第一節 ?礦井水文安全條件分析一、礦井概況
某煤礦于2004年4月正式開(kāi)始建井。礦井開(kāi)拓方式為斜井開(kāi)拓，設計生產(chǎn)能力為15萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限為23年。
礦井位于地理坐標東經(jīng)106°09′29″-106°10′22″，北緯26°53′22″-26°54′59″。井田東西寬1.43公里，南北長(cháng)2.97公里，面積4.247平方公里,地處XX北面。其拐點(diǎn)坐標見(jiàn)表1。本地分別居住著(zhù)苗、彝、漢等民族。
表1 某煤礦拐點(diǎn)坐標表
拐點(diǎn)號XY
A
B
C
D
礦區內目前尚無(wú)鐵路,交通運輸以公路為主，321國道由礦井西邊界經(jīng)過(guò)。礦區至黔西縣城29公里，至清鎮、貴陽(yáng)市分別為70、80、99公里。交通比較方便。
區內氣候溫和濕潤，雨量充沛，常年以東南風(fēng)為主。地勢總體趨勢為西高東低，最高點(diǎn)位于礦井南西部，海拔為+1431.5m，最低點(diǎn)位于礦井南東角，海拔高為+1165m，相對高差266.5m。地表以丘陵及侵蝕盆地為主，有顯著(zhù)的喀斯特地貌特征。礦區內植被以灌木為主，覆蓋率較高。
二、礦井開(kāi)采水文地質(zhì)條件
1. 水文地質(zhì)特征
1）區域水文地質(zhì)特征
本煤礦區內碳酸鹽巖層與碎屑巖層相間展布，碳酸鹽巖含豐富的巖溶水，碎屑巖含少量裂隙水，第四系松散層零星分布，微含孔隙水。
本區主要巖溶含水層為下三疊統夜郎組玉龍山段灰巖含水層（T1y2）、上二疊統長(cháng)興組灰巖含水層（P2c）及下二疊統茅口組灰巖含水層（P1m）。其中下三疊統夜郎組玉龍山段灰巖含水層（T1y2）在本區域范圍內出露面積大，出露面積占95%以上，含較豐富的巖溶水，其補給的面積較大，主要靠大氣降水通過(guò)巖溶漏斗、落水洞及溶隙等補給出，徑流的途徑較長(cháng)。
本區主要隔水層為下三疊統夜郎組沙堡灣段泥巖（T1y1）；而龍潭煤系中的灰巖屬層間裂隙含水層，富水性弱，是礦井直接充水弱含水層，其煤層及其頂底板又是良好的隔水層。
2）礦區水文地質(zhì)特征
⑴ 地層含隔水性
區內出露的地層為下三疊統夜郎組玉龍山段（T1y2）、沙堡灣段（T1y1）、上二疊統長(cháng)興組（P2c）、龍潭組（P2l），根據其巖性組合，含、隔水性等特征劃分，主要含水層為夜郎組玉龍山灰巖段（T1y2）、長(cháng)興組灰巖（P2c），隔水層為夜郎組沙堡灣段泥巖（T1y1）、龍潭組泥巖及煤層（P2l），其含隔水性與礦井可采煤層位置關(guān)系見(jiàn)礦井綜合水文柱狀圖?，F把各含隔水性地層分述如下：
① 夜郎組玉龍山段灰巖巖溶含水層（T1y2）
以石灰巖為主，中、上部為中厚至巨厚層石灰巖，底部為薄層泥灰巖夾鈣質(zhì)泥巖，總厚為323米，大面積分布于礦井范圍內，占礦井面積的95%以上，地表落水洞、洼地、漏斗等喀斯特巖溶現象較多，本組含水性好，含豐富的巖溶水。
由于該組分布面積廣，喀斯特巖溶發(fā)育，因此其巖溶水具有補給面積大，徑流長(cháng)及導水性強等特點(diǎn)。
其巖溶水主要靠大氣降水通過(guò)落水洞、巖溶漏斗及溶隙等補給。
② 夜郎組沙堡灣段泥巖隔水層（T1y1）
灰黑色泥巖、夾淺灰色泥灰巖，總厚8.5米，呈條帶狀分布于礦井西部，本組含水性弱，為較好的隔水層。
③ 長(cháng)興組灰巖巖溶含水層（P2C）
灰色、灰黑色中厚至巨厚層狀燧石灰巖，總厚36.7米，分布于礦井西部。本組含水性好，其巖溶水主要靠大氣降水補給，由于受其分布特點(diǎn)的限制，其接受補給的量有限。
④ 龍潭組層間灰巖含水層及碎屑巖、煤層隔水層（P2L）：
灰、深灰色泥巖、石灰巖、炭質(zhì)泥巖、鋁土質(zhì)泥巖及煤層，總厚169.8米，呈條帶狀分布于礦井西部，層間含裂隙水，本組總體含水性弱，泥巖及煤層是較好的隔水層。
⑵ 地下水的埋藏條件及補、徑、排條件
