贵州正华矿业有限公司水城县化乐乡朝阳煤矿矿井防治水专项设计二Ｏ一三年七月目录1．概述 (1)1.1目的和任务 (1)1.3水文与气象 (3)1.4地形地貌 (4)1.5以往的水文地质工作 (4)1.6矿井现状 (4)1.7编制依据及技术标准 (6)2 矿井地质条件 (6)2.1矿井构造 (6)2.1.1构造 (6)2.1.2矿井构造与地震 (7)2.2地层 (8)2.3煤层及煤质 (11)2.3.1含煤性 (11)2.3.2煤层 (12)2.3.2煤质 (13)3 矿区水文地质条件 (15)3.1矿区含（隔）水层 (15)3.2矿井充水性因素分析 (19)4 矿井水害防治方案 (26)4.1水害防治方案的确定 (26)4.2水害防治工程的设置 (27)5 防水安全煤（岩）柱留设 (27)5.1防水安全煤（岩）柱的种类 (27)5.2防水煤（岩）柱留设 (28)5.2.1．防水煤（岩）柱的留设原则 (28)5.2.2．防水煤（岩）柱的留设 (29)6 矿井防治水措施措施 (33)6.1矿井开拓、开采所采取的安全保证措施 (33)6.1.1矿井开拓工程位置及层位选择 (33)6.1.2采掘工程所采取的防治水措施 (34)6.2水害防治的组织措施 (37)6.3疏水降压措施 (37)6.4井下探放水措施 (39)6.4.1区域、局部探放水措施 (39)6.4.2探放水设备选择 (47)6.4.4注浆堵水措施 (49)6.5地表防治水措施 (49)6.5.1地表水防治设计依据 (49)6.5.3地表水防治工程 (51)6.6井下防治水安全设施 (52)6.6.1井下排水 (52)7.6.2防水设施 (55)6.7老窑水防治措施 (55)6.8 封闭不良钻孔防治水措施 (56)6.9 预防井下突水 (56)6.10 其它 (57)7结论 (58)附图：1、矿井综合水文地质图2、矿井充水性图3、矿井水文地质剖面图4、矿井综合水文地质柱状图1．概述1.1目的和任务为加强煤矿防治水工作和煤矿水害的治理，防止和减少水害事故，保障煤矿职工生命安全，本着“安全第一、预防为主”的安全生产方针，根据《矿山安全法》、《煤矿安全规程》、《安全生产法》、《煤矿防治水规定》等相关要求，编制了《水城县化乐乡朝阳煤矿矿井防治水专项设计》。
通过对矿井水害基本情况进行调查，建立矿井水害档案，分析矿井水文地质类型及矿井充水特征，对矿井水害和危险程度进行分类，确定防水安全煤（岩）柱，编制针对性防治水专项设计，从而有效遏制煤矿水害事故的发生，促进煤矿安全生产。
1.2位置及交通朝阳煤矿位于六盘水市水城县城东南方向，属化乐乡管辖。
由水城至化乐乡政府有乡村公路可直通矿区，距102国道约6km，距六盘水汽车站约39km，交通较方便。
见交通位置图1-1。
朝阳煤矿图1-1 交通位置图根据贵州省国土资源厅批准的水城县化乐乡朝阳煤矿采矿许可证，其地理坐标为：东经105º12′37″～105º13′12″，北纬26º27′44″～26º28′39″。
根据2010年11月30日由贵州省国土资源厅颁发的水城县化乐乡朝阳煤矿采矿许可证（证号为：C5200002010111120091535），朝阳煤矿矿权范围由4个拐点圈定，矿区面积2.1366km2。
井田走向长1.831km2,倾向宽1.167km2。
开采深度由+1400m至+1000m。
朝阳煤矿矿区范围坐标表（西安80坐标）1.3水文与气象朝阳煤矿矿区内有赵家河穿过，从南西流向北东，属长江流域乌江水系。
赵家河发源于茅口灰岩地层内，迳流在含煤地层中，主要靠地表水和老窑水补给，其流量受大气降水影响较大。
S1点于2010年11月20日测得流量约300L/s，经处理后可作为生活用水。
其余地表水系呈树枝状分布于河流的两侧，且多为季节性溪沟，流量随季节的变化而变化，暴雨时流量骤然增大，雨停时则迅速减小。
区域内多年平均降水量950.9mm ，降水多集中在5～9月。
矿区属亚热带季风湿润气候区，冬无严寒，夏无酷暑，气候宜人。
根据水城县气象局有关资料：冬季有冰冻和降雪天气，秋季有霜冻天气，每年5～9月为降雨季节，其中6～8月时有暴雨和大暴雨出现。
最高气温31.9℃，最低气温-12.6℃，年平均气温12.7℃；年平均降水量1223.6mm；年日照时数1090～1260小时；年无霜期254天。
根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2010）》及《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）附录A—我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组规定，本区地震基本烈度为Ⅵ度，基本地震加速度值为0.05g。
1.4地形地貌矿区地形起伏较大，属构造侵蚀、剥蚀、溶蚀低中山地貌。
矿区地势总体东高西低，最高点位于矿区中部的山顶上，标高约1681.7m，最低点（即矿区侵蚀基准面）位于矿区东部的河谷处，标高约1350m，相对高差约331.7m。
1.5以往的水文地质工作1、2003年5月贵州煤田地质局地测大队对该区进行1：1万地质及水文地质填图工作。
2、2009年12月贵州省煤矿设计研究院提交的《水城县化乐乡朝阳煤矿生产地质报告》。
3、2011年10月黑龙江省904水文地质工程地质勘察院提交的《水城县化乐乡朝阳煤矿水文地质调查报告》。
4、2013年10月贵州煤田地球物理勘探有限责任公司提交的《水城县化乐乡朝阳煤矿水文地质补充勘查（物探）报告》。
