炭煤井防治水工作总结国家级专业核心期刊

 

　　关键词：防治水  措施  排水系统

 

　　中图分类号：S276.3  文献标识码：A    文章编号：2095-2104（2012）

 

　　一、基本情况介绍

 

　　我公司炭煤井始建于1959年，1986年由武汉煤矿设计院设计，年生产能力36万吨／年。井口标高242.55m,井深170m，现今实际产量20～33万吨／年。矿井采用立井单水平开拓方式，分区分水平开采，目前生产水平在-20～-100m左右。主要开采石炭系太原群下段荥巩煤田谷山井田中部一1煤层。

 

　　（一）地理位置、交通

 

　　1、地理位置位于荥巩煤田中部，隶属小关、新中、米河三镇管辖。地理坐标为东经113○08，-113 ○17，；北纬34○41，-34○44，，矿井东西长10km，南北宽3.25km，面积32.5km2，西起小关煤矿东边界，东与米河煤矿相邻，南至一1煤露头线，北至不可采边界。

 

　　2、矿区中心东距郑州市54公里，距郑州市上街区18km，西距巩义市25公里，南距旅游胜地雪花洞10公里，北邻310国道，郑州铝厂矿山铁路专用线经过本区中部，在上街车站与陇海铁路接轨，郑洛公路纵贯井田中部。井田内公路四通八达，交通非常便利。附交通位置图。

 

　　（二）地形地貌。

 

　　矿区地处黄淮水系--嵩山一级分水岭的北麓，地表为第四系黄土沉积覆盖，区内地势南部、西北部高，中部及东北部低，最高为曹沟西岭，海拔436.69m，最低为两河口桥头附近，海拔158.20m，相对高差278.49m。区内地形切割严重，形成沟岭相间、纵横交错，全区呈现侵蚀型低山丘陵的地貌景观。井口、工业广场的标高为242.55m。

 

　　（三）气象、水文。

 

　　1、井田内有三条河流，即小关河、茶店河、水头河，属黄河水系，发源于南部山区，流向北东，于两河口附近汇入汜水河，经汜水镇切断邙山注入黄河，均为季节性河流，以排洪为主。由于王河煤矿、米河煤矿的排水注入水头河，使水头河成为长流不断的小溪。1982年8月14日暴雨后，在两河口河道测得最大洪流量为1105.42m3/s，当时沿河多数桥涵被冲垮，公路冲断。

 

　　2、本区气候属大陆性半干燥气候区。年降雨量主要受季风的影响，春、秋、冬季干旱少雨，夏季雨量增多。1958～2009年间平均降雨量为583mm。1958年为最高降雨量1048.5mm，1981年为最低年降雨量318.4mm，1982年8月为最大月降雨量537.5mm。雨量一般集中在6～8月份，占年降雨量的70%。年蒸发量2035.1mm。年平均相对湿度66%，最高为87%。

 

　　3、春、夏、秋三季以东北风为主，间有西风，冬季以西风为主。风力以冬春季节为最大，一般风速3.2m/s。据巩义市气象站记载，年平均气温14○,1～2月份最冷，1972年2月温度降至零下16.5○C。6～7月为最热，1964年6月达42.9○C，11月中旬开始降雪冰冻，最大积雪厚度为21cm（1974年12月），冻土最大深度22cm（1977年1月）。

 

　　我公司炭煤井开采石炭纪太原组底部一1煤层，煤厚0.8-1.2米，煤层直接顶为L1-L3灰岩。直接底为本溪组铝土质泥岩和铝土岩，厚6.94-13.6米，下伏奥陶纪灰岩。煤层赋存稳定，呈单斜构造，倾角8-12度。煤层构造以小褶曲为主，局部发育小型断层，落差0.4-3米。一1煤层顶板主要含水层是太原群下段灰岩裂隙含水层。煤层底板主要含水层是上寒武系-中奥陶系含水层，厚度141.86m-204.95m，岩溶非常发育，富水性强，且不均匀。底板水是威胁我矿生产的最主要水源。矿井正常涌水量500m3/h,最大涌水量1300 m3/h。矿井水文地质类型为复杂型。

 

　　近几年来，我们认真落实“疏、防、堵、截、排”五项综合治理措施，坚持水害隐患排查制度，月初检查各作业地点水害隐患，月底进行水情水害防治总结，从而有效遏制了各类水害事故的发生。

 

　　二、完善排水系统，不断提高矿井抗灾能力。我矿是建矿五十余年的老矿井，为了提高矿井排水抗灾能力，2006年开始我们对水仓、泵房、排水管路、电控设备等进行了改造和完善，止目前累计投入6000余万元，形成了三个水平三级排水阵地。（一）一级排水系统：井底中央泵房有 MD600-55×4型500KW水泵8台，?250mm排水管7趟。1200KQ-185M-1500型抢险潜水泵一台， ?450mm排水管1趟。?150mm不锈钢排水管1趟。（二）二级排水系统：东翼一三采区-50m水平泵房MD600-55×3型水泵6台，?250mm排水管4趟，主要负担二一采区下山的涌水。排水能力2500 m3/h。二一采区-150m水平泵房有MD450-60×3型水泵6台，? 250mm排水管4趟。西翼一六采区-20m水平泵房有MD600-55×3型水泵6台，? 250mm排水管4趟。（三）三级排水系统：二一采区-150m水平泵房MD600-55×3型水泵6台，?250mm排水管4趟；二0采区泵房有MD450-60×2型水泵4台，? 250mm排水管2趟。一二采区泵房有MD300-43×3型220KW水泵3台，? 200mm排水管2趟。同时我们也加强了排水系统的维护和管理，确保排水系统可靠运行。