表層風(fēng)化裂隙水（包括土壤孔隙水）：接受地表補給，賦存于地表土壤及基巖表層風(fēng)化裂隙帶內成為上層滯水，在地形低洼處或匯水沖溝中以泉井形式排出地表。
基巖裂隙水、巖溶裂隙溶洞水主要接受大氣降雨補給，并以潛水形成埋藏。夜郎組玉龍山段一部份在地形低洼處或匯水沖溝中以泉井形式排泄出地表，為當地農民飲用水源；玉龍山組大部份和長(cháng)興組由于發(fā)育巖溶裂隙、落水洞、溶洞、巖溶洼地等，大氣降水在地表會(huì )迅速沿這些通道流入地下成為管道形式運移的溶洞水，沿巖層傾向向遠處、低處流動(dòng)，并在鴨池河邊排泄出地表，由于夜郎組沙堡灣段、龍潭組泥巖為相對隔水層，含水層之間無(wú)水力聯(lián)系，地下水各自以自己的裂隙、管道系統向下方河邊徑流并排泄。
含水層各泉井點(diǎn)水流量觀(guān)測見(jiàn)下表。
落水洞、泉、井點(diǎn)水文觀(guān)測匯總表
觀(guān)測
點(diǎn)號點(diǎn)位
（X/Y/H）層
位類(lèi)
別流量（最小-最大）
（L/S）觀(guān)測日期備 ?注
W12977935T1y井0.10-0.5003.5-03.12村民飲用水源
35615655
1275
W22977565T1y泉0.28-5.5603.5-03.12
35615850
1278
W32977805T1y泉0.08-2.7803.5-03.12
35616425
1298
W42977360T1y井0.06-0.5603.5-03.12村民飲用水源
35615890
1315
W52976855T1y井0.05-0.2803.5-03.12
35616180
1340
K12977210T1y落
水
洞0-5.6003.5-03.12山水匯積
35615060
1218
K22978000T1y落
水
洞0.38-8.3303.5-03.12山水、泉井水匯積
35616010
1258
⑶ 地下水理化性質(zhì)
未取樣分析，從泉井觀(guān)察，地下水為無(wú)色、清澈透明、無(wú)味，與鄰近礦區水樣化驗對比，應屬HCO3-Ca2+、Mg2+型低礦化度弱堿性水。
3）構造
礦井所在的大地構造位置在“黔中隆起”。礦區構造總體呈單斜構造，區內地層大致傾向東，局部為南東向，傾角5°-30°，一般10°。區內構造以斷裂為主，次一級構造發(fā)育。斷層性質(zhì)多為正斷層，逆斷層較少。目前共發(fā)現的斷層有32條，其落差大于15m的有8條。其特征見(jiàn)下表
斷 ?層 特 ?征 一 覽 表
斷層
編號斷層
性質(zhì)斷層產(chǎn)狀（°）落差
（m）備 ?注
走向傾向傾角
F1正斷層NSW90150對開(kāi)采無(wú)影響
F2正斷層12821880100對開(kāi)采無(wú)影響
F3正斷層2181287025對開(kāi)采有一定影響
F4正斷層2301407550對開(kāi)采有很大影響
F5正斷層230320°7540對開(kāi)采有很大影響
F6正斷層25016080200-300致使礦井南東角無(wú)價(jià)值
F7正斷層110207515對開(kāi)采有一定影響
F8正斷層282988035對開(kāi)休有較大影響
4）礦床充水因素分析礦區為中低山侵蝕剝蝕和巖溶地貌，以南10公里為鴨池河，河面標高約為830米，為區域最低侵蝕基準面。礦區最高山頂高程1431.5米，最低高程為1165米，與河面高差分別為531.5米和265米。區內無(wú)水庫、湖泊、河流，只有季節性溪溝。區內為亞熱帶溫濕氣候，年平均降雨量1006mm，4-10月為豐水季節。降雨量達858.5mm，占全年降雨量的81%。
根據地表勘探及臨近生產(chǎn)礦井收集的資料，礦井水主要為煤層頂板裂隙水、斷層水、生產(chǎn)中的老空水、巖溶溶洞水?，F分述如下：
⑴ 頂板裂隙水
主要是指在礦井采掘活動(dòng)中，由工作面頂板裂隙進(jìn)入礦井的水，頂板裂隙水是礦井的直接充水因素，由于煤系中層間灰巖含水性較弱，因此進(jìn)入礦井的水量較小，在礦井突水防治中要注意收集資料。
⑵ 斷層水
