瓮安县弘泰煤矿防治水设计.doc
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1、瓮安县银盏乡弘泰煤矿防治水专项方案设计说 明 书报告编制单位:贵州永风矿山科技服务有限公司报告提交单位:瓮安县银盏乡弘泰煤矿报告编制时间:二一一年七月瓮安县银盏乡弘泰煤矿防治水专项方案设计说 明 书(设计能力:9万t/a)审 核: 项目负责:设 计:报告编制单位:贵州永风矿山科技服务有限公司报告提交单位:瓮安县银盏乡弘泰煤矿报告编制时间:二一一年七月目 录前 言1第一章 矿井概况5第一节 井田概况5第二节 安全条件10第二章 矿井水文地质18第一节 水文地质情况18第三节 矿井充水因素分析24第三节 矿井充水因素分析24第四节 矿井涌水量27第三章 矿井防治水措施28第一节 矿井开拓、开采所采
2、取的安全保证措施28第二节 防水安全煤岩柱留设30第三节 排水系统33第四节 井下探放水措施39第五节 地表防治水措施47第六节 井下防治水安全设施49第七节 矿井监控50第四章 防治水管理及投资51第一节 防治水组织机构51第二节 防治水管理制度53第三节 主要设备及投资概算54结 束 语55附件:1. 瓮安县银盏乡弘泰煤矿采矿许可证复印件。2. 贵州省国土资源厅文件“黔国土资源储备字2007 592”;3. 贵州省国土资源厅文件“黔煤规字2008186”;5. 贵州省煤田地质局实验室提交的煤炭自燃倾向等级鉴定报告;6. 贵州省煤田地质局实验室提交的煤尘爆炸性鉴定报告;7. 设计任务委托书。
3、附图:图 纸 目 录序 号图 名比 例NO1弘泰煤矿井下排水系统图示意NO2弘泰煤矿M4煤层防水煤柱留设平面图1:2000NO3弘泰煤矿工业广场排水平面布置图(副斜井)1:500NO4弘泰煤矿工业广场排水平面布置图(主斜井)1:500NO5弘泰煤矿传感器布置图示意 瓮安县银盏乡弘泰煤矿防治水专项设计 第 57 页 前 言为深入推进煤矿安全生产专项整治,逐步建立安全生产长效机制,落实“安全第一,预防为主”的方针,根据国家安全生产监督管理总局关于加强煤矿水害防治工作的紧急通知(安监总煤矿字2005120号)和贵州省煤炭管理局关于加强小煤矿水害防治工作的通知(黔煤办200737号)和省政府办公厅关于
4、转发省安全监管局等部门贵州省煤矿水害防治规定的通知(黔府办200964号)文件精神,要求在全省各地方煤矿进行水文地质调查,对矿井防治水提出切实可行的方案,加强防治水工作。瓮安县银盏乡弘泰煤矿,委托贵州永风矿山科技服务有限公司进行放治水专项设计,防止突水事故。一、 编制本设计方案的依据1. 国家法律法规、中华人民共和国安全生产法;、中华人民共和国矿山安全法;、中华人民共和国环境保护法;、中华人民共和国矿山安全法实施条例;、贵州省安全生产条例。2. 国家、行业标准(1) 、中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局煤炭工业小型矿井设计规范,GB 50399-2006;(2) 、国
5、家环境保护总局,煤炭工业污染物排放标准GB 20426-2006;(3)、国家安全生产监督管理总局,煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求AQ 1023-2006;(4)、国家安全生产监督管理总局,煤矿安全规程(2011版);(5)、国家安全生产监督管理总局,煤矿防治水规定2009;(6)、中华人民共和国煤炭工业部,井下探放水技术规范MT/T 632-1996。3. 国务院文件(1)、中华人民共和国国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定国务院令第446号(2)、国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的通知,国办发2003 58号;(3)、国务院办公厅关于深化安全生产专项整治工作的通知
6、,国办发200360号。4. 国家相关部门文件(1)、国家安全监管总局、国家煤矿安监局,关于发布禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(第二批)的通知,安监总煤装200849号;(2)、国家安全监管总局、国家煤矿安监局,关于印发煤矿从业人员安全生产培训大纲(试行)的通知,安监总煤行2007253号(3)、国家安全生产监督管理总局等,关于加强小煤矿安全基础管理的指导意见,安监总煤调2007 95号;(4)、国家安全生产监督管理总局,关于发布禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(第一批)的通知,安监总规划2006146号;(5)、国家安全生产监督管理总局等,关于加强煤矿水害防治工作的紧急通知,安监总煤矿字2
