大發(fā)煤礦礦井探放水設(shè)計說明書
編制：王 杰
鄰水縣大發(fā)煤業(yè)有限公司大發(fā)煤礦
二0一二年三月
鄰水縣大發(fā)煤業(yè)有限公司大發(fā)煤礦
礦井探放水設(shè)計說明書
為認(rèn)真貫徹執(zhí)行《煤礦防治水規(guī)定》(國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第28號)、《關(guān)于加強煤礦水害防治工作的指導(dǎo)意見》(安監(jiān)總煤礦[2006]98號)精神，切實加強我礦水害防治工作，結(jié)合我礦實際情況，現(xiàn)編制探放水設(shè)計說明書，在實際工作中嚴(yán)格執(zhí)行。
一、 探放水地區(qū)的積水范圍、積水量和水壓
礦井探水區(qū)的積水范圍：主要指礦井?dāng)U建工程一期工程設(shè)計范圍內(nèi)進(jìn)行采掘活動前和過程中需要進(jìn)行探放水施工的區(qū)域;探放水主要針對煤層頂?shù)装鍘r溶水。
積水量：因礦井未作相關(guān)的精確探測，是否存在積水區(qū)和積水量均無法預(yù)測。
水壓：目前無具體的探測數(shù)據(jù)。
二、探放水地區(qū)的地質(zhì)及水文地質(zhì)情況
礦區(qū)處于明月山背斜中段西側(cè)，受地質(zhì)營力及巖石差異風(fēng)化、剝蝕，由于須家河組二段、四段、六段砂巖的出露，從背斜軸部向新地層形成階梯狀嶺脊地貌。受橫向溪溝切割，山脈沿走向形成槽谷、山脊，表現(xiàn)為峰谷相間的呈鋸齒狀展部的山間地塊，地形陡緩相間?？傮w表現(xiàn)為單斜地貌。
地貌景觀可概況為山高、谷深。工作區(qū)屬低山地貌，東高西低，由于巖層傾角多為20°～30°，順砂巖節(jié)理面，溝谷岸邊為懸崖，而順巖層層面出現(xiàn)緩坡平臺。
區(qū)內(nèi)地形一般標(biāo)高為500～600m，東部低山平均海拔在600m以上，西部槽谷地帶平均海拔在300m左右。最高點位于獅子寨，海拔標(biāo)高為896m;最低點位于大洪河水庫庫岸，標(biāo)高低于288.5m;相對高差608m。屬構(gòu)造侵蝕低山地貌。
煤礦區(qū)從南向北發(fā)育有三條常年性橫向溪溝，分別為周家灣溝、響水凼溝、土地咀溝，它們由東向西橫向展布，穿越煤礦區(qū)各個地層后，匯入大洪河水庫。主干溪溝兩側(cè)羽狀、樹枝狀水系發(fā)育;區(qū)內(nèi)還發(fā)育有水庫2個，一個是位于荒溝的荒溝水庫，容量20萬m3;一個為大洪河水庫，總庫容為3.23億立方米，有效庫容為1.72億m3。
1、煤礦區(qū)地質(zhì)
大發(fā)煤礦區(qū)出露地層由老至新為侏羅系下統(tǒng)自流井組、珍珠沖組，三疊系上統(tǒng)須家河組及中統(tǒng)雷口坡組?，F(xiàn)由新而老簡述如下。
(1)侏羅系中下統(tǒng)自流井組大安寨段(J1-2z3)：厚128.50m，巖性為灰色中～厚層狀介殼石灰?guī)r、生物碎屑巖夾深灰色泥巖。
(2)侏羅系中下統(tǒng)自流井組馬鞍山段(J1-2z2)：厚137m，巖性為紫紅色、棕紫色泥巖為主，夾灰綠色泥質(zhì)粉砂巖及石英粉砂巖，含較多鈣質(zhì)團(tuán)塊。
(3)侏羅系中下統(tǒng)自流井組東岳廟段(J1-2z1)：厚17.4m，巖性為深灰色介殼灰?guī)r夾泥巖，底部灰綠色粉砂巖。
(4)侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組(J1zh)：厚132m，巖性為灰白色中厚層狀石英砂巖、灰色細(xì)砂巖、紫紅色鈣質(zhì)泥巖不等厚互層，與下伏呈假整合接觸。
(5)三疊系上統(tǒng)須家河組七段(T3xj7)：厚22m，巖性為灰色、深灰色薄層狀泥巖夾粉砂巖及煤線。
(6)三疊系上統(tǒng)須家河組六段(T3xj6)：厚184m，巖性為黃灰色中粒巖屑砂巖，上、下部夾薄層狀黑色砂質(zhì)泥巖。含菱鐵礦結(jié)核。
(7)三疊系上統(tǒng)須家河組五段(T3xj5)：厚80m，巖性為黃灰色中粒巖屑砂巖，上部為灰~深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，含正連可采煤層。中部為黃灰色中粒石英砂巖。下部為深灰色砂質(zhì)泥巖夾薄層細(xì)砂巖，含數(shù)層不穩(wěn)定煤線及局部可采的K5煤層。
(8)三疊系上統(tǒng)須家河組四段(T3xj4)：厚97～105m，巖性為黃灰色中~厚層狀中~粗巖屑砂巖。
(9)三疊系上統(tǒng)須家河組三段(T3xj3)：厚44m，巖性為灰~深灰色泥巖及砂質(zhì)泥巖，夾薄層細(xì)粒砂巖。
(10)三疊系上統(tǒng)須家河組二段(T3xj2)：厚120～170m，巖性為黃灰色中—厚層狀中粒巖屑砂巖。
(11)三疊系上統(tǒng)須家河組一段(T3xj1)：厚15～30m，巖性深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，夾薄層細(xì)~中粒砂巖。
(12)三疊系中統(tǒng)雷口坡組(T2l)：厚度大于200m，巖性為淺灰色中~厚層狀白云巖、泥質(zhì)白云巖。
2、開采煤層
礦區(qū)含煤地層為三疊系須家河組，本礦主采須家河五段上亞段(T3xj5-3)的正連煤層(見圖3-1)。
