1、 共 页 第 页 装 订 线 摘要 横山煤炭储量大，分布广，质量高，易开采，是举世瞩目的神府特大煤田的重 要组成部分。预测煤碳储量可达 500 亿 t，已探明储量达 106 亿 t，占陕北神府煤田 探明储量的 6.6。初步统计，全县 15 个乡镇、3000 平方公里的地下储有煤。煤层 为侏罗纪系,属长焰煤、不粘结煤和弱粘结煤,低灰、低硫、中高发热，是世界少有 的优质动力和化工用煤。煤炭是横山乃至陕西的支柱产业之一。然而，特殊的地质 地理环境，决定了我国煤矿水文地质条件与世界其它国家相比，是极其复杂的，我 国煤炭资源的开采受水灾害的威胁严重，尤其是随着开采深度、开采强度、开采速 度、开采规模的增
2、加和扩大，以及新煤田的大面积开发，水灾害威胁愈来愈严重。 它不仅严重破坏煤矿的正常建设和生产，造成巨大的经济损失，而且还威胁人员的 生命安全。据不完全统计，中国统配煤矿的 100 多个矿务局，600 余个生产矿井，受 到水害威胁的有 225 处，影响核定生产能力约 1.4 亿 t/a，占统配煤矿生产能力的 30%:生产矿井现有储量约 400 亿 t， 但由于受水害的威胁，其中 109 亿 t 不能或不敢 开采， 直接影响到许多矿务局的生产接续和服务年限。在可供建井的探明储量有 400 亿 t，其中受水害威胁的占 27%。19551990 年底，曾发生各类矿井突水灾害 821 次，造成淹井 22
3、7 次，直接经济损失达 37 亿元，少生产煤炭 1.2 亿 t，造成人身伤 亡 1380 人。由此可见煤矿突水问题是煤矿安全生产中急需解决的重大实际问题。井 筒涌水量是矿山建设和生产过程中单位时间内流入井筒的水量，是矿山设计部门确 定排水设备和制定防治水措施的主要依据。井筒涌水量准确的预测对于防止矿井突 水、淹井等矿山恶性事故、降低生产成本、保障矿山安全生产具有重要意义。因此， 在预测魏墙井田工程井筒主斜井涌水量的基础上设计魏墙井田工程井筒主斜井的水 灾预防工程以保证横山煤矿正常安全开采，对社会，经济有着重大意义。 根据设计区已往工作成果和抽水试验资料，采用集水廊道法和斜井法预测主斜 井涌水量
4、，并对两种方法计算结果进行对比，最终选取合理的主斜井涌水量预测数 据用于水灾预防排水方案的设计。 根据主斜井预计涌水量和井筒深度等资料，结合排水设备的技术性能，确定为 魏墙井田井筒主斜井水灾预防制定的排水方案。排水系统设计时考虑以下原则。 (1)在井筒主斜井施工过程中安置排水泵排除井下用水预防施工过程中发生水 灾 (2)随工作面的不断推进，井底排水设备要经常移动。 (3)由于掘进过程中需进行放炮工作，故炮前吊泵需撤离工作面，工作面要停止 一段时间排水，放炮后又需将吊泵尽快放下至工作面排除积水，故排水设备的能力 应大于工作面的正常涌水量。 (4)井筒主斜井施工结束后根据主斜井涌水量确定井下水仓容
5、量 (5)井筒主斜井施工结束后根据主斜井涌水量确定排水泵型号 (6)根据主斜井涌水量确定管径和管路趟数，避免施工期间频繁更换和增设管 共 页 第 页 装 订 线 路。 (7)为了保证管路拆接方便，管路连接应选择快速接头。 (8)管路在井巷和泵房中的位置不应妨碍运输及水泵和电机的检修工作。 (9)由于井筒中吊挂设备较多， 且提升工作繁忙， 排水设备的断面尺寸不宜太大。 (10)将矿井水在井下进行预处理后除去主要悬浮颗粒再排入井下水仓，以解决 井下水仓的淤堵问题。 (11)排入井下水仓的矿井水，一部分再在井下深度处理后直接回用于井下生产 及消防用水，其余的由井下排水泵排至地面矿井水处理站进一步处理
6、，达标后回用 于地面生产或排放。 设计方案为在主斜井施工过程中随着打井穿越含水层的改变，从潜水含水层的 基岩风化裂隙带安定组到承压水含水层的直罗组砂岩含水段和延安组第四段含水段 分别配备与各含水段井筒涌水量相应的排水泵，将主斜井打井过程中的井筒涌水及 时排出井外，以确保主斜井施工过程的安全，达到水灾预防的目的。当主斜井施工 完成后，为了保障主斜井成井功能，在主斜井下方设计开挖井下水仓，将矿井涌水 排入其中。井下水仓中的矿井水部分回用于井下生产和消防，其余的部分由排水泵 排出井外进行深度处理后，可作为当地的生产生活用水。通过此排水方案，既可预 防井下涌水引起的水灾，又将处理后的矿井水重新利用于生产生活，安全而环保， 具有可行性。 关键词：井田主斜井、涌水量、抽水试验、 水灾预防 ABST
