一、工作面水文地質(zhì)條件
??????? 1、工作面概況
??????? 11071工作面位于11采區(qū)東翼上部第二區(qū)段，11071工作面對應(yīng)地面有箕啊、鐵李村，地面標高+112m-+119m。11071工作面西起11采區(qū)上山煤柱，東至鐵李正斷層，上部為11031工作面采空區(qū)，下部為11111工作面采空區(qū)，為“孤島”采煤工作面。11071風(fēng)巷走向長1312m，11071中巷走向長1541m，11071機巷走向長1568m，上下兩部分在切1測點聯(lián)合開采形成一個大的工作面。下部切眼平均采長162m，上部切眼平均采長165m，聯(lián)合后工作面平均采長327米，風(fēng)、中、機巷和切眼均沿二1煤層頂板布置，工作面西部巷道方位104°，中部調(diào)向位置以東巷道方位89°，11071風(fēng)巷頂板標高為-358.530m～-341.740m，最大高程差為16.79m；11071中巷頂板標高為-397.812m～-373.125m，最大高程差為24.687m；11071機巷頂板標高為-433.809m～-406.325m，最大高程差為27.484m。工作面采煤面積418545.64m2，煤層傾角平均12°，平均煤厚3.98m，計算二1煤層地質(zhì)儲量228.22萬噸。采煤方法為走向長壁后退式一次采全厚綜合機械化采煤。
??????? 2、地質(zhì)構(gòu)造
??????? 11071工作面煤層賦存比較穩(wěn)定，地質(zhì)條件相對簡單。煤層走向81°～107°，煤層傾角10°30′～14°。該工作面風(fēng)、中、機巷揭露情況為西部煤層較厚，中東部煤層較薄，上部煤層整體較厚，下部煤層整體較薄，11071工作面東部構(gòu)造的影響，使煤層頂?shù)装灏l(fā)生不同程度的起伏變化，下切眼向西100米范圍內(nèi)煤層整體較?。?<2m）。
??????? 11071工作面東部為鐵李正斷層，走向116°～296°，傾角??? 67°，落差23～26m；上切眼向東約30m處為FS7推斷斷層，斷層落差0～11m，傾角65°。
??????? 3、主要水源
??????? 從11071工作面風(fēng)、中、機巷掘進期間揭露情況來分析，工作面范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件相對簡單，影響工作面回采較大的含水層，主要為煤層頂板B4砂巖裂隙水、老空區(qū)積水及底板寒武系灰?guī)r水。?? ?（1）根據(jù)0143、01310、0116勘探鉆孔資料可知，二1煤層頂板直接充水含水層為砂巖，厚28.12米，為二1煤層直接頂，屬弱含水層，掘進過程中有滴淋水現(xiàn)象，預(yù)計回采期間隨著頂板跨落，水量有增大趨勢。
??????? （2）11031工作面老空水：在11071風(fēng)巷掘進過程中已經(jīng)分9個階段進行了探放，共計疏放水量約4100m3，目前在05F10至05F12測點之間比較低洼地段，上幫老空區(qū)仍有滲水現(xiàn)象。
??????? （3）底板灰?guī)r巖溶裂隙含水層：寒武系白云質(zhì)含水層上距二1煤層底板平均70m左右，地面勘探鉆孔最大揭露厚度145.6米，在沒有疏水降壓和底板加固的條件下，寒武系灰?guī)r水易突破煤層底板隔水層發(fā)生突水。機巷實測寒武系灰?guī)r水壓1.6MPa，水溫36°C。
??????? 4、突水系數(shù)及涌水量預(yù)計
??????? 根據(jù)掘進時有部分地段出現(xiàn)頂板淋水情況，預(yù)計11071工作面回采時隨著頂板跨落，頂板會出現(xiàn)涌水情況，預(yù)計最大涌水量5m3／h。
??????? 根據(jù)礦井現(xiàn)有水文資料，預(yù)計在回采過程中，隨著采空區(qū)面積加大、底板破壞深度的加深，寒灰水可能通過底板導(dǎo)水裂隙進入工作面發(fā)生突水。根據(jù)該工作面水文地質(zhì)情況分析，在通過煤層底板注漿加固，底板改造率達到100%后，隔水層厚度保證在70米以上，寒武系灰?guī)r含水層水壓去最大值1.6MPa，其突水系數(shù)計算為：