由于區內斷層均為張性正斷層，有一定的含水性和導水性，因此在采掘過(guò)程中，巷道過(guò)斷層時(shí)，斷層水和上覆地層的水將會(huì )沿斷層破碎帶進(jìn)入礦井，是礦井突水防治的重點(diǎn)。
⑶溶洞水
由于溶洞本身含水，其補給、排泄好，采掘過(guò)程中，一旦透穿其大量的水將沿溶洞進(jìn)入礦井，是礦井突水防治的重點(diǎn)。
⑶ 老空水
隨著(zhù)礦井采掘活動(dòng)的正常進(jìn)行，上覆含水層的水將會(huì )沿垮塌裂隙進(jìn)入采空區，形成老空水，并隨著(zhù)采空面積的增大，進(jìn)入礦井的老空水也隨之增大，是礦井突水防治的重點(diǎn)。
⑷ 老窯水
根據礦井煤層賦存條件，礦區范圍內可采煤層埋藏較深，未出露地表。在建井過(guò)程中，本礦工程技術(shù)人員對礦區范圍內小窯進(jìn)行了調查，通過(guò)采取走訪(fǎng)當地居民及現場(chǎng)踏勘等方法，礦區范圍內未有當地挖燒火煤而廢棄的老窯，僅有2002年林東礦務(wù)局林建一公司為某煤礦施工的一條井筒。該井筒參數為：X=2977032.159，Y=35615321.726，Z=+1237.867，α=258°，β=25°，斜長(cháng)172m，由于未揭露煤層，因此停工廢棄。所以對于老窯水的防治，在我礦顯得并不重要。
綜上所述，礦床充水水源主要為大氣降水、斷層水、巖溶溶洞水、龍潭組裂隙水構成礦井充水直接因素。長(cháng)興組、夜郎組玉龍山段巖溶水可通過(guò)采礦垮塌裂隙進(jìn)入礦井，威脅礦井安全。根據地質(zhì)資料、開(kāi)采設計及安全專(zhuān)篇，由于我礦煤層資源量在侵蝕基準面之上，礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦床地下水類(lèi)型為頂板直接進(jìn)水的裂隙充水礦床。
5）礦井涌水量預算
⑴ 礦井涌水實(shí)測情況
某煤礦為新建煤礦，在建井過(guò)程中，某煤礦2005年、2006年均對礦井涌水量進(jìn)行實(shí)測，目前，礦井正常涌水量為5m3/h，最大涌水量為12m3/h。
⑵ 礦井涌水量預計
根據某煤礦涌水情況，參考太來(lái)煤礦富水系數（太來(lái)礦富水系數為0.000041），采用水文地質(zhì)比擬法預計礦井涌水量。由此礦井涌水量預計情況如下：
礦井一采區：正常涌水量Q1= 295092×0.000041= 12.1m3/h。
礦井二采區：正常涌力量Q2= 1189186×0.000041= 48.76m3/h。
礦井正常涌水量Q= Q1+ Q2= 60.86m3/h。
最大涌水量為正常涌水量的3-4倍，即最大涌水量為182.58-243.44m3/h。上述涌水量預計，均為各采區采終時(shí)的涌水量，在開(kāi)采前、中期小于預計涌水量。
三、礦井水文安全條件評價(jià)1. 對水文地質(zhì)基礎資料來(lái)源及可靠性評價(jià)林東礦務(wù)局2003年7月提交的《某煤礦勘查地質(zhì)報告》，通過(guò)1：5000水文地質(zhì)填圖，對區域水文地質(zhì)情況、地層的富水性、礦井的充水進(jìn)行分析，對老窯的分布、礦井涌水量進(jìn)行調查。初步查明了區內含（隔）水層的分布、埋藏特征；初步分析了區內地表水、地下水的補、徑、排關(guān)系和礦床充水因素；并根據鄰區資料的類(lèi)比，大致分析了礦床工程地質(zhì)條件及開(kāi)采技術(shù)條件，確定了礦井水文地質(zhì)條件為簡(jiǎn)單類(lèi)型?；静榍辶说V區煤層地質(zhì)特征、礦產(chǎn)資源儲量和煤層賦存條件，為礦井設計提供了一定依據，對礦井的生產(chǎn)能起到一定的指導作用。
2. 水文地質(zhì)勘探程度及存在的問(wèn)題
（1）、《某煤礦勘查地質(zhì)報告》，對溶洞分布、積水量的調查分析不夠深入。
（2）、按要求對鉆孔進(jìn)行了封孔止水，但未進(jìn)行啟封試驗，實(shí)為工作中的不足。因此礦井巷道掘進(jìn)至鉆孔附近時(shí)，一定要監測礦井水量變化，防止意外事故發(fā)生。
