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探放水设计终稿


清镇市明锦煤矿 清镇市明锦煤矿

探 放 水 设 计
编制:清镇市明锦煤矿 编制:清镇市明锦煤矿 2011 2011 年 5 月





前 言.....................................................................

..................................1 第一章 矿井概况及安全条件 ................................................................1 第一节 井田概况 ..............................................................................1 一、地理概况 ................................................................................1 二、主要自然灾害 ........................................................................2 三、邻近生产矿井及井田内老窑 ................................................2 四、矿区水源、电源及通信 ........................................................3 第二节 安全条件 ..............................................................................3 一、地层 ........................................................................................3 二、地层构造 ................................................................................4 三、煤层及煤质 ............................................................................5 四、瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向及地温 ....................................9 五、水文地质 ..............................................................................10 六、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题 ..........13 第三节 供 水、生产、生活污废水及井下水处理 ....................16 一、供水水源 ..............................................................................16 二、用水量估算 ..........................................................................16 三、水源选择 ..............................................................................17 四、供水系统 ..............................................................................17 五、生产、生活污废水及井下水处理 ......................................19 六、节水措施 ..............................................................................19 第二章 矿井防治水 ..............................................................................19 第一节 矿井水文安全条件分析 ....................................................20 一、矿井水文地质情况 ..............................................................20 二、水患类型 ..............................................................................22 第二节 水文地质物探勘察情况 ..................................................23 一、说明 ......................................................................................23 二、电法探水勘查工作情况 ......................................................23 三、水患预测区的划分 ..............................................................25 四、电法探水勘查结论和建议 ..................................................25 第三节 井下防治水安全设施 ........................................................26 一、排水设施 ..............................................................................26 二、流水路线 ..............................................................................27

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三、防水设施 ..............................................................................27 四、排水设备维护管理制度 ......................................................28 五、抽水工技术操作规程 ..........................................................29 六、排水沟、水仓清理制度 ......................................................31 第三节 矿井防治水措施 ................................................................31 一、矿井开拓、开采所采取的安全保障措施 ..........................31 二、防水安全煤柱留设 ..............................................................33 三、疏水降压措施 ......................................................................35 四、井下探放水措施 ..................................................................35 探水孔布置示意图 ......................................................................36 五、探放水设备 ..........................................................................39 六、老窑积水的防治 ..................................................................40 七、掘进巷探放水安全技术措施 ..............................................40 八、地表水防治措施 ..................................................................43 九、进行探放水的巷道 ..............................................................45 巷道断面图 ..................................................................................46 十、井巷维修制度 ......................................................................48 十一、通风管理措施 ..................................................................49 十二、瓦斯检查制度及工作面瓦斯管理 ..................................50 第四节 矿井发生水灾时的处理措施 ............................................53 一、矿井发生水灾时的处理措施 ..............................................53 二、矿井发生水灾时的避灾路线 ..............................................53 三、通信 ......................................................................................53 探放水预测预报报表 ..................................................................55 避灾路线示意图 ..........................................................................56 通风系统示意图 ..........................................................................57 流水路线示意图 ..........................................................................58 地形地质及电法勘查水患异常分布图 电法探水勘查剖面图

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近年来,我国煤矿水害事故多发,造成了极大的人员死亡和经 济损失及不良的社会影响。为了搞好和加强煤矿安全生产工作,避免 和杜绝水害事故的发生,严格贯彻和执行《关于加强煤矿水害防治工 作的指导意见》 (安监总煤矿【2006】98 号)及(黔煤办字【2007】 37 号) 《关于加强煤矿水害防治工作的通知》 ,认真按照文件要求, 提高对矿井水害防治工作重要性的认识,落实矿井水害防治责任制, 切实加强矿井水害防治的各项技术管理基础工作, 结合本矿井的水文 地质和井下水害实际情况,特编制本矿井探放水设计。

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第一章 矿井概况及安全条件
第一节
一、地理概况 1、矿井位置及交通 枫香树煤矿位于贵阳市花溪区麦坪乡大坡村田坝一带,行政区划隶 贵阳市花溪区麦坪乡管辖。矿山距花溪约 25km,有公路通往矿山, 交通及通讯便利(见枫香树煤矿交通位置图) 。

井田概况

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2、地形、地貌 矿区总体上属中低山地貌,地势起伏,海拔标高一般 1275~ 1400m,最高点位于矿区东部,海拔 1403.1m,最低点位于西部沟底,
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海拔 1275.0m,相对高差 128.1m。 3、河流 矿区范围内无河流、湖泊等地面水体,仅有一时令性冲沟,水量 随季节变化而变化。 4、气候 煤矿所在区域属亚热带温暖高原季风湿润气候,雨量充沛,气候 温和,冬无严寒,夏无酷暑,四季宜人。年平均气温 14.5°C, 年平 均降雨量 1197mm。 5、地震 据贵州省城乡建设环境保护厅“黔城设通发【1992】230 号文, 关于《公布贵州省地震烈度新区规划的通知》和《中国地震参数区划 图》 【GB18—2001】,本地区地震烈度为Ⅵ度,属稳定区。 Ⅵ 二、主要自然灾害 矿区主要自然灾害有顶底板、瓦斯、粉尘、火灾、水害、地表崩 塌、冰雹、滑坡等。 三、邻近生产矿井及井田内老窑 1、邻近生产矿井 邻近无其它生产矿井。 2、井田内老窑 枫香树煤矿属贵阳地区花溪区技改矿井,区内煤系地层埋藏较 浅,小窑较多。主要分布在本矿区范围的南面和东面,通过实测及询 问了解得知:矿区范围南面有隆鑫煤矿(已关闭) ;矿区范围东面有

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两个小煤矿(已关闭) 。 在井田内部老窑开采历史较久,有的很难考证,因此在以后的 生产过程中特别是开采浅部地段的各煤层时,要注意各煤层积水情 况,加强老窑积水的探放水工作,严格执行“预测预报、有掘必探、 “预测预报、有掘必探、 先探后掘、先治后采、有疑必停” 先探后掘、先治后采、有疑必停”的探放水原则。 四、矿区水源、电源及通信 矿区水源、 水源:矿区内无河流、湖泊及泉水,矿 井 生 产 、 生 活 、 消 防 用水取自麦坪乡大坡村自来水供水系统。 电源:矿井采用林东矿务局格堡电站双回路供电,格堡电站 一回引自贵阳市南供电局 10KV 电网, 另一回路引自贵阳市北供电 局 10KV 电网,电源能满足矿井今后供电要求,当矿井一回路停电 时,另一回路即可进行供电,满足矿井供电要求。 通信:贵阳市通信网络已覆盖林东矿务局矿区,枫香树煤矿 位置紧邻林东矿务局郭家冲煤矿,通信较为方便;另外中国移动 和中国联通网络已覆盖矿区,采用手机通信也比较方便。

第二节
一、地层

安全条件

矿区内出露地层为上二叠统龙潭组第三段至第六段、长兴组+大 隆组、下三叠统大冶组及第四系,龙潭组是该区的主要含煤地层,现 就矿区出露地层由老至新分述如下: 龙潭组第三段(P3l3) :以黑灰色薄层粉砂岩、泥岩为主,其次为