?????????????? Ts=P/M=1.6/70=0.023
??????? 采用經(jīng)驗比擬法，有關(guān)參數(shù)如下：
??????? 11151工作面現(xiàn)在涌水量150 m3/h，工作面寒武系灰?guī)r含水層距二1煤層底板約70m，現(xiàn)在水壓1.9Mpa，其突水系數(shù)計算為：
??????? Ts=P/M=1.9/70=0.027
??????? 采用經(jīng)驗比擬法公式利用涌水量與突水系數(shù)的關(guān)系計算11071工作面底板正常涌水量為：
??????? Q071=Q151/Ts151×Ts071=150/0.027×0.023=127.8m3/h
??????? 根據(jù)近期礦井總涌水量與水位下降速度的觀測數(shù)據(jù)，該面最大涌水量按照正常涌水量的1.5倍計算：
??????? 127.8×1.5=191.7m3/h
??????? 經(jīng)計算11071工作面頂、底板正常涌水量127.8m3/h，最大涌水量為191.7m3/h。
??????? 二、領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)
??????? 為保證11071工作面防治水工作正常開展，確保防治水工程施工質(zhì)量和效果，經(jīng)礦領(lǐng)導(dǎo)研究，特成立11071工作面防治水領(lǐng)導(dǎo)小組。
??????? 組? 長：XXXX??
??????? 副組長：XXXX?
??????? 成? 員：其他安委會成員及各單位正職?
??????? 防治水領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室，由XX任辦公室主任。
??????? 防治水領(lǐng)導(dǎo)小組要定期召開防治水工作專題會議，解決工作中存在的問題，安排和落實各項工作任務(wù)。
??????? 防治水辦公室負責編制防治水工程設(shè)計，組織落實各項工作內(nèi)容，并負責監(jiān)督、檢查工程施工和驗收工程質(zhì)量工作；觀測井上下各地點和工作面水量、水壓、水位變化情況，搜集整理各種資料，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及調(diào)度室。
??????? 地測科、機電科、生產(chǎn)科必須經(jīng)常深入防治水工程現(xiàn)場，及時了解防治水工程進展情況，落實、協(xié)調(diào)解決工作中存在問題。
??????? 調(diào)度室負責協(xié)調(diào)井下生產(chǎn)運輸，保證防治水設(shè)備、材料運輸暢通。
??????? 財務(wù)科、企管科必須保證資金、材料供應(yīng)，不能發(fā)生因資金、材料供應(yīng)不及時而影響防治水工程進展。
??????? 領(lǐng)導(dǎo)小組成員要本著高度負責的態(tài)度，切實履行自己的職責，按照各自業(yè)務(wù)分工，認真做好協(xié)調(diào)和處理防治水工程施工中遇到的各類問題。當井下發(fā)生異常情況時，領(lǐng)導(dǎo)小組成員必須分三班到井下現(xiàn)場指揮，以保證安全生產(chǎn)。
??????? 三、礦井防排水現(xiàn)狀
??????? 目前我礦-550m水平有3個主排水泵房，三個泵房水倉有效總?cè)莘e13225.6m3，安設(shè)排水泵18臺，工作泵8臺，備用泵6臺，檢修泵4臺，最大排水能力4650.7m3／h；其中1#泵房安設(shè)有6臺PJ150-65×11型水泵（配套電動機900Kw，揚程713.2m，單泵排量300m3／h），3趟Ф273mm排水管道，水倉容積4357m3，最大排水能力1220.7m3／h；2#泵房安設(shè)4臺PJ150-65×11型水泵（配套電動機900Kw，揚程713.2m，單泵排量300m3／h），2趟Ф325mm排水管道，水倉容積4551m3，最大排水能力1000.2m3／h；3#泵房安設(shè)8臺PJ200-8型排水泵（配套電動機1250Kw，揚程742.3m，單泵排量420m3／h）,水倉容積4317.6m3,最大排水量2429.8m3／h。??
