略降低。
灰份(Ad)：各煤層原煤灰分在3.75～18.83%之間，平均6.16～12.12%之間。浮煤灰分在3.34～10.44%之間，平均在4.67～7.01%之間。其中：3號(hào)煤層原煤灰分3.75～8.33%，平均6.16%，屬特低～低灰煤;4-1煤層原煤灰分4.11～16.98%，平均8.03%，屬低灰煤;4號(hào)煤層原煤灰分6.02～16.27%，平均10.46%，屬低灰-低中灰煤;5-1號(hào)煤層原煤灰分3.83～15.22%，平均8.97%，屬低灰煤;5-2號(hào)煤層原煤灰分3.88～9.80%，平均7.08%，屬特低灰煤—低灰煤;5號(hào)煤層原煤灰分6.67～18.83%，平均11.99%，屬低灰-低中灰煤;6號(hào)煤層原煤灰分4.68～17.92%，平均12.12%，屬低中灰煤。
揮發(fā)分(Vdaf)：各煤層原煤揮發(fā)分30.89～44.45%之間，平均32.39～34.71%之間。洗煤揮發(fā)分31.15～46.31%之間，屬中高-高揮發(fā)分煤。
(2)有害元素
全硫(St，d)：區(qū)內(nèi)各煤層原煤全硫含量在0.12%～1.48%之間，平均0.22～1.00%之間。其中：3號(hào)煤層屬特低～低硫煤;4-1煤層屬特低硫煤;4號(hào)煤層屬特低硫-低硫煤;5-1號(hào)煤層屬特低硫煤;5-2號(hào)煤層屬特低硫煤;5號(hào)煤層屬特低硫煤;6號(hào)煤層可屬低中硫煤。
磷(Pd)：區(qū)內(nèi)各煤層磷含量較低，變化不大，磷含量平均值在0.001%～0.013%之間，可屬特低磷分煤。
砷(As.ad)：區(qū)內(nèi)各煤層砷含量較低，變化穩(wěn)定，平均值在1µg/g～2.5µg/g之間，含量未超過8µg/g，符合釀造和食品工業(yè)燃燒用煤。
氟(Fad)：區(qū)內(nèi)各煤層氟含量平均值在57µg/g～155µg/g之間，平均在值67µg/g～98µg/g之間。
氯(CId)：區(qū)內(nèi)各煤層氯含量平均值在0.023%～0.100%之間，屬特低氯～低氯煤。對(duì)工業(yè)利用影響甚微。
(3)元素分析
碳(Cdaf)：區(qū)內(nèi)各煤層浮煤干燥無灰基碳含量均較高且變化穩(wěn)定。各煤層變化在76.43%～79.75%之間。
氫(Hdaf)
：區(qū)內(nèi)氫含量較低，各煤層變化在3.97%～5.89%之間。
氧(Odaf)：區(qū)內(nèi)氧含量較高，各煤層平均值變化在13.52%～18.07%之間。
氮(Ndaf)：區(qū)內(nèi)氮含量較低，各煤層變化在0.93%～1.46%之間。
綜上所述：區(qū)內(nèi)浮煤干燥無灰基碳、氫、氧、氮四種元素，含量穩(wěn)定，原浮煤含量相差不大。
3、煤的工藝性能
(1)煤的發(fā)熱量
區(qū)內(nèi)各可采煤層原煤干燥基低位發(fā)熱量(Qnet.d)平均值在25.86MJ/kg～28.10 MJ/kg之間，可屬較高熱值煤。
(2)氣化性能
區(qū)內(nèi)煤層當(dāng)試驗(yàn)溫度在950℃時(shí)其對(duì)二氧化碳還原率為80.20%，屬反應(yīng)性較強(qiáng)的煤。
(3)煤灰成分、灰熔融性
?、?煤灰成分
區(qū)內(nèi)各煤層煤灰成分主要為SiO2和CaO，其次為Fe2O3、Al2O3和SO3等。MgO和TiO2少量。
?、?灰熔融性
煤灰熔融性與Fe2O3、CaO等堿性氧化物的含量有著密切的負(fù)相關(guān)關(guān)系。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，各煤層軟化溫度(ST)在1120℃～>1310℃之間，可屬較低軟化溫度灰～中等軟化溫度灰煤。
(4)粘結(jié)性和結(jié)焦性
區(qū)內(nèi)各煤層浮煤的粘結(jié)指數(shù)為0，焦渣類型為2，表明本區(qū)煤無粘結(jié)性，結(jié)焦性差。
4、煤的工業(yè)用途
區(qū)內(nèi)各可采煤層有害成分低，屬低灰，特低硫～低硫，特低磷～低磷，較高熱值煤。是良好的民用和動(dòng)力用煤，適用于火力發(fā)電，各種工業(yè)鍋爐等，也可用于食品釀造工業(yè)用煤。在建材工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中作焙燒材料。粉煤加粘結(jié)劑成形還可制作煤磚、煤球、蜂窩煤等。
(二)地面生產(chǎn)系統(tǒng)
1、主井生產(chǎn)系統(tǒng)
礦井原煤由主斜井帶式輸送機(jī)提升出井后，經(jīng)1號(hào)轉(zhuǎn)載站至篩分間帶式輸送機(jī)送至篩分間，帶式輸送機(jī)上設(shè)置兩臺(tái)單側(cè)卸料器，可將原煤卸載至原煤儲(chǔ)煤場(chǎng)，進(jìn)入篩分間的原煤經(jīng)2臺(tái)2WZD-2460圓振動(dòng)篩將原煤分為+80mm，30～80mm，0～30mm三個(gè)品種。+80mm大塊煤經(jīng)帶式輸送機(jī)運(yùn)至儲(chǔ)煤場(chǎng)存放，30～80mm中塊煤及0～30mm末煤經(jīng)各自帶式輸送機(jī)運(yùn)至筒倉存放。
礦井建設(shè)直徑φ18m筒倉兩座，分別存儲(chǔ)30～80mm中塊煤(容量3.5kt)和-30mm末煤(容量3.5kt)。為防止塊煤破碎，塊煤倉內(nèi)壁設(shè)螺旋滑道。倉下設(shè)電動(dòng)簸箕式裝車閘門，外銷時(shí)開啟閘門裝汽車，電子汽車衡計(jì)量，公路外運(yùn)。
上筒倉末煤帶式輸送機(jī)配犁式卸料器，當(dāng)筒倉裝滿而礦井仍不停產(chǎn)時(shí)，可將末煤卸至儲(chǔ)煤場(chǎng)，儲(chǔ)煤場(chǎng)容量為5kt，用裝載機(jī)裝汽車外運(yùn)。
2、副井生產(chǎn)系統(tǒng)
副斜井井筒傾角4°，裝備防爆膠輪車提升下放設(shè)備、材料、矸石及人員。
3、矸石系統(tǒng)
篩分間矸石大約為20kt/a，礦井矸石量100kt/a，共計(jì)120kt/a。
排矸場(chǎng)地選擇在一副井井口東北側(cè)約600m的荒溝中。礦井矸石由膠輪車?yán)粱臏吓艞?，手選矸石經(jīng)汽車?yán)粱臏吓艞?。矸石填溝后分層壓?shí)，表面覆蓋黃土，綠化造田，達(dá)到環(huán)保要求。
(三)輔助設(shè)施
1、機(jī)修車間
礦井機(jī)修車間擔(dān)負(fù)礦井的日常中小型維修和維護(hù)任務(wù)，礦井設(shè)備的大修中修委托鄰近的機(jī)電修配廠或社會(huì)協(xié)作完成。
機(jī)修車間的廠房面積為60×15=900m2。
主要設(shè)備有金屬切削機(jī)床七臺(tái)，電焊機(jī)五臺(tái)，鍛壓設(shè)備五臺(tái)，礦車修理專用設(shè)備三臺(tái)，3t電動(dòng)單梁起重機(jī)一臺(tái)。
2、坑木加工房
坑木加工房承擔(dān)礦用坑木及型材的加工任務(wù)?？幽炯庸し棵娣e為21×12=252m2，主要設(shè)備有木工帶鋸機(jī)一臺(tái)，木工圓鋸機(jī)一臺(tái)、萬能刃磨機(jī)一臺(tái)、鋸條輥壓機(jī)一臺(tái)及自動(dòng)帶鋸磨鋸機(jī)一臺(tái)。
3、綜采庫
綜采庫面積為33×15=495m2，內(nèi)設(shè)20t/5t雙鉤橋式起重機(jī)一臺(tái)。
五、工業(yè)場(chǎng)地布置特征、防洪排澇、地面建筑及煤柱
礦井工業(yè)場(chǎng)地距離公溝村約0.5km，現(xiàn)有公路已通至公溝村附近，新建場(chǎng)外公路0.5km，使之與公溝村的公路相連，再與包府公路相連通。
包府公路是重要的交通干線，經(jīng)包府公路向北10km可到達(dá)鄂爾多斯市東勝區(qū)，向南可至陜西省大柳塔鎮(zhèn)及府谷縣。此外，從礦井工業(yè)場(chǎng)地向北經(jīng)神山25km(神公公路)可與109國(guó)道相接，在經(jīng)109國(guó)道向西9km到達(dá)東勝區(qū)，向東可到達(dá)準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)。東勝區(qū)是鄂爾多斯市市政府所在地，是對(duì)外交通的樞紐。
礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)已有道路能通至井口及各主要建筑物處，消防、礦山救護(hù)及生產(chǎn)車輛可順利通行。
由于井口兩側(cè)山坡很陡，溝底無平地山坡無臺(tái)地、巖層裸露多，溝底呈“V”字形沖溝。為滿足生產(chǎn)工藝流程和必要生產(chǎn)建筑物的設(shè)置，需要較大的土石方工程量，才能滿足基本的場(chǎng)地需求。結(jié)合實(shí)際地形場(chǎng)地分兩個(gè)主要臺(tái)階布置可使土石方工程量相對(duì)少。根據(jù)場(chǎng)地地形、工程及水文地質(zhì)條件，井口為現(xiàn)有井口，而井口前的工程地質(zhì)條件為小煤窯的采空區(qū)，為了避開此不良地質(zhì)條件，故可利用的場(chǎng)地較窄，導(dǎo)致工業(yè)場(chǎng)地布置較長(zhǎng)。
依據(jù)建、構(gòu)筑物的功能和性質(zhì)，工業(yè)場(chǎng)地平面布置大致分三個(gè)功能區(qū)，即生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和行政生活區(qū)。
生產(chǎn)區(qū)位于工業(yè)場(chǎng)地西、南部，主要設(shè)有主井井口房、生產(chǎn)系統(tǒng)及汽車外運(yùn)場(chǎng)地等;輔助生產(chǎn)區(qū)位于工業(yè)場(chǎng)地的東南部，主要設(shè)置礦井修理車間、綜采設(shè)備庫、器材庫及器材棚;行政生活區(qū)位于工業(yè)場(chǎng)地的東部，主要設(shè)置單身宿舍、食堂及浴室等。
從地質(zhì)報(bào)告中除采空區(qū)外未見工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)有其它不利于建筑物的地質(zhì)構(gòu)造。溝兩側(cè)基巖裸露較多，絕大多數(shù)建筑物處在挖方區(qū)，填土淺的地區(qū)，建筑物基礎(chǔ)條件較好，只有少量次要建筑物在填土較深的地段。
地面爆炸材料庫位于單身宿舍東北側(cè)，距人口密集區(qū)(食堂、宿舍)距離太近，應(yīng)拆除，本次設(shè)計(jì)將地面爆炸材料庫布置于主井井口東側(cè)約400m沖溝的臺(tái)地上。
礦井工業(yè)場(chǎng)地溝谷兩側(cè)基巖廣泛出露，植被稀少，主要地質(zhì)災(zāi)害是土地沙漠化嚴(yán)重，無泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。
井田范圍內(nèi)有幾條較大的溝，東北有有賈明溝，西有閆家溝，南有公溝。這些溝都以井田中部呈東西展開的高地為分水嶺。各個(gè)溝的雨水都流入勃牛川匯入窟野河注入黃河。
本礦年生產(chǎn)能力為1.2Mt/a，屬大型礦井。依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，井口和工業(yè)場(chǎng)地的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期(年)]按100a考慮，井口按300a標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核。
本礦工業(yè)場(chǎng)地位于分水嶺南側(cè)的公溝的一條小支溝末端，井口北面距分水嶺不足500m，東西兩側(cè)距分水嶺僅150m左右，井口上方匯水面積不足0.2km2，雨季不會(huì)形成洪水流。
井田開采時(shí)，礦井工業(yè)場(chǎng)地及各種建構(gòu)筑物均設(shè)置了安全煤柱。建筑物保安煤柱寬度是根據(jù)地面各建筑物圍護(hù)寬度，表土層和巖層厚度，移動(dòng)角計(jì)算的，工業(yè)場(chǎng)地建筑物圍護(hù)寬度取15m，表土層移動(dòng)角區(qū)45°，巖層移動(dòng)角取72°。
第二章 礦井水文地質(zhì)的基本情況
第一節(jié) 礦井水文地質(zhì)概況
一、礦井水文地質(zhì)情況
(一)區(qū)域水文地質(zhì)
1、概述
東勝煤田屬鄂爾多斯黃土高原的一部分，北部是庫布其沙漠，南部是毛烏素沙漠，處于干旱半沙漠高原氣候。大部分地區(qū)被黃土覆蓋，地表植被稀少，覆蓋率極低。年降水量少，蒸發(fā)量大。大氣降水大部分以地表逕流形式排泄于黃河，地表受后期流水沖蝕作用形成樹枝狀沖溝，溝谷縱橫，形成復(fù)雜的地形地貌特征。
黃河距煤田百余公里，在周邊西北東三面流徑，是區(qū)域唯一長(zhǎng)年地表徑流河。地形中部高向南北兩側(cè)逐漸降低，區(qū)內(nèi)沿泊江海子—東勝—潮腦梁一帶地形較高，呈東西向延伸，海拔標(biāo)高1400～1500m，俗稱“東勝梁”， 構(gòu)成區(qū)域性分水嶺。在其南北兩側(cè)河川、溝谷縱橫分布。南側(cè)主要有烏蘭木倫河、勃牛川等，其地表徑流均通過這些溝谷向東南方向流出區(qū)外注入黃河。北側(cè)主要有西柳河、罕臺(tái)川、哈什拉川等，其地表徑流均通過這些溝谷向北流出區(qū)外注入黃河。
所有這些河川、溝谷均屬黃河水系，枯水季節(jié)大部分干涸，僅少數(shù)有常年性地表溪流，因連年干旱，補(bǔ)給來源貧乏，溪流變得很小，局部形成潛流。主要溝川兩岸發(fā)育著河漫灘和對(duì)稱階地。豐雨季節(jié)河谷可匯成洪流，歷時(shí)短，水量大，可造成災(zāi)害。
勘查區(qū)位于東勝煤田東南部，“東勝梁”以南。區(qū)內(nèi)地形切割強(qiáng)烈，溝谷縱橫。侏羅系中下統(tǒng)延安組裸露地表，局部被第四系風(fēng)積沙及松散層覆蓋。基本上三面環(huán)川，西界為束會(huì)川，東界為暖水川、勃牛川。四道柳川由北向南縱貫本區(qū)中部。次一級(jí)較大的溝谷還有五圪兔溝、圪丑溝等，多為季節(jié)間歇性河流。水流總體由北向南流入勃牛川，而后向南匯入陜西省境內(nèi)的窟野河，最終注入黃河。干旱區(qū)地下水的補(bǔ)給主要來自大氣降水，由于大氣降水的貧乏，使地下水的補(bǔ)給受到限制。
區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面位于勃牛川、束會(huì)川的交匯處，標(biāo)高1139m。區(qū)內(nèi)各煤層均位于其上，直接充水含水層為延安組(J1-2y)含水巖組，富水性微弱(q<0.1l/s.m)。直接充水含水層的補(bǔ)給源均以貧乏的大氣降水為主。將本區(qū)水文地質(zhì)類型劃分為第一類～第二類第一型，即孔隙～裂隙充水礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型。
2、含、隔水層簡(jiǎn)述
根據(jù)鉆孔成果，區(qū)內(nèi)含水巖組可劃為以下兩大類，現(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下：
(1)松散巖類孔隙潛水含水巖組：該含水巖組巖性主要為沖洪積砂礫石以及風(fēng)積沙。沖洪積砂礫石主要分布于區(qū)內(nèi)各溝谷之中，風(fēng)積沙主要分布于勘探區(qū)南部。該含水巖組厚度小，富水性一般較弱，水位、水量受降水影響較大。一般在雨季水量明顯增加，旱季銳減，個(gè)別泉、井甚至干涸。