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中厚层燧石灰岩,含可采煤层 2 层(K7、K8) ,含局部可采煤层 1 层 K6 煤层,K6 煤层厚 0.7—1.05m,在该矿区范围内属可采煤层。该段为 矿区主要含煤地层。厚 44m。 龙潭组第四段(P3l4) :为灰、褐黄色粉砂岩、黑色泥岩、燧石灰 岩等组成,含局部可采煤层 2 层,即 K9、K10。厚 32m。 第五段(P3l5) :深灰色中厚层状燧石灰岩,节理发育,方解石脉 发育,燧石呈似层状和薄饼状分布。本层为龙潭组中极好的标志层。 厚约 20m。 :为灰、深灰色中厚层状灰岩、燧石灰岩夹少量粉 第六段(P3l6) 砂岩,燧石呈团块状分布,一般厚 84m。 长兴组至大隆组(P3c+d) :分布于矿区大部分地区,为青灰色、 黑灰色燧石灰岩,中厚层状,燧石呈团块状,风化后呈碎块状。顶部 有 3-5m 厚的硅质岩或硅质泥岩,呈灰黑色。厚 85m 左右。与上覆地 层下三叠统大冶组呈整合接触。 ————————整 合———————— 下三叠统大冶组(T1d) :浅灰色薄至中厚层泥晶灰岩,竹叶状灰 岩夹粘土岩,厚 160—300m。与上覆地层第四系呈假整合接触。 — — — — — 假 整 合— — — — — 第四系(Q) :褐黄色粘土、亚粘土和矿山弃土、弃石等,厚 0 —15m。 二、地层构造 矿区位于杨家庄背斜的北西翼,主体构造为单斜构造,断裂、褶
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曲局部发育,地层产状倾向 340°~25°,倾角较缓,11°~23°,矿 山断裂构造较为发育(见附图 1) 。区内主要发育北西向和北东向的 断层,现就矿区内对煤层有破坏和影响作用的 F1、F5 断层特征分述 如下: F1 断层:位于矿区的北西外围,延伸长度大于 2000m,其走向为 北东—南西向,倾向南东,倾角 70°,为逆断层,断距大于 50m。 F5 断层:位于矿区的南部边缘,延伸长度大于 1500m,其走向为 北西—南东向,倾向北东,倾角 75°,为正断层,断距约 15m。 总体上矿区构造复杂程度属于中等。 三、煤层及煤质 1、煤层及煤质 (1) 、矿区含煤地层 龙潭煤系为海陆交互相沉积,由粉砂岩、燧石灰岩、泥岩、页 岩及煤层组成,总厚度约 350m,含煤 9~13 层,一般为 9~11 层,由 下至上编为 K1、K2……K13 煤层,在本区内 K6、K7、K8 煤层可采,其余 煤层在区内均属于不可采或局部可采煤层。枫香树煤矿可采煤层为 K6、K7、K8 三层。 (2)、煤层特征 ①、K6 煤层:俗称瓦渣煤,位于龙潭煤组三段上部,上距 K7 煤层 约 6~8m,煤层层位较稳定,局部地段含厚度 0.05m 的夹石,煤层厚 度较稳定,厚度在 0.86~0.96m 之间,一般厚 0.90m。属较稳定煤层。 为矿区主采煤层。
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②、K7 煤层:俗称亮煤,位于龙潭煤组三段上部,上距 K8 煤层约 10~12m,煤层层位较稳定,煤层厚度较稳定,厚度在 1.17~2.59m 之 间,平均 1.90m,属较稳定煤层。煤层结构简单,偶含一层夹矸,夹 矸厚 0.09~0.35m,主要为黑色粘土岩。该煤层在矿区东部已基本采 空,在 F2 与 F5 断层以西未开采。 ③、K8 煤层:俗称大夹煤,位于龙潭煤组四段底部,上距 K9 煤层 约 18m,煤层层位较稳定,煤层厚度较稳定,厚度在 1.35~1.80m 之 间, 一般厚 1.59m。 煤层结构简单, 含夹矸 1~2 层, 夹矸厚 0.05~0.30m, 为黑色粘土岩。属较稳定煤层。K8 煤层在矿区东部已基本采空,在 F2 与 F5 断层以西未开采。 可采煤层特征表
煤 层 K8 K7 K6 厚度 (m) 1.59 1.9 0.9 6~8 间距 (m) 顶底板 顶板 石灰岩 底板 稳定 性 稳定 稳定 稳定

表 1-1
倾角 (°) 11°~23° 11°~23° 11°~23° 视密度 (t/m3) 1.4 1.4 1.4

10~12

粉砂岩、粘土 岩 粉砂岩、粘土 粉砂岩 岩 粉砂质粘土 粉砂岩、细砂 岩、泥岩、粉 岩 砂岩

2、煤质 (1)、物理性质及煤岩特征 K8煤层:黑色、条痕为黑灰色、具玻璃光泽、贝壳状断口、不平 整断口,条带状结构、质坚性脆,节理发育。具显微结构呈条带状。
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组份以凝胶化物为主,占68.04%,半凝胶化物质次之,占24.97%,丝 炭化物质较少,占6.99%。 K7煤层:其物理性质基本上与K8煤层类似,惟其质地发育,易成 多呈块状。 组份以凝胶化物为主, 占63.77%, 粉状, 8煤层质坚性脆, 而K 半凝胶化物质次之,占21.69%,丝炭化物质较少,占14.15%,角质化 物质占0.39%。 K6煤层:为褐色、灰黑色,条痕为棕黑色、玻璃光泽、不平整断 口, 硬度低、 性脆易碎。 其组份与K8煤层类似, 惟丝炭化较少, 仅3.94%, 未发现角质化物质。 K6、K7、K8煤层均属半亮型煤。 (2) 、煤质特征 K6 煤层:为高灰、高硫、特高热值贫瘦煤。 K7 煤层:为中灰、高硫、特高热值贫瘦煤。 K8 煤层:为低灰、高硫、特高热值贫瘦煤。 (3)、煤层化学组分 K8 煤层: ①、灰份:煤层原煤灰份 5.62~30.63%,平均 12.70%;精煤灰份 4.25~9.69%,平均 6.59%。 ②、硫份:煤层原煤全硫平均为 4.50%,精选后为 3.04%。 ③、磷:含量为 0~0.007%,平均为 0.002%,符合练焦用煤对磷 <0.015 的要求。
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④、发热量:原煤平均为 8252 卡,精煤为 8701 卡。 ⑤、挥发份:煤心煤样为 19.52~23.49%,平均为 20.29%,煤层 煤样为 19.13~21.29%,平均 20.19%。 K7 煤层: ①、灰份:煤层原煤灰份 11.91~40.01%,平均 16.93%;精煤灰 份 7.35~8.88%,平均 8.25%。 ②、硫份:煤层原煤全硫平均为 4.19%,精选后为 2.55%。 ③、磷:含量为 0~0.007%,平均为 0.003%,符合练焦用煤对磷 <0.015 的要求。 ④、发热量:原煤平均为 8154 卡,精煤为 8606 卡。 ⑤、挥发份:煤心煤样为 16.55~21.40%,平均为 18.98%,煤层 煤样为 15.23~20.19%,平均 17.71%。 K6 煤层: ①、灰份:煤心原煤灰份 22.48~39.99%,平均 31.19%;精煤灰 份 7.97~14.00%,平均 10.72%。 ②、硫份:煤心原煤 3.56~5.38%,全硫平均为 4.32%,精选后 2.65~3.62%,为 2.92%。 ③、磷:含量为 0~0.007%,平均为 0.002%,符合练焦用煤对磷 <0.015 的要求。 ④、发热量:8567~8663 卡,平均为 8624 卡。 ⑤、挥发份:煤心煤样为 12.25~16.04%,平均为 14.15%,精煤 为 11.36~13.15%,平均 12.18%。
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煤层煤质特征表
煤层 编号 K6 K7 K8 灰份 (Ad%) 7.97~14.00 10.72 7.35~8.88 8.25 4.25~9.69 6.59 挥发份 (Vdaf%) 11.36~13.15 12.1 15.23~20.19 17.71 19.13~21.29 20.19 硫 (St,d%) 2.65~3.62 2.92 2.55 3.04

表 1-2
发热量 (MJ/Kg) 35.98~36.38 34.25 34.66

3、煤层露头及风化带 根据《贵州省贵阳市花溪区麦坪乡枫香树煤矿资源/储量核 实报告》 ,矿区范围内仅在东部南翼的边界有煤层露头,由于断层的 破坏作用,露头线出露不连续;煤的氧化带宽度一般在 20~30m 左右。 氧化带内煤岩与原煤相比,光泽稍暗淡,在节理面上有锈蚀现象,煤 岩中所含黄铁矿多数或部分氧化,其表面呈铁锈色,无光泽,机械强 度差,煤质明显低于原生煤。 四、瓦斯、煤尘、煤层自燃倾向及地温 瓦斯、煤尘、 1、瓦斯 根据贵州省煤炭管理局文件对贵阳市煤矿 2005 年度矿井瓦斯等 级鉴定为低瓦斯矿井,矿井绝对瓦斯涌出量为 0.83 m3/min,相对