7、005120号;(6)、国家安全生产监督管理总局,关于加强煤矿安全培训工作的若干意见,安监总培训字(2005)91号;(7)、国家煤矿安全监察局, 关于印发煤矿企业安全生产管理制度规定的通知,煤安监办字200442号;(8)、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局,煤矿安全生产基本条件规定,局长令第5号。5. 地方政府文件(1)、贵州省煤炭管理局等,关于加强我省小煤矿安全基础管理的实施意见,黔煤办字2007263号;(2)、贵州省煤炭管理局,关于加强小煤矿水害防治工作的通知,黔煤办字(2007)37号;(3)、贵州省人民政府,省人民政府关于加强煤矿安全生产工作的决定, 黔府发200732号
8、。6. 企业提供的相关资料(1)、贵州省地质矿产局104地质大队提交的贵州省瓮安县银盏乡弘泰煤矿资源储量核实报告,2007年9月;(2)、贵州丰顺矿山安全生产技术咨询服务有限公司提交的瓮安县银盏乡弘泰煤矿开采方案设计,2007年10月;(3)、贵州丰顺矿山安全生产技术咨询服务有限公司提交的瓮安县银盏乡弘泰煤矿安全专篇,2007年12月;(4)、贵州省水利水电勘测设计研究院提交的贵州省瓮安县弘泰煤矿矿区采空区及富水性地球物理勘察报告,2010年11月;(5)、深圳市勘察研究院有限公司提交的贵州省瓮安县银盏乡弘泰煤矿矿区水文地质调查报告,2011年5月;(2)瓮安县银盏乡弘泰煤矿提交的瓮安县银盏乡
9、弘泰煤矿采掘工程平面图,2011年7月21日。二、 防治水方案的指导思想1、资料收集是防治水的关键,必须先查清矿区及其附近地面水流系统的汇水、渗漏情况,与水力有关的水利工程,掌握当地历年降水量和最高洪水水位资料,建立疏水、防水和排水系统。企业要定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况,并在井上、下对照图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况等。2、煤矿防治水是一个长期过程,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、“安全第一、预防为主”,必须作好水害分析预报,坚持“预测预报、有掘必探,先探后掘、先治
10、后采”的探放水原则。第一章 矿井概况第一节 井田概况一、 地理概况1、矿井所在地理位置、交通情况贵州省瓮安县银盏乡弘泰煤矿位于贵州省瓮安县城北东部,属瓮安县银盏乡管辖,距瓮安县城10公里,距银盏乡政府7.3公里,目前交通以公路为主,有公路与瓮安县城及银盏乡政府相连,矿区距离S205省道约3公里,周边铁路、公路较发达,矿区距株六铁路马场坪站约50公里,交通较为方便,见图。银盏乡弘泰煤矿井田范围由贵州省国土资源厅划定,矿区范围呈不规则九边形,走向长2.022.57km,倾斜宽0.451.1km,矿区面积1.5956km2。其东北侧与瓮安县川洞河煤矿相邻、东侧与青菜沟煤矿相邻。本矿共有9个拐点组成,
11、其拐点坐标(北京坐标系)见表131:表131 银盏乡弘泰煤矿拐点坐标点号X坐标Y坐标130048003644725023005735364481603300595036448100430065003644871053006530364489856300625036449400730058553644934083005156364483319300450536447542面积:1.5956km2, 开采深度:由1070500m标高。整合后拟建矿山生产规模9万吨/年。图1-1-1 矿区交通位置图福 星 煤 矿图2-1-1 矿区交通位置图 2、地形地貌情况矿区地势北西高南东低,区内最高海拔1108m
12、,区内最低海拔925m,相对高差183m。地貌受河流侵蚀作用而形成,属侵蚀切割地形,低中山地貌。地形总体走向为北东向,其间发育一些横向笔架式沟谷。矿区总体上属低中山地貌,矿区内主要第四系和煤系,植被较发育。3、气象条件属高山寒冷地带,冬春寒冷,夏秋凉爽。据纳瓮安县气象资料:年平均气温13.8(1990年2000年),年平均气温最高14.4(1998年),年平均气温最低13(1995年),日最高气温32.6(1994年8月6日),日最低气温-7.6(1999年1月12日)。年平均降雨量1238.8mm(1990年2000年),年最大降雨量1435.1mm(1996年),年最小降雨量1067.6m
