山东隆源煤矿集团矿井防治水管理规定
山东隆源煤矿集团有限公司
二○○八年元月十五日
目 录
第一章 一般规定 ………………………………………………3
第二章 矿井水文地质基础工作…………………………………7
第三章 地面防治水……………………………………………12
第四章 井下探放水……………………………………………12
第五章 矿井防排水设施…………………………………………17
第六章 隔离煤柱与防水煤柱……………………………………19
第七章 疏水降压………………………………………………21
第八章 注浆改造 ………………………………………………22
第九章 注浆堵水 ………………………………………………25
第十章 生产防治水 ……………………………………………27
第十一章 井下钻探 ……………………………………………28
第十二章 审批制度………………………………………………32
第十三章 奖惩…………………………………………………33
第一章 一般规定
第1条 肥城市矿区是水文地质条件极其复杂的大水矿区,曾多次发生水害事故,造成重大损失。为认真贯彻《矿山安全法》、《煤矿安全监察条例》、《煤矿安全规程》、《煤矿防治水工作条例》(试行)、《矿井水文地质规程》(试行),杜绝重大水害事故,保证集团公司煤炭生产持续稳定的发展,结合肥城市矿区的实际情况,特制定本规定。
第2条 集团公司成立矿井防治水工作领导小组。由总经理任组长,分管副总经理和总工程师、分管副总工程师任副组长,技术、机电、安监、调度、供应、财务等部门的负责人为成员。防治水办公室设在技术科,由总工程师任办公室主任。
防治水工区(通修工区)在业务上受技术科领导,技术科要明确一名技术人员分管防治水工区的技术管理工作。
第3条 领导及各部门职责范围:
1、总经理:是矿井防治水工作领导小组组长,是防治水工作的第一责任者,负责解决防治水所需的人、财、物等重大问题。
2、分管副总经理:是防治水工作的主要责任者,负责防治水工程计划的组织实施,协助总经理,解决防治水工作所需的人、财、物等重大问题。
3、公司总工程师:是防治水工作技术管理的第一责任者,负责组织审查防治水工程设计、地质说明书、与防治水有关的技术措施、工程总结报告等,并组织现场实施;负责组织对受水威胁地点的水情排查预报;负责组织重点防治水工程及生产防治水工程计划的编制及落实。
4、公司安监站长:负责督促、检查与防治水有关的安全措施的落实。
5、公司副总工程师:协助分管副总经理、总工程师,负责具体组织实施防治水工程设计、计划、各类防治水安全技术措施的现场落实,以及防治水工程 的施工管理、质量监督检查等。
6、矿井防治水是一项多部门配合的综合性工作,需各部门分工负责,共同把关。各部门的职责是:
(1)技术科:是防治水工作的主要职能部门,具体负责各类防治水工程计划、设计、措施等的编制,防治水资料的收集整理,根据生产接续,随时准确掌握现场水文地质条件的变化,及时分析资料,及时提供各类地质说明书;在分管副总经理、总工程师、副总工程师的领导下,检查、督促各类防治水措施的现场落实;会同调度、安监等部门排查受水威胁的采掘工作面,提出水害处理措施,并督促、检查防治水措施的现场落实;负责钻探、注浆技术措施及施工管理;在总工程师的领导下,参与编制灾害预防处理计划及雨季“三防”计划;负责防治水井巷工程、隔离工程、疏排水工程等的设计和施工管理,负责受水威胁的采掘工作面顶、底板管理,确定采掘方法等防治水安全措施;采掘作业规程必须符合防治水规程、条例及规定的要求;各类掘进迎头及回采面巷道布置原则,应确保具备自然泄水条件;按集团公司安排每年及时下达重点防治水计划,并督促各单位按时完成。
(2)防治水工区(通修工区):严格按照防治水工作条例及防治水工程施工设计的要求,进行探放水、注浆改造;施工过程中随时掌握并记录水文地质情况的变化;及时向技术科提交探放水、注浆改造资料。
(3)调度室:根据具体情况对防治水有关的工程进度进行现场调度、协调、督促、检查;负责组织泄水巷道及水仓的及时清挖等。
(4)机电工区:负责供电、防、排水系统的维护及检修,确保设备管路完好。
(5)安监站:要配备经过培训的兼职防治水安全检查员。负责监督检查上级及集团公司制定的有关防治水规程、规定、条例、措施等的执行情况。负责盯头、包面的安全检查员也要负责观察水情,发现有出(突)水征兆时,立即向有关部门汇报。
(6)供应公司:保证防治水计划安排及水害突出事件所需要的设备材料及时供货。
(7)财务科:保证防治水计划安排及水害突出事件所需资金及时到位。
(8)采掘区队:要严格按照采掘作业规程进行施工,并及时向有关部门汇报初压、周压期间矿压显现情况、面后悬顶处理情况、顶、底板及采空区渗水、出水等情况。
第4条 具备下列条件之一,为受水威胁的工作面:
1、底板受构造破坏段突水系数大于0.06Mpa/m、正常段大于0.1Mpa/m的回采工作面;
2、实际隔水层厚度小于安全隔水层厚度的掘进工作面;
3、掘进工作面上方20m内,回采工作面上方40m内或采掘工作面四周20m以内有积水(黄泥浆)的工作面;
4、采掘工作面前方20m以内有导水钻孔或导水构造的;
5、煤层露头区的工作面;
6、采掘工作面20m以内水文地质情况不清、有怀疑的。
第5条 每月由总工程师组织技术、调度、安监、机电等部门的有关人员根据当月采掘计划进行水情水害分析排查,并由技术部门按规定提出水害预测预报。总工程师每旬组织有关部门进行一次水害检查分析及防治水措施落实情况的排查活动。技术科水文地质人员每周对受水威胁头面检查一次,检查防治水措施落实情况及水情变化,随时向有关部门和区队了解水情,根据水情的变化进行跟踪预报。
第6条 水文地质人员要经常深入现场,检查钻探及注浆质量,观测水动态、受水威胁工作面水情及防治水措施的落实情况,发现问题及异常及时汇报,分析解决。工作面集中出水超过5m3/h且水发浑、发白、底鼓等有出水征兆时要及时汇报调度、技术、安监等有关部门。
第7条 矿井重要防治水工程设施,包括排水泵、水闸门、水闸阀、水闸墙、井上下水文观测孔、放水孔等要有专人负责维护,保持完好状态。
第8条 受水威胁的工作面,必须坚持“有疑必探,先探后掘,先治后采,治不好不采”的治水采掘原则,在查明条件 的前提下,要区别不同情况,采取注浆改造采煤或疏水降压采煤。注浆改造必须严格按有关规定进行,确保改造质量,不允许边注浆改造边采煤。疏降采煤工作面必须把含水层水头降到允许的安全水头以下。
第9条 公司每年年底前都要编制次年度防治水工程计划,并结合全年计划编制季、月生产计划,按计划组织实施。集团公司每季组织一次防治水检查,重点检查防治水设施完好状况,防治水措施落实情况,制度执行情况,重点防治水工程完成情况。
第二章 矿井水文地质基础工作
第10条 矿井水文地质基础工作的重点是:
1、建立健全井下水动态观测网,地面主要观测太原群第四层石灰岩(以下简称四灰),本溪群第五层石灰岩(即徐家庄灰岩,以下简称五灰)和奥陶系石灰岩(以下简称奥灰)三个含水层的水动态。井下主要观测矿井总涌水量、采区涌水量、出水点涌水量、探放水钻孔涌水量,井下测压钻孔的水压,有代表性的出(突)水点要取水样进行水质分析,对各种水动态资料进行系统整理分析,掌握其变化规律。
2、通过各种钻探、放水试验、注浆改造资料,分析研究四来、五灰、奥灰岩溶裂隙平向和垂向的发育规律及富水特征。通过各种试验,探查岩溶水强迳流带的分布状况,探查井田内各断层构造的导、阻水性及其附近岩溶裂隙的发育特征,设计防水煤柱的留设。
3、根据勘探及矿井实际揭露资料,分析研究水文地质块段,提出对直接或间接影响矿井安全的四灰、五灰、奥灰含水层进行疏水降压、注浆改造、帷幕截流等工程的设计方案;分析研究矿井突水的规律,提高防范措施。
4、对隔水层(主要指七层煤到五灰)的岩性组合、厚度及分布规律、岩石物理力学性质 等进行研究,以便在开采下组煤时合理利用其隔水性能。
5、查清采空区积水的分布,对井巷接近可能积水的区段提出探放水措施。
6、回采露头煤前要探清风氧化带的深度、第四系底部、风化基岩的含水性。
7、含水体下采煤,要预先查明含水体的岩性、含水性、水位、至开采煤层的间距等。
第11条 根据《矿井水文地质规程》(试行)、《煤矿防治水工作条例》(试行)的要求,结合公司多年的开采实际,矿井必须建立下列7种台帐;
1、钻孔水位动态台帐
2、矿井涌水量观测成果台帐
3、抽(放)水试验成果台帐
4、井下水文钻孔台帐
5、水质分析成果台帐
6、封孔不良钻孔台帐
7、井下突水点台帐
凡井下采掘工作面发生5m3/h以上(含5m3/h)的比较集中的出水点,均要现场编录上帐。详细记录出水时间、出水口及围岩层位、岩性、裂隙发育情况、出水形式、水量、水压。对水源不清的要化验水质,分析突水原因、水源、通道,并记录治理过程和水量变化趋势等内容。
以上7种台帐及时填写,微机打印,存档备查。
第12条 各矿必备如下水文地质图纸:
1、矿井充水性图(1:2000)
是矿井水文地质工作应具备的最基本的图纸,在最新的1:2000的采掘工程平面图的基础上按照部颁图例和公司发图绘制,其主要内容有:
(1)含水层被巷道初次揭露的地点、标高和水量
(2)井下水闸门(墙)、挡水墙、防水煤柱。
(3)老空、旧巷积水范围、标高及积水量。
(4)矿井主要排水泵、管路的位置、型号、能力、数量及水仓容量。
(5)矿井水的流动路线
(6)井下测水站的位置、堰型及最新的观测成果。
(7)出(突)水点标高、时间、最大水量、剩余水量或已堵。
(8)导水断层及陷落柱。
(9)主要可采煤层及基岩、含水层露头。
(10)地表水体(水库、河流、塌陷积水区)范围、水量。