(2)碎屑巖類孔隙、裂隙潛水—承壓水含水巖組：本區(qū)由于受新生代以來的剝蝕，延安組上部地層大面積被剝蝕，現(xiàn)僅殘存了延安組中、下部及延長(zhǎng)組地層。因此區(qū)內(nèi)僅存的碎屑巖類含水巖組為延安組和延長(zhǎng)組。延安組在區(qū)內(nèi)大面積分布，由于上部受剝蝕而殘缺不全，殘存厚度變化較大，一般23.05～220.93m,平均93.93m。巖性組合為灰—深灰色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及煤層，夾灰色、灰白色中、細(xì)粒砂巖。含2、3、4、5、6五個(gè)煤組。含水層巖性主要為煤層及中、細(xì)粒砂巖。由于本區(qū)未做專門性水文地質(zhì)工作，故利用鄰區(qū)資料對(duì)其作概略評(píng)價(jià)。據(jù)鄰區(qū)勃牛川普查勘探區(qū)資料：該含水巖組水位埋深67.54～106.19m，水位標(biāo)高1200.51～1295.00m，水溫8～13℃，q=0.000431～0.00241L/s.m，k=0.00541～0.00715m/d，水質(zhì)類型為HCO3～K+Na·Ga型及HCO3·CL～K+Na型水，礦化度0.203～0.666g/L、 PH=7.60～7.70。含孔隙、裂隙潛水，局部為承壓水，富水性弱。
延長(zhǎng)組在本區(qū)廣泛分布，巖性以灰綠色中、粗粒砂巖為主夾砂質(zhì)泥巖及泥巖。由于其巖性膠結(jié)致密，裂隙不發(fā)育富水性不強(qiáng)，相對(duì)為隔水層。
(二)井田水文地質(zhì)特征
井田水文地質(zhì)特征和區(qū)域水文地質(zhì)特征基本相同，因井田面積小又沒有形成單獨(dú)的水文地質(zhì)單元，不再重復(fù)多敘，只把本井田所關(guān)聯(lián)到的水文地質(zhì)條件加以敘述。
1、地表水體
井田的西部邊緣為哈拉慶溝，區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，地形切割較強(qiáng)烈，地形總體趨勢(shì)為中部高周邊低，標(biāo)高為1340m～1436m。最大地形標(biāo)高差為96m。
大氣降水主要沿哈拉慶溝快速流進(jìn)四道柳川。哈拉慶溝只在雨季有短暫的溪流，其余季節(jié)均無水為干溝，所以礦區(qū)內(nèi)無地表水體存在。
2、構(gòu)造水文地質(zhì)特征
井田構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造形態(tài)基本一致，為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，傾向S45°W，傾角1～3°。井田內(nèi)地下水的流向從北東向南西。井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層，所以不會(huì)有斷層的涌水、漏水現(xiàn)象。
3、煤層充水條件分析
井田內(nèi)各可采煤層均位于延安組，其直接充水含水層為延安組含水巖組即：松散巖類孔隙潛水含水巖組和碎屑巖類孔隙、裂隙潛水—承壓水含水巖組，其補(bǔ)給源均以大氣降水為主，富水性較弱，水位水量受季節(jié)影響較大。
綜上，井田內(nèi)水文地質(zhì)類型劃分為第一類～第二類第一型，即孔隙～裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型。
4、本井田范圍內(nèi)有大片采空區(qū)，據(jù)調(diào)查無老窯積水現(xiàn)象。
5、礦井涌水量
預(yù)計(jì)公溝煤礦達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1.2Mt/a時(shí)礦井正常涌水量為10m3/h，最大涌水量為20m3/h。
6、鉆孔漏水與封孔質(zhì)量
礦井井田內(nèi)鉆孔均未做封孔檢查，因此開采當(dāng)中一定要注意鉆孔導(dǎo)水而造成淹井事故的發(fā)生。建議煤礦在開采過程中進(jìn)行礦區(qū)和井下水文地質(zhì)動(dòng)態(tài)觀測(cè)，對(duì)過去施工的鉆孔封孔質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，井田內(nèi)使用中的鉆孔，必須安裝孔口蓋，報(bào)廢的鉆孔必須及時(shí)封孔，以防止地表水體通過鉆孔涌入井下，發(fā)生透水事故。
二、礦井水患類型及威脅程度
井田內(nèi)開采的4號(hào)煤層直接充水含水層為延安組(J1-2y)含水巖組，富水性微弱(q<0.1l/s.m)。直接充水含水層的補(bǔ)給源均以貧乏的大氣降水為主。井田內(nèi)水文地質(zhì)類型劃分為第一類～第二類第一型，即孔隙～裂隙充水礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型。
井田內(nèi)5-1、5-2、5號(hào)煤層均位于延安組中下部，其直接充水含水層也為延安組(J1-2y)含水巖組，其水文地質(zhì)類型為孔隙～裂隙充水礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型。但在開采5煤組時(shí)，由于4煤組已經(jīng)開采完畢，因此5煤組礦井充水條件還有4號(hào)煤采空區(qū)積水。
第二節(jié) 井下排水系統(tǒng)
一、井下排水
回風(fēng)斜井井底設(shè)主排水泵房，礦井涌水經(jīng)敷設(shè)于管子道與回風(fēng)斜井中的排水管路排至地面工業(yè)場(chǎng)地井下水處理站水池。
(一)設(shè)計(jì)依據(jù)
1、礦井正常涌水量Q1=10m3/h，最大涌水量Q1max=20m3/h。
2、回風(fēng)斜井井筒垂深Hs=51.35m，排水管路L1=901.5m。
(二)設(shè)計(jì)選型
1、水泵所必須的排水能力
正常涌水時(shí)：Qb=12m3/h;
最大涌水時(shí)：Qbmax=24m3/h;
揚(yáng)程：H=73.905m
2、水泵及電動(dòng)機(jī)選擇：
根據(jù)水泵所必須的排水能力，利用現(xiàn)有MD25-30×4礦用耐磨離心水泵三臺(tái)，配YB系列，660V，2950rpm，18.5kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，沿回風(fēng)斜井井筒敷設(shè)兩趟排水管路，滿足礦井正常涌水和最大涌水時(shí)排水需要。
3、管路選擇計(jì)算
排水管利用現(xiàn)有φ140×6型無縫鋼管，吸水管選用φ159×4型無縫鋼管。
4、水泵運(yùn)行工況點(diǎn)參數(shù)：
水泵運(yùn)行工況點(diǎn)參數(shù)見圖6-3-1。
初期：QM1=30.2m3/h，HM1=106.91m，ηM1=63%，電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率NM1=16.449kw。
后期(管路積垢后)：QM2=28.22m3/h，HM2=110.01m，ηM2=62.5%，電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率NM2=15.942kw。
5、排水能力校驗(yàn)：
礦井正常及最大涌水時(shí)，均為三臺(tái)水泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，一臺(tái)檢修;兩趟排水管路，一趟工作，一趟備用。
礦井正常涌水時(shí)排水時(shí)間：初期7.95h，后期8.5h。
礦井最大涌水時(shí)排水時(shí)間：初期15.89h，后期17.01h。
6、水泵的供電及控制：
主排水泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)660V供電電源，由毗鄰的采區(qū)變電所直配，配電設(shè)備設(shè)在變電所內(nèi)，水泵房設(shè)緊急停止按鈕和聯(lián)系信號(hào)裝置。
二、地面沉淀池排水
礦井水經(jīng)地面沉淀池沉淀，再進(jìn)入凈化處理系統(tǒng)后，礦井安設(shè)了兩趟外排水管路，外排水能力可達(dá)100m3/h以上。外排水由專用管道排入工業(yè)場(chǎng)地外小溪流中。
礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)修建了一道1～2.5石拱涵，寬2.0m，高2.5m，縱坡約為10‰，工業(yè)場(chǎng)地上游雨水經(jīng)該涵洞排入公溝。在該涵洞入口處用鐵絲網(wǎng)罩住，防止樹枝等雜物堵塞涵洞，并派專人清理，且應(yīng)在雨季前及雨季派人巡視，如有塌陷及時(shí)處理;
在工業(yè)場(chǎng)地周邊坡頂上設(shè)截水溝，截水溝總長(zhǎng)度615 m，梯形斷面，底寬0.4m，上寬1.2m，溝深0.4m，以M7.5砂漿砌MU20片石;
工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)雨水排除，采用漫流和排水明溝(局部地段加蓋板)相結(jié)合，沿道路設(shè)置，總長(zhǎng)450m，矩形斷面，0.4×0.4m，以M7.5砂漿砌MU20片石;
風(fēng)井場(chǎng)地原處于兩個(gè)小沖溝交匯處，建設(shè)已對(duì)其進(jìn)行平整，且已在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)置一道1～1.5石拱涵，寬1.5m，高1.2m，縱坡約為8‰。經(jīng)計(jì)算，該涵洞可以滿足風(fēng)井場(chǎng)地防洪要求。
臨時(shí)排矸場(chǎng)地所處的沖溝較小，矸石填溝應(yīng)由溝頭開始，矸石每堆高5m，覆蓋50cm黃土壓實(shí)，溝滿后用1.0m厚的黃土覆蓋，壓實(shí)后可種植樹木綠化。在溝口應(yīng)設(shè)置一道攔矸壩，長(zhǎng)120m，高12m，并沿溝中心設(shè)置一道1-2.5m涵洞，長(zhǎng)約130m，將該沖溝的水排出場(chǎng)地外，使臨時(shí)排矸場(chǎng)地不受洪水威脅。
第三章 礦井主要水害
第一節(jié)、礦井充水因素分析
(一)充水水源
一)充水水源
1.地表沖溝水
沖溝水沿途接受泉水及煤窯水補(bǔ)給，雨季還有較大面積大氣降水匯入，水量較大，這些沖溝多位于含煤地層露頭地帶，沖溝附近的網(wǎng)狀、脈狀裂隙密集，它們與煤層風(fēng)化、氧化帶直接接觸，沿溝溪一帶開采煤層時(shí)，沖溝水沿風(fēng)化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦井，為礦井淺部開采的直接充水水源。
2.井田內(nèi)開采的4號(hào)煤層直接充水含水層為延安組(J1-2y)含水巖組，富水性微弱(q<0.1l/s.m)。直接充水含水層的補(bǔ)給源均以貧乏的大氣降水為主。井田內(nèi)水文地質(zhì)類型劃分為第一類～第二類第一型，即孔隙～裂隙充水礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型。
井田內(nèi)5-1、5-2、5號(hào)煤層均位于延安組中下部，其直接充水含水層也為延安組(J1-2y)含水巖組，其水文地質(zhì)類型為孔隙～裂隙充水礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型。但在開采5煤組時(shí)，由于4煤組已經(jīng)開采完畢，因此5煤組礦井充水條件還有4號(hào)煤采空區(qū)積水。
3.小煤礦、老窯采空區(qū)積水
本礦區(qū)范圍內(nèi)老窯較多，本次調(diào)查老窯6個(gè)。根據(jù)走訪，6個(gè)老窯中基本在風(fēng)氧化帶附近，對(duì)將來開采影響不大。
二)充水通道
1.巖石天然節(jié)理裂隙
礦區(qū)內(nèi)的延安組(J1-2y)含水巖組，富水性微弱(q<0.1l/s.m)。直接充水含水層的補(bǔ)給源均以貧乏的大氣降水為主。井田內(nèi)水文地質(zhì)類型劃分為第一類～第二類第一型，即孔隙～裂隙充水礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單型。
2.人為采礦冒落裂隙
未來的采煤活動(dòng)將產(chǎn)生大量的采礦裂隙，這些人為裂隙也會(huì)溝通上覆含水層與含煤地層的水力聯(lián)系，成為地下水活動(dòng)的良好通道。
3.斷層破碎帶
礦區(qū)雖無大落差導(dǎo)水?dāng)鄬樱÷洳顢鄬影l(fā)育， 其破壞了地層的完整性、連續(xù)性，降低了巖石的力學(xué)強(qiáng)度，塑性巖石中斷層破碎帶含水性和導(dǎo)水性不強(qiáng)，剛性巖石中斷層破碎帶有一定含水性和導(dǎo)水性，可能連通含煤地層上、下部的中、強(qiáng)含水層或地表水，加之未來礦床開采中，人工采礦裂隙大量出現(xiàn)，改變了斷層帶附近應(yīng)力場(chǎng)和地下水的天然流場(chǎng)，地表水、地下水更可能沿?cái)嗔褞нM(jìn)入礦井。
4.小煤礦和老窯采空區(qū)
礦區(qū)外圍有大小不一的小煤礦和老窯，其廢棄采面或巷道會(huì)成為老窯水、采空區(qū)積水、部分地表水進(jìn)入礦井的通道。
三)充水方式
由于礦井直接充水含水層露頭分布廣，接受大氣降水補(bǔ)給強(qiáng)，為中等含水層，充水通道主要以巖石地表風(fēng)化裂隙和采礦節(jié)理、裂隙為主，規(guī)模一般不大，少量為斷層、老窯巷道，因此未來礦井充水方式主要以滲水、滴水、淋水為主。
四)地表水、地下水動(dòng)態(tài)變化
本區(qū)地表水、地下水受大氣降水影響，其流量、水質(zhì)變化均與降水的季節(jié)和強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)，雨季流量增大，礦化度減少，枯季則相反。地下水以泉或分散流形式補(bǔ)給溪溝，各含水層無直接的水力聯(lián)系，且地下水動(dòng)態(tài)變化顯著，周期性較明顯，并具滯后現(xiàn)象。
第二節(jié)、礦井主要水害類型
根據(jù)充水因素分析，該礦礦井主要水害類型為地表水水害、裂隙水水害構(gòu)成，其采空區(qū)為其提供蓄水空間，是該礦防治水的重點(diǎn)。礦井采終時(shí)的涌水量雖不大，但在開采下一層煤時(shí)，上一層采空積水會(huì)潰入下一層煤，影響礦井正常生產(chǎn)，甚至發(fā)生人身傷亡事故，會(huì)給礦井防治水工作帶來一定難度。建議礦井在今后生產(chǎn)建設(shè)中采取以下防治水措施：
加強(qiáng)礦井地測(cè)防治水的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，建立和完善水害防治規(guī)章制度，編制完善防治水設(shè)計(jì)，建立水害防治的長(zhǎng)效機(jī)制，建立合理完善的礦井防排水系統(tǒng)，按照“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，堅(jiān)持水害防治“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘、先治后采(掘)”的十六字原則，加強(qiáng)地測(cè)防治水技術(shù)基礎(chǔ)資料的收集和管理，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)涌水量測(cè)量及水害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，加強(qiáng)職工教育培訓(xùn)，了解掌握突(透)水預(yù)兆知識(shí)。在今后生產(chǎn)和建設(shè)過程中，應(yīng)采取“防、堵、疏、排、截、探、攔”七項(xiàng)水害綜合治理措施，提前對(duì)存在采空積水區(qū)域進(jìn)行探放和疏導(dǎo)，加強(qiáng)對(duì)茅口灰?guī)r含水層的防范，杜絕礦井透水事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)。
第四章 礦井主要水害治理方案
第一節(jié) 礦井發(fā)生突水的原因分析
礦區(qū)充水水源，正常情況下為頂板的孔隙裂隙含水層，并受地表水、大氣降水影響，但因該含水層富水性極弱而水量較小，不會(huì)對(duì)礦井生產(chǎn)造成威脅。
