工作面带压开采安全关键技术专项措施.doc

****煤矿
工作面带压开采安全技术办法

****煤矿
二零一七年六月

矿 审 批 意 见

会审单位及人员签字:
技术科： 月 日 地测科： 月 日
安全科： 月 日 机电科： 月 日
调度室： 月 日 生产矿长： 月 日
机电矿长： 月 日 安全矿长： 月 日
总工程师： 月 日
目录
矿 审 批 意 见 2
1 工作面概况 1
1.1工作面基本情况 1
1.2工作面构造情况 1
1.3工作面水害分析 2
1.4受水威胁程度分析及结论 2
2 带压开采防治水安全技术措施 4
2.1一般措施 4
2.2具体措施 5
3 避灾路线 6
3.1避灾原则 7
3.2避灾路线 7
3.3发生事故时的应急措施 8
4 突水预兆 8

工作面带压开采安全技术办法
依照地质资料，1601工作面为带压开采工作面，为避免水灾水害事故发生，保证工作面安全回采，依照《煤矿安全规程》第305条、《煤矿防治水规定》第77条规定，特制定如下带压开采防治水安全技术办法：
1 工作面概况
1.1工作面基本状况
1601工作面煤层倾角3°～5°，平均煤厚约6m。走向长约460m，倾向长160米，标高956m～1000m。1601工作面位于16#煤层井田南部，其东部为16煤三条大巷，南部为井田南边界，西部与F67逆断层留有73米防水煤柱，北部为未采区实体煤。
1.2工作面构造状况
依照《**煤矿水文地质补充详查报告》及1601工作面掘进实际揭露状况。1601工作面位于F67、F65断层之间，F67逆断层倾角67°落差60，F65逆断层倾角86°落差5-8米。1601工作面切眼距F67逆断层留有煤柱73米，F65逆断层按设计留有30m防水煤柱。
依照1601回风顺槽掘进揭露状况，1601工作面停采线处及距停采线230米处揭露有2条落差不大于2m（不大于巷道高度）小断层，均掘进约30米通过，煤层持续性较好且稳定。
依照1601进风顺槽、1601切眼、1601回风顺槽掘进揭露状况，1601工作面无断层等其他地质构造。
依照1601工作面物探报告，工作面内部无隐伏地质构造。
依照上述实际状况分析，1601工作面区域内煤层稳定，地质条件简朴，对1601工作面回采影响不大。
1.3工作面水害分析
1）重要含水层
①山西组（P1s）、太原组（C3t）承压水含水层
岩性为灰色、深灰色砂质泥岩、泥岩，各种粒级砂岩、粉砂岩及煤层，依照原**煤矿核查报告资料：单位涌水量q=0.000254-0.00217 l /s·m，渗入系数K=0.00139～0.0545m/d。因而，含水层富水性弱，补给条件不良，透水性与导水性能差，地下水水质较差。该含水层与下部奥陶系中统马家沟组（O2z）石灰岩承压水含水层之间有一定水力联系，是矿床直接充水含水层。
②奥陶系中统桌子山组（O2z）石灰岩岩溶承压水含水层
岩性为灰色、灰白色石灰岩，局部裂隙发育，依照水文地质补充详查施工HL01和HL05号钻孔对石灰岩含水层进行抽水实验成果：含水层平均厚度26.56m，单位涌水量q=0.285～0.0525 l/s·m，渗入系数K=1.171～0.145m/d。依照原**煤矿核查报告资料：钻孔单位涌水量q=0.317~0.349l/s·m，渗入系数K=0.330~1.060m/d，地下水位标高1143.09~1145.17m。含水层富水性中档～弱，地下水水质较好。但是，石灰岩含水层富水性很不均一，也也许存在极强富水性地段。
1.4受水威胁限度分析及结论
1）**煤矿9#层自底回采至今，已开采了5个工作面，煤（地）层南高北底，东高西底，工作面均为仰采，煤层走向没有大起伏且无遗留老巷；工作面区段煤柱为8-10m，受采动影响煤柱已压酥，裂隙发育；且9104、9105、9106三个工作面起采前均在切眼下头向9101、9104、9105采空区施工泄水孔。5个工作面老空区互相连通，9102工作面切眼处为9煤采空区最低点，采空区积水都向9102老空区切眼方向汇集。
为解除开采16煤时9煤采空区积水威胁，**煤矿平行于9102下顺槽，间隔20m煤柱施工1条泄水巷，于11月施工完毕。施工泄水巷前，9102工作面下顺槽联系巷底板有积水，依照测量成果，计算出采空区积水水头标高+1005.3m。自泄水巷施工期间，就在泄水巷通过放水钻孔疏放采空区积水，至今泄水巷1#放水孔（孔口标高+999.1m）已不再出水。2#放水孔（孔口标高+985.537m）6月13日实测水压0.05MPa，则当前采空区积水水头高度为+990.537m。根据当前采空区积水水头高度，圈定采空区积水范畴及面积，水量清晰。当前采空区积水最高到9101工作面上顺槽。9104、9105、9106工作面老空区标高均高于+990.537m采空区水头高度。（详见9煤层充水性图）
1601工作面物探向顶板方向进行物探，也没有发现富水区。9煤底板距16煤顶板平均层厚60m。依照以上分析，1601工作面回采不会受到9煤采空区积水影响。
2）依照我矿1601工作面位置处已施工奥灰16-1钻孔实际资料，奥灰水位标高约为+1048m。1601工作面标高+956m～1000m，故1601工作面属于带压开采。根据《煤矿防治水规定》，选取突水系数法作为本矿井带压开采评价办法。
突水系数是指单位隔水层厚度所承受水压，又称水压比，表达式为：