瓦斯涌出量为 9.91m3/t,绝对二氧化碳涌出量为 1.47m3/min,相对二 氧化碳涌出量为 17.83m3/t。 2、煤尘爆炸性 根据《贵阳近郊煤田林东矿矿区详查地质报告》以及相邻矿区资
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料,煤尘有爆炸性危险。本矿井未作该报告,在揭露开采煤层后尽快 作该报,以指导生产。安全专篇设计均按爆炸性进行设计。 3、自燃发火倾向性 根据矿山 2004 年对 K6 煤层所作的煤尘自燃倾向等级鉴定报告, 该煤层自燃倾向分类属于二类(自燃) 。其余煤层未作相应的该报告。 安全专篇设计均按煤层自燃倾向性设计。 4、地温 本区地温正常。 5、煤与瓦斯突出 该矿未作煤与瓦斯突出性鉴定,根据贵州省安全生产监督管理 局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件黔安监督办字 [2007]345 号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意 见” ,本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计及管理。 五、水文地质 1.地表水 区内地表水系不发育,地表水主要为大气降水补给,以季节性溪 流的形式往西排入彭关河,当地浸蚀基准面位于李家院一带,其高程 为 1280m,高于矿山最低准采标高 1050m。 2.含(隔)水层岩组 矿区内出露地层为三叠系下统大冶组、二叠系上统龙潭组、据其 地层的岩性特征及含(隔)水层性能分述于下: :分布在矿区的北西部,中上部为薄至中 下三叠统大冶组(T1d)
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厚层灰岩夹泥质灰岩,地表岩溶发育,含岩溶裂隙水及溶洞水,富水 性较强,为强含水层,厚度 160~300m。 上二叠统长兴+大隆组(P2c+d) :灰色、深灰色厚层燧石灰岩及 薄层硅质岩夹蒙脱石粘土岩,厚 85m,矿区的主要含水层,为岩溶裂 隙水。 上二叠统龙潭组(P2l) :主要为粉砂岩、泥岩、煤、砂岩组成, 为区域隔水层,含水性较弱,属基岩裂隙水。厚约 320m。 3.地下水补给、迳流、排泄 (1) 、补给 大气降水是区内地下水的主要补给来源, 其补给方式和补给强度 受岩性、地貌及地质构造的综合影响,煤层埋藏深度在当地最低浸蚀 基准面以下(1280m) ,大气降水和地表水沿岩溶裂隙、构造裂隙下渗 补给地下水。 (2) 迳流 、 区内地下水的迳流受地形、构造及岩性的控制,总体上由南东向 北西迳流,与含水层的倾向基本一致。以渗流为主,局部有溶洞发育 地带亦有管道流。 (3) 、排泄 区内地下水的自然排泄主要以各种泉的形式排出地表。 (4) 、充水因素 长兴组、龙潭组燧石灰岩为矿床直接充水含水层,所含地下水构 成对矿坑直接充水。三叠系大冶组以上各含水层中的地下水,由于大
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冶组底部为粉砂质粘土岩隔水层的阻挡, 不直接补给矿坑。 但当断层、 裂隙贯穿隔水层后,其上含水层的地下水直接渗入矿坑,对矿井的地 下水形成补给。另外,矿区沿煤层露头线老窑较多,大多数有积水现 象,而且在矿区范围内存在大量的 K6、K7、K8 煤层的采空区,据调 查 K6 煤层的采空区面积为 0.22km2、 7 煤层的采空区面积为 0.72km2、 K K8 煤层的采空区面积为 0.41km2,采空区积水会直接渗入矿坑中,是 矿井充水的主要来源之一。 因此矿井充水因素主要为老窑采空区积水 与地表水, 在雨季时地表水有可能沿矿井流入矿井, 造成矿井的淹没。 为此,在今后的矿山设计及煤层开采过程中应高度重视,应留足隔水 安全煤柱,防止老窑积水、采空区积水透入矿井,井口周围应挖掘排 洪沟,防止地表水流入矿井。 (5) 、矿井涌水量 矿井 2004 年 10 月至今已停采,据调查 2004 年以前矿井涌水量 最大为 85.5m3/h,最小涌水量为 40m3/h。矿井正常生产后预计矿井正 常涌水量 40m3/h,最大涌水量 120 m3/h。 (6) 、影响矿井开采的主要水文地质问题 老窑水和采空区积水是影响矿井开采的主要水文地质问题, 采掘 时容易引起突水事故发生,煤矿必须高度重视,采取积极有效措施, 一、必须精确定位老窑和采空区位置,二、掘进时必须先打探水孔, 严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停” “预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停” 的探放水原则。 (7) 、环境地质概况
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枫香树煤矿以前为郭家冲矿区, 厂房较多, 目前郭家冲矿区已撤, 住户已搬迁。矿区内地势相对平缓且无较大地表水体,工程岩组相对 较稳定,现状地质灾害不发育,但由于 K7、K8 煤层在该区已大部采空 本矿在今后的开采过程中 及 K6 煤层存在一定量的采空区和老窑积水。 必须采取切实可靠的防范处理措施, 留足足够的防水煤柱及地表排洪 沟避免矿井发生老窑、采空区积水发生透水、地表水涌入矿井和掉顶 安全事故的发生,矿山应采取有效的防治措施加以防范。 (8) 、水文地质条件在开采后的变化 矿山开采后受到采动的影响岩层裂隙会增大变多,地下水泾流, 排泄通道变得更畅通,地表水顺巷道汇聚干低处,因此,开采水文地 质条件为复杂类型。 综上所述,矿区内无较大地表水体,大气降水是地下水主要的供 给水源,大气降水和老窑、采空区积水是矿坑的主要充水水源。矿区 内水文地质勘探类型为以裂隙含水层为主的裂隙充水矿床, 水文地质 条件为复杂类型。 六、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题 1、勘探程度 1999 年花溪区矿产资源管理办公室和贵州省煤矿设计研究院共 同对花溪区枫香树煤矿进行地质简测, 并对该矿的经济意义及开采可 行性进行过研究和评价,提交了《贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿地质简 测报告》 ,2004 年 11 月由贵州天辰黔地不动产咨询有限公司矿产资 源咨询评估中心提交了 《贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿扩界地质勘查报
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告》 ,其中: 《贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿扩界地质勘查报告》于 2004 年 12 月由贵州省国土资源勘测规划院组织有关专家评审通过并备 案,备案文号为贵州省国土资源厅黔国土资储备字[2004]50 号关于 《贵阳市花溪区麦坪枫香树煤矿扩界勘查地质报告》 矿产资源储量评 审备案证明。 2007 年 5 月贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队提交了 《贵州省贵阳市花溪麦坪枫香树煤矿资源/储量核实报告》 。 2、勘探工作及质量评述 本煤矿资源可靠,开采煤种属低~中灰、高硫、中高热值贫煤, 2007 年 5 月, 贵州省地质矿产勘查开发局一○五地质大队提交了 《贵 州省花溪区枫香树煤矿资源/储量核实报告》基本查明了区内煤层赋 存情况、煤质及其开采技术条件。 建议在今后的巷道掘进和回采过程中,认真做好地质编录工作, 并整理成生产地质资料,指导矿井生产。 3、存在的问题和建议 存在的问题: (1) 、由于受时间的限制和封闭巷道的影响,本次工作对老巷道 和采空区的调查不够充分, 采空区的分布范围和面积的确定精度尚有 不足。所估算的资源/储量可能存在一定的误差。 (2) 、老窑积水是枫香树煤矿(技改)的最大安全隐患,由于老 窑及采空区已垮塌或封闭,对老窑及采空区积水情况未查明。 (3) 、未收集到矿区范围内 K7、K8 煤层的闭坑资料。

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(4) 本次资源/储量核实未对矿区范围内的零星住户圈定保安矿 、 柱,建议矿山对受影响的住户搬迁至安全地带方可开采其下的资源。 (5) 、本次核实工作未对 K7、K8 煤层布置专项探矿工程,K7 煤层 工程的控制主要是以原老窑采区的采掘范围及煤层厚度为依据,K8 煤层的工程控制引用了相邻矿区隆鑫煤矿与兴丰煤矿对 K8 煤层的开 采资料。 (6) 、因矿山现停采多年,无最新的煤矿瓦斯、煤尘爆炸及自燃 倾向性等级鉴定报告,同时未收集到矿山历年的开采情况统计表。 (7) 、矿区水、工、环地质及开采技术条件研究程度较低,为满 足矿山设计和生产的需要应投入一定的工作进行调查及研究。 建议: (1) 、矿区煤层顶底板工程地质条件差,矿山在开采过程中应加强 顶板的支护管理,本矿井瓦斯较低,但也应完善通风设施,预防瓦斯 事故的发生。 (2) 、采用科学的开采方式,预防因采矿引发地面塌陷、采空区塌 陷、滑坡、地面沉降等地质灾害现象的产生。 (3) 、因矿区范围内存在大量的采空区范围,矿山在开采过程中应 加强水文地质监测工作,留足足够的防水保安煤柱,同时对老窑、采 空区范围及其积水情况进行详细的调查和研究,提出有效的防治、防 范措施。矿井在进行技改前,必须对矿区南西面的隆鑫煤矿和狗场- 郭家冲公路以东的小窑进行排水, 并保证小窑采空区内无积水后才能 进行建井工作,在采掘过程中应坚持“预测预报、有掘必探、先探后 “预测预报、有掘必探、
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掘、先治后采”的十六字方针。在井口周围应挖掘排洪沟,防止地表 先治后采” 水涌入矿井。 (4) 、建议对 K6、K7、K8 煤层进行矿井瓦斯、煤尘爆炸及自燃倾向 性等级鉴定 (5) 、矿山在生产过程中搞好矿井地质工作和储量管理工作,提高 资源回收率,充分利用矿产资源,延长矿井服务年限。 (6) 、建议矿山在作技改、扩建设计前补作矿区水、工、环地质条 件及其他开采技术条件的工作,以满足设计和生产的需要。 (7) 、该矿未作煤与瓦斯突出性鉴定,根据贵州省安全生产监督管 理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件黔安监督办字 [2007]345 号关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见, 煤矿生产建设必须按突出煤层进行管理。

第三节
一、供水水源



水、生产、生活污废水及井下水处理 生产、

矿井生产、生活、消防用水取麦坪乡大坡村自来水供水系统。在 风井西南面+1340m 标高设置生产、生活用水池,用管道将水引至水 池中,以静压方式向生产、生活、消防水供水。 二、用水量估算 矿井用水量估算系根据《煤炭工业矿井设计规范》 (GB50399-2006)《建筑设计防火规范》 、 (GB50016-2006)以及现行 给水设计规范等进行估算。经估算该矿生产、生活用水最高日总用水