（3）、區內斷裂構造發(fā)育，對斷層含水性及導水性未查清，因此在巷道掘進(jìn)至大斷層附近時(shí)，要采取探放水措施，以防突（透）水事故發(fā)生。
（4）、勘探工作做得不足，未進(jìn)行相應勘探階段水、工、環(huán)地質(zhì)研究和評價(jià)等。因此礦井在開(kāi)采過(guò)程中必須加強水文地質(zhì)勘探工作，及時(shí)掌握礦井充水水源，充水因素，涌水量，主要涌水和突出點(diǎn)等，從而更好地為生產(chǎn)服務(wù)。
第二節 ?礦井防治水措施一、礦井開(kāi)拓、開(kāi)采所采取的安全保證措施㈠ 礦井開(kāi)拓工程位置及層位選擇
本礦為斜井開(kāi)拓，主斜井、風(fēng)井均從M9煤層頂板穿層掘進(jìn)，開(kāi)拓系統形成后，再進(jìn)行采區巷道布置；本礦地質(zhì)構造較為復雜，由于斷層的影響，致使一采區的煤層傾角較?。ń剑?，因此，向南布置一采區回風(fēng)大巷和運輸大巷，最后形成采煤工作面進(jìn)行回采。劃分為一個(gè)水平，二個(gè)采區開(kāi)拓全井田。 (具體見(jiàn)采區巷道布置及機械設備配備平、剖面圖)。
在1100m水平布置水泵房和主、副水倉。
㈡ 采掘工程所采取的防水措施1. 防治水計劃⑴ 查明礦區和礦井的水文地質(zhì)條件，編制中長(cháng)期防治水規劃和年度防治水計劃，并組織實(shí)施。
⑵定期收集、調查和核對相鄰煤礦和廢棄的老窯情況，并在井上、下工程對照圖上標出其井田位置、開(kāi)采范圍、開(kāi)采年限、積水情況。
⑶ 每年雨季前，對防治水工作進(jìn)行全面檢查。制定雨季防治水措施，并組織搶險隊伍，儲備足夠的防洪搶險物資。
2. 地面防治水
⑴查清了礦區及其附近地面水流系統的匯水、滲漏情況，掌握當地歷年降水量和最高洪水水位資料，建立疏水、防水和排水系統。
⑵ 工業(yè)場(chǎng)地內建筑物，修筑了防洪溝渠或采取其它防、排水措施。
⑶ 鑒于井口附近及塌陷區內的地表水體有可能潰入井下，因此，應遵守下列規定：
① 嚴禁開(kāi)采煤層露頭線(xiàn)的防水煤柱。
② 容易積水的地點(diǎn)均修筑溝渠排泄積水。修筑溝渠時(shí)，避開(kāi)了露頭、裂隙和導水巖層，特別是低洼地點(diǎn)不能修筑溝渠排水時(shí)，采取了填平壓實(shí)，防止積水進(jìn)入井下。
③ 排到地面的礦井水，經(jīng)妥善處理，避免了再次滲入井下。
④ 對漏水的排洪溝，作了及時(shí)堵漏，地面裂縫和塌陷均作了填塞。
二、防水煤（巖）柱留設
在受水害威脅的地方，預留一定寬度和高度的煤層不采，使工作面和水體保持一定的距離，以防止地下水或其它水源潰入工作面，所留的煤（巖）柱就叫防水煤（巖）柱。
㈠ 防水煤（巖）柱的種類(lèi)
根據防水煤（巖）柱所處的位置，可以分成不同的種類(lèi)。根據該礦井的實(shí)際情況，需留設以下防水煤（巖）柱：
1. 斷層防水煤（巖）柱
在導水或含水斷層兩側，為防止斷層水潰入井下而留設的煤柱；當斷層使煤層與強含水層接觸或接近時(shí)，為防止含水層水潰入井下而留設的煤柱。
2. 導水鉆孔防水煤柱
勘探階段施工的鉆孔，往往能貫穿若干含水層，若封孔質(zhì)量不好，則人為地溝通了本來(lái)沒(méi)有水力聯(lián)系的含水層，使煤層開(kāi)采的充水條件復雜化，為防止上覆含水層中的水潰入井下而留設的煤柱稱(chēng)為鉆孔防水煤柱。在本區域內暫無(wú)導水鉆孔存在。
3. 相鄰水平或采區邊界防水煤（巖）柱。
㈡ 防水煤（巖）柱的留設
1. 斷層防水煤（巖）柱的留設
斷層破壞了巖層的完整性，常常成為含水層間的聯(lián)系通道。斷層的某一區段是否導水，導水性強弱等情況取決于兩側巖層的接觸關(guān)系、含水層的水壓以及采礦活動(dòng)對斷層的重復破壞作用。因此，在沒(méi)有掌握斷層各區段的導水性時(shí)，應把整個(gè)斷層作為導水斷層對待。煤層直接和富含水層、導水斷層接觸，頂底板無(wú)突水可能，即煤柱主要是順層受壓時(shí)，常以下述計算公式計算煤柱寬度：