式中： P ——作用于底板水压
M ——底板隔水层厚度
依照我矿奥灰16-1、17-1钻孔实际资料及实际工作面标高计算可知1601工作面煤层突水系数为0.023-0.026MPa/m。
因此按照《煤矿防治水规定》，井田内突水系数不大于0.06MPa/m区域为带压开采安全区。
2 带压开采防治水安全技术办法
依照带压开采危害限度分析，防治水核心是防治底板奥灰水受采动影响，将底板奥灰水导入发生突水事故，为此制定如下重要防治水安全技术办法。
2.1普通办法
1）地质科对1601工作面有针对性地开展矿井地质和矿井水文地质工作，建立健全矿井防治水关于水文地质资料，做好水文地质预测预报工作。
2）地质科要加强对工作面涌水量观测，分析对比涌水量变化因素，对于涌水量异常时必要进行补充预测预报。
3）沿途依照实际状况在水窝处增设排水点，每个排水点安装一台潜水泵，并在备件处备此型号水泵、配套开关各一台以便及时安装更换。
4）开采过程中综采队要加强突水时报告，煤层底板突水之前，均有明显征兆，对浮现一系列反常现象都应高度注重，工人发现问题，应及时向班组长报告，以便查明因素，及时解决，必要时电话向调度室及时报告，以采用紧急办法。
5）综采队必要加强排水设备、管路维护，供电检修、维护，保证排水设备正常运营。同步一旦观测到涌水量增大、异常时，必要增开水泵加强排水，及时向矿调度指挥部报告，并随时观测水位、水量变化。
6）一旦发生透水事故，依照状况应及时启动《水灾事故专项应急预案》。
2.2详细办法
1）在矿井建设和生产期间要进一步加强水文勘探工作，建立完善井下水文观测系统，加强水文地质研究，进一步摸清水文地质条件，切实掌握水文地质资料及其规律，为防治水提供科学根据，做到有针对性防治。
2）本矿井井底设有主、副水仓，当一种水仓清理时， 另一种水仓能保证正常使用。
3）做好顶板压力观测及水文地质资料收集工作，并时常理解周边相邻矿井水文地质状况。
4）维护好井下通讯设施，保证井上下通讯畅通无阻。
5）地测科部做好防治水寻常技术管理，水文地质要有年、月预报，必要时还要增长暂时预报，每月涌水量观测不少于3次。
6）1601作面防治水办法，必要由队长负责贯彻到现场，否则不准生产。在开采期间浮现异常状况要及时停止施工，撤出人员并向调度室报告。
7）机电科要制定保证供电排水专项办法，保证供电排水正常。每月在保证排水状况下，对供电设施认真定检一次。
8）严格主排水泵设备定检，明确专人每天对所辖内设备定检一次。
9）定期检查水仓有效容量，如果有效容量减少1/3以上时要及时安排清理，以保证水仓有效容量。
10）工作面开采过程中若需施工过构造，必要编制过构造施工安全技术办法。
11）加强现场防治水工作监督、检查力度，发现问题及时报告，及时解决。
12）依照实际状况，认真做好优化设计工作，进行合理布置和回采，采获得力办法最大限度减小采后对煤层底板扰动深度，以减少也许发生底板突水机率。
3 避灾路线