根據(jù)礦區(qū)水文地質(zhì)條件可能會(huì)發(fā)生的水害有：
1.掘進(jìn)時(shí)可能遇到小的地質(zhì)構(gòu)造，產(chǎn)生裂隙水;
2.上部老窯采空區(qū)區(qū)積水，在采掘過程中可能滲入采掘空間或生產(chǎn)施工過程中管理不善可能造成潰入采掘空間造成透水事故;
3.鉆孔封孔不徹底，回采或掘進(jìn)時(shí)遇未封孔鉆孔，導(dǎo)致礦井突水。
4、開層下層煤時(shí) ，上層煤采空區(qū)產(chǎn)生積水，滲入開層層造成事故。
第二節(jié) 礦井水防治的整體規(guī)劃
一、礦井水防治整體思路
礦井水的防治是為了防止水害事故的發(fā)生，確保礦井建設(shè)和生產(chǎn)的安全，減少礦井正常涌水及降低生產(chǎn)成本，使煤炭資源得到充分合理的回收。為此，就必須做大量的防治水工作。
根據(jù)礦區(qū)的主要水害類型，應(yīng)采取相應(yīng)的“探、防、堵、截、排、疏”等綜合防治措施。
1、探：必須配備相應(yīng)的探、防水設(shè)備，編制探防水設(shè)計(jì)，對(duì)采空區(qū)積水等情況不明的地段，堅(jiān)持采取“有疑必探、探防結(jié)合”、“先探后掘、長(zhǎng)探短掘”的原則。通常在下述情況下需要超前探水：①巷道掘進(jìn)接近采空區(qū);②巷道掘進(jìn)接近斷層;③巷道接近或需要穿過強(qiáng)含水層;④采掘工作面接近各類防水煤柱時(shí);⑤采掘工作面有明顯出水征兆時(shí)。
2、防：巷道或工作面接近被淹井巷、積水老窯、隱伏導(dǎo)水?dāng)鄬訒r(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)預(yù)留足夠的防水煤柱、隔水煤柱的措施，以防治透水事故的發(fā)生，以達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。
3、堵：在地表主要徑流地帶修建排水溝、防洪溝，將地表水引出礦區(qū)排泄，從源頭上減少地表水的入滲。
4、截：根據(jù)礦井涌水量、突水量及透水量的大小，在礦井下修建水倉，截?cái)嗉熬彌_礦井涌水、透水對(duì)工作場(chǎng)所的危害。
5、排：井下應(yīng)修建排水溝等設(shè)施，每次下大到暴雨時(shí)和降雨后，應(yīng)及時(shí)觀測(cè)水情，查看井下涌水情況，應(yīng)根據(jù)涌水量的大小，配足相應(yīng)的抽排水設(shè)備及檢修和備用的抽排水設(shè)備，排水能力必須根椐礦井涌水量的大小滿足《防治水規(guī)定》、《煤礦安全規(guī)程》要求。
6、探明地下水源后，根據(jù)水量大小，有計(jì)劃的進(jìn)行防治，將其疏干，消除水害對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的威脅。
以上所述防治措施都有一定的使用條件和局限性，在采掘過程進(jìn)一步加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)工作，觀測(cè)礦井內(nèi)含水巖層出水性質(zhì)，儲(chǔ)水?dāng)鄬拥膶?dǎo)水性質(zhì)，及附近老窯積水的位置，預(yù)測(cè)老窯采空區(qū)水量，總結(jié)活動(dòng)規(guī)律。
井下探水，在井下掘進(jìn)工作面，接近含水層斷裂帶、陷落柱、老空區(qū)等可能積水地點(diǎn)，必須進(jìn)行探水工作，堅(jiān)持“有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則。
探明地下水源后，根據(jù)水量大小，有計(jì)劃的進(jìn)行防水，將其疏干，消除水害對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的威脅。
排水時(shí)嚴(yán)格控制排水速度和排水量，以免引起地面的塌陷速度增快和地面建筑物的變形、傾斜、墻體開裂和井泉水位急劇下降。
建立可靠的排水系統(tǒng)和排水設(shè)施，加強(qiáng)維護(hù)，必須具備應(yīng)急備用水泵，保證正常排水不淹井。
水倉的淤積每半年至少清挖一次，雨季前必須清挖一次，保證正常儲(chǔ)水量，水溝的淤積要經(jīng)常清挖，保證流水暢通。
保證水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，備用泵保持良好狀態(tài)。水泵、水管、閘門、排水的電線路，必須經(jīng)常檢查和維護(hù)，在雨季前，必須全面檢查一次，并對(duì)全部工作水泵、備用水泵和檢修水泵進(jìn)行一次聯(lián)合排水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題即時(shí)處理。
水倉水位要經(jīng)常保持在最低限度，水泵工要嚴(yán)守工作崗位，當(dāng)出現(xiàn)停電或發(fā)生其它意外停泵時(shí)要即時(shí)向值班人員匯報(bào)水位上升情況。
在巷道布置上盡量不揭露富含水層及落差較大的斷面，保證巷道圍巖有足夠的承受水壓能力，當(dāng)必須揭露富含水層時(shí)，必須制定防水措施。
巷道的排水溝保證暢通，在采掘過程中對(duì)一些涌水點(diǎn)采取疏堵結(jié)合的原則進(jìn)行防治，有水害威脅的區(qū)域要留設(shè)足夠的防水煤柱，保證安全。
二、礦井水防治整體規(guī)劃的確定
根據(jù)搜集、整理到的我礦水文地質(zhì)資料可以看出，我礦的防治水工作重點(diǎn)和難點(diǎn)在于地層裂隙水及巖溶水底板延安組(J1-2y)含水的防治上，從源頭上掐住或減少對(duì)地層破壞，加強(qiáng)的探放水管理，就可以從根本上減少和降低水害的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)再輔以各項(xiàng)地面水防治措施，基本上就可以解決我礦的水害防治工作。
由于我礦地表為山地地帶，地表有沖溝發(fā)育，地形較為崎嶇。經(jīng)過實(shí)地踏勘，發(fā)現(xiàn)其對(duì)煤礦安全生產(chǎn)存在一定威脅。隨著礦井建成生產(chǎn)進(jìn)一步形成采空區(qū)都市。在采空區(qū)上部、斷裂構(gòu)造帶附近及厚度適宜的地段上，局部可能形成了地面裂隙和塌陷。經(jīng)查明，在井田周邊現(xiàn)無其它非法小窯進(jìn)行開采。
針對(duì)上述情況，特提出水害整體防治規(guī)劃如下：
㈠、防治突水規(guī)劃
1、因井田勘探工程較少，要進(jìn)行補(bǔ)充勘探，完善水文補(bǔ)勘，分析地層水的賦存規(guī)律，明確老空水的靜水位標(biāo)高及水力聯(lián)系，對(duì)隔水層的厚度承壓進(jìn)行專門的驗(yàn)算，進(jìn)一步查清老空水對(duì)2號(hào)煤層開采中的影響及能否造成大的水患，不斷完善4和5號(hào)煤層的防治水方案。
2、對(duì)有突水危險(xiǎn)的鉆孔必須留設(shè)合理的保護(hù)煤柱或進(jìn)行探放水，對(duì)已知未封和封孔質(zhì)量差的鉆孔要視具體情況重新加封，以防鉆孔突水。
3、在已探明或推測(cè)有斷層、陷落柱的地方、向斜柚部附近進(jìn)行采掘作業(yè)時(shí)，要用物探、鉆探相接合的地質(zhì)分析法，堅(jiān)持按規(guī)程要求做好超前防治水工作，對(duì)井巷工程需要通過的導(dǎo)水?dāng)鄬訋В仨氝M(jìn)行超前預(yù)注漿堵水或疏干，并加強(qiáng)井巷支護(hù)，對(duì)可能存在隱伏導(dǎo)水構(gòu)造的回采工作面等，必須經(jīng)物探，普查鉆探重點(diǎn)驗(yàn)證。