須家河五段上亞段(T3xj5-3)：厚約20～25m，巖性為灰色泥巖、粉砂巖，含可采煤層一層，位于上亞段頂部，俗稱“正連”，厚約0.80～1.00m，上距T3xj6含水層16m，層中無夾矸。煤層上部煤質(zhì)較好，呈層狀;下部見明顯擠壓，呈鱗片狀，灰分較高。該煤層向北逐漸變薄，厚0.20～0.30m。結(jié)構(gòu)為簡單結(jié)構(gòu)。是煤礦開采的主要煤層。
圖3-1 大發(fā)煤礦T3xj5含煤段剖面示意圖
3、構(gòu)造
(1)地質(zhì)構(gòu)造
礦區(qū)位于明月山背斜中段西翼。明月山背斜屬線型斜歪褶皺，背斜軸線N20°～30°E向展布，地層走向與軸線基本一致。背斜西翼，巖層傾向北西，傾角25°～35°，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，未發(fā)育有區(qū)域性大型斷裂。
本區(qū)為傾向北西的單斜構(gòu)造，地層走向與構(gòu)造線方向基本一致。據(jù)蘭家溝煤礦井巷揭露資料分析，本礦井下應(yīng)見隱伏斷層F1，由蘭家溝煤礦延伸至此。綜上所述，本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造為簡單型。
(2)節(jié)理裂隙
煤礦區(qū)普遍發(fā)育J1組縱張節(jié)理和J2組橫張節(jié)理。
J1組縱張節(jié)理：大致順地層走向發(fā)育，走向為20°～40°，傾向SE，傾角為15°～65°，節(jié)理一般較平直，緊閉～微張，開度為3～5mm，延伸長度為0.5～4m，發(fā)育密度一般為每米3～5條，該組節(jié)理占節(jié)理總條數(shù)的35～50%。
J2組橫張節(jié)理：走向為60°～120°，大致垂直地層走向。節(jié)理面傾向為NE～SW，傾角一般為55°～85°。節(jié)理面一般較平直，緊閉～微張，開度為5～8mm，延伸長度為0.6～5m，發(fā)育密度一般為每米3～4條，沿裂隙面充填較多泥質(zhì)薄膜。該組節(jié)理占節(jié)理總條數(shù)的30～40%。
2、煤礦區(qū)水文地質(zhì)條件
1、含水層與相對隔水層
礦區(qū)地層由新至老發(fā)育有侏羅系(J)、三疊系(T)地層，根據(jù)各地層巖性組合特點及富水性，現(xiàn)將測區(qū)內(nèi)主要含水層與相對隔水層分述如下：
3.3.1.1含水層
(1)侏羅系中下統(tǒng)自流井組大安寨段(J1-2z3)
厚128.50m，巖性為中～厚層狀石灰?guī)r、生物碎屑巖夾深灰色泥巖,出露面積為1.83km2。地形上常處于單斜順向斜坡，陡坎地貌特征，本次調(diào)查，未見泉點出露。為富水性中等的含水層。
(2)侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組(J1zh)
厚132m，巖性為中厚層狀石英砂巖、灰色細(xì)砂巖、黃色泥巖不等厚互層，砂巖中含泥礫，底部為淺綠色粉砂巖。出露面積為2.24km2。片狀分布于丘陵地區(qū)，多形成圓包狀淺緩丘。植被不發(fā)育，多農(nóng)田及耕地。未見泉點出露，為富水性較弱的裂隙含水層。
(3)須家河組六段(T3xj6)
厚184m，巖性為中厚層細(xì)砂巖，夾長石石英砂巖、粉砂巖，砂質(zhì)泥巖，頂?shù)撞扛骱[巖石層一層，并含少量菱鐵礦結(jié)核。出露面積為2.08km2。由于巖層傾角較緩，地表多形成鋸齒狀順向坡地貌，往往被溪溝切割形成山間區(qū)塊。植被覆蓋情況較好，受降水補給條件較好，有利于含水層中地下水的補給、賦存和運移。該段井、泉點較多，多為裂隙下降泉，出露于坡腳地帶，流量0.2～0.5L/s，為富水性中等的裂隙含水層，是正連煤層頂板的直接充水含水層。
(4)三疊系上統(tǒng)須家河組四段(T3xj4)
厚97～105m，巖性為黃灰色中～厚層狀中～粗巖屑砂巖，出露面積為0.58km2。條帶狀分布于背斜翼部嶺脊地帶，往往被溪溝切割形成串珠狀山間區(qū)塊。地形上常處于單斜順向斜坡，陡坎地貌特征。受降水補給條件較好，未見泉水出露，為富水性中等的裂隙含水層。
(5)三疊系上統(tǒng)須家河組二段(T3xj2)
厚120～170m，巖性為中—厚層狀中粒巖屑砂巖組成。條帶狀分布于背斜翼部嶺脊地帶，往往被溪溝切割形成串珠狀山間區(qū)塊。受降水補給條件較好，該段砂巖層間及縱、橫裂隙發(fā)育，為富水性中等的砂巖裂隙含水層。
(6)三疊系中統(tǒng)雷口坡組
厚度大于200m，主要由白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r組成。出露面積較大。片狀分布于順層斜坡上部，形成溶蝕峰槽地貌。地表巖溶地貌發(fā)育程度較低，少見落水洞、豎井。該段為富水性中等的巖溶含水層，是開采K1煤層的直接底板巖溶充水含水層。
2、相對隔水層
(1)侏羅系中下統(tǒng)自流井組馬鞍山段(J1-2z2)
厚137m，巖性以泥巖為主，夾泥質(zhì)粉砂巖及石英粉砂巖，含較多鈣質(zhì)團(tuán)塊，出露面積為3.5km2。條帶狀分布于反向坡中部及近坡腳地帶，未見井泉點出露，為相對隔水層。
(2)侏羅系中下統(tǒng)自流井組東岳廟段(J1-2z1)
厚20.85m，巖性為介殼灰?guī)r夾泥巖，底部粉砂巖，出露面積為0.21km2。條帶狀分布于斜坡坡腳和低洼溝谷，植被不發(fā)育，多農(nóng)田及耕地。無泉點出露，為相對隔水層。
(3)須家河組七段(T3xj7)