L=0.5KM
式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；
M——煤厚或采高（m），M9煤層為2.6m。
KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP取10kgf/cm2；
P——水頭壓力（kgf/cm2），P=50kgf/cm2；
K——安全系數，一般取2～5，本設計取5。
則： L=0.5×5×2.6 =25.2（m）
根據上述計算，開(kāi)采時(shí)斷層兩側我礦規定各留25m防水煤柱。
2. 相鄰水平或采區邊界防水煤（巖）柱的留設
水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單到中等型的礦井，可用下述公式計算煤柱寬度：
L=0.5KM
式中：L——順層防水煤柱寬度（m）；
M——煤厚或采高（m），M9煤層為2.6m。
KP——煤的抗張強度（kgf/cm2），KP=10kgf/cm2；
P——水頭壓力（kgf/cm2），P=50kgf/cm2；
K——安全系數，一般取4～10，本設計取7。
則： L=0.5×7×2.6 =35.2（m）
根據上述公式，我礦相鄰水平或采區邊界留35m煤柱。
三.井下探放水措施
㈠ 探放水原則
某煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中，遇下列情況之一時(shí)，首先劃定探水紅線(xiàn)，進(jìn)行探放水。
1. 接近水淹區域時(shí)。
2. 接近廢棄井巷、老空時(shí)。
3. 接近導水斷層時(shí)。
4. 接近溶洞時(shí)。
㈡ 探放水設備
⑴ 探放水設備選擇依據
礦井用一個(gè)采煤工作面保證礦井年生產(chǎn)能力，正常生產(chǎn)期間配備三個(gè)掘進(jìn)頭。根據隔水性好等因素，確定超前探放水距離為不小于20m。
因我國井下探放設備正處于試驗階段，故本礦井配備目前國內較先進(jìn)的ZYG-150D型全液壓鉆機及配套設備。
⑵ 井下探放水設備型號及數量
井下鉆探設備選用ZYG-150D型全液壓鉆機3臺，配備金剛石復合片（PDC）鉆頭，其主要技術(shù)參數：
鉆孔深度（m）：120-150；
鉆桿直徑（mm）：42. 50；
鉆孔傾角（°）：0～90；
輸出轉速（r/min）：110. 300；
輸出鈕矩（N.m）：530；
功率（kw）：15；
主機外形尺寸（mm）：2107×410×460。
㈢ 探放水措施
1. 探水起點(diǎn)
⑴ 根據開(kāi)采設計、安全專(zhuān)篇，礦井水害清楚，壓力不小于1Mpa時(shí)，探水線(xiàn)至積水區的最小距離：煤層中不小于30m，巖層不小于20m；情況不清楚，探水線(xiàn)至推斷積水區的距離不小于60m；
⑵ 掘進(jìn)巷道附近有斷層或陷落柱時(shí)，探水線(xiàn)至預計煤柱線(xiàn)的距離不小于60m；
2. 鉆孔深度及超前距離
探水鉆孔眼底至采掘工作面的距離不得小于20m的超前距離（薄煤層不得小于6m，巖層中不得小于5-10m），鉆孔深一般在40m左右，如此一次打孔后可連續采掘20-30m。
⑴ 鉆孔直徑
從探、排有效又防止沖垮煤壁和放水過(guò)大的原則出發(fā)，孔徑以不大于75mm為宜。
⑵ 鉆孔布置與孔數
根據地質(zhì)條件和積水區的位置，以能保持安全巖柱厚度，防止漏探和實(shí)現安全、經(jīng)濟、快速為原則來(lái)確定鉆孔布置方式和孔數。
根據我礦水文地質(zhì)情況，對于工作面前方和左右兩側均受水威脅時(shí)，鉆孔按扇形布置，當積水區肯定在一側時(shí)，鉆可按半扇形布置。
探老塘水，探后掘進(jìn)停掘處的鉆孔眼距不得超過(guò)3m，以防漏探。
探斷層水，開(kāi)孔位置必須在防水煤柱外和斷層應力影響帶以外，以防煤巖破碎出水后不易控制。
