采煤隊探放水施工組織設(shè)計

1、探放水施工組織設(shè)計根據(jù)礦采掘部署安排，結(jié)合北京煤科院物探成果，采掘地區(qū)已進(jìn)入探水警戒線。故編制此探放水施工組織設(shè)計。一、生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的礦井水文地質(zhì)情況1、現(xiàn)階段采掘部署：礦兩個采煤隊的采掘生產(chǎn)區(qū)域?qū)⒎植荚诙P區(qū)，各隊的分布情況是: 采一隊在二盤區(qū)北翼開采214、213工作面；采二隊在二盤區(qū)北翼開采212、211工作面；采一隊在二盤區(qū)北翼掘進(jìn)216順槽，南翼215順槽、209順槽為接替面；采二隊在二盤區(qū)南翼掘進(jìn)219順槽，217順槽為接替面。 2、區(qū)內(nèi)煤層賦存及頂?shù)装迩闆r：3號煤層：呈層狀賦存于延安組第三段頂部，層位穩(wěn)定厚度大，除南部自燃外全區(qū)可采，煤層厚06.90m，平均可采厚度4.496.13

2、m，由西南向東北逐漸增厚，變化規(guī)律較明顯。結(jié)構(gòu)簡單，一般不含夾矸，局部含有1層厚0.02m的泥巖夾矸。底板標(biāo)高+1037+1064m，由西北向東南遞增。煤層埋深90140m，由西北向東南逐漸增大。該煤層頂板以砂巖為主，次為粉砂巖；底板以泥巖為主，次為粉砂巖。 3、整合區(qū)水文地質(zhì)特征及目前物探現(xiàn)狀。本區(qū)域地表全部被第四系松散層覆蓋，地形平坦，地表水體不發(fā)育，地下水類型有第四系松散巖類基巖風(fēng)化帶孔隙裂隙潛水，侏羅系中統(tǒng)風(fēng)化帶孔隙裂隙潛水，侏羅系中統(tǒng)碎屑巖類孔隙裂隙承壓水。侏羅系中統(tǒng)的厚層泥巖為隔水層。除第四系較富水外，其余各含水層滲透性差，富水性弱到極弱。a、各含水層特征分述a、第四系松散巖類孔隙

3、孔洞潛水以薩拉烏素組孔隙潛水及離石組黃土孔隙孔洞潛水為主，含水層巖性主要為中、細(xì)沙及亞沙土、黃土為主。薩拉烏蘇組孔隙潛水含水層為中等富水富水，離石組黃土孔隙孔洞含水層為弱富水。b、侏羅系中統(tǒng)風(fēng)化帶孔隙裂隙潛水含水層以風(fēng)化巖性為主，沿基巖頂界面分布，主要由直羅組下部的長石砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖不等厚互層組成，一般厚3.7-11.0m。由于區(qū)內(nèi)降水少，上覆離石組黃土的富水性較弱，因此該含水層的含水性較差。c、侏羅系中統(tǒng)碎屑巖類孔隙裂隙承壓水主要分布于3號煤層之上。由于3煤層厚度大，分布范圍廣且連續(xù)，是良好的隔水層，其下含水層的補給量有限，故含水層的含水性極弱。承壓含水層主要由3號煤層頂板之上至風(fēng)

4、化裂隙帶之間的巨厚層砂巖夾粉砂巖、泥巖及煤層組成，厚約26-51m，分布較穩(wěn)定，巖石整體粒度較粗，砂巖總厚度約14-18m，孔隙及裂隙較發(fā)育，含水較差。b、隔水層特征整合區(qū)內(nèi)的隔水層主要為第三系靜樂組紅土，中侏羅統(tǒng)延安組基巖中還有一些厚度較大，分布穩(wěn)定的連續(xù)性較好的泥質(zhì)巖層段，也是較好的隔水層。c、地下水的補給、徑流和排泄區(qū)內(nèi)第四系松散巖類基巖風(fēng)化帶孔隙裂隙潛水的補給來源主要為大氣降水，次為沙漠凝結(jié)水補給。碎屑巖類風(fēng)化帶孔隙裂隙潛水的補給主要來自上覆松散巖類潛水補給。其徑流主要受地形控制，由高至低。以側(cè)向補給河水為主要排泄方式，與松散層潛水基本一致。承壓潛水的補給來源主要為上游地段潛水的下滲補

