煤礦探放水方案

1、煤礦探放水方案（設(shè)計(jì)）編制日期： 2017年 1 月 19 日煤礦探放水方案（設(shè)計(jì)）一、設(shè)計(jì)背景鑒于二采區(qū)采掘工程布置于原 3 號(hào)煤層和 7號(hào)煤層之間，有一定 的水患，前期探放水工程放出了部分采空區(qū)積水， 但采空區(qū)積水仍然 存在，為了杜絕巷道掘進(jìn)過程中水害事故的發(fā)生， 確保我礦掘進(jìn)施工 安全，按照“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、物探先行、鉆探驗(yàn)證”的原則， 結(jié)合二采區(qū)實(shí)際水文地質(zhì)情況及前期探放水資料，制定本設(shè)計(jì)方案。二、采區(qū)地質(zhì)及水文地質(zhì)情況1 、巷道相應(yīng)的地面位置、標(biāo)高，區(qū)域內(nèi)的水體和建、構(gòu)筑物對(duì) 工程的影響：巷道相應(yīng)的地面標(biāo)高在 +1524m至+1600m之間，地表區(qū) 域內(nèi)沒有河流、湖泊、水庫等，水

2、系不發(fā)育，季節(jié)性小溝發(fā)育，屬季 節(jié)性溪溝，流量受大氣控制明顯。由于山高坡陡，雨水季節(jié)雨水難免 會(huì)沿裂隙滲入井下，造成井下涌水增加。地面無建、構(gòu)筑物，原瓦斯 泵房及其他構(gòu)筑物對(duì)工程無影響。2 、巷道與相鄰煤（巖）層、鄰近巷道的層間關(guān)系，附近已有的 采掘情況對(duì)工程的影響：所布置的三條下山處于7號(hào) 3號(hào)煤層之間，該工程附近無其他采掘活動(dòng)， 但下山上部距原老系統(tǒng)老巷、 采空區(qū)具 有一定的積水，積水情況如下：3號(hào)層北部已采到+1382.089m標(biāo)高（含 3號(hào)層井底水倉），南部已采到+1410m標(biāo)高；7號(hào)層已采到+1405.287m 標(biāo)高；由于該標(biāo)高以上已開采，開采后采空區(qū)內(nèi)有大量積水；根據(jù)原 老空區(qū)回采

3、的測量數(shù)據(jù)及地質(zhì)資料， 原老系統(tǒng)下山方向無斷層、 陷落 柱等大的地質(zhì)構(gòu)造，產(chǎn)狀穩(wěn)定。經(jīng)計(jì)算， 3 號(hào)層積水 5.06 萬立方米，回風(fēng)上山第六循環(huán)探放水 時(shí)開孔口標(biāo)高為（+1457m，孔底標(biāo)高為（+1467m放出1.2萬立方 米積水，現(xiàn)還有3.8萬立方米積水，在+1418m標(biāo)高放水量約為2.5 萬立方米，水壓達(dá)到0.55 MPa，放水時(shí)間預(yù)計(jì)30天放到預(yù)定標(biāo)高。 剩余的采空區(qū)積水待巷道掘至標(biāo)高+1382E時(shí)再進(jìn)行探放水；7號(hào)層積 水 9.09 萬立方米，通過皮帶上山每個(gè)循環(huán)探放水時(shí)都會(huì)將積水放出， 現(xiàn)還有 1.8 萬立方米積水， 正在 7 號(hào)層采空區(qū)最低標(biāo)高也是開孔口和 孔底標(biāo)高（+1402.6