13、m(1990年)。每年5月中旬10月中旬为大雨、暴雨季节,间有冰雹,其降雨量占年降雨量的75%。年平均蒸发量1114.6mm(1990年2000年),年平均日照时数1269.3小时(1990年2000年)。历年平均最大风速610米/秒,最高20米/秒。历年平均相对湿度82.5%,最小1524%。总之本区气候温和,无严寒酷暑,夏秋季温和多雨,春冬季则有间歇霜冻。4、水系及主要河流弘泰煤矿地处长江流域乌江水系,乌江南岸一级支流清水江次级支流穿洞河上游。瓮安向斜北部转折端西翼,弘泰煤矿矿区紧邻川洞河,河流自南西流向北东,在矿区东侧有一次级河流汇入后而在矿区北侧流出区外。为典型的山区雨原型河流。流量随
14、季节性变化幅度大,雨季暴涨,枯季流量较小。溪水主要受大气降水的控制,山洪的洪峰多出现在每年的49月。位于黔中高原,区内地形以中低山为主,矿区地势北西高南东低,区内最高海拔1108m,区内最低海拔925m,相对高差183m。内部多盆地和缓坡,境内碳酸盐类岩石广泛分布,岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗、暗流等分布普遍。区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类,碳酸盐岩主要包括二叠系中统茅口组灰岩、二叠系上统吴家坪组燧石灰岩、长兴组灰岩及三叠系下统大冶组灰岩。碳酸盐岩分布面积广,分布区多属裸露及半裸露的基岩山区,地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶大泉等较发育,地下局部发育溶洞、暗河,大气降水容易通过地表
15、大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中,岩层中赋存着丰富的岩溶水,富水性强,这些岩溶水长途径流,最后以岩溶大泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。以矿区南2Km龙洞(流量15.6L/S)最据代表。碎屑岩分布面积较小,主要包括三叠系下统大冶组一段粉砂岩、粉砂质泥岩,二叠系上统吴家坪组一段砂泥岩,碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈,风化裂隙较发育,含风化裂隙水,深部发育构造裂隙地段,含构造裂隙水为主,碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制,富水性总体较弱,主要依靠大气降水补给,受地势影响,一般为近源补给、就近排泄。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源,地下水动态随季
16、节变化明显,据瓮安气象资料,区域内累计年平均降水量1148.2mm,最多年1369.7 mm,最少年714.8 mm,最大变幅654.9 mm,年变率为10%,属全国年降雨量最稳定的地区之一。区域内春季平均降水量为346.2 mm,夏季平均降水量为474.5 mm,秋季平均降水量为250.4 mm,冬季平均降水量为77.1 mm,分别占全年讲述量的30.20%、41.3%、21.8%、6.71%。降水量最多月是6月,降水量为201.9 mm,最少月是1月,降水量为23.6 mm。月最大降水量高达346.8 mm,最小降水量低至7.7 mm。累年平均降水日数为191.4天,最多年为214天,最少
17、年为141天。夏季各月平均降水强度最大,平均为10.1 mm/日,最高日降水量146 mm,冬季各月最小,平均为1.7 mm/日,春秋雨季居中。区域内吴家坪组煤层上覆的中强岩溶含水层之间一般具有较好的隔水层,含水层之间水力联系较弱,对煤层开采影响较小,只是当导水断层或其它导水通道沟通上覆含水层与煤层有水力联系时,上覆含水层才会成为矿井的充水水源,从而威胁到煤矿床的开采。煤层下伏茅口组强灰岩含水层与煤层之间隔水层(P3w1)较厚,其地下水对深部煤层的开采威胁不大。5、地震烈度据中国地震裂度区划图(GB19306-2001),区内地震基本裂度为VI度。二、小窑及临近煤矿开采情况1小窑及其开采情况根