(11)井上下各类水文孔、穿透主要含水层的地质孔及抽(放)水资料。
(12)特种钻孔(排水孔、电缆孔、灭火孔、注浆堵水孔、注浆改造孔等)。
(13)封孔不良钻孔终孔层位。
(14)本年计划采掘工作面位置、名称及时间。
(15)泄水巷。
(16)需要表明的其它内容。
此图每年编绘一次,每季修订一次(矿用图要随时修正)。
2、综合水文地质图(1:5000)
是反映矿井水文地质条件的主要图纸之一。一般在井田地形地质图的基础上编制。主要内容有:
(1)基岩含水层露头(包括岩溶)的平面分布状况。
(2)地表水体(河流、水库)、水文观测站、井及陷落柱范围。
(3)水文地质钻孔及抽水试验成果。
(4)基岩等高线。
(5)已开采井田井下主干巷道、矿井受水威胁煤层回采范围及井下突水点资料。
(6)老窑、小煤矿位置及开采范围和涌水情况。
(7)水文地质单元较清楚的矿,要进行水文地质分区。
3、水文地质剖面图(1:1000~1:5000)
主要反映含水层、隔水层、褶曲、断裂构造等和煤层之间的空间关系、走向、倾向各有一条主要剖面即可,要单独绘制。
主要内容有:
(1)含水层的岩性、厚度、埋藏深度,根据勘探及井下钻探资料将含水层地剖面图上要注明强岩溶裂隙发育带、岩溶裂隙发育带、裂隙发育带。
(2)水文地质孔、观测孔及其试验参数。
(3)地表主要水体。
(4)大巷、为一个采区以上服务的采区上、下山、总回风道等主要井巷位置。
(5)防水煤柱线。
4、综合水文地质柱状图(1:200~1:500)
是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系和含水层层数、厚度及富水性的独立的原因,综合水文地制图上附图不能代替,主要内容有:
(1)含水层时代名称、厚度、岩性、岩溶发育分情况。
(2)各含水层水文地质试验参数。
(3)各含水层的水质类型。
(4)各含水层开采过程中的突水水量及疏干水量。
(5)含水层的原始水位。
5、矿井涌水量与各种相关因素历时曲线
该图是综合反映矿井水变化规律,预测矿井涌水量趋势的图线。要求各矿绘制矿井涌水量与主要含水层的钻孔水位、降雨量的历时曲线图。
第三章 地面防治水
第13条 井口及工业广场附近的水沟要畅通无阻,定期清理。在汛期前要在指定地点备足防洪物资,修筑堤坝、设置挡水闸板或挖掘沟渠疏通水路等措施,以防止洪水侵入。
第14条 与井下相通的排水孔、电缆孔以及水文观测孔的孔口,必须高出当地历年最高洪水位,否则必须采取加盖、封口、加高等措施。地面观测孔要及时检查,发现问题及时处理。报废的钻孔必须及时封孔,以防地表水流入井下。
第15条 矸石、炉灰、垃圾等杂物,不得堆放在山洪、河流可能冲刷到工业广场和建筑物附近或淤塞河道。
第16条 每年在雨季前必须对防治水工作进行全面检查,全面落实雨季“三防”措施,确保安全生产。
第四章 井下探放水
第17条 基本要求
1、采掘过程中,必须坚持“有疑必探,先探后掘,先探后采”的原则,有疑不探或探后水患不解除不得进行采掘。“探”是指钻探,不准对老空、导(含)水断层、陷落柱、导水钻孔、强含水层直接使用巷探;
2、在水文地质条件复杂、存在水害威胁或接近积水区掘进时,必须认真分析水害情况,打超前探水钻孔,防止突水事故发生。
3、探放水钻孔必须严格按设计、措施要求和程序进行;
4、探放水工作必须有专人负责。
第18条 采掘工作面遇有下列情况之一,必须探放水,确认无突水危险后,方可前进。
1、接近水淹的井巷、老空、老窑时;
2、接近水文地质条件复杂的区域,并有出水征兆时;
3、接近含水层、导水断层、陷落柱时;
4、接近有水和泥浆积聚的灌浆区时;
5、接近四、五、奥灰封孔不良或有怀疑的钻孔,有出水危险时;
6、打开隔离煤柱放水时;
7、接近其它可能出水(突水)的地点时;
8、接近风氧化带时。
第19条 探放水的类型:
1、探放老空水:在采掘工程平面图上标明积水区及其最低点的具体位置和积水外缘标高,积水外缘无把握时,外推60米作为积水老空区的警戒线;采掘工作面进入积水警戒线前,必须超前探放水,经矿总工程师、技术、安监等部门验收,确保解除威胁后,才允许继续掘进。
2、探放断层水:巷道通过导水或可能导水断层前,必须超前探水,若断层导水,必须先注浆加固断层带,确认注浆加固达到要求后,巷道方可穿过断层带。
3、探放钻孔水:采掘工作面距经分析有导水可能的封孔不良钻孔20米前,采用超前探放水。
4、探放承压含水层水:掘进工作面在生产过程中,受承压含水层威胁需放水降压时,采取超前探放水。
第20条 探放水钻孔布设原则:
1、探放老空水:钻孔成组布设,并在平面上呈扇形。钻孔终孔位置平距不超过3m,厚煤层内各钻孔终孔的垂距不超过1.5m。开孔位置布设在易于 泄水的巷道内,终孔位置布设在老空积水区的最低或较低处.