鉆孔個(gè)數以保證必要在密度為原則，一般不得少于3個(gè)。
3. 探放水的安全措施⑴ 探水前應加固探水工作區支架，背好幫頂，以免壓力水沖垮煤壁和支架。
⑵ 清理巷道，保證安全撤退路線(xiàn)暢通無(wú)阻。
⑶ 保證水溝暢通，并有適當的坡度和斷面，水倉和排水設備要有足夠的容量和能力。
⑷ 探水地點(diǎn)安裝電話(huà)，與所有可能受水威脅的工作地點(diǎn)連通，并事先擬定好撤退路線(xiàn)，以防意外事故的發(fā)生。
⑸ 打鉆過(guò)程中，如發(fā)現煤、巖松軟或沿鉆桿向外流水超過(guò)打鉆正常供水量時(shí)，要立即停鉆（不要移動(dòng)或拔出鉆桿），派人監視水情并報告礦調度室，如果情況危急，要立即通知所有受威脅地點(diǎn)撤人，并采取應急措施。
⑹ 鉆孔接近采空區，可能有有害氣體涌出，必須隨時(shí)進(jìn)行有害氣體監測，發(fā)現有害氣體超限時(shí)，要立即停鉆、停電、撤人，并報告調度室處理；探水點(diǎn)通風(fēng)工作必須按規定進(jìn)行。
預計水壓較大時(shí)，孔口要用套管加固，使鉆桿通過(guò)套管內打鉆，套管上要裝水壓表和水閘閥，探到水源后，即利用套管放水。
四、疏水降壓措施
疏水降壓是指煤層頂板或煤層含水層的疏干，以及煤層底板含水層的降壓，使底板含水層水壓降低至采煤安全時(shí)的水壓。
根據礦井的水文地質(zhì)條件，礦井建設和生產(chǎn)中不需采用疏水降壓措施。
五、注漿堵水措施
注漿堵水廣泛應用于封堵突水點(diǎn)恢復被淹礦井，截流堵水減少礦井涌水量，井巷堵水過(guò)含水層或導水斷層等。
因礦區范圍內斷層較多，因此應根據采掘工程的實(shí)際情況，配備注漿堵水設備。
六、地表防治水措施
㈠ 地表水防治設計依據
1. 防洪標準及防洪壩墻設計頻率要求
由于工業(yè)場(chǎng)地布置在緩坡地帶，為滿(mǎn)足工業(yè)場(chǎng)地防洪要求，需在工業(yè)場(chǎng)地內修筑截水溝和防拱排水溝，排出上部來(lái)的山坡水，防止洪水進(jìn)入井下造成淹井事故。地面儲煤場(chǎng)修筑擋水墻及排水溝，矸石場(chǎng)下方修筑矸石擋墻及排水溝。
2. 地形、水系和匯水面積
某煤礦位于云貴高原西北，區內以丘陵及巖溶洼地為主，地勢西高東低，區內最高點(diǎn)位于礦井南西部，海拔為+1431.5m，最低點(diǎn)位于礦井南東角(拐點(diǎn)C處)，海拔為+1165m，相對高差266.5m。
礦區內無(wú)山塘、河流等，只有季節性溪溝。礦區南面約10公里為烏江上游鴨池河段，河面高程約830米，是區域最低侵蝕基準面。
3. 開(kāi)采塌陷、裂隙對地表水系和降雨滲漏影響。
淺部可能形成有地表塌陷和裂隙，需采取填坑、補凹、整平等措施，以防止其對地表水系和降雨滲漏的影響。
隨著(zhù)煤礦開(kāi)采的進(jìn)行，某些地段的穩定性將會(huì )受到破壞，有可能產(chǎn)生現代滑坡、地表塌陷和開(kāi)采裂隙，對地表水系和降雨有一定的影響。
㈡ 地表水防治
1.降雨和春季冰雪融化是地表水的主要來(lái)源，在開(kāi)采淺部煤層時(shí)，由于地表形成塌陷區，地表水可能沿開(kāi)采塌陷裂縫涌入井下，另外，雨季降雨量大，在不能及時(shí)排出礦區的情況下，雨水可能通過(guò)土層的孔隙和巖層的細小裂縫滲透到井下，為了防止水滲入井下，在礦區內采取填坑、補凹、整平地表、修筑排洪溝等措施。
2.在工業(yè)廣場(chǎng)內，沿公路、邊坡腳、擋土墻下修筑一條長(cháng)200m，斷面0.4×0.4m2的排水涵溝，將井下排出的礦井水及雨季洪水排出工業(yè)廣場(chǎng)以外。
3.在工業(yè)廣場(chǎng)各建筑物前后，均應設置排水溝，防止雨水竄入室內。
第三節 ?井下防治水安全設施
一、排水設施
㈠ 設計依據
1. 根據地質(zhì)報告、開(kāi)采設計、建井資料，礦井正常涌水量為Qr=65m3/h，最大涌水量Qrm=195m3/h（取正常涌水量的3倍）；
