汪家寨煤矿
矿井防治水工作汇报材料
汪家寨煤矿 2010年4月17日
汪家寨煤矿
矿井防治水工作汇报材料
一、矿井概况
我矿位于贵州省六盘水市钟山区汪家寨镇境内，大河边向斜中部，井田走向长7.7km，平均宽度2.5km，面积为19.888km2。矿井采用平峒、斜井联合多水平开拓方式，其中平峒分+1700m、+1500m两个开拓水平；斜井分+1500m、+1300m两个开拓水平。矿区范围：矿区由57个拐点坐标圈定;北以F20＃断层为界与那罗寨井田相隔，南以F10#断层为界与大河边井田相邻；浅部至28＃煤层露头，深部至1＃煤层+1300m水平煤层底板等高线。核定生产能力270万t/a，其中平峒150万t/a，斜井120万t/a。可采煤层及局部可采煤层10层，煤层倾角8－22。采用走向长壁后退式采煤方法。
二、矿井水文地质条件概况
（一）、地表水
地表有三岔河，莫洛摩河，三采小河沟及左家营沙沟,沙坝场沟，海马沟、梭沙沟、大皮坡沟，除三岔河外，其它沟河均为季节性沟河，旱季基本无水。
（二）、含水带
根据井田内地层关系，该地层以裂隙水为主，没有稳定而完整的含水层。
0
0
（三）、断层的富水性和导水性
由于煤系地层无明显含水层，断层规模较小（落差一般小于30m），断层水的来源有限。一般规律是初见滴水或少量涌水，然后迅速减少，以至消失,对生产一般无影响。
（四）、小煤矿和老窑开采史
汪家寨井田内小煤矿和民窑开采历史悠久，据1958年5月31日贵州省地质局水城大河边勘探队提交的《贵州省水城大河边煤田
一、
二、
三、四井田储量报告》中开采史章节阐述，自1939年-1944年，乐森琦、柴登榜、燕树檀、边兆祥、刘昌国等对大河边煤田进行地质调查，民用煤开采始无从考查，工矿用煤始于1573年（明万历年间），以1736年（清乾隆年间）最盛，采空深达百余米，解放后至矿区建设前，部分地方小煤矿日产可达百余吨，所产煤炭多用于铁厂及锌铅厂。由于小煤窑的不明，1958年平峒井在生产建设中遇小煤窑发生瓦斯爆炸事故，伤亡二人，1965年初，两次遇小煤窑发生瓦斯爆炸。在上水平浅部开采时，由于探放水设备及探放水意识不强，与小煤窑相透发生突水事故也时有发生。由此，小煤窑采空区积水在矿床的浅部形成一个地下水体。
（五）本矿井生产形成的采空区积水
现行矿井开拓方式及工作面定向不等坡掘进，造成采空区有局部积水的形成，矿井生产形成的采空区积水现已成为影响安全生产的主要水害因素之一。
如上所述，矿井充水的因素较多。但对我矿安全生产影响较大的主要是： ①大气降水、地面沟河通过浅部小窑采空区直接溃入井下造成的水害，②工作面在浅部局部地段与小窑采空区积水直接勾通造成安全事故，③与本矿井生产形成的采空区积水勾通造成的水害。
三、汪家寨煤矿近三年防治水工作经验教训总结
2007年7月30日早班12点20分，斜四采区巷道系统改造工程回风井迎头退后40米处（巷道底板）发生突水，共涌出水量6032m3，有6人被困。所幸人员全部安全脱险，实测涌水量171 m3 /h。事故原因为：2007年7月11日，该巷已施工至1171运输巷前19米，在迎头退回19米处，底板有水涌出，水量32 m3 /h，中班用7655型风钻对底板探放，当时探眼深2.5米出水，水无压力。但由于长期下雨，7月11日—7月30日共下10场雨，降雨量共计125.1mm，其中最大降雨量48.6mm，时间是7月24日，致使1171采空区积水增加。风井巷道底板距1171老巷间净岩柱仅3.3m，1171采空区积水水压大于岩柱抵抗力使岩柱破坏而发生突水。过老巷后未对其进行跟踪监控，未考虑降雨量问题，对该区的水文地质资料预测分析不足（1980年2月回采结束，距今已27年，根据用风钻长钎子钻探未见有大量水涌出等分析该巷已冒实）。
通过此次事故，在防治水工作方面应吸取经验教训是：
1、对已过老巷、采空区积水情况进行监控；
2、对采空区密闭积水情况进行定期检查；
3、掘进巷道、工作面推采在接近老空区时必须先采取“先探后掘、先治后采”措施；