 

　　三、认真做好矿井防治水基础工作。一是建立健全矿井水文地质观测。观测结果建档并制成水位～月份曲线图、水位～降雨量曲线图。根据观测的水位推算出井下每个采掘工作面底板承受奥灰水的压力，再计算出突水系数，评价奥灰水害对工作面的影响，制定相应的防范措施；二是加强地表水、老空水的调查工作。汛前、汛中、汛后组织对井田范围的地表水、采空区地表塌陷区每月组织一次检查，发现问题及时处理。三是建立机构，完善水文地质资料。

 

　　四、采用物探与钻探相结合的方法，做好探放水工作。对每个采掘工作面前方的水情、含水构造等利用直流电法仪进行探测，及时准确地判断工作面前方水情异常区，采取超前钻探，排除水患后再掘进。

 

　　五、“以疏为主，疏堵结合”开展防治水工作。一是砌堵水墙。通过几十年实践，我公司总结出了闸墙堵水的新方法。根据水压大小设计合理的水闸墙，将突水点封堵，同时利用井下工作面的顶板石灰岩，通过现场加工处理后，充当水闸墙骨料，既缩短了工期又为公司节约大量资金。也可根据用电的峰谷和峰值打开和关闭水闸墙阀门，不但可以充分利用水资源，而且也为企业节省电费。二是带压开采设计安全避险通道。掘进工作面采取双巷掘进，遇到向斜构造时，在合适的位置开设联巷。即使突水，工作人员可以从最近联巷进入上机巷安全撤离，防止人员被堵。三是利用水压自动排水降压新措施。

 

　　在防治水工作中，虽然我们实实在在做了一些工作，取得了一些防治水经验，但与兄弟单位相比和上级领导的要求还存在较大差距，防治水工作任重道远。下一步，针对我矿水文地质条件，我们要继续引进防治水新技术、新装备，同时向先进单位学习，不断提高防治水技术水平确保安全生产。

 

　　六、对防治水工作的建议

 

　　1、矿井存在的主要问题

 

　　1）矿井地表沟谷纵横，且有几条季节性河流，在汛期若其与开采塌陷的裂缝相联通，洪水易有可能进入井下，造成事故。

 

　　2）一1煤层直接底板为铝土质泥岩和铝土矿，是一1煤直接底板隔水层，对O2灰岩水可起隔水作用，但遇到构造破坏或采动破坏，局部失去隔水作用，使O2灰岩水直接突入矿井。

 

　　3）断裂构造使O2灰岩含水层与太原群下段灰岩含水层产生水力联系危机矿井。

 

　　4）排水设备及排水管路的排水能力与运行状态若出现问题，皆会影响矿井的安全生产，轻者矿井涌水无法排出，造成停产，重者有可能导致淹井。

 

　　2、今后应采取的防治水措施

 

　　1）研究制定合理的开拓、开采方案，最大限度的限制或减少对各层地下水源平衡条件的破坏。

 

　　2）建立合理的矿井综合防排水体系，提高矿井的抗灾应变能力。

 

　　3）在开采过程中对矿井突水水源要进行认真的调查研究，掌握可能出水的断层及裂隙分布；了解井下岩层的性质，含水层的补给来源和通道，查清井田内的老窑数量和分布地点，查清地面河流、池塘积水区域和水量变化；编制好完整的水文地质资料，做到心中有数，进一步做好水情水害预测预报工作。

 

　　4）建立健全防治水管理制度。严格执行防治水的有关规定。要按照《煤矿安全规程》的规定留设各类防水煤柱。坚决贯彻“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，按照《煤矿防治水规定》的要求，制订切实可行的探放水措施，对于老空水要执行有掘必探的原则。并要经常性的对防水煤柱、小煤窑和老空水进行“三位一体”大检查，严防淹井事故的发生。

 

　　5）每年汛期前要制定雨季“三防”工作计划，成立雨季“三防”领导小组，组建防洪抢险突击队，由主要职能部门负责对井田范围内因采煤造成的塌陷裂隙可能渗水地段及时组织人员填充处理。

 

　　6）完善防治水工程设施。井下所有的水闸门在汛期前进行一次关闭试验，井下各泵房的排水设施全面检查一次，达到台台完好，并对水泵进行联合试运转。

 

　　7）加强职工技术培训，增强抵御水灾的能力。要通过不同形式的教育培训，使职工熟悉掌握突水预兆和避灾线路以及自救互救方法。

 

　　8）建立健全抢险救灾机构，制定《水灾应急预案》并定期进行应急救援演练。