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量为 348.39m3/d,其中生活用水量为 79.04m3/d,矿井生产用水量为 53.35m3/d,消防用水量为 216m3/d。 三、水源选择 根据调查, 坪 乡 大 坡 村 自 来 水 供 水 系 统 可 靠 , 水 连 续 , 麦 供 设计推荐作为该矿井生产、生活用水供水水源。 四、供水系统 在风井西南面+1340m 标高修建 250m3 生产、生活、消防水池各 一座,铺设输水管道一条,将麦坪乡大坡村自来水引至高位水池。 矿井地面生产、生活消防用水由 250m3 水池敷设 DN80,L=300m 给水铸铁管一条至工业场地,以静压供水方式向矿井工业场地供水。

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用 水 量 估 算 表 用水 人数 序 号 用 水 项 目 用水 时间 (h) 昼 夜 用 水 量 备 最 大 计算流 小 时 量 (L/S) 3 (m )

1 2 3 4 5 6 7 8 9

日常生 活用水 浴池用 水 淋浴用 水 食堂用 水 洗衣房 用水 锅炉房 用水 未预见 水量 井下消 防洒水 消防用 水 合 计

24 6 3 20 12 12

小 时 用 水 最 不 标 准 一昼夜 大 平 3 (m ) 班 衡 系 数 20L/ 2.58 3 129 71 人.班 27.30 540L/h 13.50 129 115 15L/ 3.87 人.餐 60L/kg 2.60 干衣 15.00 9.73 1 1 2 1.5 2



0.55 4.55 5.40 0.55 0.48 2.50 0.43 10.34 4.50 29.3

0.15 1.26 1.50 0.15 0.13 0.69 0.12 2.87 1.25 8.12 按1-6 项之和的 15%计 包括 10%的未预 见水量 补充水时间按 48h 计 浴池面积13m2, 水深H=0.7m 淋浴器10 个 按2 餐/人.日计

16 3

消防时 间 53.35 0L/S 20L/S 216.0 348.39

供水系统经济表 工 程 内 容 焊接钢管一条 高位水池 合计 规 DN80 250m
3



单位 m 座

数量 1200 1

总 投 资(万元) 4.8 5.1 9.9

井下生产、消防、防尘洒水为同一供水系统,由水高位池敷设
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DN80 焊接钢管一条至井下,以静压供水方式向井下各采掘工作面供 水。 五、生产、生活污废水及井下水处理 生产、 1.生产、生活污废水排放量及来源 该矿井生产、生活污废水主要来自矿井生产、生活及井下排水。 矿井生产、生活排水量为 100m3/d;井下正常涌水量为 40m3/h,最大 涌水量为 120m3/h。 2.生产、生活污废水及井下水处理 1)生活污水处理 矿井生活粪便污水均采用生活污水生物处理综合装置(二级处 理) ,处理达标后的生活粪便污水与生产废水经场地排水管网及排水 沟有组织地排入纳污排水沟。 2)井下水处理 井下水:根据矿井井下涌水量,设井下水处理站,井下水处理站 的规模为 120m3/h(按井下最大涌水量设置) ,采用混凝沉淀工艺,经 处理达标后的井下水就近排放。 六、节水措施 1.选用节水型卫生洁具、节水型卫生洁具阀门及水嘴。 2.提高职工思想素质教育,加强节约用水宣传工作。 3.建立建全管理机构,做好思想工作,认真负责,对供水系统 加强管理和及时进行维修,防止跑、冒、滴、漏事故发生。

第二章 矿井防治水
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第一节
一、矿井水文地质情况 (一)水文地质资料 1、地表水

矿井水文安全条件分析

区内地表水系不发育,地表水主要为大气降水补给,以季节性溪 流的形式往西排入彭关河,当地浸蚀基准面位于李家院一带,其高程 为 1280m,高于矿山最低准采标高 1050m。 2、含(隔)水层岩组 矿区内出露地层为三叠系下统大冶组、二叠系上统龙潭组、据其 地层的岩性特征及含(隔)水层性能分述于下: 下三叠统大冶组(T1d) :分布在矿区的北西部,中上部为薄至中 厚层灰岩夹泥质灰岩,地表岩溶发育,含岩溶裂隙水及溶洞水,富水 性较强,为强含水层,厚度 160~300m。 上二叠统长兴+大隆组(P2c+d) :灰色、深灰色厚层燧石灰岩及 薄层硅质岩夹蒙脱石粘土岩,厚 85m,矿区的主要含水层,为岩溶裂 隙水。 上二叠统龙潭组(P2l) :主要为粉砂岩、泥岩、煤、砂岩组成, 为区域隔水层,含水性较弱,属基岩裂隙水。厚约 320m。 3、地下水补给、迳流、排泄 (1) 、补给 大气降水是区内地下水的主要补给来源, 其补给方式和补给强度 受岩性、地貌及地质构造的综合影响,煤层埋藏深度在当地最低浸蚀 基准面以下(1280m) ,大气降水和地表水沿岩溶裂隙、构造裂隙下渗 补给地下水。
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(2) 迳流 、 区内地下水的迳流受地形、构造及岩性的控制,总体上由南东向 北西迳流,与含水层的倾向基本一致。以渗流为主,局部有溶洞发育 地带亦有管道流。 (3) 、排泄 区内地下水的自然排泄主要以各种泉的形式排出地表。 4、充水因素 长兴组、龙潭组燧石灰岩为矿床直接充水含水层,所含地下水构 成对矿坑直接充水。三叠系大冶组以上各含水层中的地下水,由于大 冶组底部为粉砂质粘土岩隔水层的阻挡, 不直接补给矿坑。 但当断层、 裂隙贯穿隔水层后,其上含水层的地下水直接渗入矿坑,对矿井的地 下水形成补给。另外,矿区沿煤层露头线老窑较多,大多数有积水现 象,而且在矿区范围内存在大量的 K6、K7、K8 煤层的采空区,据调 查 K6 煤层的采空区面积为 0.22km2、 7 煤层的采空区面积为 0.72km2、 K K8 煤层的采空区面积为 0.41km2,采空区积水会直接渗入矿坑中,是 矿井充水的主要来源之一。 因此矿井充水因素主要为老窑采空区积水 与地表水, 在雨季时地表水有可能沿矿井流入矿井, 造成矿井的淹没。 为此,在今后的矿山设计及煤层开采过程中应高度重视,应留足隔水 安全煤柱,防止老窑积水、采空区积水透入矿井,井口周围应挖掘排 洪沟,防止地表水流入矿井。 (二) 、矿井正常涌水量和最大涌水量 矿山 2004 年 10 月至今已停采,据调查矿山 2004 年以前矿井涌
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水量最大为 85.5m3/h,最小涌水量为 40m3/h。矿井正常生产后预计矿 井正常涌水量 40m3/h,最大涌水量 120 m3/h。 (三) 、井田内地质构造对井下及防治水的影响 矿区位于杨家庄背斜的北西翼,主体构造为单斜构造,断裂、褶 曲局部发育,地层产状倾向 340°~25°,倾角较缓,11°~23°,矿 山断裂构造较为发育。区内主要发育北西向和北东向的断层,现就矿 区内对煤层有破坏和影响作用的 F1、F5 断层特征分述如下: F1 断层:位于矿区的北西外围,延伸长度大于 2000m,其走向为 北东—南西向,倾向南东,倾角 70°,为逆断层,断距大于 50m。 F5 断层:位于矿区的南部边缘,延伸长度大于 1500m,其走向为 北西—南东向,倾向北东,倾角 75°,为正断层,断距约 15m。 总体上矿区构造复杂程度属于中等。 从矿区的开拓布置分析,矿井的所有井巷均穿越断层,并按照规 定留设断层防水煤柱, 未对断层进行破坏。 因此, 只要在采掘活动中, 严格按照矿井开采防治水的要求进行施工, 保证按要求留设断层防水 煤柱,这样断层对矿井水的防治影响不会太大。 二、水患类型 1、水患类型 矿区内无较大地表水体,大气降水是地下水主要的供给水源,大 气降水和老窑、采空区积水是主要充水水源。矿区内水文地质勘探类 型为裂隙含水层为主的裂隙充水矿床,水文地质条件为复杂类型。 2、威胁程度
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矿区位于杨家庄背斜的北西翼,主体构造为单斜构造,断裂、褶 曲局部发育,地层产状倾向 340°~25°,倾角较缓,11°~23°,矿 山断裂构造较为发育。由于区内煤层大多位于当地最低浸蚀基准面 (1280m)以下,且区内断层发育可能成为矿井充水通道,如果矿井 的开拓巷道穿过断层及构造带, 则以断层裂隙为通道的断层水将涌入 井下巷道,对矿井的安全造成极大的水患威胁。因此,矿井在进行采 掘工作时,井巷严禁穿越断层,并按照规定留设断层防水煤柱,确保 矿井安全生产。

