xxxxx探放水设计.doc

清镇市明锦煤矿探放水设计
清镇市明锦煤矿

探
放
水
设
计

编制：清镇市明锦煤矿

目 录
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 20
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
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

2

Author: :xuqiang 5/20/2024/04/02
前 言
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。

63

Author: :xuqiang 5/20/2024/04/02

第一章 矿井概况及安全条件
第一节 井田概况
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）。
清镇市明锦煤矿

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，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。
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、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
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 安全条件
一、地层
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。
第六段（P3l6）：为灰、深灰色中厚层状灰岩、燧石灰岩夹少量粉砂岩，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。
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 表1－1
煤层
厚度（m）
间距
（m）
顶底板
稳定性
倾角
（°）
视密度（t/m3）
顶板
底板
K8
1.59
10～12
石灰岩
粉砂岩、粘土岩
稳定
11°～23°
1.4
K7
1.9
粉砂岩
粉砂岩、粘土岩
稳定
11°～23°
1.4
6～8
K6
0.9
粉砂岩、细砂岩
粉砂质粘土岩、泥岩、粉砂岩
稳定
11°～23°
1.4

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。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，易成粉状，而K8煤层质坚性脆，多呈块状。组份以凝胶化物为主，占63.77%，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。
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%。

煤层煤质特征表 表1－2
煤层
编号
灰份
（Ad%）
挥发份
（Vdaf%）
硫
（St，d%）
发热量
（MJ/Kg）
K6
7.97～14.00
10.72
11.36～13.15
12.1
2.65～3.62
2.92
35.98～36.38
K7
7.35～8.88
8.25
15.23～20.19
17.71
2.55
34.25
K8
4.25～9.69
6.59
19.13～21.29
20.19
3.04
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
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：
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。
（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、K7煤层的采空区面积为0.72km2、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”的探放水原则。
（7）、环境地质概况
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及K6煤层存在一定量的采空区和老窑积水。本矿在今后的开采过程中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。
（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 供 水、生产、生活污废水及井下水处理
一、供水水源
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，麦坪乡大坡村自来水供水系统可靠，供水连续，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。

用 水 量 估 算 表
序号
用　水

项　目
用水时间（h）
用 水
人 数
用 水
标 准
用 水 量
备

注
一昼夜
最大班
一昼夜（m3）
小时不平衡系数
最大小时（m3）
计算流量（L/S）
1
日常生活用水
24
129
71
20L/人.班
2.58
3
0.55
0.15

2
浴池用水
6

27.30
1
4.55
1.26
浴池面积13m2，水深H=0.7m
3
淋浴用水
3

540L/h
13.50
1
5.40
1.50
淋浴器10个
4
食堂用水
20
129

15L/人.餐
3.87
2
0.55
0.15
按2餐/人.日计
5
洗衣房用水
12
115

60L/kg干衣
2.60
1.5
0.48
0.13

6
锅炉房用水
12

15.00
2
2.50
0.69

7
未预见水量

9.73

0.43
0.12
按1-6项之和的15%计
8
井下消防洒水
16

消防时间0L/S
53.35

10.34
2.87
包括10%的未预见水量
9
消防用水
3

20L/S
216.0

4.50
1.25
补充水时间按48h计

合 计

348.39

29.3
8.12

供水系统经济表
工 程 内 容
规 格
单位
数量
总 投 资（万元）
焊接钢管一条
DN80
m
1200
4.8
高位水池
250m3
座
1
5.1
合计

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
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

第一节 矿井水文安全条件分析
一、矿井水文地质情况
（一）水文地质资料
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：
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。
（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、K7煤层的采空区面积为0.72km2、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
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 水文地质物探勘察情况
一、说明
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
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 表1
序号
剖面号
测线长度（米）
电极数（个）
备注
1
1
600
60

2
2
600
60

3
3
600
60

4
4
600
60

5
5
600
60

6
6
600
60

7
7
1200
120

8
8
1200
120

9
9
600
60

10
10
600
60

11
11
600
60

12
12
600
60

13
13
1200
120

14
14
1200
120

15
15
600
60

合计
11400
1140

实测物性点：15096个
电法勘探面积：0.4406Km2
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》。
第三节 井下防治水安全设施
一、排水设施
1、排水设施的设计
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。