厚18.32m，巖性為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，中部細(xì)砂巖，粉砂質(zhì)泥巖，下部深灰色泥巖，出露面積為0.34km2。條帶狀分布于脊間小平臺和走向溝谷地貌，屬富水性較弱的相對隔水層。
(4)須家河組五段(T3xj5)
厚80m，根據(jù)巖性可以將本段分為三個亞段，上亞段厚約20～25m，以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾少量粉砂巖和細(xì)砂巖及正連煤層;中部厚約30～40m，以長石石英砂巖為主，夾少量砂質(zhì)泥巖，為砂巖裂隙含水層;下部厚約15～25m，以泥巖和砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層細(xì)砂巖。出露面積0.41km2。片狀出露于反向坡坡腳，順走向形成鋸齒狀。上、下部為相對隔水層，中部為裂隙含水層。
在較大范圍內(nèi)，由于正連煤層全區(qū)基本達(dá)到可采，生產(chǎn)井及老窯點眾多，破壞了該層原來的隔水性能，地表水經(jīng)裂隙下滲，持續(xù)補給，在礦區(qū)范圍，隔水性能被減弱。本段總體為隔水性能被削弱的相對隔水層。
(5)三疊系上統(tǒng)須家河組三段(T3xj3)
厚44m，巖性為泥質(zhì)巖夾薄層組成。條帶狀分布于脊間小平臺和走向溝谷中，本段為富水性較弱的相對隔水層。
(6)三疊系上統(tǒng)須家河組一段(T3xj1)
厚15～30m，由泥質(zhì)巖為主組成，含可采K1煤層。條帶狀出露于脊間小平臺和走向溝谷中。在與雷口坡組地層分界地帶，局部見泉點出露，流量多為0.3～0.7L/s。該段為富水性較弱的相對隔水層。
3、地表水體
經(jīng)地表調(diào)查，煤礦區(qū)從南向北依次發(fā)育有三條常年溪溝，分別為周家灣溝、響水凼溝、土地咀溝(見表3-1。);兩個水庫(大洪河水庫、荒溝水庫)，現(xiàn)將各地表溪溝及水庫的情況簡要敘述如下：
(1)周家灣溪溝
該溝當(dāng)?shù)靥m家灣村民稱為斑竹溝，為一常年溪溝，位于大發(fā)煤礦與蘭家溝煤礦之間，即本礦的南端，靠近蘭家溝煤礦一側(cè)。發(fā)源于須家河組七段地層，源頭高程為+340m，由西向東徑流，經(jīng)周家灣最后匯入大洪河水庫，徑流長度為1.5km。往年正常流量大約為0.13m3/s，周家灣溝為室內(nèi)命名，根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)繪時蘭家灣鄉(xiāng)民介紹，溝水以前作村民飲用水源，流態(tài)可達(dá)桶狀，后因地下巷道的開拓溝水漏失，流量逐年減小，直至我們實測的1.0L/s，漏失點具體位置不詳。
(2)響水凼溝
響水凼溝發(fā)源于須家河組六段地層，源頭位于四眼坪，標(biāo)高為490m。從四眼坪流經(jīng)大發(fā)煤礦主井、風(fēng)井口后(見照片3-1)，于大石場鄉(xiāng)處進(jìn)入土地咀溝河道，并與土地咀溝匯合注入大洪河水庫。與主井口相對高差為9m，與風(fēng)井口相對高差僅為4.5m。本次實測最大流量為37.5L/s，溪溝水位隨降雨暴漲暴落，徑流長度為1.7km。
照片3-1： 響水凼溝
(3)土地咀溝
該溝為一常年溪溝，為本區(qū)內(nèi)的較大溪溝，位于大發(fā)煤礦及涼山煤礦之間，靠近涼山煤礦一側(cè)。源頭出露于背斜核部的雷口組地層，高程為760.20m，向西徑流，與響水凼溝會和于大石場鄉(xiāng)后匯入大洪河水庫。一般流量290～310L/s，溪溝水位隨降雨暴漲暴落。徑流長度為8.2km。
(4)荒溝水庫
該水庫位于周家溝溪溝源頭S55°E方向，即順傾向方向的正上方，地處荒溝地帶，標(biāo)高為760m左右，庫深小于20m，容量為20萬m3。平面上與周家溝源頭的距離大于2km，主要靠大氣降水補給(見照片3-2)。
照片3-2 ： 荒溝水庫
(5)大洪河水庫
大洪河水庫位于本礦南西方向，其主體置于侏羅系地層中?？値烊轂?.23億m3，有效庫容為1.72億m3。在該區(qū)影響最老地層為侏羅系珍珠沖組地層(侏羅系與須家河組七段分界線)。水庫一般庫水標(biāo)高約280m，最高水位為285m。
該水庫為煤礦區(qū)最低排泄基準(zhǔn)面，地表溪溝水大多作為庫水的補給源匯集于此，除此之外，大氣降水也是水庫水的主要來源之一。
3、生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)特征
大發(fā)煤礦采用明斜井開拓，井口標(biāo)高為+322m。，現(xiàn)建設(shè)有+250m、+204m、+170m、+140m、+100m、+66m等6個水平巷。其中，+140m水平南巷以上均已采空，現(xiàn)己封閉。現(xiàn)根據(jù)井下水文地質(zhì)編錄資料，將各坑道主要水點分述如下：
(1)大發(fā)煤礦明斜井主要出水特征
明斜井總長289m，全段以干燥為主，局部見滴水、淋水。從井口至磧頭依次揭露J1zh～T3xj5地層。其中J1zh被條石架拱遮擋;T3xj7段由砂巖夾泥巖組成，以潮濕為主;T3xj6段由灰色、灰白色中至厚層狀細(xì)～中粒長石砂巖組成，夾薄層狀粉砂巖，局部在砂巖巖層界面見滴水、淋水現(xiàn)象，淋水段總流量為0.01L/s;T3xj5段由灰色、淺灰色薄層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾煤層組成，全段干燥。