2. ?需排水斜長(cháng)321m，傾角25°，垂深h=135m。
㈡ 水泵排水能力選型計算
1. 按礦井正常涌水量確定工作泵最小排水能力QB
QB=24Qr/20=1.2Qr=1.2×65=78(m3/h)；
2. 按礦井最大涌水量確定工作泵最大排水能力QBm
QBm=24Qrm/20=1.2×195=234(m3/h)；
3. 所需水泵揚程HB
HB=1.2(h+5.5)=1.25(135+5.5)=176(m)
4. 選用MD85-67×3型礦用耐磨離心泵3臺，1臺工作，1臺備用，1臺檢修，水泵流量100m3/h，揚程183m，功率為90kw、660v防爆電機3臺滿(mǎn)足排水的需要。礦井投產(chǎn)初期可通過(guò)調整水泵級數來(lái)滿(mǎn)足排水的需要。
㈢ 排水管路選擇計算
1. 排水管路趟數的確定
根據設計規范要求，設置兩趟管路，一趟工作，一趟備用。
2. 管徑計算：
D=
= =0.140 (m )
式中：d——排水管內徑（m）
Q——通過(guò)管路的流量 ? m3/h
V——管中流速，取經(jīng)濟流速1.8m/s
選用直徑為DN159的無(wú)縫鋼管排水管二趟，一趟工作，一趟備用，排水管長(cháng)450m。
㈣ 排水系統
礦井采用一級排水，在+1100m水平以下設置水泵房、主副水倉，經(jīng)水泵房直接排水至地面水處理池。
㈤ 水倉容積及斷面的確定
1. 水倉容積
根據設計規范，水倉容積：
V= 8Qmin= 8×65= 520m3
2.水倉斷面及支護型式
根據巷道圍巖情況，水倉采用砌碹支護， 掘進(jìn)斷面積6.1m3，凈斷面積5.2m2。
3. 水倉長(cháng)度及個(gè)數
水倉長(cháng)度：L= V/S= 520/5.2= 100m
在+1100m水平設置水泵房和主、副水倉，采用料石砌碹支護，主水倉長(cháng)度65m，容量338m3，副水倉長(cháng)度40m，容量208m3，水倉長(cháng)度合計105m，容量546m3。
二、防水設施
1. 在煤層風(fēng)氧化帶、小窯采空區、斷裂破碎帶周?chē)?，開(kāi)采水平和采區之間留設防水安全煤柱；
2. 防水閘門(mén)：根據《某煤礦勘查地質(zhì)報告》，某煤礦煤層資源量在侵蝕基準面之上，礦床水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦床地下水類(lèi)型為頂板直接進(jìn)水的裂隙充水礦床，因此在礦井井下暫不考慮設置防水閘門(mén)，但某礦在組織生產(chǎn)過(guò)程中，應根據現場(chǎng)情況在適當的地點(diǎn)預留防水閘門(mén)的位置。
三、水災事故安全出口及避災線(xiàn)路
當采面工作面一旦發(fā)生透水事故時(shí)，現場(chǎng)人員應迅速往高處走，由采面→采面風(fēng)巷→采區回風(fēng)巷→風(fēng)井→人行道→地面撤離。
第四節 ?礦井水害預測
一、 ? 礦井水害類(lèi)型
根據第一節礦井水文安全條件分析，我礦礦井水害類(lèi)型由地表水水害、裂隙水水害、巖溶水水害構成。
二、礦井涌水量預測
⑴ 礦井涌水實(shí)測情況
某煤礦為新建煤礦，在建井過(guò)程中，某煤礦2005年、2006年均對礦井涌水量進(jìn)行實(shí)測，目前，礦井正常涌水量為5m3/h，最大涌水量為12m3/h。
⑵ 礦井涌水量預測
根據某煤礦涌水情況，參考太來(lái)煤礦富水系數（太來(lái)礦富水系數為0.000041），采用水文地質(zhì)比擬法預計礦井涌水量。由此礦井涌水量預測情況如下：
礦井一采區：正常涌水量Q1= 295092×0.000041= 12.1m3/h。
礦井二采區：正常涌力量Q2= 1189186×0.000041= 48.76m3/h。
礦井正常涌水量Q= Q1+ Q2= 60.86m3/h。
最大涌水量為正常涌水量的3-4倍，即最大涌水量為182.58-243.44m3/h。上述涌水量預計，均為各采區采終時(shí)的涌水量，在開(kāi)采前、中期小于預計涌水量。