4、采、掘工作面施工前必须认真进行水文地质条件分析，制定防治水方案，切实做到“有疑必探”，严格执行探放水制度；
5、加强地表水监测监控；
6、加强水文地质预测预报工作。
四、汪家寨煤矿近三年防治水工作主要工作介绍
为保证正常的生产秩序，我矿共有3个采煤工区、4个掘进工区13个小队，即每班有3个采煤工作面和13个掘进工作面生产作业。2007年-2010年，我矿共布臵10 个采煤工作面，回采开采面积826461m,已掘 38831m巷道。为保证掘进回采作业的安全，共实施探放水工程15个, 探放水钻探进尺11963m，探放水量63416m3。其中探放水量大于10000m3的地点有2处；探放水量在5000-1000m3的地点有3处。对本煤层老空探放水4个工程，对工作面顶部上覆煤层老空进行探放8个工程，对小（老）窑进行探放水3个工程，其主要成果简介如下：
1、P41102回采工作面防治水工作 （1）、P41102工作面概况
平四采P41102工作面位于平四采区北翼，北至采区技术边界，南至平四采井筒煤柱，回风标高：+1711m-+1718m，运输标高：+1650m+1663m ，与地表最大高差：280 m，最小高差108m。
2倾斜上方有P311
12、P31110工作面采空区，顶部有P4070
2、P30712工作面采空区，地表有左家营沙沟及小煤窑(已废弃)。工作面外段煤层分叉为2.2-2.5m厚的两层煤，煤层分叉后间距最大有23m，中段工作面煤厚有6-7m。该工作面现处于回采阶段。
（2）、防治水措施
针对P41102工作面水文地质具体情况，预测该工作的主要水害是：①小窑积水，②本工作面顶部P4070
2、P30712采空区积水。
小窑积水在本面巷道掘期间已采取先探后掘措施，实际情况是在掘进期间没有探到本煤层有明显的小窑积水区。该工作面回采前在运回两巷对顶部分层进行了探放水。共设计施工探水钻孔59个，钻孔进尺 3657 m，放水量为21534m，P41102外段工作面在推采过顶部小窑采空区期间，由于已集中疏放积水，其正常补给水易于控制，没有出现采面大面积有淋水的情况，工作面各种设备也易于维护，为工作面的正常回采提供了可靠的安全保障，该面外段回采期间曾达月推采120m的成绩。
P30712采空区积水预计积水量为2422m3，P40702采空区积水量预计为4163 m3，采空区正常补给水量为35 m3/h，与P41102工作面层间距为42m，根据《矿井水文地质规程（试行）实施细则》及相关采矿资料，对工作面冒落带高度、导水裂隙带进行分析计算，P41102工作面采空区形成的冒落带将与上述两个采空区相勾通，采空区积水可能溃入P41102 回采工作面。对上述两
3个采空区分4 处，共设计施工探水钻孔26个，钻孔进尺2047 m，放水量为15855 m3，放水量主要为P740702工作面采空区积水（P30712采空区水经探放水工程验证该面采空区实际已无明显积水），为Ｐ41102工作面的安全生产打下坚实的基础。现P41102工作面已回采至P40704回风通道口。
2、X40804回采工作面防治水工作 （1）工作面概况
该面位于斜四采区北翼二片口与三片口之间，北至斜四采采区技术边界，南至井筒保护煤柱，该面顶部有X40702工作面采空区，与地表最大高差662m，最小高差428m 。所采煤厚0.5-1.2m，为突出煤层的解放层。该工作面已于2009年11月回采结束。
（2）、防治水措施
X40804回采工作面顶部有X40702工作面采空区，煤层层间距为8-12m,由于X40702工作面运巷在停采线位臵标高高于在切眼位臵，造成采空积水区的形成。预计积水面积为12452m2，积水量为7752 m3，并有补给水(补给水量1月--5月为15m3/h,6月--12月为30m3/h)。X40804工作面回采前如不采取放水措施，工作面采空区冒落带必然要与X40702采空区积导通。矿研究决定，必须在回采前采取探放水措施，在切眼5#点开掘放水钻场，施工放水钻。
此次探放水共施工16个钻孔，总进尺360m，共探放水量为