4、64m）進(jìn)行放水，積水壓力0.2 MPa掘進(jìn)過程中 必須加強(qiáng)鉆探。3、煤（巖）層產(chǎn)狀、厚度、結(jié)構(gòu)、堅(jiān)固性系數(shù)（ f ），預(yù)計(jì)巷道 揭露的各煤層間距，頂、底板巖性及特性分析：煤層產(chǎn)狀為：走向 334 度、傾向 244 度、傾角 24 度。 7 號(hào)煤層 平均總厚度 6.39 米，結(jié)構(gòu)復(fù)雜一般分為三個(gè)自然層，夾矸有變厚及 變薄的交錯(cuò)現(xiàn)象；煤層堅(jiān)固性系數(shù)（ f）0.28； 7 號(hào)煤層頂板距 3 號(hào) 煤層法線距離 59米， 3 號(hào)層煤厚 1.05 米；本工程處于 3 號(hào)煤層和 7 號(hào)煤層之間，圍巖巖性以粉砂巖為主，局部為砂巖及石灰?guī)r，堅(jiān)固性 系數(shù)（ f ）5-8 。4、斷層情況 : 工程南部距軌道上山

5、30 米有一條 F20 號(hào)斷層， 20 號(hào)斷層為斜交正斷層，北東起于小壩地，南西在落水洞交于 21 號(hào)斷 層上，據(jù)槽探及24號(hào)孔資料，垂直斷距115m水平位移173m根據(jù) 原老系統(tǒng)采掘工程分析，該工程在積水范圍內(nèi)沒有大的斷層，但在F20號(hào)斷層附近沒有工程控制，受斷層影響，0.5 2.0小斷層可能發(fā) 育，掘進(jìn)時(shí)必須加強(qiáng)斷層帶的瓦斯管理。區(qū)內(nèi)無火成巖侵入的巖墻、 巖床，陷落柱等；三、巷道布置及施工情況：二采區(qū)施工情況， 目前副平硐、 回風(fēng)斜井及上部車場及回風(fēng)系統(tǒng) 已形成，二采區(qū)回風(fēng)上山、 軌道上山、 運(yùn)輸上山正在施工。 軌道上山、 皮帶上山、回風(fēng)上山相距 30 米，目前回風(fēng)上山已施工到變坡點(diǎn) （

6、+1503）以下 278 米處（標(biāo)高 +1401.407 米），皮帶上山已施工到 變坡點(diǎn)（ +1503）以下 263 米處（標(biāo)高 +1396.726 米），軌道上山已 施工到變坡點(diǎn)（ +1503）以下 289 米處（標(biāo)高 +1384.724 米）。三條下山的層位關(guān)系：皮帶上山、軌道上山距 7 號(hào)煤層頂板（采 空區(qū)） 13米，距 3號(hào)煤層底板（采空區(qū)） 43米；回風(fēng)上山距 7 號(hào)煤 層頂板（采空區(qū)） 25米，距 3 號(hào)煤層底板（采空區(qū)） 31米；詳見巷 道布置平、剖面圖。四、探放水設(shè)計(jì)（一）探水設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)煤礦防治水規(guī)定的要求，嚴(yán)格遵守“預(yù)測預(yù) 報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則

7、。2、探水線的確定：按照規(guī)定，巷道掘進(jìn)時(shí)我礦從開始掘進(jìn)，按照30 米的探水線進(jìn)行控制，即掘進(jìn)前施工 9 個(gè)探水孔，控制巷道前方、 上方、下方各 30米，確保巷道輪郭線內(nèi) 30 米沒有積水。3 、由于皮帶上山、軌道上山距 7 號(hào)煤層頂板（采空區(qū)） 13米，距3號(hào)煤層底板（采空區(qū)）43米；回風(fēng)上山距7號(hào)煤層頂板（采 空區(qū)）25米，距3號(hào)煤層底板（采空區(qū)）31米；在探水過程中，皮 帶上山由于超前于其它兩個(gè)巷道， 且距7號(hào)層積水區(qū)最近，因此采取 從皮帶上山集中放水方式排7號(hào)層積水，目前已將7號(hào)煤層的積水放 出。而距3號(hào)煤層最近的回風(fēng)上山安全距離符合規(guī)定， 施鉆時(shí)只有少 量的積水通過裂隙從鉆孔內(nèi)放出，需