第二节
一、说明

水文地质物探勘察情况 水文地质物探勘察情况

为了搞好煤矿安全,避免和杜绝水害事故的发生,摸清矿 井范围区域内的水患情况,有利的指导煤矿安全生产和矿井建设,贵 阳市花溪区麦坪乡枫香树(永鑫)煤矿于 2009 年 11 月委托了有地质 勘查资质的公司北京三泰通地勘察技术发展有限公司进行水患勘察, 该公司于同月下旬对枫香树(永鑫)煤矿矿区范围进行了电法探水勘 查。 二、电法探水勘查工作情况 电法探水勘查工作情况 工作 该公司项目组于 2009 年 11 月下旬进入矿区, 在矿区范围内实 施高密度电法测量工作,应用 DUK – 2A 高密度电法测量系统在矿区 布置 15 条剖面,首采区按线距 25m,其它区域按线距 75m,点距均按 10m 布置测线,电法勘查区面积 0.4406km2。随野外工作结束后全面

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转入室内资料整理及报告编制工作。完成工作量: (1)收集该矿井范围所在的区域水文地质资料。 (2)应用温纳装置完成高密度电阻率实测剖面 15 条,物理观测 点计 15096 个(见剖面工作量统计表 1) 。 (3)编制矿区高密度视电阻率断面图及测线剖面解释图 15 份。 (4)编制贵阳市花溪区麦坪乡枫香树(永鑫)煤矿地形地质及 电法勘查水患异常分布图 1 幅。 (附后) (5)编制贵阳市花溪区麦坪乡枫香树(永鑫)煤矿电法探水勘 查剖面图 2 幅。 (附后) (6)编写《贵阳市花溪区麦坪乡枫香树(永鑫)煤矿水文地质 物探勘查报告》1 份。

剖面工作量统计表 序号 剖面号 测线长度(米)
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表1 备注

电极数(个)

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 合计

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

600 600 600 600 600 600 1200 1200 600 600 600 600 1200 1200 600 11400

60 60 60 60 60 60 120 120 60 60 60 60 120 120 60 1140 电法勘探面积:0.4406Km2

实测物性点:15096 个 三、水患预测区的划分

见该公司编制的《贵阳市花溪区麦坪乡枫香树(永鑫)煤矿地 形地质及电法勘查水患异常分布图》和《编制贵阳市花溪区麦坪乡枫 香树(永鑫)煤矿电法探水勘查剖面图》 。 四、电法探水勘查结论和建议 见该公司编写《贵阳市花溪区麦坪乡枫香树(永鑫)煤矿水文 地质物探勘查报告》 。

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第三节
一、排水设施 1、排水设施的设计

井下防治水安全设施

矿井采用斜井开拓,必须在开采水平附近设置水泵硐室及水仓, 在建设期间设置临时排水系统。 在资源储量核实报告未提供涌水量资 料,根据现在实测和矿井历年涌水量资料:预计矿井正常涌水量为 40m3/h,最大涌水量为 120m3/h。 2、水泵的选型 1) 、设计依据 ⑴、涌水量:正常涌水量为 40m3/h,最大涌水量为 120m3/h。 ⑵、排水垂高: (+1307m 水平)-(+1216m 水平)=91m (+1307m 水平)-(+1200m 水平)=107m 2)、选型计算 ⑴、水泵参数计算 所需水泵最小流量: QB=24QB/20=24×40/20=48m3/h 所需水泵最大流量: QB=24Qmax/20=24×120/20=144m3/h 水泵杨程:HB=1.25(HP+6)=1.25×(150+6)=195m ⑵、水泵型号及台数的确定 根据以上计算,选择 DF85-45×5 型水泵 3 台,正常涌水量时一
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台工作,最大涌水量时二台工作,一台备用。水泵杨程:225m,流量: 85m3/h,选用配套电机功率为 90KM、660V 防爆型电机 3 台。 ⑶、排水管选择 D 排=
Q 85 = = 0.123m 900πv p 900 × 3.14 × 2.0

其中:vp-排水管经济流速,取 2.0m/s 排水管为外径φ127mm 无缝钢管两趟,当发生最大涌水量时,可 两台水泵同时工作。 ⑷、水泵房及水仓 在采区下山+1140m 水平标高布置水泵房及主、付水仓各一个, 水仓采用砌碹支护,净断面为 5.2m2,掘进断面 7.9m2。主水仓长度 68m,容量:353.6 m3;副水仓长度 62m,容量:322.4 m3。根据矿井 单位涌水量计算,矿井正常涌水量为 40m3/h,按 8 小时正常涌水量计 算,水仓需有效容量为 40×8=320m3,设计水仓满足要求。 井下所有巷道一侧必须留有 25×25cm2 排水沟,并与井底下山水 仓相通,排水沟内的水能自行流入下山水仓经水泵排出地面。 二、流水路线 矿井主要巷道及其它巷道都设有 250×250mm2 的防水排水沟通向 水仓或临时水仓,再由水仓或临时水仓通过水泵、排水管路达到地面 水处理排出,能合理有效的进行排放水。 注:流水路线图附后。 三、防水设施 1、在主要巷道、硐室设置防水闸墙。 2、在煤层风氧化带、小窑采空区、断裂破碎带周围留设防水安全煤
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柱。 3、巷道掘进时必须探水前进。 4、采、掘工作面或其它地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾 气、 水叫、 顶板淋水加大、 顶板来压、 底板鼓起或产生裂隙出现渗水、 水色发挥、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报 告矿调度室,发出警报,撤出所有受威胁地点人员。 5、矿井必须随时保证井下主要排水管道的畅通,防止排水沟或其它 巷道受阻。 四、排水设备维护管理制度 1、 2、 3、 4、 非专职和值班电器人员,不得擅自操作电器设备。 水泵司机必须井下现场交接班。 并作好当班水泵设备运行记录。 当班工作时间,水泵司机不得擅自离岗、睡岗和脱岗。 交接班时,接班水泵司机必须认真检查水泵设备运行情况是否

正常;交班水泵司机必须将上一班水泵设备运行情况,如实告知接班 水泵司机。若问题要进行处理,并作好记录。 5、 水泵司机当班时间内,认真对运转水泵设备进行监察,保证运

行正常。 6、 7、 开启或维修操作时,严格按照安全操作规程进行。 当水泵设备等发生故障不能处理时,要立即通知当班电工进行

维修或上报调度室派专职人员进行维修,赢取时间。

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8、

泵房内不准其他无关人员进入。

五、抽水工技术操作规程 (一) 、启动和运转 1、 用手转动水泵主轴没有异常阻力; 2、 打开排气阀门和截止阀门,向水泵注水到排气孔冒水,再关 闭排气阀; 3、 查明启动器各部手把在启动“零”位,然后合上电源,启动 电动机; 4、 电动机达到正常转速后,注意压力表、电流表、真空表,如 表针摆动剧烈或读数很小表明没有上水,要立即停泵重新注 水重新启动,一切正常后在慢慢打开排水阀门。 (二) 、运转中注意事项 5、 经常注意电动机和水泵声音正常及异常震动现象; 6、 注意压力表、电压表、电流表读数; 7、 电动机温升不超过铭牌规定,滚动轴承温度不超过 750C, 滑动滚动轴承温度不超过 650C,油圈转动灵活; 8、 盘根松紧合适,保持“滴水不成线” ,盘根箱不过热。当盘 根磨损发生漏气射水时,应及时更换盘根。换新盘根应注意 间隙越小越好,接口应互错 120°。平衡盘磨损达厚度的三 分之一时或全周盘缘磨至 1mm 时应更换。
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9、 注意各处水管接头、阀门是否漏水,特别要注意防止水喷到 电器设备上; 10、 注意吸水龙头是否堵塞,附近有无杂物影响上水。 11、 半年清洗更换一次轴瓦油,每年进行一次大修,每两季度 进行一次全负荷运行试验,必须满足《规程》规定。 (三) 、停泵操作 12、 慢慢关闭出水阀门,切断电源,停止水泵运转,并把启动 器恢复到启动状态; 13、 打开轴承下面的丝堵,放掉混进的积水; 14、 有冰冻危险的地区长时间停泵,应将泵体及水管内的积水 放掉,防止冻坏设备; 15、 停泵后,将设备擦拭干净(禁止用湿布擦电器部分) 。 (四) 、安全注意事项 16、 水泵禁止反转、禁止无水空转; 17、 水泵达到正常转速后,要及时打开出水阀门,严禁关着出 水阀门长时间运转; 18、 检修设备和管路时,要在阀门和电器开关手把上挂“禁止 操作”警示牌。

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六、排水沟、水仓清理制度 排水沟、

为了切实搞好矿井防治水工作,保证井上、下排水管路、 排水沟畅通和水仓容量能满足需求,防患于未然,结合我矿 实际情况,特制定以下排水管路、排水沟、水仓清理和维护 管理制度: 1、地面防治水设施,每月由矿长组织行政管理人员进行 一次排水管路、排水沟及其它防治水设施检查、维修和清理。 2、井下排水沟每月进行一次大清理。其它时间内由每班 管理人员进行随时检查和维护,若发现问题立即安排人员进 行维修和清理。 3、井下各水仓每季度和雨季前必须进行一次大清理,其 它时间内做到随时检查和维护及清理。 4、做好检查、维护、维修和清理各项记录。 5、通过各种会议和学习提高管理人员、工人的安全意识和素质, 做到人人齐抓共管,搞好矿井防治水工作。