6511m3，经分析及钻孔出水情况确认，达到预计放水效果。由于采空区有正常补给水的存在，矿采取了工作面运巷超前，回巷滞后的推采方法，将X40702的采空区淋水甩放至老塘，尽量减少了淋水对生产的影响，保证了X40804工作面安全正常的生产秩序。
3、P41103外回巷掘进工作面防治水工作
对本煤层倾斜上方采空区水进行探放（详见P41103外回巷探放水实例叙述）。
五、汪家寨煤矿井下防探水工作程序
（一）、水害调查及防治水方案的确定
1、根据生产技术部门所制定的生产作业计划，地测部门编制年度防治水计划，并按照计划提交施工地质说明书，分析各施工地点周围地质及水文地质情况，根据施工进度每年、每季、每月排查、预测、分析施工地点的地质隐患，提出预报，预报施工地点前方水文地质情况和要采取的措施。
2、每个工作面采后，根据巷道实测标高和巷道流水坡度，将采空区积水区域标注在矿井充水性图；将地面、井下水文地质调查情况登入台帐，作为下一个工作面开采时的水文地质分析依据。
3、根据生产技术部门提交的工作面设计，编制工作面掘进、回采期间防治水方案，防治水方案全面分析工作面涌水量、补给水源及预想剖面，计算本煤层掘进、回采期间工作面隔水煤柱，
确定施工过程中何时进行防探水工作。其隔水煤柱计算公式： L=0.5KM√3P/Kp 式中：L-煤柱留设的宽度（m）； K-安全系数（一般取2-5）； M-煤层厚度或采高（m）； P-水头压力（kgf/cm2）; Kp-煤的抗张强度（kgf/cm2）；
（二）、编制钻探设计
1、根据探放水区域的积水范围，计算（静储水量）积水量、水压和探水线；其静储水量计算公式：W（静）=K×a×m×h/sina 式中： W（静）-老空区静储水量（m3）； K-充水系数（一般取0.3-0.5）； a-老空区走向长（m）； m-采厚（m）； h-老空垂高（m）； a-煤层倾角（0）；
2、根据采掘工程平面图及钻孔剖面图规定施钻位臵或钻场位臵，布臵钻孔个数及钻孔参数、套管长度并规定采用钻机型号。所设计的钻孔要覆盖积水区最低洼处。
3、根据钻机钻头直径、水头高度，计算钻孔（拨钻和不拨钻）放水量，其钻孔放水量计算公式：Q=C×W√2gh×3600 式中：Q-钻孔放出水量（m3/h）；
C-流水系数（一般取0.6-0.62）；
W-钻孔断面即钻孔直径(m3)；
g-重力加速度（9.81m/秒）；
h-水头高度(平均水头高度为最大水头高度40-45%)；
4、根据钻孔出水量和施工现场流水路线，机电部门确定安装排水设备，需开设钻场的施工单位按设计组织施工，所有施工准备工作到位后，有关单位进行现场验收。
（三）、现场钻探施工
1、施工前由矿抽采工区所属钻机队根据设计要求安设钻机设施并由工区技术人员编制钻探安全技术组织措施并组织施工。
2、地测部门按设计参数用经纬仪给出施工钻孔方位，施工单位按设计钻孔方位、倾角、套管长度开孔、扩孔，预先固结套管。
3、地测部门派人现场跟班钻进，并根据现场情况做好测水准备。出水量测定采用容积法和浮标法，测出的出水量统计在涌水量台帐。
4、按照钻孔设计顺序，对未钻到水的钻孔进行上图分析后做补孔处理。
（四）、钻孔见水处理
1、所施工的钻孔见水后，不得盲目拔出钻杆，首先要测定钻孔出水量及水压力，先采用钻杆控水，现场排水人员根据水量大小启动排水设备，观测钻孔出水量，经测定钻孔出水量及排水能力达到要求后，方可拔出钻杆。
2、拔出钻杆后，地测部门跟班人员每隔2小时测量一次涌水量。
3、如拔出钻杆后，水量过大或出现排水设备故障即关闭套管上的闸阀。
（五）、施钻效果验证
1、钻孔设计孔深均按要求过积水区域5m后方可验收取钻，对不见水、空洞或达不到设计孔深的钻孔不予以验收，不支付工资。
2、对见空洞不返水，无法钻进又达不到设计孔深的钻孔进行补孔处理。
3、对达到设计孔深不见水体、空洞的钻孔，调整钻孔倾角进行补孔。
4、对已出水的钻孔按原设计方位、倾角平移补孔进行校对，查找是否有积水未疏干区的存在及流水钻孔出现塌孔堵塞情况。
5、扫孔，对已出水的孔进行扫孔，检查是否有塌孔堵塞现象，这对验证积水区还有无明显积水有很大帮助。