8、要單獨(dú)打放水孔采取階段性放水 的方法排放采空區(qū)積水。（探水設(shè)計(jì)詳見設(shè)計(jì)圖）（二）放水設(shè)計(jì)：1 、由于7號(hào)層積水在皮帶上山探水時(shí)已經(jīng)自上而下逐漸放出， 無需專門進(jìn)行放水；2 、考慮到與3號(hào)層最近的回風(fēng)上山距離有 30米，在煤礦探 放水規(guī)定所規(guī)定的巖柱安全范圍內(nèi)；結(jié)合施工實(shí)際，采用階段性集 中放水方式進(jìn)行放米空區(qū)積水。3 、放水鉆孔參數(shù)（詳見設(shè)計(jì)圖）：鉆孔編號(hào)方位（）傾角（）孔深（m12201560222035504 、探水設(shè)備:（1）鉆具：采用ZDY750型鉆機(jī)；鉆桿每節(jié)鉆桿長度為 0.76米；鉆孔直徑為套管段90,其它段75毫米；攜帶鉆桿數(shù)量70節(jié)90 節(jié)；（2）水泵及排水管路：采用潛水泵二級(jí)

9、排水，工作水泵及備用水泵型號(hào)為：IBQS50-65-18.5;功率為18.5千瓦，揚(yáng)程65米、排水量50m3/小時(shí)，采用直徑為lOOmrnt勺無縫鋼管和80mm勺輸水帶進(jìn)行排水，即工 作面放水點(diǎn)放出的老空水流入水倉后， 用水泵抽到中間水倉， 中間水 倉內(nèi)勺水泵通過排水管路抽到回風(fēng)上山上車場水溝內(nèi)排出地面。5 、放水勺工序：（ 1）每次探水循環(huán)掘進(jìn)結(jié)束后， 在回風(fēng)下山齊頭退回往 2 米處 掘進(jìn)躲避硐（兼做臨時(shí)水倉），躲避硐規(guī)格為：寬 3m高2.5m長5m 再在躲避硐里段進(jìn)行臥底施工臨時(shí)水倉，（水倉規(guī)格寬 3m長3m深 2m見后圖所示）安裝水泵及備用水泵，接好管路進(jìn)行抽水。在水倉口上部根據(jù)鉆孔參數(shù)

10、施鉆 1 0米后拆除鉆桿，安裝套管，套管采用80mm無縫鋼管加法蘭盤，以便安設(shè)閘門。套管長度不得小 于10米,采用內(nèi)絲扣連接，用馬麗散在孔口 1.5m處堵孔并預(yù)埋注漿 膠管后用水泥漿堵孔。如條件限制不能封孔 10 米時(shí)，在套管端頭所 焊接勺固定鉤上設(shè)置連環(huán)，將封孔管路固定在錨桿上，并上好螺絲， 確保封孔管路牢固可靠3）完成套管安裝后繼續(xù)安裝鉆桿施工放水孔， 直至施工到采空區(qū)后停止鉆進(jìn)，進(jìn)行放水。（4）躲過最高水頭后拆除最后鉆桿一根鉆桿或?qū)@桿全部推 入套管內(nèi)， 再在套管上安裝閘門控制水量有序進(jìn)行放水， 并在閘門外 安裝管路將水引入水倉內(nèi)通過水泵進(jìn)行抽水。（ 5）水放完后施工檢驗(yàn)孔進(jìn)行放水檢驗(yàn)，