4、進(jìn)行開拓延伸井巷工程時(shí)，嚴(yán)格按照“有掘必探，先探后掘”的原則，特別是接近揭露或接近主要含水層，必須采取有力措施，配備可靠的排水設(shè)施，嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程、探放水設(shè)計(jì)、探放水措施進(jìn)行探放水。禁止在沒有設(shè)立可靠的排水設(shè)施前，揭露和接近主要含水層。
?、妗⒎赖乇硭刖?guī)劃
1、對(duì)采空區(qū)上部形成了地面裂隙和塌陷，采用注漿充填的辦法，堵死或減少采空區(qū)內(nèi)補(bǔ)給源頭，對(duì)發(fā)現(xiàn)的漏水溝渠和河床要及時(shí)堵漏,地面裂隙和塌陷地點(diǎn)必須及時(shí)填塞;
2、在1130(4號(hào)煤層開采區(qū))系統(tǒng)巷道及工作面的布置中，由于該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較不是很復(fù)雜，采掘工作開工前要編制防治水措施和開采方案，確定安全煤(巖)柱的留設(shè)參數(shù)。在巷道掘進(jìn)時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行探放水措施，并對(duì)頂板巖性及涌水情況進(jìn)行定期觀測(cè)、分析，回采過程中要嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求控制開采范圍、開采高度和防隔水煤(巖)柱尺寸，以防地表水通過裂隙滲入井下巷道。
3、在雨季時(shí)防治水部門要派專人定期對(duì)井田范圍內(nèi)地表裂隙、陷落及積水情況進(jìn)行摸底排查。對(duì)容易積水的地點(diǎn)應(yīng)修筑溝渠，排泄積水;對(duì)范圍大的無法填平的低洼地帶，應(yīng)用水泵抽水，防止水滲入井下;在各井筒附近應(yīng)修筑防洪堤，并每年汛期前必須將井筒周圍的導(dǎo)水渠挖好疏通，并由專人負(fù)責(zé)。
?、?、防治采空區(qū)水規(guī)劃
1、建立地面水文觀測(cè)系統(tǒng)，定期觀測(cè)各個(gè)水文孔情況，分析研究地下水活動(dòng)規(guī)律，保證正常生產(chǎn)。
2、健全采空區(qū)探放水體制
對(duì)采空區(qū)要按照規(guī)程的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行密閉，留設(shè)導(dǎo)水孔，加強(qiáng)觀測(cè)，及時(shí)將采空水排出;建立井田及老窯采空區(qū)動(dòng)態(tài)管理機(jī)制，掌握其采空范圍、涌(積)水情況，防止采空區(qū)積水涌入礦井，造成涌(突)水事故的發(fā)生。
第三節(jié) 井下水害治理方案
目前國(guó)內(nèi)采用的防治水害措施主要有留設(shè)防水煤巖柱、井下探放水、疏干降壓、注漿堵水等措施。
一、留設(shè)防水煤巖柱
采用留設(shè)防水煤巖柱的方法把導(dǎo)水裂隙、老窯采空區(qū)水、地表河流隔離，保證采掘工作面的安全生產(chǎn)。
二、井下探放水
采掘工作必須執(zhí)行“有疑必探，先探后掘、先治后采”的原則，在遇到下列情況之一時(shí)，必須探水：
(1)接近水淹或情況不明的井巷、老空、老窯或小煤礦時(shí);
(2)接近含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、含水裂隙密集帶、溶洞或陷落柱時(shí);
(3)接近或需要穿過強(qiáng)含水層時(shí);
(4)接近未封閉或封閉不良的導(dǎo)水鉆孔時(shí);
(5)接近各類防水煤柱或打開隔離煤柱放水時(shí);
(6)接近水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地段，采掘工作有突(出)水征兆時(shí);
(7)接近有水或有稀泥的灌漿區(qū)時(shí);
(8)采掘地點(diǎn)受頂?shù)装宄袎汉畬拥耐{，其巖柱厚度小于計(jì)算的安全值時(shí)。
生產(chǎn)中要加強(qiáng)頂板圍巖裂隙探測(cè)工作，防止發(fā)生透水事故，每個(gè)掘進(jìn)工作面配備1臺(tái)ZLY-500或ZDY-500型液壓鉆機(jī)，掘進(jìn)過程中要邊掘邊探、先探后掘。
三、疏干降壓
疏干降壓是指借助于各種不同的排水工程(井筒、巷道、石門、鉆孔、溝渠等)和相應(yīng)的排水設(shè)備，疏干煤層頂板或煤層含水層水，迫使煤層底板含水層水降低到一定水平，使采掘工作得以在水量盡可能小甚至完全疏干的條件下進(jìn)行。
(1)疏干降壓方法的選擇：
礦井疏干降壓主要有三個(gè)方法：
方法一：地表疏干
地表疏干主要用在預(yù)先疏干階段，是在地表鉆孔中用潛水泵預(yù)先降低含水層的水位或水壓的疏干方式，常用于煤層賦存淺的露天礦。隨著高揚(yáng)程、大流量潛水泵的出現(xiàn)，井工礦也可采取此種方式。
地表潛水泵預(yù)先疏干較之井下并行疏干方式，具有施工方便、速度快、投資和管理費(fèi)用較低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，且排出的地下水水質(zhì)未受煤層污染，便于綜合利用。
方法二：地下疏干
地下疏干主要用在并行疏干階段，通常采用巷道疏干和井下鉆孔疏干方式。
方法三：聯(lián)合疏干
聯(lián)合疏干常用于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的礦井，或水文地質(zhì)條件趨向惡化的老礦井。由于經(jīng)濟(jì)上和安全上的考慮，單純疏干或單一礦井的井下疏干不能滿足礦井生產(chǎn)要求時(shí)，應(yīng)考慮采用井上下配合或多井的聯(lián)合疏干方式。
四、安全技術(shù)措施
(一)探放水安全技術(shù)措施
1.在接近采空區(qū)、含水層、導(dǎo)水?dāng)鄬?、可能與河流等水體相通的斷層破碎帶時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)探水工作。
2.打開水體隔離煤柱前要作好探水工作。
3.接近斷層、陷落柱、未封閉又可能突水的鉆孔時(shí)應(yīng)加強(qiáng)探水。
4.在采動(dòng)影響范圍內(nèi)有承壓水等又存在隔水巖柱厚度不清，在接近水文復(fù)雜地段又情況不明時(shí)，要加強(qiáng)探水。
5.在采、掘工程接近其它可能突水段時(shí)要加強(qiáng)探水。
6.堅(jiān)持做到“接近構(gòu)造前及時(shí)探水”、“先探后掘”。
7.在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，要高度重視小斷層導(dǎo)水性的探查工作，必要時(shí)應(yīng)及時(shí)注漿預(yù)防突水。
8.在具體地點(diǎn)探水之前，要認(rèn)真編制探放設(shè)計(jì)和安全技術(shù)措施，并嚴(yán)格落實(shí)。
9.探放水期間防止有害氣體溢出的措施
(1)在進(jìn)行打眼前，對(duì)鉆孔附近的有害氣體進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)氣體超限時(shí)停止作業(yè)，采取措施處理完畢后方可施工。
(2)鉆孔接近積水區(qū)5m的位置，鉆孔速度減慢，并專人檢查有害氣體。
(3)在鉆孔貫通積水區(qū)時(shí)，不要急于拔出鉆桿，觀察是否有有害氣體涌出現(xiàn)象，如果有有害氣體超限，要及時(shí)切斷電源，撤出人員，并采取有效的通風(fēng)方式進(jìn)行處理，只到有害氣體正常后方可進(jìn)行其它作業(yè)。
10.必須及時(shí)排查分析本礦井區(qū)域內(nèi)的老空積水情況，定期收集、調(diào)查、核對(duì)相鄰礦井和廢棄老窯情況，并建立臺(tái)帳。本礦井積水區(qū)和礦井界外100m范圍內(nèi)的相鄰礦井采掘工程積水區(qū)必須標(biāo)繪在采掘工程平面圖等有關(guān)圖紙上;每半年至少核實(shí)一次積水區(qū)的積水量、積水上下限標(biāo)高，修訂積水線、探水線和警戒線。