井下所有巷道均应标出名称和避灾批示方向，一旦矿井发生灾害事故，应采用迅速、有效办法，告知和引导灾区人员和受威胁区域人员沿作业规程中规定避灾路线安全地撤离灾区，所有井下人员必要在跟班干部、班长或有经验老工人组织和带领下，撤至安全地点，撤离危险区域同步，应采用一系列有效自救办法。若退路被堵，可运用位置较高独头巷道作避难硐室，及时打开压风管，并有规律地发出求救信号。
3.1避灾原则
1）积极急救
灾害事故发生后，处在灾区内以及受波及区域人员应沉着冷静，依照灾情和既有条件，在保证安全前提下，采用积极有效办法和办法，及时投入现场急救，将事故消灭在最初阶段或控制在最小范畴，最大限度地减小事故导致损失。
2）安全撤离
当现场不具备事故急救条件，或也许危及人员安全时，井下人员应想方设法迅速安全地撤离灾区。
3）妥善避难
如在短时间内无法安全撤退，遇险人员应在灾区内进行自救和互救，妥善避难，努力维持和改进自身生存条件，等待救援。
3.2避灾路线
1）采煤工作面避水灾撤离路线
1601回采工作面
1601工作面→1601进风顺槽→二水平轨道大巷→3#联系巷→二水平运送大巷上山→一水平车场→副井→地面
1601工作面→1601回风顺槽→二水平运送大巷上山→一水平车场→副井→地面
1601工作面→1601回风顺槽→回风联系巷→二水平回风大巷→回风立井→地面
注：见附图
3.3发生事故时应急办法
现场救灾与避灾
①水量较小：应积极采用办法将透水堵住，保护好设备及人员安全。
②水量中档：应切断电源，积极回撤设备及保护人员安全。
③水量大时：切断电源，迅速撤退。
4 突水预兆
在突水事故发生之前，普通均会体现出各种出水预兆：
（一）、普通预兆
（1）煤层变潮湿、松软煤帮浮现滴水、淋水现象，且淋水有小变大；有时煤帮浮现铁锈色水迹。
（2）工作面气温减少，或浮现雾气或硫化氢气味（臭鸡蛋味）。
（3）有时可闻到水“嘶嘶”声。
（4）矿压增大，发生片帮、冒顶及底鼓。
（二）、工作面底板灰岩含水层突水预兆
（1）工作面压力增大，底板鼓起，底鼓量有时 500mm以上。
（2）工作面底板产生裂隙，并逐渐增大。
（3）沿裂隙或煤帮向外渗水，随着裂隙增大，水量增长，当底板渗入量增大导一定限度时，煤帮渗水也许停止，此时水色时清时浊：底板活动时水变浊，底板稳定期水色变清。
（4）底板破裂，沿裂隙缝有高压水喷出，并伴有“嘶嘶”声或刺耳水声。
（5）底板发生“底爆”，伴有巨响，地下水大量涌出，水色呈乳白或黄色。
（三）、松散孔隙含水层水突水预兆
（1）突水部位发潮、滴水、且滴水现象逐渐增大，仔细观测发现水中具有少量细砂。
（2）发生局部冒顶，水量突增并浮现流沙，流沙常呈间歇性，水色时清时浊，总趋势是水量、流沙增长，直至流沙大量涌出。
（3）顶板发生溃水、溃沙，这种现象也许影响到地表，致使地表浮现塌陷坑。
上述提供是矿井出水前体现出来最典型预兆，而在详细突水事故当中不一定可以所有体现出来，普通是某些体现出来，因而一定要细心观测，认真分析、判断，一旦浮现异常就需要及时做出应急解决。