5、給及通過風(fēng)化裂隙帶間接接受大氣降水補給。徑流方向沿巖石層面由東向西運移。局部受構(gòu)造控制，由隆起部位向凹陷部位徑流。d、水文地質(zhì)勘查類型根據(jù)井田水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范和煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范中有關(guān)規(guī)定，區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)勘探類型應(yīng)為復(fù)雜性型。e、 大氣降水區(qū)內(nèi)第四系廣布，其上多被現(xiàn)代風(fēng)積沙覆蓋，大氣降水均滲入地下，成為松散巖類孔隙潛水。區(qū)內(nèi)多年平均降水量410mm，降水多集中在79月份，占全年降水量的65.5%，日最大降水量達(dá)141.7mm。大氣降水在本區(qū)為間接充水水源。f、 地表水區(qū)內(nèi)無地表水體，但距該區(qū)東南邊界約1.5km的頭道河年平均流量282 l/s、塌崖畔水庫庫容積20萬m3。區(qū)內(nèi)3號煤層埋

6、藏較淺，開采后引起的導(dǎo)水裂隙帶穿越上覆基巖并穿透土層與地表水直接溝通的可能性較大，使之由礦坑的間接充水水源變?yōu)榈V坑的直接充水水源。g、 地下水縱觀全區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)特征，礦坑直接充水水源為各煤層頂板基巖裂隙水，通過抽水試驗資料分析，3號煤層之上砂巖含水段較厚，但富水性相對較弱，單位涌水量為0.00050.0037 l/sm，滲透系數(shù)0.000310.0032 m/d。3號煤層之下巖石完整性較好，裂隙不發(fā)育，砂巖含水層厚度薄，含水微弱，滲透系數(shù)、涌水量均很小。h、礦坑充水通道由于本區(qū)構(gòu)造簡單，無斷裂及大的褶皺，故煤礦開采時對礦坑充水有較大影響的通道為煤層頂板冒裂帶。冒裂帶是煤層開采后形成的冒落帶

7、及導(dǎo)水裂隙帶，它溝通冒裂帶內(nèi)的不同基巖含水層使地下水直接進(jìn)入礦坑，成為礦坑直接充水含水層的充水通道。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件簡單，構(gòu)造簡單及本區(qū)煤層頂板為半堅硬-堅硬巖層等地質(zhì)特征，其形成的冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶高度及保護(hù)層厚度按煤炭工業(yè)局頒發(fā)的建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程推薦的經(jīng)驗公式計算，即：h冒h裂h保4a am/n式中：h冒冒落帶最大高度（m）h裂導(dǎo)水裂隙帶最大高度（m）h保保護(hù)層厚度（m）m累計采厚（m）n煤層開采層數(shù)：（當(dāng)m4.2m時，n1；當(dāng)4.2m8.4時，n2；當(dāng)m8.4時，n3）通過計算，冒裂帶高度與基巖風(fēng)化裂隙帶高度見表3-1。由表中可以看出，3號煤層

8、冒落帶最大高度為15.62m，導(dǎo)水裂隙帶最大高度52.73m，保護(hù)層最大厚度13.80m，基巖頂與導(dǎo)水裂隙帶最大間距43.42m。在區(qū)內(nèi)，3號煤層開采后頂板巖層垮落形成的導(dǎo)水裂隙帶局部穿越上覆基巖與第四系松散層潛水溝通，大氣降水及地表水是煤礦充水的主要水源，開采時應(yīng)該引起注意。3號煤層頂板基巖裂隙帶與第四系松散層潛水關(guān)系統(tǒng)計表 表4-1范圍鉆孔號基巖頂面煤層冒落帶高度（m）導(dǎo)水裂隙帶高度（m）保護(hù)層厚度（m）基巖頂與導(dǎo)裂帶頂間距（m）埋深（m）標(biāo)高（m）厚度（m）底板埋深（m）底板標(biāo)高（m）整和區(qū)周邊鉆孔zk213949.401140.765.40147.941042.2214.3749.72

