第一章 矿井概况

一、概 述

红旗三矿位于巩义市大峪沟镇玉皇庙村，西距巩义市15公里，310过道从矿区南部经该矿过，简易水泥公路与310国道相连，交通便利。1996年建矿，1998年建成投产，原设计生产能力9万吨/年。此次技术改造设计生产能力为15万吨/年。开采二1煤层，俗称黄煤，井田面积1.1803平方公里，煤层厚0-5.72米，平均2.1米，煤层倾角7-14°，保有储量455万吨，可采储量234.8万吨，设计服务年限11年。矿井正常涌水量30 m3 /h，最大涌水量60 m3 /h，根据历年来观测涌水量不足1 m3 /h ，，水文地质条件简单。矿井绝对瓦斯涌出量0.7 m3 /min ,相对涌出量5.5m3 /t，为低瓦斯矿井，煤尘无爆炸危险性，煤层不易自燃，开采技术条件良好。

二、矿区水文地质

(一)气象水文

本区属黄河流域伊洛河水系。大峪沟矿位于矿区西北部，属季节性河流，旱季水量变小或断流。本区历年洪水位为+150~+175m。地表受大气降水控制，区内地面冲沟发育，及地表坡度大，雨季洪水汇集，形成暂时性地表径流，平时干枯，区内水文地质条件简单。

本区属大陆性半干旱气候。夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。

(二)地貌

本区属于低山丘陵地带，地势总体南北高中间低。区内地形起伏较大，海拔标高为+250~+320m，相对高差70m。地表大部分被黄土覆盖。

(三)、水文地质特征

河南红旗煤业股份有限公司三矿位于荥巩煤田西端，紧邻区域地下水补给区，地处补给、径流区内，但由于受自身沉积条件影响，所以水文地质条件比较简单。

(四)、矿床充水条件

根据地层岩性的组合关系、岩层的富水性、地下水的赋存及埋藏、岩性特征，将该矿内对矿井充水和矿山供水有重要意义的岩层划分为10个含水层和5个隔水层。现将井田主要含隔水层按由老到新的顺序叙述如下：

1碳酸盐岩类岩溶裂隙承压含水层组

1)、奥陶系(02)灰岩含水层

奥陶系灰岩含水层由泥质灰岩、泥灰岩、灰岩组成，广泛出露于煤系地层以南低山丘陵区，为煤系地层的基底，本次施工中，揭露最大厚度为77.70m，据矿区资料实测剖面厚141.86—204.95m，含岩溶裂隙承压水，局部含水丰富，是一1煤层底板直接充水含水层。由于距二1煤层间距较大，其间尚有多层泥岩、砂质泥岩和粉砂岩隔水层，故奥陶系灰盐水对二1煤层矿井涌水量影响不大，但在断裂构造部位通过断裂带导水或奥陶系灰岩与煤层二1对接，则会造成灰岩水突入采区造成突水淹井。

由于灰岩溶裂隙发育不均，富水性悬殊，所以对煤田的影响程度不尽相同。据大峪沟矿区资料表明：q=1.0183—53.69 1/s·m，渗透系数k=0.219m/d,水位标高H=184.36—288.45m，水质类型为HCO3—Ca·Mg型，矿化度0.20～0.30g/1,PH值7～735。

2太原组下段灰岩含水层

由L1～L4灰岩组成，据钻孔揭露，本段灰岩厚度2—15.90m，平均厚度9.90m，L1～L2灰岩普遍发育，一般厚度8m左右，L3、L4灰岩仅局部存在。L1—2灰岩上部成分较纯，成熟度高，下部泥质含量较高，局部裂隙发育，富水性较强，据大峪沟井田资料，单位涌水量q=0.0198 1/s·m参透系数K=0.0379m/d，水位标高H=+340.96m，水质类型为HCO3—Ca·Mg，PH值7.35，矿化度0.378g/1。

本段灰岩为一1煤层顶板直接充水含水层，因灰岩富水性不均一，特别在断裂破碎带或本溪组厚度较薄地段，可能会与奥陶系灰岩水联通，对一1煤层矿井造成突水淹井。

3太原组上段灰岩含水层

上段灰岩由L7～L9灰岩组成，据本区新老钻孔揭露，穿过上段灰岩层位者14孔，其中存在3层灰岩者1孔，存在2层灰岩者1孔，存在1层灰岩者10孔，灰岩全不存在者2孔，从上述数据可以说明，本井田上段灰岩层数和岩性变化交到，L8灰岩相对稳定，分析是沉积相变的因素所致。灰岩厚度0.20～9.90m，本区灰岩纯洁度较低，且裂隙发育不均匀，施工中未发现漏水钻孔，据相邻的大峪沟井田1909孔抽水结果，涌水量近于零，水位下降27.69m，经三天后尚未恢复稳定，充分说明本段灰岩含水层岩溶裂隙发育不均匀，局部连通性较差。