(2)大發(fā)煤礦各煤巷主要出水特征
1)+250m、+204m、+170m、+140m水平南巷，現(xiàn)開采至礦區(qū)邊界，已經(jīng)停止開采，巷道被封閉，內(nèi)部積水情況不清。
2)+100m水平巷道
+100m水平北巷總長310m，以潮濕為主，局部干燥。前進(jìn)方向約261m處與城門洞老窯采空區(qū)相通，積水情況不詳。巷道在289m處建有密閉墻對巷道進(jìn)行封堵，此處右壁沿溜煤眼淋水，流量為0.05L/s。
+100m水平南巷總長595m。其中+100m水平水倉處至275m處為干燥，275m至磧頭為潮濕，565m處沿巷道右側(cè)溜煤眼淋水，流量為0.03L/s。
3)+66m水平巷道
+66m水平北巷總長338m，全段潮濕。在距斜井16m處左側(cè)水溝測得流量為1.02L/s;126m處沿巷道左側(cè)溜煤眼淋水，觀測流量為0.05L/s。
+66m水平南巷總長333m，以潮濕為主，局部淋水。其中自水倉向南18m段為干燥，18m處見淋水，流量為0.02L/s;18m至103m處與上水平南巷道溝通，沿上山溜煤眼淋水，流量為0.03L/s，為本礦頂板裂隙水及采空水。
(3)暗斜井出水特征
+204m水平至+100m水平的暗斜井測長為230m，+100m水平至+66m水平暗斜井測長140m，兩個暗斜井全段均為干燥。
從對大發(fā)煤礦井筒、各煤巷的水文地質(zhì)特征來看，礦坑水主要來源于淺部采空區(qū)水、頂板裂隙水、地表溪溝水三類。同時鄰礦坑道水及該礦南西方向的大洪河水庫也作為大發(fā)煤礦的潛在補給源之一。
4、地下水的補給、逕流、排泄條件
煤礦區(qū)位于明月山中段北西翼構(gòu)造部位，區(qū)內(nèi)以單斜地貌為主，受巖層傾角影響，順層單面坡橫鋪面積較廣，正連煤層頂板的砂巖含水層地表裸露，受水條件較好。
地下水的補給源除大氣降雨外，還有各主要常年溪溝的滲漏補給，主要代表為本區(qū)內(nèi)的三條溪溝周家灣溝、響水凼溝、土地咀溝，以及區(qū)內(nèi)主要的地表水體大洪河水庫、荒溝水庫。其中大洪河水庫為本區(qū)地下水的排泄基準(zhǔn)面。大氣降水后，多沿地表徑流，一部分通過砂巖裂隙進(jìn)入地下，另一部分則沿山間區(qū)塊匯流于主要溪溝中，并最終進(jìn)入大洪河水庫。地下水徑流方向明確。
大氣降水是礦井充水的原始水源，隨著井巷這一集水廊道的形成，礦井坑道已成為地下水新的匯集、泄水暢地。
5、煤礦區(qū)水文地質(zhì)類型
經(jīng)地表調(diào)查，本區(qū)為單斜構(gòu)造，地層傾角較緩(25～35°)。區(qū)內(nèi)未見斷層出露，構(gòu)造類型屬簡單型。礦井為裸露型砂巖裂隙含水層充水礦床。區(qū)內(nèi)發(fā)育三條常流溪溝，水庫兩個，礦井礦井開采煤層位于當(dāng)?shù)嘏判够鶞?zhǔn)面以下。不利于地下水的排泄。本礦正常涌水量為12.5L/s，較大涌水量為125L/s。
綜上所述，根據(jù)原煤炭工業(yè)部制定《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》【(84)煤生字第550號】，本礦受大氣降水影響，以地表溪溝水為主要充水水源，頂板為富水性中等的砂巖裂隙含水層，水文地質(zhì)類型為中等型。
3礦井充水因素及水害隱患分析
1、大氣降水對礦井充水影響
煤層頂板的直接充水含水層裸露于地表，由于本區(qū)巖層緩傾，增大了含水層受水面積，當(dāng)日降雨量為100mm，每平方地面能聚集到100L雨水，大氣降水是地表水及地下水的主要補給源，它們降落地表以后，通過各種成因形成的裂隙直接下滲賦存于各主要含水層中，另一部分直接進(jìn)入礦井或匯于地表水體后下滲進(jìn)入礦坑。
根據(jù)礦方觀測數(shù)據(jù)，在強降水天氣后，礦井坑道水水量有明顯增加，抽排水時間增加3～5個小時。說明大氣降水會增大礦井坑道水涌水量，是本礦礦井充水控制因素之一。
2、含水層水對礦井充水的影響
T3xj6、T3xj5-2是煤層頂、底板充水含水層。其中，T3xj6富水性中等，下距正連煤層20m，根據(jù)公式
計算，導(dǎo)水裂隙帶(包括冒落帶)高度為21.40m，采動正連煤層形成的冒落裂隙帶已進(jìn)入T3xj6，故T3xj6裂隙水成為正連煤層坑道頂板直接充水水源。正連煤層距下T3xj5-2約15～25m，T3xj5-2富水性較弱對煤礦坑道充水影響不大。正連煤層距底板T3xj4 段砂巖60m，在沒有構(gòu)造裂隙溝通情況下，T3xj4砂巖地層砂巖裂隙水對正連煤層的開采不造成主要影響。
3、斷層、裂隙水對礦井充水的影響
在本次調(diào)查中，礦區(qū)范圍內(nèi)地表未見斷層出露，而煤礦井巷+140m水平以上已經(jīng)封堵，無法深入觀測，但根據(jù)四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊提供的《四川省鄰水縣大發(fā)煤礦水文地質(zhì)田間分析與礦坑水安全評價》報告中提及大發(fā)煤礦+170水平開拓到600m時發(fā)現(xiàn)煤層錯位1m左右，據(jù)它們分析在+204m水平南翼620m處有一小型正斷層。