18、据调查,煤层露头线附近有三个老窑存在,采深较大,一般在100150m,现已关闭。由于本矿区整合前的三个矿都已经开采完平硐以上,全部进入下山开采,所以老窑积水对整合后的开采影响不大,主要影响是本次整合前的三个矿自身形成的采空区对整合后的影响大。本次地质报告提供的图纸未圈出老窑开采范围,因此矿井必须补作该方面的工作,切实掌握老窑开采范围,由此,本矿必须立即弄清老窑积水情况,并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上,对要注意探放水工作,特别是在采空区或老窑附近采煤时,要采取“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的探放水措施,防止采空区积水及老窑积水的突然涌出。2临近煤矿及其开采情况煤矿周边煤矿
19、开采情况不详,老窑开采历史悠久,以斜井为主,多为季节性土法开采,见煤后沿煤层掘进,开采斜长一般40100m,最大采掘垂深约20m。由于井口垮塌、排水及通风困难等原因停采。大部分老窑经天长日久内部积存着数量不等的矿坑水,其开采状况都没有记录,对今后煤矿的开采存在潜在的隐患。矿井在回采过程中应与周边紧邻的矿井实时交换开采情况数据,同时需精确确定开采边界(应在实地标出并上图)并在己方开采区域留设20m以上足够的边界煤柱。回采中严禁破坏边界煤柱与越界开采。三、 矿区电源、水源、通信情况1水源条件根据该矿井范围内水源条件,为确保该矿井生产、生活消防安全供水,该矿井生产、生活消防供水水源推荐如下:(1)生
20、活、消防用水水源设计推荐位于工业场地北面水平距离约300m处泉水,作该矿井生活、消防用水水源。(2)井下消防、生产用水水源设计推荐经矿井工业场地生活污水、井下水处理站处理后的生活污水和井下水,主要作该矿井的井下生产主要供水水源。井下消防用水水源与工业场地生活、消防用水为不同一水源。2.电源条件矿区距穿洞河变电站约3km,穿洞河变电站为35KV一类负荷变电站(双回路变电站),银盏乡弘泰煤矿矿从该变电站两母线端分别接入两趟线路,作为矿井双回路电源供电,供电有保障。采用10kv架空高压线路,至银盏乡弘泰煤矿的两回路10kV供电线路规格都为LGJ50,单回长约3km,电源能满足矿井开发需求。3通信行政
21、及调度通信设计选用DDK3A型矿用行调合一电话站。井下通过安全栅成为本安型通信,井下和地面的重要部门可设置成直通用户。与外界联系采用程控电话。信道信道均为音频电话输送,下井电缆为两根HUVV1020.8型矿用电缆,沿主斜井引入井下。工业场地为专动照网同杆架设。场地通信线网与场地动照网同杆架设。第二节 安全条件一、地质特征1、区域地质及地层区内出露地层由老至新,依次为上元古界青白口系下江群清水江组、震旦系、寒武系、奥陶系、二叠系、三迭系、第三系和第四系,缺失志留系、泥盆系、石炭系以及侏罗系、白垩系(见附图1),其中主要含煤岩系为上二叠统吴家坪组为含煤岩系。晚元古宙,本区处于陆缘海槽环境,形成了以
22、浊流沉积为主的石英砂岩及凝灰岩的韵律层。晚期,雪峰运动使本区上升成陆,沉积中断,并使地层发生绿片岩相的区域浅变质作用,也使本区由活动性大陆边缘地壳变为稳定的地台类型。晚震旦世,广西境内的俯冲板块向北的持续俯冲作用,使仰冲盘大陆地壳持续向下弯曲,海水向北推进淹没本区,使本区处于浅海台地的沉积环境,形成了一套白云岩的岩石组合。从寒武纪开始,本区处于盆地边缘斜坡与浅海台地的过渡地带,早寒武世主要为浅海碎屑岩和碳酸盐组合沉积;中晚寒武世主要为局限台地泻湖相的浅海碳酸盐组合沉积。早奥陶世中期,本区发生广西运动,在其使本区形成舒缓隆起(黔中隆起)的基础上,志留纪至石炭纪由于断裂作用而继续隆升,致使村区缺失
23、志留纪至石炭纪的沉积。中二叠世早期,区内已趋于准平原化,地表形成凹凸不平的古侵蚀地貌,在此基础上,地壳下降,迎来了海侵,初期,海侵规模小,形成滨岸潮坪沼泽环境,形成粘土岩、泥岩、砂岩、劣煤和硫铁矿的沉积组合,之后,海侵逐渐扩大,发展成半局限台地,形成含生物屑及燧石的碳酸盐岩沉积;晚二叠世早期,东吴运动改变了本区的古地理环境,在发生裂陷大陆溢流拉斑玄武岩浆活动之后,小规模海侵使本区处于海陆交替的陆地边缘沉积环境,形成了陆源细屑沉积岩夹煤层的沉积组合。晚二叠世中、晚期,海侵扩大,使本区形成含生物屑及燧石的半局限台地相沉积的碳酸盐组合。早三叠世开始,本区沿袭了二叠世晚期的古地理格局,只是海侵进一步扩
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