河北金牛能源股份有限公司
葛泉矿防治水安全管理体系
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葛泉矿防治水安全管理体系
1.矿山概况
葛泉矿隶属于河北金牛能源股份有限公司,是一个大型的现代化矿井,葛泉矿下属葛泉井和葛泉矿东井。葛泉井于1983年12月开工建设,投产日期为1989年10月20日。葛泉井设计生产能力60万t/年,核定生产能力95万t/年,开采2#煤层(煤厚平均3m左右)和5#煤层(煤厚平均1.5m左右);葛泉矿东井于2004年3月5日开工建设,2007年2月8日投产。葛泉矿东井设计生产能力为30万t/年,试采9#煤层,煤厚平均5.78m。
井田范围内有可采及局部可采煤层6层(即2号、2下、5号、7号、8号、9号煤层),全层稳定可采的为2号、9号煤层,目前葛泉井开采2号、5号煤层;东井试采9号煤层。
2.矿井持证及机构建立情况
2.1 采矿许可证、矿长资格证、安全技术资格证、安全生产许可证、煤炭生产许可证、营业执照齐全且均在有效期内。
2.2 地测、防治水机构建立情况:
葛泉矿设有地测部,制度健全,分有地质组和测量组。主要设备有直流电法仪2台、全站仪4台、经纬仪6台、水准仪3台、计算机、绘图仪等。从事地质、水文、测量、资源管理的工程技术人员26人,其中高、中级工程师5人。
葛泉矿成立了专职钻探队伍,现有职工100人,设备:300型液压钻机1台、150型液压钻机20台、75 型液压钻机2台,东井地面注浆站一座,葛泉井井下注浆站一座。
2.3 葛泉矿矿井水害综合防治机构健全,制度、措施齐全。 2.3.1 成立矿井防治水领导小组 组 长:杨绿刚 常务副组长:白兰永
副 组 长:刘 韵 张延广 杨西祥 王世兵 高营林 王学贞 李进虎 王晓明 徐玉增 刘兴锁 张建峰 白文彪 杨 勇
成 员:赵军波 郭海书 张书坤 王战胜 徐卫国 周春志 路振江 田春雨 刘英杰 康秀江 刘新文 王义省 李建朝 刘贵申 曹花社 张 燕 万喜英 纪更申 魏利改
水灾应急救援指挥部设在生产部,电话:2089191、2089192。 3.矿井主要水害防治技术路线
3.1矿井水文地质条件特征
葛泉矿地处太行山东麓奥陶系石灰岩地下水百泉、达活泉水文地质单元的强径流带区。本区石灰岩的岩溶、裂隙发育,常年受大气降水补给。根据邢台市气象局历年资料,年降水量为388.59—754.2mm。在生产中主要受下列含水层影响较大:
1.奥陶系灰岩含水层;2.本溪灰岩含水层;3.大青灰岩含水层;4.伏青灰岩含水层;5.野青灰岩含水层;6.2#煤层顶板砂岩及石盒子底部砂岩含水层;7.第四系底砾含水层;
其中1、2、3层含水层对9#煤开采影响较大;4、5含水层对5#煤开采影响较大;6、7含水层对2煤开采影响较大。
葛泉矿井田地质条件复杂,断层、陷落柱发育。目前已经揭露64个陷落柱,边界断层把外围奥灰抬起,与开采煤层间距缩小,导致水文地质条件进一步复杂。
葛泉井矿井正常涌水量220m3/h左右,东井矿井正常涌水量140m3/h左右。 3.2主要的防治水工程
3.2.1 排水系统
葛泉井:矿井中央泵房安装有200D-43×8污水泵5台(单台额定排水量288m3/h),其中两台工作、两台备用、一台检修。并预留泵座一个,以备紧急时增加排水设备。矿井在副井筒安装有直径为325mm排水管路两趟;井底内、外水仓总容量为2499m3,其中内水仓897m,外水仓为1602m。
葛泉矿东井:矿井中央泵房现有MD280-43×7污水泵7台(单台额定排水能力280m3/h),目前实测矿井总排水能力为1400 m3/h。其中三台工作、三台备用、一台检修。副井筒安装直径377mm排水管路两趟。增加抗灾潜水泵6730×10型两台,直径450mm排水管路一趟, 抗灾排水能力为1600m3/h。目前井下内外水仓总容量为5104m3。正在施工容量为3290m3的补水仓,届时矿井水仓总容量将达到8394m3,总排水能力将达到3000m3/h。