結(jié)合蘭家溝煤礦的實際情況分析時也看到，在蘭家溝主井+174m水平煤巷南、+148m水平煤巷至+122m水平的南回風(fēng)下山觀測到隱伏正斷層。該斷層走向北東，傾向南東，傾角42～70°，在兩處觀測到的斷層形態(tài)完全一致，牽引現(xiàn)象明顯，斷距0.6～1m，并命名為f1隱伏正斷層。同時，根據(jù)斷層走向進(jìn)行了南北延伸，發(fā)現(xiàn)它恰好通過大發(fā)煤礦+204水平南翼620m的地方。
綜上所述，可以確定大發(fā)煤礦存在隱伏斷裂，且與蘭家溝煤礦發(fā)現(xiàn)的F1隱伏正斷層為同一斷層。根據(jù)該斷層在蘭家溝煤礦的出露特征可以得出一個結(jié)論：F1隱伏正斷層為一張裂性、儲水、導(dǎo)水?dāng)鄬?，該斷層形成的破碎帶已?jīng)將周家灣溪溝納入其中，同時它也是大發(fā)煤礦2000年發(fā)生突水事故的原因之一。
根據(jù)構(gòu)造應(yīng)力場與地表溝谷展布特征分析推論：此類斷層往往不會單獨形成，很可能形成一系列呈羽狀排列的隱伏小斷層，因此，隨著開采深度加深、范圍擴(kuò)大，礦井在開拓過程中再次遇到這類小斷層的可能性較大，應(yīng)引起高度重視，按相關(guān)規(guī)程進(jìn)行合理合法的采掘活動。
該礦坑的主要充水通道為須家溝組六段(T3xj6)的砂巖裂隙和煤層頂板的冒落裂隙帶。煤礦區(qū)普遍發(fā)育J1組縱張節(jié)理和J2組橫張節(jié)理，在裂隙發(fā)育地帶，巖石的空隙率較大，是大氣降水進(jìn)入地下的入滲通道，同時也可以貯存大量的地下水。在地下工程揭露后，一樣可以形成地下水靜儲量突入礦坑，從而發(fā)生事故。
綜上所述，根據(jù)四川省煤礦水害隱患類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，該種水害隱患類型屬四大類斷層水中：4-1斷層或裂隙發(fā)育帶涌水、4-2斷層將地表水或采空水或含水層富水帶與坑道溝通、4-3斷層突水危險性較大。
4、地表水對礦井充水的影響
經(jīng)地表調(diào)查，煤礦區(qū)從南向北依次發(fā)育有三條常年溪溝，分別為周家灣溝、響水凼溝、土地咀溝;均切割有正連煤層頂板的T3xj6直接充水含水層，對T3xj6砂巖含水層具有漏失補給作用，有的切割含煤地層(T3xj5)，通過采空裂隙滲入礦坑。
(1)周家灣溪溝
2000年10月29日，大發(fā)煤礦+204m水平向周家灣溝前進(jìn)時，在距八字口620m處，揭穿裂隙水，當(dāng)時總水量約5000m3，最大涌水量約1500m3/h，淹沒+204m水平大巷及水泵房，造成重大人員傷亡及財產(chǎn)損失。巷道突水點位置在平面上距離周家灣溝160m。根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)繪時蘭家灣鄉(xiāng)民介紹，溝水以前作村民飲用水源，流態(tài)可達(dá)桶狀，后因地下巷道的開拓溝水漏失，流量逐年減小，直至我們實測的1.0L/s。
以上實例說明，周家溝源頭地帶可能存在巨大的地下裂隙水靜儲量。很可能是造成此次突水的主要源頭之一。
因此，大發(fā)煤礦+200m水平以下向該方向掘進(jìn)巷道時，也應(yīng)提防本區(qū)再次發(fā)生突水的可能性。
(2)響水凼溝
該溪溝從四眼坪流經(jīng)大發(fā)煤礦主井、風(fēng)井口后，與土地咀溝匯合注入大洪河水庫。響水凼溝與主井口相對高差為9m，與風(fēng)井口相對高差僅為4.5m。本次實測最大流量為37.5L/s，水位隨降雨暴漲暴落，汛期存在洪水倒灌淹井的可能性，要特別堤防。
(3)土地咀溝
為本區(qū)內(nèi)較大的長流溪溝，源頭出露于背斜核部的雷口組地層，向西徑流補給礦井煤層頂板的須家河六段砂巖裂隙含水層，本次實測一般流量為290～310L/s，水位隨降雨暴漲暴落，為煤礦區(qū)的間接補給水源之一。
(4)荒溝水庫
荒溝水庫位于須家河六段與須家河組五段分界線處，周家灣溝的正上方，平距大于2km，具備補充正連煤層頂板水可能。是本礦煤層頂板的T3xj6砂巖含水層的補給源之一。在無斷層導(dǎo)水的情況下，對本礦的開采無直接影響。只通過補給頂板直接充水含水層水量對本礦坑道水起間接補給源作用。
(5)大洪河水庫
大洪河水庫主體部位位于侏羅系馬鞍山組地層中，枯水季節(jié)水位在280m左右，最大水位在285m左右，庫底標(biāo)高在+250m左右，甚至更低。但當(dāng)庫水位達(dá)到300m標(biāo)高，即淹沒至須七泥巖，將會補充正連煤層頂板須六砂巖裂隙含水層，對礦井形成潛在的威脅。
根據(jù)四川省煤礦水害隱患類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，該種水害隱患類型屬二大類地表水中：2-1河流溪溝水下采煤、2-2水庫池塘水下采煤、2-3井口及塌陷區(qū)位于河流、溪溝、沖溝、洪水位附近或低于洪水位、2-5 地表水潰入、倒灌淹井及滑坡、泥石流傷人、毀井的危險性較大。
5、老窯積水和相鄰生產(chǎn)井對礦井充水的影響
大發(fā)煤礦周邊主要分布有城門洞老窯與蘭家溝煤礦主井。
(1)老窯積水對礦井充水的影響
城門洞老窯位于大發(fā)煤礦礦區(qū)以北，采用明斜井開拓，建設(shè)有+254m、+226m、+178m、+57m、+132m、+108m、+100m、+67m、+35m水平巷?，F(xiàn)已經(jīng)全部采空，密封為一老窯,內(nèi)部積水情況不清。其主體巷道+178m、+157m、+132m、+108m四個水平已經(jīng)位于大發(fā)煤礦礦區(qū)范圍之內(nèi)。