9、10.8043.42zk214139.501118.655.57109.861048.2914.5350.1211.1414.67zk214371.831106.016.90125.131052.7115.6252.7313.8-6.33zk233741.301107.34.96110.981037.6213.9248.609.9216.12zk10351.871105.066.03104.351052.5714.9451.1212.0613l、生產(chǎn)礦井涌水量榆卜界煤礦目前正常涌水量為21m3/h，最小涌水量約為14m3/h，春季時，涌水量有變大的趨勢。涌水多沿裂隙以滲出或滴入的方式涌入坑道，

10、局部為面狀涌入。2004年7月在南部火燒邊界處施工鉆孔y2（坐標(biāo)：x=4251700，y=37392600），因出水量太大未向下繼續(xù)施工而進(jìn)行了封孔。井下未發(fā)生過突水事故。m、最近防治水現(xiàn)狀2011年12月，211工作面掘進(jìn)工程中與南部火燒區(qū)貫通，發(fā)生突水事故，礦井很快淹掉。水壓值接近1mpa。目前水害已處理。2012年10月份，北京煤科院提供南部火燒區(qū)物探成果，南部目前待掘進(jìn)地區(qū)，已經(jīng)進(jìn)入火燒區(qū)積水警戒線。二、成立探放水機構(gòu)：組 長：劉國舉副組長：張 日、鄭尊東、吳惠泉、常來付、劉世林成 員：常世軍、陳建華、楊勇、 田勝利辦公室設(shè)在調(diào)度室，安監(jiān)副總楊勇負(fù)責(zé)日常工作安排。 領(lǐng)導(dǎo)組全面負(fù)責(zé)礦井探

11、防治工作。三、探水鉆孔施工布置詳述：此探水鉆孔為控制性探水孔。根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于認(rèn)真吸取今年以來煤礦水害事故教訓(xùn)進(jìn)一步加強煤礦防治水工作的通知煤安監(jiān)調(diào)查201125號文件規(guī)定。探放老空積水，最小超前水平距不得小于30m，止水套管長度不得小于10m。共布置5個探眼，垂直角為0度。鉆眼距底邊高度為鉆機高度。探眼在水平面的角度及長度詳見探水鉆孔施工布置圖。四、鉆孔孔徑的確定：結(jié)合3號煤的堅實程度，火燒區(qū)水壓值接近1mpa。鉆孔 深度為50米。鉆孔孔徑確定為54mm。五、止水套管的安裝a、 止水套管的設(shè)計與加工止水套管的長度為10米，應(yīng)選擇無縫鋼制管材作為止水套管。為便于井下搬運，每根套管的長

12、度以2530m 為宜，套管之間應(yīng)用方型扣連接。為加強套管與孔壁之間的固定強度，使套管位于鉆孔的中心部位，應(yīng)在所下套管外均勻焊接上半圓形的鐵球或鋼刺。但焊接點不宜太多，每根套管有56個即可。b、 止水套管的安裝方法首先將預(yù)先準(zhǔn)備好的孔口套管按其對接順序，每兩節(jié)之問上緊絲扣后頂入孔內(nèi)。在套管與孔壁之間的正上方插入一根34 m 的小氣管(15 mm 的鐵管)，用鐵絲固定好，在氣管口處裝一只小閘閥。第二，準(zhǔn)備工作就序后進(jìn)行第一次封孔。用錨桿封孔器對套管與孔壁之間進(jìn)行封堵，封堵長度約35m左右。具體配制及操作方法是：封孔材料：普硅425或525號水泥及經(jīng)過篩分粒徑不大于2mm沖洗干凈的黃抄。配比為1份水

13、泥2份黃沙(體積比)。將灰沙按比例對好充分混合后加適量的水?dāng)噭?，用手一抓成團(tuán)狀即可。然后再進(jìn)行過篩，將過篩后的灰沙物裝入錨桿封孔器內(nèi)，用高壓風(fēng)打入套管與孔壁之間，由內(nèi)向外直至孔口。最后用壓風(fēng)將氣管打通，第一次封孔結(jié)束。第三，初次封孔結(jié)束24h后進(jìn)行二次封孔。有兩種情況：因為探放水孔是平孔，在下套管時套管的末端應(yīng)塞以包有麻布的術(shù)錐，二次封孔時用小氣管作為壓漿管。具體方法是將水泥調(diào)成比重為1518gtcrn (水灰重量比0 611 1)的漿液(只要泵能壓人，灰漿應(yīng)盡量調(diào)稠)，用鉆機泥漿泵作為動力，將水泥漿通過小氣管壓人套管與孔壁之間。待套管內(nèi)有稀的水泥漿流出后，繼續(xù)向氣管內(nèi)壓人水泥漿，直至有一定壓