11、 確認(rèn)水是否徹底放空。3、本次探放水將整個(gè)二采區(qū)3號(hào)層（1418m標(biāo)高以上積水放出。五、安全要求及措施（一）組織保障1 、成立探放水領(lǐng)導(dǎo)小組組長：xxx副組長：xxxxx成員：xxxxxxxxx領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室，辦公室設(shè)在地測科，主任由惺惺惜惺惺 兼任，全面具體落實(shí)探放水方案。領(lǐng)導(dǎo)小組職責(zé)：組織制定并實(shí)施二采區(qū)探放水設(shè)計(jì)及專項(xiàng)安全技 術(shù)措施，確保探放水裝備、物資投入，統(tǒng)籌調(diào)度探放水工作，做到早 安排、早布置， 確保礦井安全完成探放水工作；集中精力抓好礦井探 放水工作，提高我礦防治抗災(zāi)能力，采取有效措施遏制事故的發(fā)生。2 、部門職責(zé) :地測科：探放水工作實(shí)施部門， 根據(jù)副組長安排制定探放水措

12、施，掌握開拓進(jìn)度，及時(shí)填寫圖紙，為探放水提供準(zhǔn)確的技術(shù)資料， 正確指導(dǎo)施工。安環(huán)科：按照探放水技術(shù)方案，進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督、監(jiān)視工作實(shí)施 情況。機(jī)電科：負(fù)責(zé)機(jī)電設(shè)備的配置與檢修及排水管路、水泵安裝， 保證探放水設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)與電力供給。通風(fēng)科：負(fù)責(zé)探水工作面的通風(fēng)管理， 并隨時(shí)監(jiān)視各種有害氣 體的變化情況；并及時(shí)處理。調(diào)度室：負(fù)責(zé)調(diào)度通知、各種信息上傳下達(dá)。信息科：負(fù)責(zé)保證礦井通訊及視頻系統(tǒng)的通暢。防突隊(duì)：負(fù)責(zé)井下探放水工作實(shí)施落實(shí)情況。（ 二 ） 安全技術(shù)措施A、探放水施工要求：1 、探放水前的準(zhǔn)備工作：（1）放水地點(diǎn)必須具備以下條件：保證該掘進(jìn)工作面全部上網(wǎng)支護(hù) 完好，保證后退路暢通，并保證放水及

13、現(xiàn)場人員熟悉避災(zāi)路線。（2）排水系統(tǒng)：放水前必須接通排水管路；根據(jù)實(shí)際情況，排水泵 選用排污能力強(qiáng)，排水量每小時(shí)達(dá) 50m3 以上及安裝方便的污水泵兩 臺(tái)排水泵，一臺(tái)主排水用，一臺(tái)備用，兩臺(tái)水泵主要參數(shù)均為：配套 安裝兩趟無縫鋼管排水管道。 水泵開關(guān)安設(shè)地點(diǎn)必須高于放水眼 6 米 位置，并對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行測試成功（ 3）排水路線：將排水管路接通到上部車場水溝口，積水通過 管道排到水溝里再順?biāo)疁狭鞒鼍诘降孛妗＃?）、工作面放水時(shí)必須停止該區(qū)域內(nèi)其它任何工作，撤出除 放水人員以外的其他人員，設(shè)警戒線。（5）、放水人員：本次負(fù)責(zé)放水的人員是礦防突隊(duì)人員進(jìn)行，放水 前首先由地測科給出探眼的開口位置、方

14、向，探放水時(shí)當(dāng)班瓦斯員、 安全員在現(xiàn)場監(jiān)督。（6）、將本措施落實(shí)、貫徹隊(duì)組里，施工人員和監(jiān)管人員培訓(xùn)后方 可執(zhí)行。2、技術(shù)要求 :（1）安裝封口管，封口管安裝角度與探水鉆角度一致，選用的 鋼管，跟據(jù)實(shí)際情況來選用鋼管，封口管長度按實(shí)際情況進(jìn)行封管， 用水泥注漿把封口管固定到巖幫中在用鐵線鎖到邊邦上山進(jìn)行加固， 角度與探水鉆眼角度一致，并在封口管流水口處安設(shè)閥門。（2）探水鉆在施鉆孔時(shí)必須有防突隊(duì)干、瓦斯員在現(xiàn)場協(xié)助工 作，瓦斯員檢查瓦斯、二氧化碳情況，如瓦斯或二氧化炭超過 0.5% 時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員并報(bào)礦調(diào)度室。（3）確定主要放水孔位置時(shí)，由測量人員進(jìn)行標(biāo)定，負(fù)責(zé)放水