城門洞老窯最高開采水平為+226m南巷已接近大發(fā)煤礦首采水平，其最低水平+67m南巷經(jīng)斜井與大發(fā)煤礦+100m水平北巷連通，暗斜井(坡度為32°)中見大量積水，成為大發(fā)煤礦潛在的充水水源之一，倘若本礦+66m水平巷道不停止向北掘進(jìn)，一旦戳穿城門洞老窯+67m水平老窯水，將會導(dǎo)致城門洞老窯水潰入大發(fā)煤礦+66m巷道的可能性。
(2)相鄰生產(chǎn)井對礦井充水的影響
蘭家溝煤礦位于大發(fā)煤礦以南，現(xiàn)建有+315m、+278m、+252m、+215m、+200m、+174m、+148m、+122m水平，+200m水平以上已基本采空，屬于采空區(qū)。本次調(diào)查在蘭家溝煤礦井巷中發(fā)現(xiàn)f1隱伏正斷層，我們分析該斷層是蘭家溝煤礦曾發(fā)生三次事故的原因之一。據(jù)推測，f1斷層與大發(fā)煤礦已經(jīng)連通，由于其儲水、導(dǎo)水性也致使大發(fā)煤礦曾于2000年發(fā)生突水事故，同時蘭家溝煤礦北翼防隔水煤柱的不連續(xù)性也是影響因素之一。
因此分析后認(rèn)為，隨著蘭家溝煤礦礦井的開拓延伸，其采空區(qū)范圍逐漸擴(kuò)大，巷道內(nèi)部積水量也不斷增大，對大發(fā)煤礦形成的潛在威脅就更大。
根據(jù)四川省煤礦水害隱患類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，該種水害隱患類型屬一大類地采空水中：1-1上部老窯積水而情況不明、1-5鄰礦坑道水流入本礦。
6、礦井抽排水能力對礦井充水的影響
1、抽排水系統(tǒng)現(xiàn)狀
由于本礦+100m水平以上巷道均因采空而封閉，且排水溝無水流出，而+100m、+66m水平坑道涌水量較小，本礦抽排水系統(tǒng)大多閑置。現(xiàn)礦井抽水主要來源于城門洞老窯+67m水平巷道積水。
(1)本礦抽排水系統(tǒng)
大發(fā)煤礦開建水平較為密集，在+66m、+140m、+204m水平設(shè)置水倉共三個，采用分階段的三級抽排方式。
+66m水平中部設(shè)有一水倉，容量不詳(估計為320m3)，兩臺37kw的水泵，單泵泵量46m3/h。平水期啟動一臺工作泵，一臺備用。該水平南、北煤巷的采區(qū)水沿排水溝流入+66m水平的水倉。
+100m水平設(shè)有一水倉，容量為100m3，設(shè)置兩臺37kw的水泵，單泵泵量46m3/h。主要容納上水平+170m水平來水。
+204m水平北端設(shè)有一容積為100m3的水倉，三臺水泵。該水平南煤巷現(xiàn)已密閉，密閉墻處出水較少。主要容納明斜井、+250m及本水平來水。
一級抽排水系統(tǒng)自+66m水平水倉沿暗斜井抽水(φ108水管)提升至+100m水平水倉;二級抽排水系統(tǒng)自+100m水平水倉沿暗斜井抽水(φ108水管)至+204m水平水倉;三級抽排水系統(tǒng)自+204m水平水倉沿明斜井提升(φ108水管)至井口，后排出井外。
(2)抽排城門洞老窯來水的系統(tǒng)
+100m水平北巷設(shè)有一水倉，主要容納城門洞老窯井巷系統(tǒng)的水。中部設(shè)有一容積為320m3的水倉，主要容納南北煤巷來水及北水倉抽出的城門洞老窯的水，兩臺37kw，單泵泵量46m3/h的水泵。平水期啟動一臺工作泵，每天抽16個小時，一臺備用，汛期增開一臺備用泵，共抽20個小時，該水抽至+100m水平南水倉。
+204m水平北端設(shè)有一容積為100m3的水倉，三臺水泵。該水平南煤巷現(xiàn)已密閉，密閉墻處出水較少。主要容納明斜井、+250m及本水平來水。
一級抽排水系統(tǒng)自+100m水平水倉沿暗斜井抽水(φ108水管)至+204m水平水倉;
二級抽排水系統(tǒng)自+204m水平水倉沿明斜井提升(φ108水管)至井口，后排出井外。
4.6.2采空區(qū)積水情況
大發(fā)煤礦目前僅+100m、+66m水平在開采，其上+140m、+170m、+204m、+250m水平均已采空封閉。根據(jù)井下觀測，封閉處無水流出。+100m水平煤巷中，均少見煤層中有沁水、淋水等水文現(xiàn)象，但不排除在以后受地表水、鄰礦坑道水等水源的不斷補給致使本礦采空區(qū)積水增加，而導(dǎo)致巷道內(nèi)部水壓增大及塌陷的可能性，因此本礦采空區(qū)積水對礦井充水仍然存在一定程度的威脅。
根據(jù)四川省煤礦水害隱患類型劃分標(biāo)準(zhǔn)，該種水害隱患類型屬一大類地采空水中：1-3已知本礦采空區(qū)積水、1-6采空水透水危險性較大。
4.6.3礦井當(dāng)前涌水量
根據(jù)礦井排水記錄和實地調(diào)查，礦井記錄的正常涌水量(5～9月)為200～250m3/d。本礦當(dāng)前井下出水點較少,但抽水時間很長，+100m及+66m水平巷道主要以潮濕為主，當(dāng)前調(diào)查狀況無法反映本礦正?？拥浪克浚虼瞬捎靡韵路椒ㄓ嬎?。通過統(tǒng)計涌水模數(shù)，推算礦井正常涌水量。
本礦當(dāng)前+100m水平以上全部為采空區(qū)，運用公式Q=Fa(F為采空區(qū)面積，單位為km2;a為礦井平均涌水模數(shù))計算礦井正常涌水量為6.5L/s，雨季坑道涌水量增大，按系數(shù)2計算，礦井較大涌水量為13L/s。