1.6矿井现状1、矿井采矿权和生产许可证取得的情况《采矿许可证》证号为：C52000020101111200915352、矿井开拓、开采方式，生产规模，生产状况，瓦斯等级根据《水城县大田煤矿开采方案设计(变更)》提供的资料。
矿井设计生产能力30万t/a，服务年限17.3a。
设计采用斜井开拓方案，布置有主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒进行开拓。
矿井采用分组联合布置开采。
井筒特征表(北京坐标系统)主斜井、副斜井和回风斜井三条井筒，在一采区井筒兼作做上山，布置石门揭各煤层布置采区巷道回采。
在井底段附近施工井底泵房、水仓、管子道等工程，形成主要的排水系统。
3、矿井现有防治水情况。
矿井现排水系统建在+1240m水平，矿井建成后，矿井水自流汇集于+1240m水平井底水仓后，采用水泵机械抽排至地面。
在施工中采取“边探边掘”的方式掘进，防止误穿积水区，出现水灾事故。
同时坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则。
根据矿井水害的实际情况，制定相应的“探、防、堵、疏、排、截”等综合防治措施，有效防治了水的危害。
4、相邻矿井关系矿区内采煤历史较为悠久，近年来随着煤炭开采秩序的好转，经关、停、整顿，现区内所有无证小煤矿均被取缔。
据调查，大部份老窑生产手段和方式落后、简单，小窑多为季节性民采有限开采，采掘斜深均不超过50～100m，一般遇地下水即弃坑。
水城县化乐乡朝阳煤矿为原水城县化乐乡朝阳煤矿、原化乐乡兴化煤矿整合后新设置的采矿权，生产规模30万吨/年。
1.7编制依据及技术标准1、《安全生产法》2、《矿山安全法》3、《煤矿安全规程》（2011年版）4、《煤矿防治水规定》5、地质勘探及实测6、水文地质图2 矿井地质条件2.1矿井构造2.1.1构造一、区域构造1.区域大地构造单元属扬子准地台（Ⅰ级）上扬子台褶带（Ⅱ级）黔中早古拱断褶束（Ⅲ级），是上扬子台褶带上具菱形边界轮廓的长期发展的相对隆起。
2.区域位于娄山关大断裂，贵阳、黄平深断裂的威宁紫云深断裂之间，构造属黔西北弧西北翼内部部位，区内褶皱断裂无不受其支配，区域构造主要为北西向，其次东西向和北东向，有时三个互相交接、互相穿插干扰，构成长条形构造形态。
二、矿区构造朝阳煤矿位于比德向斜南西翼。
矿区北部地层倾向南东，倾角8～51°，一般为15°。
矿区东南部地层受断层影响倾向北东，倾角28～51°，一般为35°。
煤层产状与地层产状基本一致，地层沿倾向有一定的波状起伏。
在矿区内东南部地表发现断层F10、F11、F11-1。
F10断层：位于陈家寨，走向NE～SW，长约1km，倾向SE，正断层，断距40m左右，倾角65～70°，在鱼跳笼交于F11断层。
F11断层：位于上陈家寨→新寨，横穿矿区东南部右下角，走向NE～SW，区内长约500m，倾向NW，正断层，断距80m左右，倾角80°。
F11-1断层：为F11派生断层，位于箐脚→鹦鸽咀，走向NE～SW，长约1.5km，倾向SE，正断层，断距35m左右，倾角60～80°。
2.1.2矿井构造与地震1、矿井构造控制朝阳煤矿位于比德向斜南西翼。
矿区北部地层倾向南东，倾角8～51°，一般为15°。
矿区东南部地层受断层影响倾向北东，倾角28～51°，一般为35°。
煤层产状与地层产状基本一致，地层沿倾向有一定的波状起伏。
在矿区内东南部地表发现断层F10、F11、F11-1。
F10断层：位于陈家寨，走向NE～SW，长约1km，倾向SE，正断层，断距40m左右，倾角65～70°，在鱼跳笼交于F11断层。
F11断层：位于上陈家寨→新寨，横穿矿区东南部右下角，走向NE～SW，区内长约500m，倾向NW，正断层，断距80m左右，倾角80°。
F11-1断层：为F11派生断层，位于箐脚→鹦鸽咀，走向NE～SW，长约1.5km，倾向SE，正断层，断距35m左右，倾角60～80°。
2、构造影响这些断层对煤层有一定的破坏。
井下发育有小断层，但对矿井开采影响不大。
矿区构造复杂程度属简单类型。
3、地震根据《中国地震参数区划图（GB18306-2001）》及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A—我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组规定，水城县地震基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。
2.2地层一、区域地层区域内出露的地层有二叠系中统茅口组（P2m）、上统峨眉山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3L）,三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）,第四系（Q）。
各时代地层、岩性特征见下表：朝阳煤矿区域地层简表二、矿井地层二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3L）、长兴组（P3c）、三叠系下统飞仙关组（T1f）及第四系（Q）。
现分述如下：1．二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）岩性主要为灰绿色玄武岩，似层状、气孔状、杏仁状，其顶部5m左右为浅灰～灰色凝灰质泥岩或凝灰岩。
出露不全，厚度不详。
与上覆地层呈假整合接触。
2．二叠系上统龙潭组（P3L）龙潭组为本区主要含煤地层，主要由浅灰色、灰色及深灰色，薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成。