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龙潭煤矿地表水害治理

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摘 要:文章针对龙潭煤矿井水害防治工作存在的问题,为防止地表水在雨季期间倒灌入矿井,经过全面查清矿井周边及附近地面水流系统的汇水渗漏情况,进行了矿井充水条件分析,提出了地表水害“防、堵、疏、排、截”综合治理措施,合理确定治理方法与步骤,做到安全生产。

关键词:煤矿;地表水害;治理

中图分类号:TD745 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)02-0161-02

矿井水害事故是造成煤矿群死群伤的主要事故之一。水害事故的发生,大多数是由于思想麻痹、责任制不落实和防治技术措施缺陷等因素引起的。为提高煤矿水害防治工作实效,实现安全生产,必须做好煤矿地表水害防治技术。

龙潭井田地貌上大都属侵蚀剥蚀类型中低山区,井田分为中井田、东井田、西井田,范围内相距较近的水系主要为田地溪,该溪流经龙潭中井田和井田南部的龙潭村,至抚市镇汇入永定河。

根据实地调查,自20世纪70年代以来,小煤矿在东井田及田地溪两侧遍地开花,矿井之间都有互相连通并形成较大的采空区。自2009年“7.8”老寮坑煤矿透水事故以来,从东井田流经该透水点及原老寮坑煤矿后到达龙潭煤矿的水在雨季时最大渗水量约1 000 m3/h。另外,加上狗子斜坑沟渗水及冷水坑的渗水,龙潭煤矿延四采区在雨季时的最大涌水量约2 000 m3/h,严重影响龙潭煤矿的安全生产。通过对东井田的废弃小窑及田地溪两畔的灯盏挂壁硐、荒埔角硐、狗子斜、冷水坑及原老寮坑煤矿风井作深入调查和走访了解,目前掌握的主要涌水来源点有:37#煤层露头采空区;东井田采空区;冷水坑风井和狗子斜28#、29#、30#露头煤的采空塌陷区等。对此龙潭煤矿成立了地表水害治理专项领导小组,进行职责分工,制定实施方案进行彻底整治。

1 东井田采空区涌水的治理

东井田主要开采28#、29#、37#等煤层,从目前掌握的资料来看,东井田的最低开采标高为+290 m水平。三段地层28#、29#采空区的涌水经+366主石门流入一段地层的37#采空区,再从+290 m水平的透水点(原老寮坑煤矿透水点)流入老寮坑煤矿,最后流入龙潭煤矿延四采区。

1.1 采取的措施

在灯盏挂壁硐+366东石门砌8 m长的挡水墙,阻止东井田的涌水流入龙潭煤矿延四采区。

1.2 施工步骤

在下山落平点往东约10 m处开始涮邦掏槽,具体形状如图1所示。在涮好的两邦分别打5个楔钢轨的钻孔,深度为1.0 m,钢轨的布置如图1所示。在涮好邦的8 m长空间内按50 cm×50 cm的规格扎好钢筋。浇筑混凝土,要求水泥标号达到425#。另外,浇筑混凝土时在与岩邦最突出点的四周放置用纸包好的干海带作充填,遇水时干海带膨胀达到止水的目的。

1.3 费用测算

涮邦掏槽(四周挑顶、卧底):1/2×长8 m×宽2 m×高2 m×4=64 m3,64×200=12 800元,含人工装碴、提升、运输、排矸费用;材料(水泥、沙石)及浇筑费用:按砼200#的要求,配比按1∶2∶4,当前水泥价格550元/t,砂子价格85元/m3,石子价格75元/m3测算砼材料408元/m3(施工中包工不包料)计,408×(64+8×5)=42 432元,工资210×104=21840元;钢筋:1t约5000元;钢轨:

15 kg/m×10根×2.0 m×5.0元/kg=1 500元;干海带:10元/kg×100 kg=1 000元;电费(采用柴油机发电,单价为3元/度):预计为10 000元;材料人工运送费用(由于该地段车辆无到达井口,必须用人工挑和材料装御):

10 000元;两根8 m长的4寸泄水管及两个开关:水管2×8 m×150元/m=2 400元,开关2×1 000元/个=2 000元;风水管及电缆、水泵、周边协调等不可预见费按10%计算;管理工资按10%测算;总费用合计:108 972×(1+10%)×(1+10%)=132 000万元。

1.4 质量技术要求

水泥、沙、石严格按1∶2∶4的配比搅拌,砼的标号达200#;涮邦掏槽(四周挑顶、卧底)后必须冲洗岩邦,等验收合格后方可编钢筋和浇灌砼;混凝土搅拌必须用搅拌机作业;浇灌时必须使用震动泵震动混凝土,现场派人跟班。

1.5 安全措施

进入井下之前,必须按要求把风机安装好,把风筒逐节接到施工地点;做好提升时的安全工作,做到行人不行车,行车不行人;必须对非相关巷道钉上栅栏密闭,人员不得进入无通风的巷道;材料堆放:材料堆放有序,按要求分类堆放,确保有足够的安全间隙。为了充分利用施工场地,除及时进行料场整理、清理外,并做好材料分批进场计划,保证场地周转利用有序又不影响现场施工进度。