注：根據(jù)1升=0.001m3;計算出該礦的正常值23.4m3/h最大值46.8 m3/h該計算參數(shù)取自對周邊礦井采空區(qū)面積和涌水量的綜合分析得到的平均值。
三、探放水巷道的布置、斷面規(guī)格、支護(hù)形式、巷道坡度、施工程序以及巷道內(nèi)的水溝斷面
1、 掘進(jìn)巷道的布置。
見《鄰水縣大發(fā)煤業(yè)有限公司大發(fā)煤礦擴(kuò)建工程初步設(shè)計開拓布置圖》
煤礦擴(kuò)建工程建設(shè)巷道施工表
見《礦井?dāng)U建工程施工接替表》
2、 斷面規(guī)格、支護(hù)形式、巷道坡度以及巷道內(nèi)的水溝斷面
斜井巷道支護(hù)斷面圖
四、掘進(jìn)工作面必須執(zhí)行“有掘必探、先探后掘”的探放水要求，探眼布置3～5個，鉆孔深度不低于50m，鉆孔孔底上幫距巷道中心線大于15m，下幫距巷道中心線大于15m，遇下列情況之一時，必須確定探水線進(jìn)行探水：
?、俳咏突蚩赡芊e水的井巷、老空或小窯時;
?、诮咏牡刭|(zhì)復(fù)雜區(qū)域，并有透水預(yù)兆時;
③接近導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時;
?、艽蜷_隔離煤柱放水時;
?、萁咏赡芘c河流、水庫、渠道、蓄水池、塘等相通的斷層破碎帶時：
?、藿咏谐鏊赡艿你@孔時;
?、叩V井最低水平和涌水水位降落疏干漏斗以外的巷道掘進(jìn)時;
?、嘟咏渌蟹e水可疑或透水威脅的區(qū)域時;
五、探水眼布置
1、平巷施工探水鉆孔布置示意圖
見《+0m水平大巷礦井?dāng)U建工程探放水鉆孔布置圖》
2、上、下山施工探水鉆孔布置示意圖
見《+0m～+33m人行巷礦井?dāng)U建工程探放水鉆孔布置圖》
3、探放水時，探水鉆孔的布置平巷(主要指石門)掘進(jìn)探水時，可對巷道正前、左右?guī)秃蜕舷聨瓦M(jìn)行鉆孔探水，布置鉆孔位三組，每組2個孔;上、下山掘進(jìn)前，探水鉆孔布置在巷道正前、上下幫和左右兩幫探水，鉆孔不少于3組，每組2個孔。鉆孔角度根據(jù)深度在15°～ 30°之間，一般取20°，鉆孔深度≥55m。
4、鉆孔深度根據(jù)施工的情況，煤巷保證超前距離不低于20m保護(hù)煤柱，巖巷保證超前距離不低于15m的保護(hù)巖柱，探水距離減去超前距為可掘進(jìn)距離。必須采用ZDY620型以上鉆機打鉆，保證足夠的探水深度和巷道掘進(jìn)時有足夠的超前距離。
1、 巷道在掘進(jìn)中，必須堅持“有掘必探、先探后掘”的防治水原則，
2、 探水前，必須加強探水附近巷道的支架，背好頂、幫，工作面打上堅固的頂柱，以防高壓水沖跨煤(巖)壁和支架。
3、 施工前，電工必須對鉆機檢查維修，保證鉆機完好，設(shè)備不失爆，將鉆機運到位，接好鉆機后，并做到風(fēng)電閉鎖。
4、 風(fēng)筒必須接至打鉆地點，并保證足夠的風(fēng)量，保證巷道的正常通風(fēng)，打鉆時，必須有專職瓦檢員檢查瓦斯，保證施工地點及打鉆過程中瓦斯?jié)舛榷疾坏么笥?.0%，否則停止作業(yè)，采取措施處理，正常后方可正常作業(yè)。
5、 打鉆前要清理好巷道、水溝，并在附近安裝直通調(diào)度室電話。
6、 打鉆時，班組長必須攜帶便攜式報警儀，并懸掛在鉆機上方，加強對瓦斯的檢查，嚴(yán)禁瓦斯超限作業(yè)。
7、 開始打鉆時，嚴(yán)格按給定的參數(shù)進(jìn)行開孔，保證鉆孔符合施工要求。
8、 打鉆時，要先給鉆機上水，鉆孔中水流出后，在進(jìn)行開鉆，嚴(yán)禁干打眼。
9、 開鉆后，要做好鉆孔施工記錄，施工記錄包括深度、巖性、見煤位置、煤層厚度、見水深度、水量、瓦斯涌出量等，并填好記錄。
10、 鉆孔當(dāng)班一次不能施工結(jié)束，必須將鉆桿全部退出，防止卡鉆。
11、 一個鉆孔施工結(jié)束，無水涌出時，必須用黃泥將眼口封堵，防止瓦斯涌出造成瓦斯積聚或超限。
12、 探水時，如遇到鉆孔水壓、水量突然增大，應(yīng)立即停止探水，固定鉆桿，嚴(yán)禁移動鉆機或拔出鉆桿。
13、 探水眼深度不到5m即穿透積水區(qū)時，所有受水威脅地區(qū)人員全部撤出，并匯報礦調(diào)度室，等待指示后行動。
14、 出現(xiàn)透水預(yù)兆時，必須立即撤出受水威脅地區(qū)人員，并向上匯報，采取措施處理，透水預(yù)兆有：
(1)工作面溫度降低，人感覺發(fā)涼;
(2)空氣潮濕，濕度增大;
(3)煤壁出現(xiàn)“掛紅”(水銹)、“掛汗”(滲水)現(xiàn)象;
(4)前方聽見“嘶、嘶”的水叫等聲音;
(5)工作面壓力增大，支架變形、煤壁片幫、頂板冒頂、底鼓等現(xiàn)象;
(6)淋水、涌水增大等異?，F(xiàn)象。
15、 發(fā)生水災(zāi)時采取的措施：
(1) 立即撤出災(zāi)區(qū)人員及受威脅區(qū)域人員到安全地點。
(2) 立即組織救護(hù)和其他人力物力救援被淹人員、受困人員。
(3) 搶救人員時應(yīng)搞清水量，水流流動路線，被困人員及位置，注意防止二次透水。防止被困人員地點瓦斯積聚，及時疏通或強行排除被困人員所在地點的積水、浮煤、淤泥。
(4) 水量太大超過礦井排水量時，主要排水設(shè)備要采取一切辦法進(jìn)行保護(hù)，并立即向礦領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報。
16、跟班礦長必須現(xiàn)場指揮，發(fā)現(xiàn)異常及時匯報處理。
七、放水主要安全技術(shù)措施
