3304综放面水害防治设计.doc

3304综放面水害防治设计 编 制 人 2003年9月1日 审 核 2003年9月 日 地测中心 2003年9月 日 机电中心 2003年9月 日 技 术 科 2003年9月 日 安 监 处 2003年9月 日 总工程师 2003年9月 日 兴隆庄煤矿地测中心 二○○三年九月一日 一、地质概况 3304工作面位于三采区的下部，东北至滋阳断层煤柱与曲阜井田相邻，西北为3303面采空区，南至日荷高速公路煤柱。工作面走向长640m，倾向长（平距）211.9m。本面地质构造简单，煤层总体为一单斜构造，发育着次一级波状褶曲，煤层走向NE，倾角0～10，平均5。地面标高＋51m，第四系厚度198.38m，基岩柱161m以上。 二、水文地质条件与水害分析 根据三维地震勘探和常规直流电法资料，对3304工作面开采有影响的含水层为第四系底部砂砾层、3煤顶板砂岩、滋阳断层破碎含水带。 1）第四系底部砂砾层含水层。该含水层一般厚约27m ,分布较稳定。为孔隙承压水，属中等至强富水含水层。其水源补给以侧向为主，由于矿井长期开采，其水位一直缓慢下降，目前水位已降至－70m标高以下。该含水层是影响3煤浅部安全开采的主要水患，由于工作面基岩柱为161m以上，故该含水层对工作面开采影响不大。 2）3煤顶板砂岩含水层。含水层中、粗粒砂岩厚度一般在11.15～46.81m之间，平均23.7m。该含水层富水性极不均匀，补给差。该含水层为直接充水含水层，根据三采区电法勘探资料，影响3304工作面开采的煤3顶板砂岩含水带为1＃、4＃含水带。其中1＃含水带富水性较好，宽100m左右，且处于3304工作面的边缘，4＃含水带窄小，富水性较弱。3302、3303工作面中已进行顶板砂岩疏放水工作，两工作面累计放水量共计近3万m3，局部区域内顶板赋存水量已大部分消耗，可能仅有少量水量对其产生影响。两工作面在回采中也没有出现涌水，有少量淋水。在三采区工作面向斜构造部位3煤顶板砂岩富水性相对较好，含水带下端（向斜部位）富水性好于上端。根据本工作面水文地质条件，其涌水量预测选用富水系数比拟法，顶板砂岩水在不进行提前疏放的条件下，采面平均涌水量30m3/h，最大涌水量60m3/h。 3）滋阳断层破碎带含水带。根据三采区电法勘探资料，在3304工作面附近分布含水异常带有T1、T2。其中T2距3304工作面切眼较近，对回采影响较大，而T1距该面较远对该工作面开采构不成直接威胁。 通过上述分析认为，3304工作面按有关规定留设了50m滋阳断层煤柱，故滋阳断层、侏罗系含水层对本面开采无直接影响，第四系底部含水层也构不成威胁。综上所述，其上各含水异常带及底部含水层对工作面构不成威胁，仅3煤顶板砂岩含水层对工作面影响较大，预计在不提前疏放的情况下采面平均涌水量30m3/h，最大涌水量60m3/h。因此，在采面回采以前，应重点搞好3煤顶板砂岩含水层的水害防治工作，以实现采面安全生产。 三、回采工作面顶板水水害防治设计 该工作面为3303面下方工作面，其顶板砂岩局部富水性好，疏排水条件差，因此，搞好水害防治工作尤为重要。 1、顶板砂岩水超前疏放。本面地质及水文地质与上方两工作面条件基本相似，工作面内没有大的断层出现，局部有一缓的向斜构造。3302、3303工作面顶部3煤顶板砂岩水已基本疏干，回采时仅有少量淋水，顺层补给来源通道被切断，对下方工作面回采影响较小。而本工作面走向较短，在局部仅有顶部3煤顶板水对其造成威胁，以静储量为主，为顺利安全回采，应提早进行顶板水疏放工作。根据以上两个工作面疏放水工作经验，结合现场实际情况，主要在下顺槽布置探放水钻孔，超前疏放3煤顶板砂岩水。 （1）共设计12个探放水钻孔见表，其钻孔位置见附图。 （2）施工顺序自下顺槽切眼部位由里向外依次施工。 （3）由施工单位编制探放水施工安全措施，并负责落实。 2、建立健全疏排水系统与防水安全措施 回采工作面通过其顶板砂岩富水带时，预计采面回采时平均涌水量30m3/h，最大涌水量60m3/h，为确保采面安全正常生产，其排水能力应达到90m3/h以上。 （1）根据工作面现场实际情况，在上、下顺槽低洼处挖凿多个蓄水池、沉淀池（规格为4.0m1.0m1m），下顺槽煤层起伏较大地段适当布置横截 孔号 距切眼距离（m） 孔径 mm 方 位 倾角 孔深 m 备 注 下1 下顺槽距切眼50m 100 236.5 50 150 下2 100m 100 236.5 50 150 下3 150m 100 236.5 50 150 下4 200m 100 236.5 50 150 下5 250m 100 236.5 50 150 下6 300m 100 236.5 50 150 下7 350m 100 236.5 50 150 下8 400m 100 236.5 50 150 下9 450m 100 236.5 50 150 下10 500m 100 236.5 50 150 下11 550m 100 236.5 50 150 下12 600m 100 236.5 50 150 水沟（断面规格为0.5m0.5m）与排水沟相连以利于排水。 （2）在上、下顺槽布设4″排水钢管各一路，在三采区轨道巷并为一路集中排出，蓄水池处排水管留设三个排水管接口及闸阀，具体由机电中心负责设计改造。 （3）配备足够的排水设备，使其每个蓄水池的水泵台数不少于2台，确保其排水能力达到90m3/h以上。其排水路线为采面涌水→蓄水池→上和下顺槽（排水管路）→三采区轨道巷→东大巷→中央泵房→地面。 （4）建立健全畅通的矿井和采区疏排水系统。中央泵房共有5台水泵，排水能力为2400m3，要保证4台水泵处于随时开机运行状态。加强排水设备的维修与管理，定期清理水沟和水仓，确保排水系统的正常运行。 （5）在工作面配备良好的照明信号装置和通讯电话。现场工作人员要对水情变化进行密切监视，发现异常并及时向矿调度室汇报，以便采取相应措施。 （6）由采煤队编制切实可行的防水避灾路线，绘制避灾路线图，并写入作业规程，定期向工程技术人员和工人宣传防水避灾知识，以便在出现险情时及时安全撤出。 - 4 -