三、 ? 礦井水害區的劃分
⑴、 ? ?礦井水害防治分析
我礦水害類(lèi)型為地表水水害、裂隙水水害、巖溶水水害構成。
地表水水害的防治：我礦地表水水害的水源為大氣降水，根據第一節礦井水文安全條件分析以及礦井水文地質(zhì)綜合柱狀圖和開(kāi)采深度，地表水害水源進(jìn)入礦井的主要途徑為通過(guò)主、風(fēng)井口及斷層帶，因此對于此類(lèi)型水害的防治亦做好主、風(fēng)井口地表水的截、排、堵和留好斷層煤柱、做好斷層的探放水就可。
裂隙水水害的防治：我礦裂隙水水害的水源為煤層頂板砂巖裂隙水，此類(lèi)水害類(lèi)型水源進(jìn)入礦井的途徑為通過(guò)采后冒裂帶及斷層帶，此類(lèi)水害類(lèi)型水源的水量有限，對礦井突水威脅不大，因此對于此類(lèi)型水害的防治亦做好采、掘過(guò)程中的正常疏、排水就可。
巖溶水水害的防治：我礦巖溶水水害的水源為煤系地層內的灰巖含水層水和煤系頂部的長(cháng)興組灰巖、夜郎組玉龍山段灰巖和煤系底部的茅口組灰巖含水層水組成。此類(lèi)水害類(lèi)型水源進(jìn)入礦井的途徑為通過(guò)采后冒裂帶、斷層帶及巖溶塌陷坑。根據第一節礦井水文安全條件分析以及礦井水文地質(zhì)綜合柱狀圖和開(kāi)采深度，此類(lèi)水源通過(guò)采后冒裂帶進(jìn)入礦井的水量有限，不會(huì )造成大量突水，對礦井威脅不大，因此對于此類(lèi)型水害的防治留好斷層煤柱、巖溶塌陷坑煤柱，做好斷層的探放水就可。
⑵、礦井水害區劃分
根據第一節礦井水文安全條件分析和礦井水害防治分析，不難得出，我礦水害威脅主要來(lái)自于主、風(fēng)井口區域的地表水和與各含水層有水力聯(lián)系、與地表水有聯(lián)系的斷層破碎帶，由此特把礦井水害區劃分列表如下：
分區編號分區名稱(chēng)分區拐點(diǎn)坐標分區面積
(m2）
X(m)Y(m)
Ⅰ區井口地表水害區2977521
2977521
2977542
2977542
2977391
297739135615373
35615303
35615303
35615433
35615433
3561537315248.0
Ⅱ區F8斷層帶水害區2978208.6
2977779.7
2977566.9
2976051.1
2977120.9
2977570.2
2977773.7
2978091.135616065.5
35615978.3
35615916.7
35615242.2
35615200.0
35615843.2
35615901.6
35615966.0
Ⅲ區F31斷層帶水害區2977852.6
2976594.6
2976677.5
2977689.435615764.0
35615203.6
35615175.0
35615625.5
Ⅳ區F4斷層帶水害區2977092.6
2976896.4
2976033.0
2977120.935616560.0
35616560.0
35615400.0
35615200.0
Ⅴ區F9斷層帶水害區2978837.4
2978790.8
2977462.1
2977508.835616560.0
35616560.0
35615433
35615433
水害區的分布見(jiàn)某煤礦水害區分布及探水紅線(xiàn)劃定界限圖。
四、探水紅線(xiàn)的確定
由以上分析資料，我礦礦井水害清楚。根據探放水有關(guān)規定，壓力不小于1Mpa時(shí)，探水線(xiàn)至積水區的最小距離：煤層中不小于30m，巖層不小于20m；情況不清楚，探水線(xiàn)至推斷積水區的距離不小于60m；由于我礦水害區的劃分是以斷層為主，雖然斷層產(chǎn)狀、位置清楚，但其次生小斷層的發(fā)育情況不明，為慎重起見(jiàn)，特確定我礦探水線(xiàn)至水害區的距離為60 m，因此探水紅線(xiàn)的劃定以水害區外推60 m為準。探水紅線(xiàn)的具體位置見(jiàn)某煤礦水害區分布及探水紅線(xiàn)劃定界限圖。