2、探放断层水:必须沿掘进方向的前方及下方布置。
3、探放钻孔水:先根据钻孔测斜资料,确定钻孔的准确位置,然后以钻孔位置为中心,扇形布置钻孔。
4、探放承压含水层水:在掘进工作面前方下方及两侧布置钻孔。
第21条 探放水孔超前距离及水套管长度:
沿岩层探放水层水或断层水时,具体见下表:
第22条 探放水应注意事项:
1、探放水孔必须严格按设计和安全技术措施,由持操作证的钻工施工,如因现场条件需更改设计时,必须经技术科同意。
2、在预计水压大于0.1Mpa的地点探放水时,必须按设计下好孔口管,经注浆固定进行耐压试验。耐压试验的压力不小于水压的2.0倍,持续时间不少于20分钟,不合格者必须重封.孔口管必须上好抗压能力大于水压2.0倍的水门或止水闸筏。
3、施工水压大于1.5Mpa的钻孔时,要有防喷及反压措施,应使用防喷帽及钻杆卡持器,透水时或特殊钻孔施工时区队干部要盯班。
4、凡在下山探放水,必须有排出预计最大涌水量的排水能力,并安排专人看泵,若钻孔突然涌水,排水能力小于涌水量,或泄水条件不好时,必须及时关闭水门。
5、不得贸然揭露受水威胁严重、水文地质条件不清的煤层,巷探落差大于5m的断层或10m的断层组(水平距离20m以内的几条断层的组合为断层组,落差指叠加值),也不得在其它各层巷探导水断层或边界断层。若必须巷探必须报专门措施经上级有关部门批准。
6、初次揭露的含水层(三层煤顶底板砂岩,四层煤顶板砂岩,一、二、四灰,九层顶板泥灰岩)进行疏干放水时,要有批准揭露含水层的安全技术措施和良好的疏排水条件,水压必须降到0.2Mpa以下,放水孔总放水量不大于100m3/h。
7、井下已施工的各种钻孔必须定期检查,发现问题及时解决,水门损坏要及时更换。
第23条 探放水设计编制内容
(一)设计(措施)说明书内容:
1、探放水地区的积水范围、积水量和水压,并规定探水线。
2、探放水地区的地质和水文地质情况。
3、探放水巷道的布置、断面规格、支护形式、坡度和施工顺序及巷道内的水沟断面。
4、说明探水孔的超前距;
5、说明探水钻孔布置原则、孔数、方位、倾角、深度和结构;
6、探水设备。
(二)安全措施内容:
1、排水设备的维护制度;
2、水沟、水仓的清理制度;
3、流水路线;
4、巷道维护制度;
5、安全躲避峒;
6、通风方法和瓦斯检查制度;
7、通讯方法和工具;
8、避灾路线;
9、钻孔放水措施(包括孔口装置、套管深度和固定方法);
10、钻机运输安装和钻探操作的安全措施。
(三)工程图:
1、积水区范围图包括探放水巷道布置、并注明探水线;
2、探放水钻孔布置(包括平、剖面图);
3、探放水钻孔结构图;
4、避灾路线图;
5、供电系统图。
第五章 矿井防排水设施
第24条 矿井主要水仓必须有主仓和副仓。正常涌水量在1000m3/h以下时,主要水仓的有效容量应能容纳8h的正常涌水量。正常涌水量大于1000m3/h的矿井,主要水仓的总有效容量不得小于4h的矿井正常涌水量。采区水仓有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。
第25条 井下各水平中央变电所和主排水泵房的供电线路不得少于两回路,当任一回路停止供电时,另一回路应能担负全部负荷的供电。矿井主泵房要设在同一标高,否则,只能按标高最高或最低泵房核定矿井排水能力。
第26条 矿井井下排水设施,主要排水设备(包括水泵、水管和配电设备)应符合《煤矿安全规程》等有关规定。
第27条 要经常清理井筒仰井的淤塞杂物,确保必要时在仰井内安装潜水泵能正常使用。
第28条 必须建立健全矿井隔离设施,有效地实现井底、两翼和上下组煤的隔离。防水闸门(墙)、防水闸阀的设计要可靠并确保施工质量,新建的水闸门、水闸阀要经过高于设计水压的耐压试验,其稳压时间应在24小时以上。竣工后要有总经理、总工程师签字的竣工、验收报告,并存档备案。
第29条 各种闸门、闸阀必须就地张挂小型标志牌,其上应清楚写明“名称、编号、型号、规格、安装地点、维修负责人和管理单位”等项目,以便建档管理。
防水闸门、防水闸阀应由总经理负责,每年进行两次关闭试验,一般要求在每年3~4月份和9~10月份利用停产检修日进行关闭试验。所用工具和零配件必须妥善保管,不得挪用丢失。
关闭试验必须制定专门技术安全措施,由总经理批准,试验完毕,写出试验报告,并存档备案。
防水闸阀由挂牌维修负责人每月巡回检查一次,每月对活动部件检查注油一次,及时进行防腐处理,对查出的问题要及时处理,并做好检查维修记录。
要加强对泵房配水井控制闸阀的检查维修,发现问题,要及时处理,确保闸阀灵敏可靠。闸阀的上部螺杆应外加钢套护套,将其中螺杆涂满润滑脂,以防螺杆生锈,转动不灵。
第30条 在巷道防水闸门、防水闸阀来水一侧15--25m处,设置挡物蓖子门,妥善安放,不得损坏,其检查维修工作,由挂牌防水闸门、防水闸阀维修负责人统一管理。矿井发生突水后,要立即做好关闭闸门的各项准备工作,确保在接到关闭指令后,能迅速安全地将水闸门关闭。