??????? 四、工作面防治水措施
??????? 1、疏水降壓
??????? 利用在該工作面下部-550水平施工的放水孔，在回采期間繼續(xù)進行疏水降壓，以最大程度上降低底板寒武系灰?guī)r含水層水壓。
??????? 2、加強水文實時觀測
??????? 利用該工作面所在的11采區(qū)地面所施工的01613、0149水文觀測孔及井下22號鉆場內(nèi)的供水孔，繼續(xù)對底板灰?guī)r含水層水文動態(tài)進行觀測，為該工作面回采期間的防治水工作的決策提供依據(jù)。
??????? 3、加強老空水的探查與排放
???????? 在11071風(fēng)巷掘進過程中，按照“長探放、短驗證”的原則，已經(jīng)分9個階段進行了老空水的探放，共疏放水量約4100m3，解除了掘進過程中上部老空水的威脅，目前在11071風(fēng)巷上幫低洼處施工布置有2個孔用以觀測老空區(qū)水情，11031采空區(qū)涌水量約0.3m3/h，通過煤層正常滲入11071風(fēng)巷。為進一步保證回采安全，回采前在11071風(fēng)巷利用鉆機對上部老空區(qū)低洼處施工驗證鉆孔，進行再次探查驗證，確保回采安全。
??????? 4、底板注漿改造
??????? 按照“周鑲邊、全覆蓋、同層位”的原則，對工作面底板寒武系灰?guī)r含水層全部進行注漿改造，終孔層位為進入寒武系灰?guī)r含水層上界法線距離20m，并對于物（鉆）探異常區(qū)進行加密鉆孔布置并設(shè)計施工檢驗孔，確保工作面改造率100%。
??????? 5、突水危險性評價
??????? 按照《煤礦防治水規(guī)定》回采前對該工作面突水危險性進行評價。對導(dǎo)水通道、水源、底板隔水層厚度等導(dǎo)水因素進行分析，運用突水系數(shù)法對影響該工作面回采的底板灰?guī)r含水層進行詳細的分析，認為在保證工作面300m底板加固超前距的前提下，該工作面底板發(fā)生突水危險·的可能較小。
??????? 6、工作面排水方案
??????? 11071工作面預(yù)計正常涌水量132.8m3/h，最大涌水量按正常涌水量的1.5倍計算為196.7m3/h。工作面涌水的排放主要壓力在11071機巷，根據(jù)11071機巷煤層產(chǎn)狀變化和巷道起伏情況，回采期間采用水溝及排水管路共同排水，根據(jù)煤業(yè)公司要求，最大排水能力不低于500m3/h。
??????? （1）水溝排水：11071機巷坡度變化不大，自機巷口到17J9測點之間和17J15測點至切眼之間，巷道底板由里向外標高依次降低，可以保證自流排出，故可采用300mm×300mm水溝（鋪鐵皮水槽）進行排水；17J14測點到17J15測點之間水溝和17J9到17J10測點之間水不能自流出區(qū)段可在低洼處安設(shè)臨時風(fēng)泵或潛水泵進行隔段排水。
??????? （2）管路排水：從轉(zhuǎn)載機中部的臨時泵窩（1泵接1管）處鋪設(shè)一趟Ф219mm和一趟Ф325mm管路至11071機巷回風(fēng)措施巷。同時在切眼向外（西）400m巷道低洼處（具體位置地測科現(xiàn)場標定）設(shè)立1號臨時排水泵窩（內(nèi)置5臺22kw排水泵），隨工作面回采推進，當專列西頭距離1號泵窩20m時，在距離其向外（西）300-350m處，增設(shè)2號臨時泵窩，以此類推，始終保持工作面不少于一個可用排水泵窩。在11071機巷二部皮帶機機頭處設(shè)置一個永久泵窩（帶沉淀池），安設(shè)5臺22KW潛水泵。