11.對(duì)礦井新開拓的采區(qū)、采掘工作面要進(jìn)行水文地質(zhì)條件分析，地質(zhì)“三書”要闡明新開拓的采區(qū)、采掘工作面受水害威脅程度，并制定相應(yīng)的防治水措施，確保生產(chǎn)安全。
12.礦井接近水淹或可能積水的井巷、老空、老窯或相鄰礦井時(shí)，不得直接使用巷探;情況不清或存在的可疑地點(diǎn)，應(yīng)采用物探、化探或鉆探的方法，探查施工區(qū)域四周、上下方是否存在積水區(qū)。凡受井巷、老空、老窯或相鄰礦井積水威脅的作業(yè)地點(diǎn)，未進(jìn)行探放水的，不得進(jìn)行采掘作業(yè)。
13.掘進(jìn)工作面接近探水線時(shí)，必須編制探放水設(shè)計(jì)，超前探放水，并制定和落實(shí)防治瓦斯及其他有害氣體危害等安全措施。采煤工作面受老空區(qū)積水威脅時(shí)，必須編制專門的探放水設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按批準(zhǔn)的措施執(zhí)行。
14.礦井探放水時(shí)，必須撤出受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有無關(guān)人員：有突水預(yù)兆時(shí)，必須立即撤出井下受水害威脅區(qū)域內(nèi)的所有人員。
15.礦井探、放水工程必須由礦井總工程師組織地測(cè)、技術(shù)、安監(jiān)、生產(chǎn)、施工單位等有關(guān)人員，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收、評(píng)價(jià)。
16.礦井修建水閘墻封堵老空區(qū)積水時(shí)，必須委托有資質(zhì)的單位設(shè)計(jì)和監(jiān)理。對(duì)已建成的水閘墻，要安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，采取有效的防突水措施并納入水害應(yīng)急預(yù)案。
17.礦井在難以排除的水淹區(qū)積水面以下的煤巖層中進(jìn)行采掘活動(dòng)時(shí)，必須按有關(guān)規(guī)定編制開采設(shè)計(jì)，經(jīng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)后方可施工。
18. 相鄰采空區(qū)與本礦井相透，無法留設(shè)防水安全隔離煤(巖)柱的，應(yīng)采取有效措施，確保安全。
(二)疏水降壓安全技術(shù)措施
1.回采工作面回采結(jié)束時(shí)，應(yīng)在封閉采空區(qū)的密閉上設(shè)出水孔，防止采空區(qū)積水。
2.放水前應(yīng)對(duì)水量、水壓及煤層透水性進(jìn)行分析并預(yù)測(cè)，根據(jù)排水設(shè)備能力及水倉容量，制定放水的步驟并控制放水量，避免盲目性。
3.放水過程中要注意水量的變化、出水清濁、有無雜質(zhì)以及有無有害氣體等情況，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取措施。
4.疏放水前應(yīng)成立疏放水領(lǐng)導(dǎo)小組，制定出疏放水措施，疏放水由經(jīng)驗(yàn)豐富的人員來操作，作業(yè)人員應(yīng)熟知避災(zāi)路線，在疏放水期間領(lǐng)導(dǎo)小組成員要現(xiàn)場(chǎng)跟班指揮。
5.疏放水地點(diǎn)撤退路線上要有良好的照明，保證撤退路線暢通。
6.為防止高壓水和碎石噴射或?qū)@具壓出傷人，在水壓過大時(shí)，應(yīng)采用反壓和防噴裝置，并用檔板背緊工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，檔板后要安設(shè)頂柱或木垛，然后再進(jìn)行放水。
7.情況緊急時(shí)工作人員應(yīng)立即撤出工作面。
8.事先應(yīng)制定好安全措施，并嚴(yán)格貫徹落實(shí)。
(三)合理確定探水線，探水與掘進(jìn)合理配合
探水線，即開始探水的邊界線?！兜V井水文地質(zhì)規(guī)程》規(guī)定，積水老空區(qū)探水線(警戒線)是采掘工程平面圖上標(biāo)注的積水區(qū)及其最洼點(diǎn)的具體位置和積水外緣標(biāo)高，向外推60 m所劃定的積水老空區(qū)的警戒線。工作面進(jìn)入積水警戒線后，必須超前探放水，并在距積水實(shí)際邊界20m處停止采掘作業(yè)，進(jìn)行打鉆放水，在確認(rèn)積水已被基本放凈后，方可繼續(xù)進(jìn)行采掘作業(yè)。但在生產(chǎn)過程中，有的煤礦根據(jù)“在老空積水區(qū)邊界位置準(zhǔn)確，水壓不超過1MPa的情況下，探水線至積水區(qū)的最小距離，煤層中不小于30m，巖層中不小于20m。”確定探水線，且取下限值，這是不很可靠的。因?yàn)樵诂F(xiàn)有手段下，對(duì)冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶最大高度的計(jì)算，因受地質(zhì)條件變化等影響，得出的數(shù)據(jù)是不很精確的;對(duì)采空區(qū)的測(cè)量、填圖等由于受時(shí)空變化和計(jì)算時(shí)比例尺換算等因素影響，其采空區(qū)的邊界位置，尤其是最洼地是很難準(zhǔn)確描述的。對(duì)此，必須心中有數(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整確定探水線。
1.平巷與上山配合探水：在同一煤層內(nèi)，上部掘進(jìn)上山，此時(shí)應(yīng)先探水掘進(jìn)平巷，然后再掘進(jìn)上山，這樣可避免上山掘進(jìn)的危險(xiǎn)性，又可減少上山掘進(jìn)的探水工作量。
2.隔離式探水。在水量大、水壓強(qiáng)、煤層松軟和節(jié)理發(fā)育的情況下，直接探水很不安全，需要采取隔離方式進(jìn)行探水，如掘石門時(shí)，在石門中預(yù)先探放積水;或在巷道掘進(jìn)迎頭砌隔水墻，在墻外探水;此外，當(dāng)相鄰的煤層間距大于20m時(shí)，還可采用隔離層打孔的方法，探放另一煤層的老空積水。
第五章 實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期效果
第一節(jié) 項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃
一、項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)
公溝煤礦成立由礦長(zhǎng)任組長(zhǎng)、技術(shù)為副組長(zhǎng)、各部門負(fù)責(zé)人為成員的領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)礦井水害綜合防治工作。同時(shí)，成立礦防治水工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，具體負(fù)責(zé)防治水的各項(xiàng)工作。對(duì)水害綜合防治工作強(qiáng)化管理功能，實(shí)行全過程監(jiān)督，確保水害綜合防治工作的順利完成。
二、項(xiàng)目資金管理
制定資金管理辦法，確保水害綜合防治工作資金足額到位;設(shè)立專門帳戶，?？顚Ｓ?資金要統(tǒng)一管理，統(tǒng)一調(diào)動(dòng)，確保資金全部用于水害綜合防治工程之中;總經(jīng)理要定期對(duì)水害綜合防治資金的運(yùn)作進(jìn)行監(jiān)督。
三、項(xiàng)目實(shí)施保障措施
1.建立健全各項(xiàng)制度，抓好項(xiàng)目的實(shí)施和管理;
2.做好設(shè)備購置、到貨驗(yàn)收、安裝、調(diào)試到投入使用全過程的管理工作，確保項(xiàng)目投入的設(shè)備充分發(fā)揮效能;