1、 放水時要有專人監(jiān)視觀察水情，并攜帶報警儀，當(dāng)出現(xiàn)有毒有害氣體超限時，必須立即采取措施處理，并向礦調(diào)度室。
2、 放水人員填寫好放水記錄，記錄內(nèi)容有水量大小、水量變化、水量變化時間、有毒有害氣體情況、水色的變化、本班抽水情況以及其他異常情況，并認(rèn)真進(jìn)行交接班，出班后填寫記錄，并向值班匯報，便于礦領(lǐng)導(dǎo)分析水量情況。
3、 放水過程中，出現(xiàn)鉆孔堵水、水量變小等情況時，及時采取措施，將鉆孔疏通，保證出水正常，采取措施水仍然變小或不出水，重新鉆孔進(jìn)行放水，直至水流不出為止。
4、 放水過程中，遇緊急情況，馬上發(fā)出警報撤出受水威脅地點人員。
5、 瓦檢員加強瓦斯檢查，瓦斯超限時及時采取措施進(jìn)行處理。
八、接近老空區(qū)巷道掘進(jìn)安全技術(shù)措施
1、 探水巷道的掘進(jìn)斷面不宜過大，以縮小受壓面積，獨頭巷道掘進(jìn)受水威脅時，采取雙巷施工的方式掘進(jìn)，并及時用聯(lián)絡(luò)巷聯(lián)穿，保證一條作為退路。
2、 上山方向的水害威脅未消除或正在探水時，下山以下的地點暫停作業(yè)，水害消除方可安排工作。
3、 探水巷道必須嚴(yán)格掌握巷道掘進(jìn)方向，沿著探水孔的中心線掘進(jìn)，以免造成超前距和幫距縮小而遭遇老空透水，如因地質(zhì)變化偏離時，應(yīng)進(jìn)行補充鉆探或采取其它措施進(jìn)行放水。
4、 合理選擇巷道掘進(jìn)的爆破方法，在保持超前距和幫距時，采取多打眼、少裝藥、放小炮的方法，保證巷道煤體的穩(wěn)定性。
5、 嚴(yán)格執(zhí)行“三不裝藥”制度，即炮眼或掘進(jìn)工作面有出水征兆不裝藥，超前距不夠或偏離探水方向不裝藥，掘進(jìn)工作面支架不牢或空頂距超過規(guī)定時不裝藥。
6、 老空放水后允許恢復(fù)掘進(jìn)時，當(dāng)掘進(jìn)到離老空3—5m處應(yīng)先打2—3個檢查孔進(jìn)行一次再檢查，只有證實積水確已放凈后方可揭露老空，揭露老空時，要先由小斷面從放水鉆孔上方與老空打透，透老空后加強對有毒有害氣體，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有害氣體濃度超標(biāo)時，必須立即采取措施進(jìn)行處理。
7、 在受水威脅地區(qū)施工的所有人員，都必須熟悉避災(zāi)路線，出現(xiàn)透水時所有人員必須按避災(zāi)路線立即撤離，不得在井下滯留。
8、 掘進(jìn)中各班班長必須在掘進(jìn)工作面交接班，剩余允許掘進(jìn)距離必須交接清楚，嚴(yán)禁超掘。
9、 全體從業(yè)人員必須掌握突水預(yù)兆，當(dāng)采掘工作面或其它地點發(fā)現(xiàn)有掛紅、出汗、空氣變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有嗅味等突水預(yù)兆時，必須停止作業(yè)，采取措施，立即報告礦調(diào)度室，發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。
10、 與礦井貫穿的原有老窯要封閉嚴(yán)實，若不能封閉嚴(yán)實，要在原老窯井口修筑攔水壩，并開挖引水道，將能流經(jīng)老窯的水流引離。
九、其他
1、 井下除必須有維持正常排水的工作水泵外，還應(yīng)有備用水泵，備用泵要和工作泵一樣安裝就位，隨時可以啟動，其中工作水泵的能力應(yīng)能在20小時內(nèi)排出礦井24小時的正常涌水量。
2、 水管的排水能力必須與水泵的排水能力相適應(yīng)。配電設(shè)備應(yīng)同工作泵、備用泵相適應(yīng)，能同時開動工作泵與備用泵。
3、 水倉的進(jìn)口處要有阻擋雜物的設(shè)施，對水倉進(jìn)行定期清理，保證有足夠的容水能力。
4、 水泵的日常維護(hù)保養(yǎng)：盤根磨損發(fā)生漏氣射水時應(yīng)更換，更換新盤根時應(yīng)注意接口間隙越小越好，接口應(yīng)互錯120°，盤根蓋壓緊至有滴水時止;平衡盤磨損達(dá)原厚1/3或全周盤緣厚磨至1mm時即應(yīng)更換，新平衡盤裝后盤緣應(yīng)垂直于軸中心線與固定平衡板園周間隙應(yīng)致，偏擺度不大于0.05m;軸瓦內(nèi)潤滑油可用30#或40#機械油，每半年必須清換油一次;日常檢查要及時加油;每班清洗一次吸水龍頭;每年對設(shè)備解體檢修一次。
5、 發(fā)生水災(zāi)事故時的撤離線路
發(fā)生透水事故后，各施工地點的人員必須嚴(yán)格按作業(yè)規(guī)程或措施規(guī)定的避災(zāi)線路撤離。
6、 本措施未提及處嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
7、 水害防治預(yù)測預(yù)報報表(見附頁)
二0一二年三月二十三日
打鉆負(fù)責(zé)人 ： 技術(shù)負(fù)責(zé)人：
備注：1、探水巷道及具體位置：是指巷道名稱和參照點至探水點的距離;
2、在巷道中線軸線投影距離，是指2、3號在巷道中心軸線上的投影長度;
3、遇地質(zhì)構(gòu)造帶時應(yīng)增加鉆孔數(shù)量;
4、鉆孔情況描述：指鉆孔過程中或成孔后發(fā)生涌水、噴孔、頂鉆、夾鉆等情況。