??????? （3）具體要求：
??????? ①排水泵窩：1號排水泵窩位于11071切眼向外（西）400m處，于皮帶架下方施工，排水泵窩規(guī)格為凈長4m、凈寬1.8m、凈深1.2m。底面及開挖部分用砼澆筑，澆筑厚度0.15m。隨工作面回采推進，當專列西頭距離1號泵窩20m時，在距離其向外（西）300-350m處，增設(shè)2號泵窩，并以此類推，設(shè)置3號泵窩。
???????? ②永久泵窩：位于2部皮帶頭處，具體位置地測科現(xiàn)場標定。該泵窩分為沉淀部分與排水部分。兩部分規(guī)格均為凈長2m、凈寬1.8m、凈深1.2m。底面及開挖部分用砼澆筑，澆筑厚度0.15m。當工作面機巷專列距永久泵窩30-50m處時，保證工作面下切眼低洼處有7臺22kw潛水泵（80m3/h排量）隨工作面回采向外移，最大排水能力不低于500m3/h，直至當工作面流水能自流至車場水溝后，再每隔300-350m，增設(shè)臨時排水泵窩，泵窩內(nèi)安設(shè)5臺潛水泵，三臺使用，兩臺備用；并以此類推，直至工作面回采結(jié)束。
??????? ③排水管路：從轉(zhuǎn)載機中部的臨時泵窩處鋪設(shè)一趟Ф219mm管路和一趟Ф325mm至11071機巷回風(fēng)措施巷口，排水管路在每個泵坑處留設(shè)相應(yīng)水泵個數(shù)的三通（變Ф108mm接口），且要求三通接口與水流方向夾角不大于45°。
??????? ④排水泵：轉(zhuǎn)載機中部臨時泵窩內(nèi)配置2臺22KW潛水泵（排量80m3/h），一臺正常使用，一臺備用（熱備用）；機巷臨時排水泵窩內(nèi)安設(shè)5臺22KW潛水泵（排量80m3/h），3臺正常使用，2臺備用；機巷永久排水泵窩內(nèi)安設(shè)5臺22kw潛水泵，3臺正常使用，2臺備用。
??????? （4）工作面排水能力計算
??????? 工作面回采期間主要采用一條300mm×300mm斷面水溝及一趟Ф219mm和Ф325mm排水管同時排水。
??????? 排水能力：Q=3600×k×V×S
??????? 其中：k為不均勻系數(shù)??? V為水流速度??? S為過水斷面
??????? 水溝：k=0.7? V=0.64m/s? S=0.3×0.3=0.09m2???
??????? 求得：Q水溝=136m3/h
??????? 管路：k=1.0? V=2m/s? S219=3.14×（0.219÷2）2=0.037m2
????????????????????????????????????????????????? S325=3.14×（0.325÷2）2=0.083m2
??????? 求得：Q219=266m3/h??? Q325=298m3/h?? Q管=Q219+Q325=564m3/h
??????? 另外：11071工作面有效排水泵為7臺（單臺額定排水能力80m3/h）。
??????????? 求得：Q泵=80×7=560m3/h?? Q管>Q泵?