第31条 穿过防水闸门、密闭门墙内的电缆,必须在防水闸门的来水侧封堵严密,电缆外面要套装橡胶垫,沿电缆总长度不少于150mm,开口缝要转90°错开,穿管两端管口部位的电缆,应外敷橡胶衬垫,再在其上用钢制半圆锥形夹板上下各半只夹紧橡胶衬垫,插入穿墙套管中,防止漏水。通过防水闸门墙内的各种管路和安设在闸门外侧的闸阀的耐压能力,都必须与防水闸门所设计压力相一致。
第32条 通过防水闸门的轨道、电机车架空线和皮带能易于拆卸。
第33条 防水闸门、防水闸阀必须采用定型设计和持有许可证的厂家制造。
第34条 防水闸门和其它防水设施需要报废或拆除时,必须报经上级有关部门批准。
第六章 隔离煤柱与防水煤柱
第35条 井田边界煤柱、防水隔离煤柱、断层防水煤柱要严格按《煤矿安全规程》、《矿井水文地质规程》(试行)、《煤矿防治水工作条例》(试行)等有关要求留设并按规定上报批准,要特别注意不能用垂切法留设煤柱,以防止开采下层煤时影响和破坏上层煤柱。
第36条 矿每半年要检查一次各类煤柱的留设情况,尤其与相邻煤矿的边界情况每半年交换采掘工程平面图一次,对其中存在的问题提出处理意见,向上级有关部门报告。
总经理和总工程师要对边界煤柱的留设和保护负责,一旦发现有破坏边界煤柱情况时,要立即停止采掘,主动采取补救措施。技术科对边界煤柱的留设和保护加强监督检查,发现有破坏边界煤柱的情况,要立即发出书面通知,有关负责人接到通知要立即采取措施。
第37条 不得以任何方式破坏井田边界煤柱。为了留足以断层为界的防水煤柱,可采用钻探、物探方法查明断层的位置及导水性等,不允许采用巷探的形式探查边界断层,探后的钻孔要封闭。因导水断层切穿井田边界或四灰含水层中裂隙沟通两矿等特殊地质因素,要采取措施处理。与相邻矿边界煤柱,技术科每年至少调查一次,发现问题及时提出处理意见,报上级有关部门解决。
第38条 陷落柱和火成岩侵入人体的区域以及地堑、向斜轴部及落差较大的断层组等都是受水威胁特别严重的富水区,要及时钻探或物探确定各类构造的产状,查明充水裂隙的范围及含水层富水性,编制防水煤柱留设设计,报上级有关部门审批审批。
第39条 露头煤的开采必须留足保护岩帽,采中厚及薄煤层时,保护岩帽不得少于20m,采厚煤层时,保护岩帽不得小于采高的五倍。遇其他情况报上级有关部门审批。
第40条 受水威胁的采煤工作面,一般落差大于1.5m但有导水迹象的断层上升盘留15m,下降盘留20m煤柱.但如果对断层已进行注浆改造,经分析认为无突水危险时可少留或不留煤柱,但需经上级有关部门批准。
第41条 受水威胁煤层的巷道遇落差大于3m的断层(组),要按规定留设煤柱,但最少不得小于20m。同时不得由断层下降盘冒然穿过落差大于5m或有出水可能的断层,如需通过,须经上级有关部门批准,并要有确保防止出水的安全技术措施。
第七章 疏水降压
第42条 受水威胁的工作面,必须采用钻探,物探等方法,查清其水文地质条件。底板受构造破坏块段突水系数大于0.06Mpa/m,正常块段突水系数大于0.1Mpa/m 的,要采取疏 水降压或注浆改造等有效措施后方可回采。计算突水系数采用下列公式:
Ts=P/(M-Cp-Dg)
Ts:突水系数(Mpa/m);
P: 隔水层承受的水压(Mpa);
M:隔水层厚度(m);
Cp:采矿对底板隔水层的扰动破坏厚度(m):
Dg:隔水层中危险导高(m)。
导高系指承压水沿裂隙上升的高度。确定危险导高的标准是:钻孔不到含水层就有涌水,水压同该处下伏含水层的水压相近。矿压破坏深度(Cp),七层煤按11m,正常块段八层暂按12m,九层暂按10m,十层暂按8m。构造复杂或含水层富水性较强的块段,可适当考虑2~4倍的校正系数。
第43条 受水威胁的工作面,含水层富水性弱到中等,单位降深疏水量小于5m3/h·m就能使含水层的水头(水压值)降到允许的安全水头(水压值)以下的工作面,可采用疏水降压采煤。采用疏水降压采煤的工作面附近,必须有水压观测孔,并定期进行观测,一般2~5天观测一次,放水孔要在工作面撤除后5~7天逐孔关闭。
安全水头值的计算:
1、掘进巷道底板隔水层:安全厚度按《矿井水文地质规程》(试行)规定计算。
2、回采工作面:采用Ρ=Ts(M-Cp-Dg)
突水系数取0.06Mpa/m。
第44条 新采区的疏水降压系统完成时,应进行疏水降压试验,查明含水层的富水性及补给水源、补给量等水文地质条件,在水压降低不大时,必须增大放水量。
第45条 对有固定放水峒室疏水降压达到规程规定的采煤工作面,在轨中巷内距切眼150m左右施工一放水检查孔检查隔水层厚度、导水裂隙带高度、水量、水压。
对水位降不到规定要求的,需在轨中巷设计打适量的放水钻孔,与固定放水点联合放水,使水压降到规定后才能开采.