2 冷水坑排矸场的治理

龙潭煤矿风井及排矸井的井口位于田地冷水坑沟的沟谷边,从排矸井排出的矸子已堆积如山,把冷水坑沟堵塞。矸子山下部早期虽有修建排洪孔,但由于年久失修,现大部分已坍塌堵塞,导致雨季时洪水难以排放而形成积水区。另外,堆矸场附近正好是28#、29#煤层的露头位置,积水从28#、29#煤层的采空塌陷区往里渗透。经多方调查得知:洪水往下渗透后,会经丰田矿采空区流入老寮坑煤矿,最后到达龙潭煤矿的延四采区。

2.1 施工目的

为了有效地疏排被龙潭煤矿矸子山堵塞的沟谷水,防止冷水坑的沟谷水渗入28#、29#的采空区而最终流入龙潭煤矿延四采区。

2.2 施工步骤

由测量人员在现场定位涵洞进出口的具置;施工队按图纸施工,掘缓坡涵洞;对所掘涵洞按要求的规格进行砌墙,并对两端的洞口进行喷浆固化;对矸子山原沉淀池进行治理,把淤泥及浮矸清理掉后浇注砼地板。

2.3 施工费用预算

新掘排水涵洞(上山及砌碹):100 m×2 000元/m=200 000元;使用勾机清矸:100 m3×100元/m3=10 000元;涵洞两端的硐口喷浆固化预计费用为50 000万元;总费用:260 000万元。

2.4 安全措施

①按要求编制好《作业规程》,并严格按《作业规程》规定施工。

②由于该涵洞坡度为约10°,所以在作业过程中必须做好安全提升工作。

③挖掘施工,对道路要保证交通顺畅,同时及时排除地表水、雨水,使场地、道路不积水,保持施工场地和道路平整、清洁。工程使用的机械、车辆保养完好,每班运行后及时清除机械上的污垢、积灰,定期并进行较全面的清理,保持机械设备的外观清洁。

④工地设置宣传栏,栏内设置醒目的“五牌一图”(工程名称牌、工程概况牌、职工守则牌、文明安全守则牌、施工平面图)。

⑤材料堆放有序,材料堆放按场布图要求分类堆放。为了充分利用施工场地,除及时进行料场整理、清理外,并做好材料分批进场计划,保证场地周转利用有序又不影响现场施工进度。

⑥掘进施工中,遇到围岩松散或穿煤地段时,必须按《作业规程》规定加强支护。

2.5 质量要求

单位工程一次验收合格率100%;主体验收合格率100%;水泥、沙、石必须按1∶2∶4的配比搅拌;涵洞掘进工程必须一次成形,不得留有收尾工程;涵洞砌墙及厚度必须按《作业规程》规定的进行施工,墙面不留有蜂窝状,要平整光滑。

3 狗子斜坑沟的治理

狗子斜坑沟的28#、29#等露头煤被周边小窑基本采空,该地段处于龙潭煤矿延四采区的上部。调查发现,从狗子斜坑沟流下的沟谷水会大量渗入下部采区。尤其是原丰田煤矿井口上方约100 m处,丰田煤矿的矸子山正好把狗子斜沟谷堵塞。雨季时,洪水受阻大量往下部采空区及塌陷区渗入,最后也流入龙潭煤矿延四采区。

①施工目的。为有效截流狗子斜的沟谷水,防止狗子斜的沟谷水渗入28#、29#的采空区而最终流入龙潭煤矿延四采区。

②施工步骤。从柚树下煤矿风井往下的沿山公路开挖沟渠(规格为0.6 m宽×1.0 m深),约80 m的公路不够宽必须开挖土方,把从狗子斜上部流下的沟谷水直接引到田地溪。

③施工费用预算。沟渠开挖及开挖土方:800 m×150元/m=120 000元;总费用:12.0万元。

④安全措施。这项工作主要由机械(勾机)完成,所以要加强机械管理。开勾机的人必须是持证熟练且有多年驾驶经验的司机。挖掘施工,对道路要保证交通顺畅,同时及时排除地表水、雨水,使场地,道路不积水,保持施工场地和道路平整、清洁。工程使用的机械、车辆保养完好,每班运行后及时清除机械上的污垢、积灰,定期并进行较全面的清理,保持机械设备的外观清洁。

⑤质量要求。单位工程一次验收合格率100%;主体验收合格率100%;必须严格按0.6 m宽×1.0 m深的规格施工,不得超挖欠挖。

4 结 语

矿井水害防治工作,是一项综合性工作,要求认真贯彻落实《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》等有关规定。同时,要结合煤矿实际情况,采取综合防治水害技术,有效提高矿井水害防治效果,实现矿井安全生产。

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