??????? 所以工作面實際排水能力為：7×80=560m3/h
??????? 綜上所述，11071工作面最大排水能力不低于500m3/h
????????? 排水路線：工作面排水系統(tǒng)→11071機巷回風(fēng)措施巷→11回風(fēng)上山→東皮帶大巷→主石門→井底水倉→地面
????????? 工作面風(fēng)巷和中巷涌水量相對較小，回采過程中最大涌水量約5m3/h,利用風(fēng)（電）泵結(jié)合排水管路和水溝進行排水。
????????? 排水路線：風(fēng)（中）巷排水系統(tǒng)→11071（風(fēng)中）回風(fēng)措施巷→11回風(fēng)上山→東皮帶大巷→主石門→井底水倉→地面
??????? 7、防排水措施
??????? （1）、開采前，必須按照排水方案設(shè)計對工作面排水能力進行檢查驗收，達不到措施要求不準回采，工作面底板注漿改造超前距離不低于300m。
??????? （2）、按照“雙系統(tǒng)、同能力、熱備用、防失效”的基本原則配備排水系統(tǒng)，經(jīng)常檢修、檢查、維護防排水設(shè)備、設(shè)施，保證發(fā)生涌水后能夠及時排出。
????????? （3）、完善防排水設(shè)備,加強防治水隊伍建設(shè),防排水設(shè)備必須保證完好,并及時更新。
?????????? （4）、嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦防治水規(guī)定》及年度防治水計劃開展工作，以寒武系灰?guī)r水防治為重點，長期水文地質(zhì)條件勘探和短期工作面回采防治水技術(shù)相結(jié)合。
??????????? (5）、11071工作面采用瞬變電磁探測,以查明煤層底板承壓含水層的賦水情況及隔水層的厚度情況,為安全生產(chǎn)及防治水工作提供可靠依據(jù)。
??????????? (6）、根據(jù)物探探測結(jié)果,井下實施鉆探驗證及治理工作,首先對工作進行全覆蓋的底板加固設(shè)計，在施工過程中對物探低阻異常區(qū)和出水量較大區(qū)域進行打鉆驗證,采取注漿加固措施,使底板隔水層薄弱區(qū)或潛在的突水通道得到控制和加強,從而達到防治底板突水的目的。
??????? (7）、11采區(qū)-550水平布置的疏水孔繼續(xù)進行疏水降壓，最大限度的降低、穩(wěn)定待采區(qū)域水壓。
??????? （8）、繼續(xù)加強對主要寒武系灰?guī)r含水層水動態(tài)觀測和水害預(yù)測分析。
??????? （9）、工作面排水溝、沉淀池、臨時水倉要經(jīng)常清理防止淤積，對主排水管路進行定期的抽查，一旦淤塞進行沖刷洗管，保證排水系統(tǒng)暢通。
??????? （10）、做好防治水工程結(jié)束后打孔驗證和安全技術(shù)評價，總結(jié)防治水經(jīng)驗，為以后防治水提供依據(jù)。
??????? （11）、制定專門的工作面水害事故應(yīng)急救援預(yù)案，采面出水時必須停止工作撤出人員，采取有效措施進行處理。
??????? （12）、如果是采面上部、中部出水，為了防止沖刷工作面，立即組織從出水點向支架后側(cè)引水，并加固采面防止片幫冒頂。轉(zhuǎn)載機處排水人員發(fā)現(xiàn)有沖煤現(xiàn)象，在可控狀態(tài)下，及時清煤，保證水泵正常運轉(zhuǎn)。
??????? （13）、供電故障、管路發(fā)生堵塞、不能保證排水時，必須停止作業(yè)并報告礦調(diào)度室，排水系統(tǒng)正常時方可恢復(fù)生產(chǎn)。
??????? （14）、工作面或其他地點有異常情況，應(yīng)立即報告調(diào)度室并停止作業(yè)及采取有效措施。
??????? （15）避災(zāi)路線
??????? 水災(zāi)點上部或能通過出水點的人員撤退路線：11071風(fēng)（中）巷→11071風(fēng)（中）巷回風(fēng)措施巷→11采區(qū)回風(fēng)上山→東風(fēng)井→地面。
??????? 水災(zāi)點下部不能通過出水點人員撤退路線：11071機巷→11071機巷回風(fēng)措施巷→11采區(qū)回風(fēng)上山→東風(fēng)井→地面。
??????? 五、工作面初采期間涌水量觀測方案
??????? 11071工作面回采期間特別是頂板初次來壓期間，安排專人分三班連續(xù)對工作面進行水文觀測，發(fā)現(xiàn)異常或突水預(yù)兆立即停止回采，并及時向調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報。
??????? 初采期間，在機巷轉(zhuǎn)載機尾部和風(fēng)巷設(shè)置觀測點，由地測科指派專人進行觀測，每班觀測一次，并作詳細記錄。觀測范圍包括采空區(qū)、工作面風(fēng)、機巷以及工作面切眼。
??????? 觀測時應(yīng)注意工作面煤層的變化、煤層頂?shù)装鍫顩r、礦壓的大小、涌水量的變化等情況，發(fā)現(xiàn)異常立即向調(diào)度室匯報。
??????? 地測科負責收集整理觀測資料，并及時編寫階段性工作分析報告和觀測工作總結(jié)報告。
???????