第三节

矿井防治水措施

一、矿井开拓、开采所采取的安全保障措施 矿井开拓、 1、矿井开拓工程位置及层位选择 主斜井、副斜井、回风斜井在均岩石中掘进。三井口标高比当地
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最低标高(最低侵蚀基准面标高+1280m)高出 10m 及 10m 以上,并在 井口袋上方挖掘有拦截山洪的水沟,井口不会遭受洪水灾害,工业广 场布置在+1285m 标高, 比当地最低标高 (最低侵蚀基准面标高+1280m) 高出 5m,且在工业广场地下+1280m 布置 2×2m 的排洪暗沟。因此, 矿井开拓工程位置及工业广场的布置可以抵御 100 年一遇的洪水。 2、采掘工程所采取的防治水措施。 1) 、定期收集、调查和核对相邻矿井和废弃老窑情况,并在井上、下 对照图上标出其位置、开采范围、开采年限和积水情况等。 2) 、针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统,进行地下水动 态观测、水害预报,并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治 措施。 3) 、针对在掘进过程中必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后 掘、先治后采、有疑必停”的探放水原则。掌握前方水文情况,若发 现有水患时,待确定安全后再向前掘进,并将出水点位置标于井上下 对照图或采掘工程图上。井巷揭露的主要出水点或地段,必须进行水 温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分 析,防止滞后突水。 4) 、在采、掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现 雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗 水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立 即报告矿调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。 5) 、井下和地面排水设施保证完好,所有水仓、沉淀池、水沟要及时
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进行清理,保证畅通、无障碍物。每年雨季前对矿井防治水工作进行 一次全面检查,成立防洪抢险队伍,并储备足够的防洪抢险物资。 二、防水安全煤柱留设 防水安全煤柱留设 在受到水害威胁的地方,预留一定宽度、高度的煤层不采,使工 作面和水体保持一定的距离,以防止地下水或其它水源溃入工作面, 必须留设防水煤(岩)柱。 防水煤(岩)柱的留设 1、断层防水煤(岩)柱的留设 断层破坏了岩层的完整性,常常成为含水层间的联系通道。 断层的某一区段是否导水,导水性强弱等情况取决于两侧岩层的 接触关系、含水层的水压以及采矿活动对断层的重复破坏作用。 因此,在没有掌握断层各区段的导水性时,应把整个断层作为导 水断层对待。煤层直接和富含水层、导水断层接触,顶底板无突 水可能,即煤柱主要是顺层受压时,常以下述计算公式计算煤柱 宽度: L=0.5KM 3P / K P 式中:L——顺层防水煤柱宽度(m) ; M——煤厚或采高(m) ,M=1.9m; KP——煤的抗张强度(kgf/cm2) P 取 10kgf/cm2; ,K P——水头压力(kgf/cm2) ,P=50kgf/cm2; K——安全系数,一般取 2~5,本设计取 5。
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则:L=0.5×5×1.9 3× 50 / 10 =18.4(m) 根据上述计算,并考虑到本矿没有太大的断层,落差均小于 5m,故断层两侧各留 20m 防水煤柱。 2、相邻水平或采区边界防水煤(岩)柱的留设 水文地质条件简单到中等型的矿井,可用下述公式计算煤柱 宽度: L=0.5KM 3P / K P 式中:L——顺层防水煤柱宽度(m) ; M——煤厚或采高(m) ,M=1.9m; KP——煤的抗张强度(kgf/cm2) P=10kgf/cm2; ,K P——水头压力(kgf/cm2) ,P=50kgf/cm2; K——安全系数,一般取 4~10,本设计取 5。 则:L=0.5×5×2×1.9 3× 50 / 10 =18.4(m) 根据上述公式,经计算并结合实际情况确定,留设煤柱如下表。 煤柱留设表 名 称 数 20 20 20 20 40
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量(m)

井田边界煤柱 水平或采区边界煤柱 落差为 10—20m 断层煤柱 落差小于 10 的断层煤柱 小窑采空区边界煤柱

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三、疏水降压措施 本矿无承压含水层。 四、井下探放水措施 井下探放水措施 探放水原则 1、必须做好水害分析报告,坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、 “预测预报、有掘必探、先探后掘、 先治后采、有疑必停” 先治后采、有疑必停”的探放水原则。接近积水地区掘进前或排放被 淹井巷和积水前,编制探放水设计,并采取防止瓦斯和其它有害气体 危害等安全措施。 探水眼的布置和超前距离,应符合水头高低、煤(岩)层厚度和 硬度以及安全措施等在探放水设计规定。 2、采掘工作面遇下列情况时,必须确定探水线进行探水。 (1) 、接近水淹或可能积水的巷道、老空或相邻煤矿时,井巷出水点 的位置及其水量、有积水的井巷及采空区积水范围、标高和积水量, 必须绘制在采掘工程平面图上,在水淹域应标出探水线位置。采掘到 探水线位置时,必须探水前进。 (2) 、有与溶洞、含水层与之有水力联系的导水层、裂隙(带) 、陷 落柱时必须查出其位置,并按规定留设防水煤柱。巷道必须穿过上述 构造时,必须探水前进。如果前方有水,应超前预注浆封堵加固,也 可釆取其它防治措施。 矿井探(放)水时,探水眼布置形式见探水钻孔布置示意图。

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探水孔布置示意图

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(3)、打开隔离煤柱前必须探放水。 (4)、接近有水的采煤工作面时必须探放水。 (5)、接近未封闭有可能突水的钻孔时必须探放水。 (6)、 煤层顶板的含水层和水体存在时, 应当观测 “三带” 发育高度。 当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时, 必须超前 探放水并建立疏排水系统。 (7)、采、掘工程接近其它可能突水段时必须探放水。经探水确认无 突水危险后,方可向前掘进。每年雨季后,上部采空区的积水情况都 在变化,一定要坚持“有掘必探,先探后掘”的原则。 (8)、区内有采煤历史,长期以来,一些地方小煤窑分布于可采煤层 露头附近,形成的采空区较多,但其开采深度较浅。由于附近小窑开 采时间过久地质资料无法进行收集, 因此无法确定小煤窑积水探水线 位置。所以在实际工作中必须进行小窑资料收集和小窑位置实地勘 探、测量,确定小煤窑积水位置,防止开采浅部煤层时和小窑、老窑 穿透而产生透水事故。
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3、探放水注意事项 (1)、安装钻机探水前,要遵守下列规定: ①、 加强钻场附近的支护, 并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。 ②、清理巷道、挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配 备与探放水量相适应的水泵。 ③、在打钻孔地点或附近安设专业电话。 ④、测量和防探水人员必须亲临现场,依据设计和实际情况,确定 主要探水孔位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。 (2) 、预计水压较大地区,探水钻进之前,必须安好孔口管和控制 闸阀,进行耐压试验,达到设计承受的水压后,方可继续钻进。特别 危险的地区,必须设有躲避场所,并规定好避灾路线。 (3) 、钻孔水压过大时,采用反压和有防喷装置的方法钻进,并有防 止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。 (4) 、钻进时,发现煤岩松软、片帮,来压或钻孔中的水压、水量突 然最大, 以及有顶钻等异常状况时, 必须停止钻进, 但不得拔出钻杆, 现场负责人应立即向调度室报告,并派专人监测水情。如果发现情况 危急时,必须立即撤出所有受水害威胁的人员,然后采取措施进行处 理。 (5) 、探放老空水前,首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量 和水压。老空水高于探放水点位置时,只准用钻机探放水。探放水孔 必须打中老空水体,并要监视放水全过程,核对放水量,直到老空水 放完为止。钻孔接近老空,预计可能有老塘水、瓦斯或其它有害气体
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涌出时, 必须有瓦检员或矿山救护队人员在现场值班, 检查空气成分, 如果瓦斯或有害气体浓度达到和超过规程规定或有透水征兆时, 必须 立即停止钻进、切断电源,撤出人员,并报告调度室,及时处理。 (6) 钻孔放水前, 、 必须估计积水量, 根据矿井排水能力和水仓容量, 控制放水流量;放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量、 水压,做好记录。若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告矿调 度室。 (7) 、排除上山的积水以及恢复被淹井巷前,必须有矿山救护队检查 水面上的空气成分,发现有害气体,必须及时处理。排水过程中,有 害气体有突然涌出的可能,必须制定安全措施。 五、探放水设备 1、探放水设备选择依据 矿井用一个采煤工作面保证矿井年生产能力,配备两个掘进工作面。 2、井下探放水设备型号及数量 井下探水设备选用 TUX—75A 型全液压钻机 3 台, 配备金刚石复合片 (PDC)钻头。 其主要技术参数: 钻孔深度(m) :200/300; 钻杆直径(mm) :71/55.5; 钻孔倾角(度) :0~±90; 回转速度(r/min) :10~700; 最大钮矩(Nm) :640;
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起拔能力(KN):54; 功率(KW) :22; 主机外形尺寸(m) :长×宽×高=1.7×0.8×1.3 为保证钻进质量,提高工作效益,配备 BQX—2 型全方位钻孔测 斜仪探测井下水平或垂直钻孔三维空间轨迹。 其最佳测角范围及精度 为: 倾角:±60° 方位角:0~360° 其外形尺寸及重量为: 探管:φ57mm×1200mm, 12Kg 同步机:300mm×160mm×240mm, 7.5Kg 六、老窑积水的防治 为防止浅部的老窑积水威胁矿井安全, 回采工作面主要留浅部防 老窑水防水安全煤 (岩) 柱和矿井边界煤柱。 根据有关规定进行计算, 矿井防止老窑水煤柱留设宽度不得小于 30m。 七、掘进巷探放水安全技术措施 掘进巷探放水安全技术措施 安全技术 1、探放水设计 (1)、钻孔孔径选择 K7 煤层坚固性系数 f=1.5~2,钻孔深 30~50 米,巷道上前 方为煤矿积水区,积水量估计在 2000m3 左右,据以上资料,选 择钻孔孔径为 40mm。 (2) 、钻孔孔数计算 ①、单孔出水量计算 q =c×ω× 2 gH
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±0.167°(均方差) ±0.167°(均方差)