第46条 放水孔的设计:(1)终孔孔径不小于73mm;(2)必须下二级套管,二级套管尽量接近含水层;(3)孔口要安设不小于水压1.5倍的水门。
第47条 回采过程中,疏水降压钻孔不得随意挪作它用,不经总工程师同意,不得随意关闭钻孔。
第八章 注浆改造
第48条 在承压含水层的富水区、强迳流带或底板不完整的采煤工作面,疏水降压难度大,不经济,可通过对薄层灰岩注浆改造,改变其富水性,加固底板,封堵水源补给通道,实现安全采煤。凡有下列条件之一的,要采用注浆改造的方法:
1、四灰、五灰含水层富水性强,单位降深疏水量大于5m3/h·m,突水系数在复杂地段超过0.06Mpa/m,在正常地段超过0.1Mpa/m;
2、隔水层存在变薄带;
3、采煤工作存在构造破碎带、导水裂隙带、陷落柱等。
第49条 采煤工作面注浆改造之前,必须先编制注浆改造设计报上级有关部门审批。注浆改造可分为整面改造和局部改造两种。整个工作面严重受水威胁的,要整面进行改造;工作面只是局部受水威胁的,只进行局部改造。
第50条 注浆孔的布设:有条件的先要进行物探,再根据物探资料布设钻孔。当前没有可靠 物探手段,要按扩散半径10~30m均匀布设钻孔。一般在工作面的轨中巷每隔60~80m施工一钻机房,钻机房以不同的倾角、方位分别向面的上、中、下各部位施工2~4个钻孔。工作面初压及周压段、构造发育段(尤其断层交叉部位)、含水层富水段、隔水层变薄区都要酌情加密钻孔,并使钻孔尽量与裂隙发育方向垂直或斜交。
第51条 注浆孔的设计:(1)终孔孔径不小于73mm; (2)注浆孔可只下一级套管;(3)终孔位置一般要穿过含水层,由于水大(大于100m3/h),孔深,施工困难时可采取分段打孔、分段注浆、最终穿透含水层;(4)孔口要安设与注浆孔压力相匹配的水门,(5)每个孔都要由技术科设计,由区队编制专门措施组织施工。
第52条 注浆孔的施工:(1)严格按《煤矿技术操作规程》及本规定第十一章“井下钻探”有关规定执行;(2)为确保施工人员的安全,在水压大于1.5MPa时,必须使用防喷装置和孔口钻杆卡持器;(3)孔口管下好后必须进行耐压试验,压力达到设计注浆终孔压力,持续时间20分钟以上;(4)认真做好现场小班记录。初始和最大涌水量、层位、深度、含水层岩溶发育程度、位置等内容要记录准确;(5)岩芯装入岩芯箱,按照顺序摆放整齐,填好回次票,保存到终孔验收;(6)每孔都要由技术科组织有关人员进行验收,并填写验收单。
第53条 注浆系统:地面集中建站、造浆,通过送料孔和井下管路送浆,利用注浆孔向含水层注浆;地面使用粘土水泥制浆系统,每次注浆前都要进行一次注浆管路耐压实验,压力达到设计终孔压力。
第54条 注浆方式:采用全段连续注浆,尽量充填实岩溶裂隙。为提高钻也利用率,注浆孔要分次序施工,相邻钻孔在含水层段小于50m时,不得同时透含水层。
第55条 注浆材料:以粘土水泥浆为主,并要不断试用其它材料。
第56条 注浆参数:水灰比、比重、稠度视单孔涌水量及岩溶发育程度而定;单液水泥浆的水灰比0.8:1~2:1,粘土水泥浆中粘土浆的比重一般为1.12~1.18,每立方米粘土水泥浆中水泥掺入量为0.1~0.4t,水玻璃与粘土水泥浆体积比为0.5~3.0%,单孔注浆结束标准:当泵量80L/min以下时,工作面注浆孔孔口压力达到终孔压力时,即可结束。
第57条 注浆终孔孔口压力要根据采煤工作面不同标高和不同的地质条件选择,一般不低于孔口水压的2.5~3.5倍。
第58条 注浆改造效果检查
1、检查方法。钻探检查,检查孔的数量不少于注浆孔的20%;有条件时可采用注浆前后物探对比检查。
2、检查标准。检查孔水量达到以下规定时,采煤工作面方能进行开采:-100m 水平以上检查孔水量不大于50m3/h;-100~-350m水平检查孔水量不大于30m3/h;-350m水平以下检查孔水量不大于20m3/h。
3、重点检查地段:构造薄弱带、富水区及注浆质量较差的地段 。
4、每个钻孔注浆结束,要由技术科组织有关人员验收评价。
第59条 凡八层煤回采前已对五灰进行注浆改造的工作面,回采九层煤前必须对异常地段及出水地段进一步对五灰注浆改造。其注浆孔数不少于八层总孔数的50%,回采十层煤前注浆检查孔的数量不少于九层总孔数的50%,但检查孔的水量达到同第60条的规定标准,否则,要继续进行注浆改造,直至达到规定标准。
第九章 注浆堵水
第60条 注浆堵水前应完成以下水文地质工作:
1、查清突水点的情况,主要包括突水点的位置、突水水源、导水通道、水压、水质、流速;
2、探查突水补给水源层的富性及突水通道的性质、大小;