15、工作人員親臨現(xiàn)場，共同確定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數(shù)量4）加強(qiáng)鉆孔附近 10 米的巷道支護(hù)。放水眼周圍 10 米的巷道支護(hù)固定，加強(qiáng)錨網(wǎng)加固。（5）鉆進(jìn)時(shí)操作人員不準(zhǔn)離開鉆機(jī)， 并做到“三看”、“二聽”、 “一及時(shí)”；即看給進(jìn)壓力和進(jìn)尺速度，看泵壓表及回水情況，看鉆 進(jìn)距離；聽機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)聲，聽孔內(nèi)振動(dòng)聲；發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)先停止鉆進(jìn) 并立即匯報(bào)調(diào)度室。（三）探放水安全注意事項(xiàng)：（1）施工前，必須對(duì)排水系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)，保證設(shè) 備運(yùn)行正常，排水量滿足排水需要要求。打鉆前，迎頭要鋪設(shè)好臨時(shí) 排水管路和水泵，以免造成迎頭積水不能進(jìn)行鉆探作業(yè)。（2）施工前，必須對(duì)施工作業(yè)地點(diǎn)進(jìn)行安全檢查，加強(qiáng)巷

16、道支 護(hù)強(qiáng)度，排查、處理不安全隱患，確認(rèn)安全后才能施鉆。打鉆人員進(jìn) 入作業(yè)現(xiàn)場，必須先敲幫問頂，仔細(xì)檢查作業(yè)范圍內(nèi)的幫頂安全狀況， 發(fā)現(xiàn)不安全因素，必須先進(jìn)行處理。固定鉆機(jī)時(shí)，必須將鉆機(jī)固定在 安全可靠的地方， 同時(shí)將鉆機(jī)固定牢固平穩(wěn)， 確保打鉆安全及參數(shù)的 準(zhǔn)確性。（3）必須備足防水、防瓦斯突出等應(yīng)急材料，遇到特殊情況能 夠及時(shí)處理。4）開機(jī)前，必須先送水，無水或水壓、水量不夠，不準(zhǔn)開機(jī)5）探水施工作業(yè)，必須有專人使用專項(xiàng)記錄簿記錄鉆孔實(shí)際方位、每班鉆進(jìn)距離、深度、鉆桿數(shù)量、水量、頂卡鉆情況及操作人員名單等，并填寫鉆孔施工、驗(yàn)收小票，并及時(shí)報(bào)調(diào)度、地測備案。（6）每班必須向礦調(diào)度室匯報(bào)探放水

17、施工進(jìn)展情況。（7）作業(yè)點(diǎn)必須安設(shè)瓦斯傳感器和瓦斯電閉鎖，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)遠(yuǎn)程 斷電，要經(jīng)常檢查作業(yè)現(xiàn)場瓦斯等有害氣體， 瓦斯?jié)舛瘸^ 0.8 時(shí)， 停止作業(yè)，并采取措施，降低瓦斯?jié)舛?，?dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到 0.8 ；要 停電撤人，并向調(diào)度室匯報(bào)有關(guān)情況。（8）通風(fēng)系統(tǒng)完整，風(fēng)筒，探頭吊掛到位，并有備用風(fēng)筒防止 孔內(nèi)大量瓦斯涌出時(shí)， 連接臨時(shí)風(fēng)筒吹散瓦斯積聚。 采空區(qū)水放完后 應(yīng)及時(shí)關(guān)住封口管閥門，防止有害氣體溢出。（9）電器設(shè)備的安裝、電纜的懸掛必須符合規(guī)定要求，不得有 失爆現(xiàn)象。（10）打鉆時(shí)，必須隨時(shí)觀察鉆孔異常情況，如發(fā)現(xiàn)鉆孔中水 量、壓力突然增大、 頂卡鉆等情況， 應(yīng)立即停鉆檢查并匯報(bào)礦調(diào)度室。