据相邻谷山井田8809孔资料，点位涌水量q=0.00043 1/s·m，水位标高h=200.21m,渗透系数K=0.012m/d，水质类型为HCO3—K·Na型，矿化度0.712g/1，PH值7.30。

太原组上段灰岩为二1煤层底板直接充水含水层，但由于其发育程度低，厚度薄，富水性差，局部富水性强，与二1煤层间并有隔水层存在，一般情况下对二1煤层矿井充水量影响较小，但局部地段上段灰岩厚度大(如202孔附近)岩溶裂隙发育，且距二1煤层较近，特别是在遇断层与下伏灰岩含水层连通情况下，可能对二1煤层矿井造成突水淹井，应引起注意。

4砂岩裂隙承压含水层组

主要由下石盒子组、山西组中、粗、细粒砂岩组成，其中主要有二叠系山西组二1煤层顶板60m范围内砂岩裂隙含水层、上下石盒子组砂岩裂隙含水层、石千峰组平顶山砂岩含水层和三叠系刘家沟组金斗山砂岩裂隙含水层组成。含水层之间均有泥岩、砂质泥岩隔水层，对矿井充水影响不大，主要是二1煤层顶板60m范围内砂岩裂隙含水层对二1煤矿井充水有一定影响，现叙述如下：

二1煤层顶板砂岩含水层大致按开采陷落导水裂隙带影响高度的1.5倍确定，其范围为二1煤层顶板以上60m，一般由3～6层细、中、粗粒砂岩组成，厚度从1.61～31.91m，一般23m左右，从二1煤顶板砂岩等值线图可见，厚度变化不大，在短距离内有尖灭和增厚特点，厚度规律不明显，据临区大峪沟资料，单位涌水量q=0.0000532～0.00797 1/s·m，K=0.000530～0.0352m/d，水位标高H=+287.57～+212.60m，水质类型为HCO3—K·Na型，PH值8.1，矿化度0.746g/1，富水性弱，但随开采顶，形成冒落带裂隙，是未来矿坑充水的直接水源。

5.第三、四系砂砾石孔隙水含水层组

第三、四系冲积层孔隙含水层主要由砂层、砾石和砂砾石层组成，含丰富的孔隙水，在本区外围的无河河谷和玉皇庙北地段，已成为农田灌溉和大峪沟矿的临时水源。据民井抽水资料，单位涌水量g=0.83—10.51 1/s·m，渗透系数K=21.88—88.92m/d，水位埋深6.73—11.75m，水位标高H=+167.25—+254.77m，水质为SO4·HCO3——Ca·Mg型，PH值7.25—7.50，矿化度0.675—0.912g/L。

(五)区域水文地质概况

按区域含水层岩性和地下水的水力特征，区域含水层可分为四盐溶裂隙含水岩组，裂隙含水岩组和孔隙含水岩组等3个含水岩组。

盐岩溶裂隙含水岩组：地表主要出露于二1煤层露头以南中低地区，呈东西条带状展布，岩性主要以寒武系、奥陶系及石炭系石灰岩、白云岩为主。

岩溶、裂隙较发育，富水性较好，地面可见1—7m高的溶沟，且有泉水出露。含岩溶裂隙承压水，但由于岩溶裂隙发育不均，并受地形地貌和区域水文地质条件控制，导致富水性差异较大，据区域资料，本含水岩组单位涌水量为0.01—6.971 1/s·m，特别是奥陶系和石炭系灰岩是矿井间接或直接的主要充水含水层。

裂隙含水岩组：本含水岩组在荥巩煤田有广泛出露，主要由二叠系和三叠系砂岩组成，含裂隙、孔隙承压水。二叠系上部和平顶山砂岩厚度大，裂隙较发育，富水性较强，但其间有较厚的多层泥岩和砂质泥岩，隔水层一般对矿井涌水量影响不大，二叠系下部石盒子组和山西组尚有多层砂岩裂隙含水层，含裂隙孔隙承压水，局部富水性较强，特点是二1煤层顶板60m范围内砂岩裂隙、孔隙水对矿井冲水有一定影响。