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=0.6×0.0014× 2 × 9.81 × 0.6 =0.00182(m3/s) 式中 q— c— ω— g— H— ; 单孔出水量(米 3/秒) 流量系数,取 0.6~0.62; 钻孔断面积(米 2) ; 重力加速度(9.81 米/秒 2) 钻孔出水高度 0.6×40%~45%(米)

②、最大放水量计算 Qmax= W t +Q 动

= 999.18/183000 =0.00546 Qmax—最大放水量(米 3/秒) W—静储量 t—允许放水期限 Q 动 —动储量 ③、钻孔孔数 N
孔数

(米 3) (秒) 取 0 米 3/秒)

=Qmax÷

q

= 0.00546 ÷0.00182 = 3(个) 因考虑到此巷掘进倾角平均为 14。故确定钻孔孔数为 3 个。 2、探水准备工作 (1) 、在本掘进巷工作面安设 TUX—75A 型震动探水钻,完 善钻机供电系统。 (2) 、清理好探放水的排水水仓,检查备用水泵是否完好;
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清理排水巷道的水沟,检查好排水管路。 (3) 、在本掘进巷回风巷口及巷迎头面往后 10 米的巷道加 强支护,在两架棚之间增设一架棚,在本巷开口点下方增加支 护密度和质量。上述巷道严禁存在空帮空顶。 (4) 、在本巷迎头面前用 Φ≥150mm 的圆木竖立打牢在顶底 板之间。 (5) 、从附近的电话接一分机到本掘进巷回风巷口。 3、安全措施 (1) 、打钻安全措施: ①、按规定安设好钻机,完善供电系统,且工作面 10m 范围 内不得有其它杂物堆积,钻机安设必须牢固可靠; ②、打钻时袖口、腰带、灯线要系牢穿好,严禁戴手套。 ③、打钻时只能一人操作,严禁两人以上同时操作; ④、更换钻杆时,两人要互相配合好,以免伤人; ⑤、操作人员和附近人员要注意断钎伤人; ⑥、按照钻孔编号顺序进行打钻; ⑦、退钻杆时,必须退一拆一,严禁多退在拆。 (2) 、瓦斯管理措施: ①、打钻期间,工作面必须正常供风,设一名瓦检员跟班作 业,时常检查瓦斯和二氧化碳及其它气体浓度,并做好记 录。每钻进一根钻杆就检查一次。 ②、 在作业地点安设瓦斯报警仪监测瓦斯, 瓦斯浓度超过 1%, 立即停止工作查找原因, 但不得拔出钻杆。 若是接近老窑, 要加强通风管理增加风量,处理涌出气体浓度。 ③、在放水完后,也要随时检查巷道中的气体浓度。
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(3) 、放水安全措施: ①、钻孔施工顺序:下帮眼→中 眼→上帮眼; ②、打钻时,由技术员给钻孔方位角、倾角,施工人员严格 按钻孔参数施工; ③、不管是那一个钻孔打透老窑,必须停止钻孔作业,要等 此钻孔放完后,方可施工其它钻孔; ④、整个放水过程由技术员监测水量并记录; (4) 、避灾和通讯联络措施 ①、避灾线路 主下山掘进巷迎头→主下山→主斜井→地面 副下山掘进巷迎头→副下山→回风斜井→地面 602 运、风巷掘进迎头→井底车场→主斜井→地面。 ②、其它地点按本矿井避灾线路图中规定水灾避灾线路撤离。 ③ 、探放水施工期间,探放水巷放水时,有可能淹水的其它 巷道不准有人作业。 ④、通讯联络方式:当有异常现象或发生水害时,必须先撤 离工作面到安全地点,并立即电话通知矿调度,由矿调度通知其 他作业地点人员撤离,若探放水作业人员亲自到其它地点撤离 人员,必须与矿调度联系得到批准后方可亲自去撤离。 八、地表水防治措施 1、地表水防治设计依据 1)防洪标准及防洪坝墙设计要求 由于工业场地选择在平缓地带, 为保证工业场地和矿井不受洪水 威胁,在井口上方设置规格 0.5m×0.5m 的排水沟,顺自然冲沟排出。 2) 、地形、水系
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矿区总体上属于中低山地貌, 地势起伏, 海拔标高一般为 1275~ 1400m,最高点位于矿区东部,最低点位于矿区西部沟底,相对高差为 128.1m。地形坡度较缓,为 15°~60°,河沟坡度 10%左右,沟切割 深度小于 10m。 3) 、开采塌陷、裂隙对地表水系和降雨渗漏的影响 矿区内的老窑开采历史悠久,以斜井为主,见煤后沿煤层掘进, 开采斜长一般 20—50m,最大采掘垂深约 30m。大部分老窑巷道有积 水,由于井口垮塌、排水及通风困难等原因停采,矿区内老窑积水是 本矿井最大的安全隐患,因此,矿井在进行技改工程建设过程中,必 须对地表塌陷地段进行充填整平。按设计要求留设足够保安煤(岩) 柱,工作中经常巡视,发现问题及时处理。严格执行“预测预报、有 “预测预报、 掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停”的原则。 掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停” 2、地表水防治 1) 、煤矿所在区域属亚热带温暖高原季风湿润气候,雨量充沛, 气候温和,冬无严寒,夏无酷暑,四季宜人。年平均气温 14.5°C, 年平均降雨量 1197mm。 2) 、对容易积水的地点修筑沟渠,排泄积水,对较低洼地点、塌 陷区及地面裂隙及时充填压实;排到地面的矿井水,必须妥善处理, 避免再渗入井下;每次降大到暴雨时和降雨后,必须派专人检查矿区 及其附近地面有无裂缝、 老窑陷落及岩溶塌陷等现象, 发现漏水情况, 必须及时处理。 3) 、为了防止雨水渗入到井下,在矿区内采取填坑、补凹、整平
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地表、修筑排洪沟等措施。 4) 、井口上方,地面工业广场建筑物周围等修筑排截水沟,进行 防排水。 5) 、严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、雨水可能冲刷 到的地段。 3、地表水防治工程及设备 1) 、防洪道工程:修筑防洪排涝沟引开工业场地上部小溪流水。 2) 、排涝工程:工业场地排水沟汇集后排入场外溪沟。 九、进行探放水的巷道 进行探放水的巷道 所有巷道掘进时,必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后 “预测预报、有掘必探、 掘、先治后采、有疑必停”的原则,做到防患于未然。 先治后采、有疑必停” 1、主下山巷道 (1)巷道断面采用梯形断面,规格为:上宽(净宽)2.0M,下宽(净 宽)2.6M,高(净高)2.0M.排水沟为 250mm×250mm。 S 净=4.8m2 S 掘=6.00m2 (2)支护形式:工字钢梯形支护。 (3)支护规格:支架棚距(中对中)800mm,腿窝深度不得少于 100mm, 每部支架顶、帮必须背紧接牢。 (4)支护材料:采用煤矿专用型 11 号工字钢。 2、副下山巷道 (1)巷道断面采用梯形断面,规格为:上宽(净宽)2.0M,下宽(净 宽)2.6M,高(净高)2.0M.排水沟为 250mm×250mm。
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S 净=4.8m2 S 掘=6.00m2 (2)支护形式:工字钢梯形支护。 (3)支护规格:支架棚距(中对中)800mm,腿窝深度不得少于 100mm, 每部支架顶、帮必须背紧接牢。 (4)支护材料:采用煤矿专用型 11 号工字钢。 3、602 运、风巷道 (1)巷道断面采用梯形断面,规格为:上宽(净宽)2.0M,下宽(净 宽)2.5M,高(净高)1.8M.排水沟为 250mm×250mm。 S 净=4.3m2 S 掘=5.3m2 (2)支护形式:工字钢梯形支护。 (3)支护规格:支架棚距(中对中)800mm,腿窝深度不得少于 100mm, 每部支架顶、帮必须背紧接牢。 (4)支护材料:采用煤矿专用型 11 号工字钢。 巷道断面图 注:流水线路见附后的流水线路图。 流水线路见附后的流水线路图。 附后的流水线路图