（六）、成果收集、整理、分析及审批
1、所施工的出水钻孔要记录好何时出水及出量实测记录统计。
2、记录统计的涌水量台帐要记录钻孔出水量、施工区域补给水量，计算所放出的静出水量，分析出剩余水量。
3、整理钻探进尺及钻孔见煤岩情况。
4、分析钻探中对积水区域放水情况和存在的问题、采取的措施，审批确定是否恢复施工。
以P41103外回巷探放水工作为例（见防治水方案及探放水成果示意图）：
1、该掘进工作面位于平四采区井筒南翼，南至采区技术边界，北至外回第一联络巷，该面倾斜上方为P41101工作面采空区（顶部没有采空区）。该巷存在的水害因素主要是倾斜上方本煤层工作面Ｐ41101采空区在其运巷及泄水巷低洼点形成的积水区。据防治水方案。对前方将遇到的4个低洼点、泄水巷积水区进行了本煤层掘进、回采期间隔水煤柱计算，其计算结果是该巷在掘进期间需探放水地点为3个，回采期间需探放水地点为1个；采空区补给水量最大（雨季）为162 m3/h。第二泄水巷与回巷掘进期间隔水煤柱最小需7.13m，而实际两巷煤柱只有5.3m，故需在掘进期间探放水。
2、根据防治水方案，地测部门编制了过第一个泄水巷的钻探设计，该设计共布臵钻孔4个，总进尺217m；钻孔已覆盖泄水巷最低点，套管长度5m；采空区总静储水量31676m3；本巷道实测标高顶板为1667.713m，故该放水点仅能放出1665.7m水平以上的积水，预计积水量3446 m3;钻孔控水量为150 m3；由于该巷为低洼段，水无法自流，生产技术部门设计截水仓和钻场；机电部门根据出水量安装排水设备；钻机队安设ZY-1250型钻机。
3、钻机队编制安全技术组织措施并传达到员工；地测部门按设计参数用经纬仪给出施工钻孔方位并派人跟班，钻机队按设计钻孔方位、倾角、套管长度开孔、扩孔，预先将4个钻孔固结
了套管。
4、钻机队按钻孔序号在套管内施钻，2#断钻杆，未能取出，3孔未完工，其余各孔均出水，但出水约1小时后即出水变小，随后，增补了6个孔，全部钻至采空区，由于该巷中原淤泥较多，经多次扫孔，共放出水量5332 m。
5、根据后增补的6个钻孔验证、分析、扫孔后孔中所冲出的原巷中杂物及钻孔出水情况，此次钻探已达到预计放水效果。
6、整理钻探成果、涌水量统计和资料分析，该泄水巷由于淤泥和长期水浸泡，原巷已淤塞填实，且两巷高差相等，水头压力不大，采空区剩余积水待下步低洼点设计探放，但由于该巷与第一个积水区隔水煤柱较近，故该巷在掘过该区段期间仍需采取的防护措施是：
1、加强巷道支护并及时喷、注浆，严禁空顶、空帮；
2、该段所掘巷道严禁下山掘进；
3、地测人员现场跟班观察巷道出水情况，发现险情立即撤出人员。现该掘进工作面已掘过第一个积水区。
六、结束语
依据《煤矿安全规程》《矿井水文地质规程》等及新颁布的《煤矿防治水规定》，我矿制定了《汪家寨煤矿成立矿井防治水管理机构》《汪家寨煤矿矿井防治水各级岗位责任制》《汪家寨煤矿雨季三防工作安排意见》《汪家寨煤矿矿井防治水计划》《汪家寨煤矿雨季三防应急救援预案》《汪家寨煤矿地质灾害应急救援预案》等矿井防治水工作相关制度。
我矿通过全体员工的共同努力，在集团公司和上级部门的领导下，我矿防治水工作进展较为顺利平稳，这都得益于认真贯彻
3#
国家在防治水方面的相关法律法规及规定。自2007年以来，我矿继续加大了矿井水害防治力度，切实做到“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”，先后对平四采P41102工作面顶部采空区积水及小窑积水,对 P41103外回巷P41101采空区泄水巷积水,对斜井X40804工作面顶部X40702采空区积水，对X31408运输巷探放1465轨道石门、1469运输石门积水等15余处进行了探放水工作,保证了矿井的安全生产。《煤矿防治水规定》已于2009年12月1日生效实施，我们的矿井防治水工作还需要不断的完善，把我们的防治水工作推向更高的台阶，真正做到先安全后生产。
2010年4月17日