孔隙含水岩组：主要分布于煤田中东部的丘陵间及倾斜平原内近代河谷中，由中细砂和砂砾石组成，其沉积厚度10～30m。据区域民井抽水资料，单位涌水量为0.539～51.601/s·m富水性受含水层厚度及补给条件控制，是工农业用水的良好水源。北部与东部京广线一带平原区孔隙水，已粘土、砂质粘土和砂、砂砾石及黄土组成，含有丰富的孔隙潜水及承压水，由于多旋回的沉积，有多层砂及砂砾石构成，水位埋深10～70m，单井涌水量为60m3/h，水质良好，是工农业用水的良好基地

三、矿井防排水系统

主井底设主、副水仓，水仓设计容量533 m3 ，目前水仓泵房尚未建成，现安装有临时排水泵2台，型号为MD46-30×7一备一用。安装两趟φ90mm排水管路排水，在技改期间本矿建有探放水队伍，并配备6名探放水队员。配备KHYD-75大功率探水钻2台和YDZ(A)物探仪一台，采取物探与钻探相结合的探放水方法，开展探放水工作。

第二章 水害防治措施

根据水文地质调查报告资料，开采二1煤层时，矿井主要充水含水层为位于含煤地层之上，充水途径为受采掘破坏或影响而形成的冒裂带，煤系地层是矿井的直接充水水源。因此，矿井水文地质类型属于简单的充水矿床。根据本矿区无老窑采空区积水，做好地面水体的调查和防止其渗入井下的预防工作，我矿目前主要采取以下水害防治措施：

一、防治水组织机构

为预防水患事故的发生，进一步查明采掘工作面的水情，及时掌握井下涌水情况，能够更充分的对井下水灾水患提前做出明确判断，及时治理井下水灾水患，预防井下水灾事故发生。经矿领导研究决定建立专业防治水队伍。

二、防治水队伍设置：

在公司的指导下，由永安煤矿成立一支专业防治水队伍。

三、防治水人员配备

矿设立专职防治水小组，设组长一人，专职技术员一人，地质人员一人，井下作业人员20人。

组 长：张 孬

技术员：白宇飞 地质勘查员: 赵学文

水患检查员：张元奇 刘阳辉

矿成立探放水队如下：

为认真贯彻落实上级有关防治水工作的指示精神，进一步加强矿井防治水工作，有效防止矿井水害事故的发生，经矿领导研究，决定成立红旗三矿探放水队。

白宇飞任探放水队副总工程师，赵学文为队长;探放水队人员：张彦荣、张天才、李书锋、贾超军、丁炎理

职 责：

1、负责全矿的水害防治工作;

2、负责查明矿区内及周边小窑的水文地质构造，收集调查核对有水害威胁地点的详细资料，做好预测预报工作;

3、负责探放水工作的组织、设计和施工等工作;

4、负责矿井的防治水应急救援预案、矿井中长期防治水规划、年度防治水计划、探放水设计和各种安全技术措施的贯彻落实;

5、负责做好井下探放水工作记录，并及时向有关领导汇报

四、井下探放水安全技术措施

(一)、探放水原则

采掘工作必须按照探放水原则，坚持执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，巷道掘进时，必须探水。

(二)、探放水注意事项

1、安装钻机探水前，要遵守下列规定：

(1)加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

(2)清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。

(3)在打钻地点或附近安设专用电话。

(4)测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

2、探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。

3、预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。

4、钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。

5、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。

6、在钻探过程中，如发现孔内显著变软，沿钻杆向外流水等透空征兆时，应立即停钻，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和起拔，钻机后面严禁站人，以免有害气体和大量积水突然涌出或高压水将钻杆顶出伤人。待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕后再行放水。

7、探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

8、钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量;放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。放水过程中应经常检查孔内放出的瓦斯及其他有害气体的含量，以便采取措施。

9、排除下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。

10、严格鉴定放水效果。放水终了时将会出现下列一些现象：a、完全不淌水，向里进风或向外出风;b、水流始终不断，但没有压力;c、捅捣时有小水流，不捅捣时无水。这时可停止放水，继续进行掘进工作。

(三)、探放水设计

根据《开采设计方案》要求，采取以下设计。

1、探放水钻孔布置

探放水钻孔布置图。

(四)、探放水现场管理

1、探水基点标定：使用油漆对探水基点进行标注;

2、悬挂探放水钻孔施工设计图板和施工管理图板，便在施工图板当中明确探水孔深度、可掘进深度、本班已掘进累计深度和剩余允许掘进距离等项目。

五、防治水

1、 对汛期前地面检查发现的地裂、沉陷、渗漏等异常情况，防治水小组立即制定治理措施，负责限期完成治理工作，且治理后定期进行观测。

2、治水小组在汛期加强对周围塌陷区的观测，检查治理防洪情况，防止山洪通过裂隙进入井下。

3、汛前各队要编排防汛劳动组织，切实做好应急值班工作。

4、各采区在汛期应准备相当数量的沙包，严防矿井水小窑透水时涌入采区工作面。

第三章 雨季三防措施

一、 季三防工作目标

1、 防止洪水灌入井下;