18、如鉆孔中水的壓力很大，應(yīng)立即將鉆桿固定，不得移動(dòng)或拔鉆，鉆機(jī) 后面不得站人，防止高壓水將鉆桿頂出傷人或造成透水事故。（11）探放水作業(yè)嚴(yán)格按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。 加強(qiáng)鉆孔附近的巷道支護(hù)，并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立 柱和攔板； 清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí)，配 備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備； 在打鉆地點(diǎn)或其附近安設(shè)專用電話； 由測量人員依據(jù)設(shè)計(jì)，確定進(jìn)行標(biāo)定探水孔位置時(shí)，負(fù)責(zé)探 放水工作的人員親臨現(xiàn)場，共同確定鉆孔的方位、傾角、深 度和鉆 孔數(shù)量。 在預(yù)計(jì)水壓大于o.i MPa勺地點(diǎn)探水時(shí)，預(yù)先固結(jié)套管。套管口 安裝閘閥，套管深度在探放水設(shè)計(jì)中規(guī)定。預(yù)先開掘安全躲避硐，制

19、定包括撤人勺避災(zāi)路線等安全措施，并使每個(gè)作業(yè)人員了解和掌握。 鉆孔內(nèi)水壓大于1.5 MPa時(shí)，采用反壓和有防噴裝置的方法 鉆進(jìn)，并制定防止孔口管和煤（巖）壁突然鼓出勺措施。 鉆機(jī)安裝必須平穩(wěn)牢固。安裝好鉆機(jī)接電時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行停 送電制度。 按預(yù)計(jì)流量修建排水溝， 清理巷道并掛好風(fēng)筒、 電纜、管道等。 探放水鉆孔應(yīng)安設(shè)孔口安全裝置?？卓诎踩b置由孔口管、 泄水測壓三通、孔口水門和鉆桿逆止閥 （必須安裝 ）等組成。 孔口管的安裝與固定：選擇煤（巖）層堅(jiān)硬完整地段開孔，孔徑為94mm套管管徑為80mm鉆至預(yù)定深度后，將孔內(nèi)沖洗干凈。注漿使孔口管 （管周圍應(yīng)焊扶正肋骨片 ）與孔壁間充滿水泥漿。 待孔口

20、 管周圍水泥漿凝固后掃孔，掃孔深度應(yīng)超過孔口管長度0 5m。（12）鉆入老空區(qū)時(shí)，有以下特征： 孔底的壓力突然下降。 孔內(nèi)返回的水量增加或減少。 停止供水后，孔內(nèi)繼續(xù)流水。 流出的水有臭味。（13）鉆入老空區(qū)時(shí)， 不許繼續(xù)鉆進(jìn)或撤出鉆桿， 在加強(qiáng)通風(fēng)、 觀察水流的同時(shí)，立即匯報(bào)礦調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，撤出全體人員，并 通知受水害威脅的其他工作面人員撤離到安全地點(diǎn)， 待安全檢查， 確 認(rèn)安全后，方可進(jìn)行作業(yè)。（ 14）鉆孔探到水后，要觀測水壓、水質(zhì)、水量和估計(jì)積水量或 補(bǔ)給量?？刂品潘琢髁炕蛘{(diào)整排水能力， 并清理臨時(shí)水倉、 水溝等。（15）嚴(yán)格按照煤礦防治水規(guī)定第 100條和第 101 條規(guī)定 執(zhí)行。（ 第 100 條：探放老空水前，應(yīng)當(dāng)首先分析查明老空水體的 空間位置、積水量和水壓。 探放水孔應(yīng)當(dāng)鉆入老空水體，并監(jiān)視放水 全過程，核對(duì)放水量，