3.2.2水闸门情况
葛泉矿井下共建7座,其中东井2座。水闸门安全、可靠,关闭灵活,每年按照规程进行关闭试验。为防止增联煤矿东井出水殃及葛泉矿,特在南翼-190运输巷、-180回风巷正前各建一水闸门,提高矿井防灾、抗灾能力。
3.3矿井主要水害及防治措施
为确保安全生产,针对开采不同的煤层、不同的水害,分别制定不同的防范措施和技术路线。
2#、5#煤层主要防治隐伏的导含水陷落柱、周边小煤矿的水害;9#煤层进行底板注浆加固改造,加强防范奥陶系灰岩含水层突水。
3.3.1特大矿井水害危险源分析及事故预防、预警机制 1、透水征兆
采掘工作面遇有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、煤壁片帮、底板鼓起或产生裂隙渗水、水色发浑、有臭味等情况均为出水征兆。不同水的透水特征如下:
⑴老空水透水预兆:采掘工作面煤壁挂红、沿煤层裂隙浸水、水呈酸性、水味发涩等。 ⑵灰岩溶洞水:水色呈灰色或灰黄色,带臭味,有时也有挂红现象出现。水压大时会出现顶底板来压、巷道变形、裂隙和柱窝浸水或沿裂隙有压力水出现等现象,水量瞬间达到最大值,之后减小并稳定。
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⑶断层水透水预兆:一般不会出现挂红,水无涩味而发甜。巷道遇到或接近断层水时,有时在岩缝中可见到淤泥,煤层中有潮湿挤压带出现。水较混浊多呈黄色。另外,当采掘工作面接近含水的断层破碎带时,会出现来压、淋水增大等现象。
⑷冲积层水透水征兆为:水多从采掘工作面顶板涌出,开始时涌水量小,随后涌水量逐渐增大,水色发黄,夹有散沙、黄泥等。
3.3.2 重大水害危险源分析
葛泉井地质、水文地质条件复杂,断层、陷落柱比较发育,水文地质条件类型为Ⅲ类。经认真排查重大水害危险源为:断层、陷落柱等隐伏导含水地质构造、由小煤矿引发产生的水害。
(1)断层、陷落柱等隐伏导含水地质构造重大危险源分析
葛泉井水文地质条件复杂,截止目前已经揭露64个陷落柱,且井田边界紧紧相邻F12、F5导水断层,断层下盘为奥陶系灰岩含水层,一旦发生水害,均将会直接导通奥陶系灰岩含水层水源,为矿井生产的重大水害危险源。特别是2#煤层新区和5#煤层生产地区,地质条件复杂且控制程度较低,容易发生水害。
(2)小煤矿重大危险源分析
葛泉井周边小煤矿共计10个,目前对我矿存在威胁的小煤矿为:福庆煤矿、增联煤矿东井。葛泉井井田水文地质条件复杂,因其越界开采葛泉井煤炭资源,井下巷道多处贯通,小煤矿目前拟计划开采下组煤或正在回采下组煤,下组煤受奥陶系灰岩含水层威胁,一旦发生突水将会殃及葛泉井。
另外福庆煤矿井口位于沙河河床,在发生暴雨洪水时有可能发生井口倒灌淹井。一旦淹井将通过其越界巷道殃及葛泉矿。
(3)5#煤层回采过程中伏青灰岩、野青灰岩危险源分析
5#煤层为井田北翼主战场,上距野青灰岩含水层9米,层厚5米左右,下距伏青灰岩含水层26米,层厚1.5米左右。在施工顶板野青灰岩疏放水钻孔过程中单孔最大涌水量为60 m3/h,13508工作面回采期间顶板跨落后最大涌水量为100m3/h,伏青灰岩钻孔最大涌水量为60 m3/h, 各含水层涌水量较大。水质化验资料显示,在13505、13506工作面区域水样水质呈大青灰岩、奥陶系灰岩水质特征,说明该区各含水层间存在水力联系,可能存在垂向或侧向补给形式。该区防止水害重点一方面查清各含水层水力联系、水文特征,另一方面必须注意回采时顶板野青灰岩含水层的突然涌水问题,防止发生淹面、伤人事故。
3.3.3、目前矿井重大水害事故预防措施