2、 搞好煤矿地面建筑、设施的保护，防止山体滑坡和雷电对地面建筑、设施造成的破坏、防止雷电串入井下;

3、 加强井下矿井涌水量的观测，合理设置配备排水设备防止淹井;

4、 加强井上下的通讯联络，当地面雨量大和井下涌水量大时要及时通知井下工作人员及时升井，防止井下水灾事故的发生。

二、 煤矿雨季三防领导组织机构及职责分工

指 挥 长：张孬 64057016

副指挥长：秦国东 13837196772

林红岩 15981955198

刘阳辉 13203842689

现场指挥：张元奇 13503822033

救 护 队：64126679 矿区医院：64055120

三、雨季三防工作准备

1、 查地面的泻水通道，对不畅通的水沟进行一次彻底的清理，尤其是要把井口附近的泻水通道清理畅通。

2、 检查并设好避雷器和绝缘道板，防止地面建筑和设施遭到雷击，防止雷电进入井下。

3、 检查靠近山坡的地面建筑的山体及护坡，对有危险的必须进行处理。

4、 对矿井地面房屋防水工作进行一次彻底的检查和处理，特别是配电室要严防漏雨。

5、 对井下排水管路、水泵、电动机进行一次彻底的检查，按防排水的要求设置水泵及管路，保证矿井正常排水。

6、 对井上下通讯设施进行一次检查，保证通讯畅通。

7、 做好防洪抢险的物质储备。

防洪抢险物资储备表

物质名称编织袋铁锹尖镐水泥石渣

数量100条10把5把2吨10m³

四、安全措施

8、 发生强降雨时禁止工人入井，在井下有工人工作时要及时通知跟班矿长指挥撤离升井。

9、 雨季井下涌水量大时，井下要配备2名水泵司机，情况紧急时要撤人断电处理。

10、 安排好防汛值班，强降雨天要加强汛情巡查，有情况时要立即报告，雨季三防指挥部要根据具体情况采取措施进行抢险工作。

11、 井下防排水措施：

1) 当水患不严重时，及时安设排水设备，若排水设备不能及时供应可利用其它管路做排水管路.

2) 当水对矿井泵房有威胁时，应有矿长下达命令撤出井下人员及设备。

3) 当有瓦斯从涌水点涌出时，要采取相应排放和防治瓦斯、二氧化碳措施，如设置探头、加强通风等。

五、矿井通讯联络

1.当矿井发生事故或重大事故时，应立即通知下列人员到调度室待命，简单说明事由，矿调度室内部电话：5233;人员名单如下：

指 挥 长：张孬 64057016

副指挥长：秦国东 13837196772

林红岩 15981955198

刘阳辉 13203842689

现场指挥：张元奇 13503822033

救 护 队：64126679 矿区医院：64055120

2、井上、下通讯

调度室时刻有人值班，并始终保持井上下通讯线路畅通，井口、井底车场各主要峒室各工作地点必须安装防爆电话，加强与地面联系，确保指挥人员正常指挥，以便工人迅速搬离和减少灾害损失程度。

调度室已安装程控电话，形成矿内、外通讯网络，遇有特殊情况，能够及时准确的向上级通报矿井安全生产情况和抢险救。

第四章 矿井水灾应急预案

一、现场应急处理措施

1、水害发生后现场人员必须立即组织撤离，同时及时向矿调度室汇报，说明出水地点、类型，由调度室下达撤人升井命令，并负责通知可能影响范围内的各工种作业人员;

2、人员撤离必须由带班矿长、组长清点人数，带队升井后报调度室。需要撤人的范围，由抢险排水指挥部根据水害地点、类型最后决定，除重要岗位工及抢险排水指挥部决定留设的人员外，其他人员全部升井;

3、各重要岗位工作人员、井底泵房、井下变电所及其它抢险排水指挥部指定岗位工作人员必须坚守岗位，保证设备正常运转，没有调度室的命令不得擅自离岗;

4、安全员负责井下各需要撤人工作地点人员撤离情况的督促检查，保证人员全部安全撤离;

5、灯房、调度室、井口负责下井人员、升井人员的统计，并每半小时向调度室汇报一次。各工区值班人员将当班出勤及工作地点人员分布情况书面汇报调度室。