3、通过连通试验及压注水试验,探查地下水的流速及突水点与注浆孔的连通关系。
4、编制注浆堵水方案报上级有关部门审批。
第61条 合理布置钻孔。一般回采工作面突水,直接堵水源;布孔原则:(1)钻孔终孔层位为水源层;(2)围绕主要突水点布孔,先用骨料阻水,降低流带再注浆液堵水;(3)在主要导水通道上布孔。掘进迎头突水,可以堵通道、截水源与堵巷道相结合。
第62条 出水量大,水流速较快时,注浆顺序可先填采空区或巷道,后堵水源,起到“封源截流,阻堵结合”的作用,注浆过程中可以:
(1)用骨料堵截出水口和充填采空区、巷道,用双液浆封堵采空区、巷道及破碎带,用单、双液浆充填含水层裂隙;
(2)骨料和浆液结合使用。
(3)单液和双液结合使用。
第63条 注浆堵水方案视突水情况,可采用地面立孔注浆或井上下结合地面造浆,井下打孔注浆等方案。
第64条 注浆终孔压力一般控制为水压的2.5倍~3.5倍。
第65条 采用帷幕截流方案前,因其工程量大,工期长等特点,必须对帷幕截流进行可行性研究。
第66条 帷幕截流方案经谁确定后,要查清地层层序,地质构造,边界条件,地下水补给量,地下水流速,具体补给地段,帷幕端点是否具备隔水性能。
第67条 帷幕截流工程布设一般采用井上下结合,即地面造浆井下施工钻孔的方案,但由于井巷工程无法施工或近期施工有难度的地段可直接地面钻孔帷幕。
第十章 生产防治水
第68条 受水威胁的煤层,采煤工作面设计首先要考虑有利于自然泄水,一般情况下以仰采为宜。工作面长度一般不得超过100m,且工作面必须具备自然泄水条件,确因地质条件复杂,无法实现自然泄水条件时,必须具备相应的排水能力。
第69条 受水威胁的八、九层煤工作面,顶板为灰岩或泥灰岩,回采时不易冒落,在开切眼及上下两巷必须提前打好放顶眼,回采时初压期间悬顶不超过8m,正常回采时悬顶距走向不得超过10m,倾斜长不大于20m,如不冒落,要实行人工强制放顶。
第70条 凡剃头下山生产的受水威胁的工作面,回采前必须形成与工作面预计最大涌水量相匹配的排水能力,否则不得回采。
第71条 受水威胁的采煤工作面,回采地质说明书必须在工作面回采前15天报上级有关部门审批,不经审批不得回采。
第72条 在出水危险的工作面,一般采用仰采,确实难以实现,要有防止出水淹面或影响生产的措施。
第73条 受底板承压水及前方断层水威胁的掘进巷道,要创造条件形成上山掘进,尽量避免下山掘进,而且必须边探边掘,必要时边探边注浆改造边掘进。
第74条 在煤层倾角适宜的走向长壁工作面,为减少出水对运输的影响,可将运输巷设在上出口,工作面采用上行运煤方式,减少出水对运输的影响。
第十一章 井下钻探
第75条 基本要求
1、肥城矿区是水文地质条件极复杂的矿区。随着开采水平的延深,地质构造复杂,水害威胁严重,井下钻探任务越来越重。要建立满足生产需要的钻探队伍,把钻探工作纳入生产管理和技术管理的重要日程,在人、财、物上给予保证。防治水工区在业务上受技术科领导。技术科要明确一名技术人员分管钻探专业的技术管理工作。
2、技术科必须按照生产和工程的需要编制年度、月度钻探计划。
3、按照本矿的实际制定井下钻探任务考核办法,做到奖罚分明。
4、钻探人员要加强业务学习,按照要求定期参加培训,取得操作合格证方可上岗。钻探人员要保持相对稳定,不得随意抽调。
第76条 钻探设备的使用与管理
1、钻探人员要不断加强设备使用与维护知识的学习、熟练掌握钻探设备的结构、性能及操作要领,发现异常及时处理。
2、井下所用启动开关要放在干燥处并上架,电缆吊挂整齐,施工地点保持整洁。
3、泥浆泵每次用完后必须用清水将水阀及缸套部分、吸浆笼头等进行彻底冲洗,保持清洁。
4、井下钻探设备必须挂牌管理,落实责任和人员,经常检查和维修,保证钻探设备的正常运转。
5、钻探设备搬运过程中,机件不准超高,要有专人运送,并将设备用8#铁丝前后捆牢,防止中途卡住掉下。运送前要检查安全设施是否齐全可靠,小绞车是否固定牢固,操作是否灵敏可靠。
6、凡井下不用的设备及时上井检修,以利备用。
第77条 钻探设计与施工
1、井下施工的钻孔必须有经矿总工程师批准的单孔设计和钻探施工安全技术措施,无设计、措施不得施工。
2、井下探放水设计按本规定第四章执行,其它钻孔设计内容包括钻探目的、钻孔数目、结构、终孔孔径、终孔层位 、终孔深度、岩芯采取率、各级套管长度及耐压试验要求等,内容要齐全,图表要清晰,措施要符合实际。
3、井下放水孔及观测孔的设计:放水孔终孔孔径不小于73mm,观测孔终孔孔径不小于50mm,套管不少于二级,末级套管尽量接近含水层,套管壁厚不小于5mm,水门要安设在末级套管上,其承受压力不小于孔口水压的1.5倍,水门要定期注油,以防锈蚀难以开启。