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十、井巷维修制度 (一) 、井巷维修制度 为了使井下巷道随时保证通风行人断面和顶板安全及搞好文明 生产,特制定如下井巷维修制度。 1、对系统巷道每旬安排专门队组维修一次,对通风、行人断面不够 的,进行拉底或扩巷,若发现支护有歪斜迎山角不够、梁腿接口互错 不齐的、腿柱不牢固的,维修小组必须进行支护恢复,空帮空顶、片 帮漏顶的,认真刹背。 2、对掘进头每天八点班开工前巡视一遍,有歪斜迎山角不够、梁腿 接口互错不齐的、腿柱不牢固的、空帮空顶、片帮漏顶的,及时进行
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支护恢复和背帮接顶牢固,消灭隐患。 3、对采煤工作面进回风巷每 5 天进行一次拉底,确保通风和行人断 面。 4、对其他暂时未用的巷道每月排查一次,并每月安排计划予以回收 封闭,以简化系统、降低通风阻力,提高矿井有效风量率。 5、在维修完毕后,必须进行巷道垃圾、杂物清理,保证巷道卫生和 排水沟畅通。 (二) 、巷道维修及操作 1、巷道维修必须严格按“安全规程”规定和有关措施进行。 2、严格敲帮问顶,确认工作地点无安全隐患,方可开始作业。 3、坚持从外向内,从上到下的原则,撤修支架前,必须先打 好临时支架,一架支护未完工时不得中途停工。 4、必须按矿规定的指定地点、施工方案、措施要求,在值班 安全员的指导下操作。 5、保证在有新鲜风流的巷道内进行维修工作,一切操作均须 在保证安全的情况下进行。 6、当班收工后,清理完巷道杂物、悬挂好风筒及电缆等,保证 通风和运输无障碍。 十一、 十一、通风管理措施 1、由于主副下山巷道是独头巷掘进,因此,工作面的通风必须配置 一台 5.5KW 压入式风扇供风。 2、为避免产生循环风,风扇必须安设在进风口 10M 以上的位置。
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3、局扇风筒直径不得少于 400MM,风扇口距工作面迎头不得大于 5M。 4、 局扇必须由专职人员(每班瓦检员)管理,严禁其他人员随意停开 局扇,必须保证工作面有连续不断的新鲜风流供给. 5、局扇在交接班时,均不得停止运转. 十二、瓦斯检查制度及工作面瓦斯管理 十二、瓦斯检查制度及工作面瓦斯管理 、瓦斯检查制度 (一) 瓦斯检查制度 、 1、瓦检员必须在井下指定地点(瓦斯检查牌板处)交接班,认真向 上一班瓦检员了解所管辖区域内的通风、瓦斯等情况,明确本班工作 重点,按规定进行巡回检查。 2、瓦斯检查 1) 检查有支架巷道风流中的瓦斯时,在距支架或巷道底 50mm 的巷 道空间内进行检查, 取最大值为风流瓦斯, 其余区域检查的瓦 斯为局部瓦斯。 2) 检查无支架或锚喷砌碹巷道风流中的瓦斯时,在距顶、帮、底 各为 200mm 的巷道空间进行检查,取最大值为风流瓦斯。 3) 检查采煤工作面风流中瓦斯时,在距煤壁、顶、底各为 200mm 和以采空区切顶线为界的采煤工作面空间内进行检查。 4) 采煤工作面上隅角至煤壁线的范围内空间, 都按采煤工作面风 流管理。 5) 检查二氧化碳浓度应在巷道风流的下部距巷底 200mm 进行, 检
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查瓦斯浓度应在巷道风流的上部顶板往下 200mm 的空间内进 行。 3、瓦检员在工作中必须坚持“只认瓦斯不认人”的原则,瓦斯超限 必须停止工作、切断电源、撤出人员后关闭栅栏并进行汇报的程序执 行, 严禁瓦斯超限作业。 瓦斯超限要按专门的处理措施要求进行处理。 4、瓦检员必须“一班三汇报” (即接班后、班中、交班前三次汇报) , 特殊情况下随时汇报, 严格执行“三人(放炮员、班队长及瓦检员) 联锁放炮”制度,认真做好“一炮三检查” (即装药前、放炮前、放 炮后三次瓦斯查) ,每次检查后,必须将检查结果填在瓦斯检查牌板 和瓦检小票上,并及时向调度汇报和告知在场的采掘班队长。 5、回采工作面瓦检员必须经常检查采煤工作面运输巷及回风巷的风 流瓦斯和局部瓦斯,发现问题必须先停止作业,向调度汇报,并及时 处理。 6、掘进工作面瓦检员必须经常检查掘进工作面及回风巷的风流瓦斯 及局部瓦斯,同时,应认真检查局部通风机吸风口附近 20 米范围的 瓦斯,发现问题必须先停止作业,向调度汇报,并及时处理。 7、在井下进行氧焊、电焊作业时,必须有专职瓦检员在现场检查瓦 斯,只有当作业地点及其附近 20m 范围内风流中瓦斯浓度在 0.5%以 下时,方能进行氧焊、电焊作业。 8、每班必须派班队长或专人对所辖区域内通风系统进行巡视,严格 检查机电硐室、密闭前及其他地点的瓦斯浓度,认真填写瓦斯检查牌
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板、并做好记录和汇报。 9、杜绝瓦检员空班、漏检和假检现象发生。如出现空班、漏检、假 检,对违章瓦检员一律给予开除处分,并追究有关管理人员的责任。 、工作面瓦斯管理 (二) 工作面瓦斯管理 、 1、瓦检员必须严格执行“瓦斯检查制度”及“一炮三检”制度。 2、严禁瓦检员空检、漏检、假检。 3、必须保证工作面有足够的,连续不断的新鲜风流供给。 4、瓦检员必须认真如实填写瓦检记录,每班至少检查三次, ,对通 风设备、设施必须认真管理负责。 5、工作面局扇必须装设“风—电闭锁”装置,局扇及开关附近 20 米范围内瓦斯浓度大于 1%时,严禁启动局扇。 6、工作面瓦斯浓度达 1%时,严禁打眼放炮,必须立即撤出人员并 向矿长汇报。 7、工作面瓦斯积聚超限,需排放瓦斯时,严禁人员私自进行排放, 此时,必须将人员全部撤出,并向矿长汇报。 8、因临时停电或其它原因局扇停止运转,在恢复通风前,首先必 须检查瓦斯,证实停风区中 CH4 及 CQ2 浓度不超过 0.5%时,方可启动 局扇,恢复正常通风。 9、跟班电工每班必须认真检查工作区域内的电气设备、设施,严 禁出现失爆现象,不符合要求的设备、设施必须立即更换。 10、严禁使用有明接头的放炮母线。

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第四节

矿井发生水灾时的处理措施

一、矿井发生水灾时的处理措施 1. 现场人员在发现透水事故及时报告值班负责人的同时,应以 最快方式通知附近区域所有工作人员,撤离到安全地点或出井。 2. 位于透水点下方工作人员撤离时遇到水势很猛、很高的水头 时,要尽量屏住呼吸,用手拽住管路等物体用力闯过,水头过后,水 势减弱, 可借助巷壁或其它物体攀扶着往外撤离, 直至到达安全地点。 3. 当井下工作人员发现撤离通路已被水隔断,要迅速寻找位置 最高、离井筒或大巷最近地点暂时躲避,同时经常敲打电器及巷邦, 发出求救信号。 4. 积极组织防洪抢险物资,运到需要地点。 5. 当发现透水水源来自老空、老窑积水,工人撤离时,应立即 采取措施,如用湿毛巾捂住口鼻等,以防止硫化氢等有毒有害气体中 毒或窒息。 二、矿井发生水灾时的避灾路线 一旦发生突水事故时,现场人员应迅速往高处撤离。 即:主下山工作面→井底车场→主斜井→地面。 副下山工作面→主下山→井底车场→主斜井→地面。 副下山工作面→回风巷→回风斜井→地面。 602 运、风巷→井底车场→主斜井→地面。 三、通信 在井下各个工作地点按照要求装设矿用防爆型通信电话直通矿
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清镇市明锦煤矿探放水设计

调度室,并保证各地点电话畅通。

注:在本设计未提及之处,严格按照《煤矿安全规程》执行。

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探放水预测预报报表
日期 地 点 探放水巷道名称 巷道断面

负责人

探放水操作人员
探放水记录情况

支护形式 安全保护距离 m 允许掘进 m

孔数、孔径 mm 钻孔深度 m 钻孔方位 (°) 钻孔角度 (°) 打钻时有无异常 处理情况及注意事项:

备注: 单位(企业)名称:贵阳市花溪区麦坪乡枫香树(永鑫)煤矿

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清镇市明锦煤矿探放水设计

避灾路线示意图 避灾路线示意图 示意

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清镇市明锦煤矿探放水设计

通风系统示意图 通风系统示意图 示意

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流水路线示意图

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