14、力后停止壓漿，關(guān)閉氣管口閘閹，待水泥漿凝固。封孔質(zhì)量檢查經(jīng)過二次封孔，待水泥漿凝固34d后方可進(jìn)行掃孔。掃孔深度超過孔口管長度0 51 0 m退出鉆具，安裝孔口閘閥及孔口壓力表，通過壓力泵向孔內(nèi)做壓水試驗。在孔口水壓大于等于設(shè)計壓力時，孔口套管周圍如沒有漏(涌)水現(xiàn)象，說明符合要求否則就要重新注漿加固。六、施工前期要求：1、認(rèn)真做好礦井充水條件分析預(yù)報。2、礦井所有人員應(yīng)當(dāng)熟悉水害應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場處置方案。3、礦井的水泵、水管、閘閥、排水用的配電設(shè)備和輸電線路，應(yīng)當(dāng)全面檢修1次，并對全部工作水泵和備用水泵進(jìn)行1次聯(lián)合排水試驗，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。4、在靠近南部火燒區(qū)邊界處設(shè)專用防治水材料庫。庫內(nèi)

15、材料主要有：紅磚10000塊、沙子3m3、水泥2t、速凝劑0.5t、15kw排水泵2臺、配套排水管1000m、閘閥10個、鐵鏟10把、錘2把、瓦工用具5套、氧氣袋10套、11kw局扇2臺、配套風(fēng)筒200m。5、在所探順槽與輔運大巷交叉口處施工一個不低于40m3的倉，配備兩臺15kw的潛水泵。排水管路與二盤區(qū)排水系統(tǒng)相連接。 6、加強探放水隊伍建設(shè)，明確專人探放水。組長由田勝利擔(dān)任，負(fù)責(zé)具體探放水工作。7、探水工作面，安裝一部電話。七、施工安全技術(shù)措施：1、每班探水或掘進(jìn)工作的質(zhì)量、進(jìn)度監(jiān)督、檢查、驗收有專職安全員負(fù)責(zé)。并填寫井下探水、掘進(jìn)記錄牌版。2、安全副礦長負(fù)責(zé)全面措施執(zhí)行情況監(jiān)督，沒有組

16、織探水人員實施探放水工作的掘進(jìn)面不得開工作業(yè)。有安全副總楊勇負(fù)現(xiàn)場監(jiān)督、檢查、驗收責(zé)任。協(xié)調(diào)三班安全員工作。并負(fù)責(zé)收集井下探水、掘進(jìn)記錄，填寫地面探水、掘進(jìn)記錄臺賬。確實做到地面井下記錄臺賬相符。3、建立通知單制，終孔后有總工填寫允許掘進(jìn)通知單。確定探水起點和允許掘進(jìn)距離。4、鉆孔安裝必須平穩(wěn)、牢固。鉆孔的方向、角度必須嚴(yán)格掌握。5、加強通風(fēng)，保證探水工作面有足夠的風(fēng)量。經(jīng)常檢查工作面的瓦斯含量，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。6、井下作業(yè)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)透水征兆時，要立即停止作業(yè)，撤出受水害威脅的所有作業(yè)人員，認(rèn)真查明原因，采取有力措施；隱患未排除前，不得再組織生產(chǎn)7、一旦發(fā)現(xiàn)淹井險情，要科學(xué)判斷、果斷處置，必須立即撤出井下所有作業(yè)人員。隱患沒有排除的，不得安排下井作業(yè)。8、鉆機各轉(zhuǎn)動齒輪部分必須安裝安全罩，電機要設(shè)合格的接地線和防水罩。探水人員要扎緊衣褲及袖口。防止被機器轉(zhuǎn)動部分纏住和觸電。9、打鉆時要時刻注意孔內(nèi)情況