4、注浆孔终孔孔径不得小于73mm,注浆孔可以根据现场地质条件只下一级套管,深度尽量接近含水层,孔口要安设与注浆孔压力相匹配的水门。
5、钻孔揭露水压大于1.5Mpa的含水层前,必须安装好孔口防喷及反压装置。
6、地质孔终孔孔径一般不小于73mm,其它特殊钻孔应根据需要确定孔径。
7、钻机房建在围岩完整、供电、供水、运输方便、通风良好(可用局扇)的地方,其规格根据钻机类型、钻孔要求设计,一般长度不超过6m,宽度2~3m,高度视钻孔倾角而定,机房顶必须支护牢固可靠,帮顶背严背实,无漏渣、掉块现象,场地平整、垫实,并由技术科、防治水工区(通修工区)等单位验收。
8、钻机必须按设计要求安装牢固,四棵压柱(木柱直径不小于15cm,也可用磨擦支柱、螺旋支柱)必须用8#铁丝相互连接起来。使用转盘固定时,可使用锚杆固定,锚杆不少于4根,Φ ≥16mm,深度不低于1.2m。
9、凡需要使用小绞车提升钻具时,必须设有牢固的固定滑轮,其滑轮方向必须和钻孔方位一致。
10、探放老空水钻孔或有特殊要求的工程孔。必须先用Φ50mm孔径钻透,然后根据需要再扩孔径。
11、各类钻孔开孔孔位应选择在煤岩层比较完整的地方,开孔直径应比孔口管的外径大15~30mm。开孔前,必须有测量人员按设计现场定好方位线,开孔时,必须经技术科专业人员及防治水工区(通修工区)技术人员现场验收,凡达不到设计要求不得开孔。
12、钻进时操作人员不准离开钻机,并做到“三看”、“二听”、“一及时”。即看操作(挡位)把手振动、给进压力和进尺速度,看泵压表及回水情况,看皮带及水接头情况;听机器运转声,听孔内振动声;发现异常及时停钻处理。
13、准确丈量下入孔内钻具及机上余尺,正确计算钻孔深度,并及时校正钻孔方位、倾角,取芯钻进时,回次钻程不得超过岩芯管长度。需要站在钻机上丈量余尺时,应停钻进行,以免钻杆回转伤人。
14、严格执行钻具检查制度,对钻杆接头、¢丝扣磨损(Φ50mm钻杆磨损超过3mm、Φ42mm钻孔磨损超过2.5mm不准用)弯曲度等情况认真检查,对质量不好的钻杆严禁使用。
15、钻进过程中若发生机械故障或突然停电,应立即拉开动力开关,用人力将钻具提到安全孔段,以免埋钻。
17、施工人员必须持证上岗,无证不得操作。
18、施工过程中,每台班不得少于3人。
19、停用或报废的钻孔,要及时封堵,并提出封孔报告,存档备查。
第78条 钻探质量与验收
1、所有钻孔必须严格按设计要求施工,并严格执行施工措施。工作质量符合“井下钻探工程质量标准”,详见附表。
2、凡要求取芯的钻孔,取芯率按“井下钻孔工程质量标准”执行,井下必须备岩芯箱,岩芯摆放整齐,并填写岩芯票,不经技术科专业技术人员验收不得随意处理。
3、钻进中如遇断层破碎带、溶洞、大裂隙、采空区等, 有涌(漏)水、掉钻、闪电冲出物等现象时,必须准确记录其深度、水色、水量变化。终孔结束时必须测准水量、水压。
4、每个钻孔现场必须有设计剖面图,内容包括地点、孔号、倾角、煤岩层层位及深度,套管长度,终孔深度等。
5、原始记录按统一格式记录,内容齐全,填写及时,字迹清楚,准确可靠,无涂改现象,每孔结束及时报送技术科,按规定要求及时整理,填写台帐。
6、钻孔施工结束,由技术科组织有关单位进行验收,并填写竣工验收报告,凡验收达不到设计要求视为废孔,不作为计资依据。
7、凡结束的钻孔必须在当月内填图,做到图、卡、帐一致。
第十二章 审批制度
第79条 审批制度
1、采区和受水威胁的采煤工作面地质说明书报上级有关部门审批。
2、以下工程必须具备施工设计并分别报矿或上级有关部门审批;
(1)工作面注浆改造,报上级有关部门审批;
(2)采区以下的小型放水试验,经矿审批;
(3)探放老空水,经矿审批;
(4)水闸门、水闸,报上级有关部门审批;
(5)放水钻孔经矿批准。
3、以下工程必须有上级有关部门批准的方案设计后编制施工设计报上级有关部门备案;
(1)矿井整体防治水方案;
(2)大型疏干工程;
(3)帷幕截流工程;
(4)为采区以上服务的疏排水工程;
(5)采区以上的疏放水工程;
(6)申请上级有关部门补助资金的单项工程。
第十三章 奖惩
第80条 集团每半年对各矿防治水工作进行一次全面考核,考核的重点是,采出受水威胁的煤量、老空透水、底板突水及对生产造成 影响情况,重点防治水工程完成的数量、质量等。根据考核的结果,按照集团公司有关规定,对各矿防治水工作有突出贡献的可以给予重奖,对发生重大及特大事故的给予重罚,直到追究刑事责任。
第81条 本规定修改解释权属集团,如有与上级有关规定矛盾之处,以上级规定为准。