3.制定施工安全技術(shù)措施。
四、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃
具體安排如下：
1.2012年5月前：
進(jìn)一步完善雨季防治水措施，建立起井田周邊采空區(qū)動(dòng)態(tài)管理臺(tái)帳。
2.2012年5月～7月：
調(diào)研資料，進(jìn)行采空區(qū)水體富水特征的屬性研究，進(jìn)一步從理論上分析研究公溝礦井水文地質(zhì)條件特征和水文長(zhǎng)觀孔施工地點(diǎn)、層位，確定各含水層徑流、補(bǔ)給、排泄條件。
3.2012年8月～2013年10月：
根據(jù)水文長(zhǎng)觀孔所揭露的地質(zhì)信息，利用彈塑性理論建立起各主采煤層上覆巖體內(nèi)的裂紋的非線性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系;根據(jù)裂隙巖體損傷本構(gòu)模型，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。
4.2012年11月～2013年5月：
完善采空區(qū)上部地面裂隙和塌陷區(qū)域治理方案，完成其它采區(qū)采煤的防治水措施和開采方案的編制。
5、2013年12月底前：
完善井田內(nèi)其它采區(qū)水文補(bǔ)勘工程，分析老空水的賦存規(guī)律，明確老空水的靜水位標(biāo)高及水力聯(lián)系，對(duì)隔水層的厚度承壓進(jìn)行專門的驗(yàn)算，進(jìn)一步查清老空水對(duì)各煤層開采中的影響及能否造成大的水患。
一、2012年
1、要建立防治水機(jī)構(gòu)，明確安全生產(chǎn)管理人員在防治水工作中的責(zé)任。
2、購置探放水設(shè)備，完善防治水管理制度，探放水工作。
3、完成水文地質(zhì)調(diào)查工作，完成水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告、水文地質(zhì)物探報(bào)告。
4、編制礦井探放水設(shè)計(jì)，根據(jù)探放水設(shè)計(jì)編制各工作面的探放水安全技術(shù)措施。
5、完成礦井防治水圖件的繪制并逐步完善。
6、完成地面防洪設(shè)施的修建。
7、編制年度“雨季三防”預(yù)案和措施，做好雨季巡查工作。以后每年必須編制年度“雨季三防”預(yù)案和措施并認(rèn)真執(zhí)行。
8、完成礦井排水系統(tǒng)的建設(shè)。
二、2013年
1、建立防治水基礎(chǔ)臺(tái)帳。認(rèn)真收集數(shù)據(jù)，實(shí)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理并及時(shí)進(jìn)行修正。
2、雨季做一次排水能力全負(fù)荷試驗(yàn)，以后每進(jìn)行一次。
3、完成礦井防治水工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理。
4、認(rèn)真收集礦井水文地質(zhì)資料，并與原水文地質(zhì)報(bào)告核實(shí)，如有不相符時(shí)，必須對(duì)礦井水文地質(zhì)報(bào)告進(jìn)行修改補(bǔ)充。
5、進(jìn)一步完善礦井涌水量觀測(cè)臺(tái)帳，完成礦井涌水量與各種相關(guān)因素曲線圖的會(huì)制。
三、2014年
1、進(jìn)一步完善防治水圖件和基礎(chǔ)臺(tái)帳管理。
2、認(rèn)真收集采掘工作面的水文地質(zhì)資料，分析礦井涌水量與采掘活動(dòng)的關(guān)系，進(jìn)一步采取有效加強(qiáng)礦井防治水工作。
3、根據(jù)收集的礦井涌量、水文地質(zhì)資料對(duì)礦井防治水案、探放水設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，進(jìn)一步完善防治水工作的操作管理。
4、在設(shè)置密閉時(shí)必須按要求設(shè)反水槽，對(duì)采掘空間的涌水量進(jìn)行觀測(cè)。
四、認(rèn)真開展安全學(xué)習(xí)，真強(qiáng)全體員工對(duì)礦井防治水工作重要性認(rèn)識(shí)，使每一們作業(yè)人員和安全管理人員都能撐握突水預(yù)兆、防治水管理要求，有效的避免水害事故發(fā)生。
五、通過對(duì)三年的防治水工作的總結(jié)，制定一套安全、經(jīng)濟(jì)、行之有效的防治水長(zhǎng)效機(jī)制。
第二節(jié) 項(xiàng)目實(shí)施后的預(yù)期效果
一、預(yù)期效果
通過對(duì)采空區(qū)上部地面裂隙和塌陷進(jìn)行注漿充填，可有效阻止地表積水滲入礦井。從根本上杜絕了發(fā)生透水淹井事故的可能性，即保證了礦井井下工作的安全條件，又減少了經(jīng)濟(jì)損失。可較大程度的減少礦井涌水量，礦井排水費(fèi)用將大大降低。
對(duì)臨近斷層、構(gòu)造帶或可能突水區(qū)域的采掘工作編制編制防治水措施和開采方案，解放了水體周邊大量煤柱資源，同時(shí)也為礦井的安全生產(chǎn)提供了安全保證;雨季加強(qiáng)防治水管理，減小了大氣降水對(duì)礦井水害的影響;建立井田周邊采空區(qū)動(dòng)態(tài)管理機(jī)制，可有效防止采空區(qū)突水的發(fā)生。
井田南部水文補(bǔ)勘的完善，對(duì)老空水的賦存規(guī)律有了科學(xué)的分析，明確了老空水的靜水位標(biāo)高及水力聯(lián)系，對(duì)隔水層的厚度承壓進(jìn)行專門的驗(yàn)算，查清了老空水對(duì)4和5號(hào)煤層開采中的影響及能否造成大的水患，健全了4和5號(hào)煤層的防治水方案，增強(qiáng)了礦井抗災(zāi)能力。
二、應(yīng)加強(qiáng)的工作
1.采用適合本礦井的物探、鉆探、化探等綜合探測(cè)技術(shù)，查明礦井或采區(qū)水文地質(zhì)條件;凡水文地質(zhì)條件不清楚的區(qū)域，不得進(jìn)行采掘活動(dòng)。
2、在井下保證排水設(shè)備正常運(yùn)作，主水泵必須保持完好，要定期檢修;必須保證一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備有，一臺(tái)檢修;
3、對(duì)礦井井下存在的隱伏導(dǎo)水、導(dǎo)氣等構(gòu)造、采空區(qū)、應(yīng)采用先進(jìn)的探測(cè)方法準(zhǔn)確探明其位置及特征，對(duì)4和5號(hào)煤層采空積水、積氣要重點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)排放;在地面無法查明礦井水文地質(zhì)構(gòu)造和充水因素時(shí)，必須堅(jiān)持有疑必探。凡井下采掘地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有透水征兆，必須嚴(yán)格執(zhí)行控放水原則，有掘先探，先探后掘，并專門編制探水措施，要留設(shè)足夠的安全保護(hù)煤柱，防止礦井突水事故的發(fā)生。密切觀察采空區(qū)有積水，探放水要由專業(yè)人員使用專用探放水鉆機(jī)進(jìn)行施工，保證探放水鉆孔的超前距離，探放水鉆孔必須打中老空水體并要監(jiān)視放水全過程，直到老空水放完為止;探放水時(shí)，要撤出探放水點(diǎn)位置以下受水害威脅區(qū)域的所有人員，發(fā)現(xiàn)有突水預(yù)兆時(shí)，必須立即撒出所有受威脅區(qū)域的人員并采取有效措施，水患消除后方可繼續(xù)施工。
4.水患防治在我礦是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，即使上述提出的各項(xiàng)措施都落實(shí)到位，在實(shí)際工作中仍需要時(shí)刻注意，不可疏忽大意。
