探斷層實(shí)施方案

1、山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)馬家?guī)r煤業(yè)有限公司40101工作面運(yùn)輸順槽探DF2斷層實(shí)施方案地測防治水中心二一六年五月目 錄一、巷道簡介1二、地質(zhì)及水文地質(zhì)情況11、地質(zhì)情況12、水文地質(zhì)情況1（1）含水層1（2）隔水層2（3）帶壓情況2三、探DF2斷層實(shí)施方案31、DF2斷層情況32、鉆探設(shè)計(jì)3（1）鉆孔設(shè)計(jì)3（2）、探放水鉆孔孔徑及孔口管要求5（3）、鉆探施工觀測要求63、鉆探工作面排水系統(tǒng)6四、鉆探成果分析7五、探放水施工安全技術(shù)措施7一、巷道簡介40101工作面運(yùn)輸順槽位于井田東南側(cè)，其東側(cè)為井田邊界，西側(cè)和南側(cè)均為實(shí)體煤，北端鄰三條下山。矩形斷面，掘進(jìn)寬度4600mm，掘進(jìn)高度3000mm，掘進(jìn)斷

2、面13.8，凈斷面12.76，采用錨網(wǎng)索+鋼筋梯子梁聯(lián)合支護(hù)。沿4#煤層底板掘進(jìn)，現(xiàn)已累計(jì)掘進(jìn)至830m處。二、地質(zhì)及水文地質(zhì)情況1、地質(zhì)情況40101工作面運(yùn)輸順槽沿4#煤層底板。巷道掘進(jìn)坡度0-6，煤厚68m，結(jié)構(gòu)中等，含夾石04層，頂板巖性為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為砂巖或炭質(zhì)泥巖；底板為砂質(zhì)泥巖或中砂巖。40101工作面運(yùn)輸順槽掘進(jìn)至121m（距離回風(fēng)下山口）處揭露DF6正斷層，斷層傾向152，傾角78，落差6.5m；掘進(jìn)至133m處揭露一條落差2米的正斷層，斷層傾向152，傾角78；掘進(jìn)至214m處揭露DF5正斷層，斷層傾向157，傾角78，落差6m。斷層附近頂板破碎嚴(yán)重，均為出現(xiàn)斷層

3、導(dǎo)水。掘進(jìn)過程中尚未揭露陷落柱等其它地質(zhì)構(gòu)造。2、水文地質(zhì)情況（1）含水層40101工作面運(yùn)輸順槽直接含水層為二疊系下統(tǒng)山西組K4砂巖裂隙巖溶含水層，K4砂巖位于山西組底部，4#煤層頂部，厚度3.8711.00m，平均8.60m，間接充水含水層為二疊系下統(tǒng)山西組碎屑巖類2裂隙含水層及石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶含水層。4號煤層頂板山西組碎屑巖類裂隙含水層單位涌水量為0.038L/s.m，滲透系數(shù)為0.287m/d，富水性弱，K4砂巖為4號煤層直接充水含水層。4號煤層底板太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙巖溶含水層單位涌水量為0.0202L/s.m，滲透系數(shù)為0.1540m/d，富水性弱

4、。現(xiàn)巷道涌水量為3-5m/h，巷道掘進(jìn)過程中鉆孔最大涌水量為1m/h，未出現(xiàn)涌水量較大鉆孔，經(jīng)水質(zhì)化驗(yàn)分析，鉆孔水均為山西組K4砂巖裂隙巖水。（2）隔水層40101工作面運(yùn)輸順槽4#煤層直接頂板為K4砂巖，一般沒有隔水層，底板距K3砂巖約20m，為隔水層，此隔水層巖性主要為砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖互層。（3）帶壓情況我礦奧灰水水位標(biāo)高+1132.5m，4號煤層?xùn)|北部低于奧灰水位，屬于帶壓區(qū)，奧灰水頭壓力最大值p=3.053MPa/m，4號煤層底板平均隔水層厚度M=135.18m，突水系數(shù)最大值為T=0.023MPa/m。40101工作面運(yùn)輸順槽現(xiàn)掘進(jìn)工作面底板標(biāo)高+1015.2m，位于帶壓開采區(qū)，底

5、板隔水層厚度136m（根據(jù)4#煤層底板隔水層厚度等值線圖得出），奧灰水水頭壓力=2.533MPa/m，突水系數(shù)T=0.019MPa/m，小于底板受構(gòu)造破壞塊段臨界突水系數(shù)0.06MPa/m，突水危險(xiǎn)性小。三、探DF2斷層實(shí)施方案1、DF2斷層情況根據(jù)物探成果報(bào)告三維地震成果，40101工作面運(yùn)輸順槽預(yù)計(jì)掘進(jìn)至960m處揭露DF2正斷層，斷層傾向323345，傾角82，延伸長度636m，預(yù)計(jì)揭露落差0-20m。斷層控制級別為60A28B18C，斷層特征明顯，為可靠斷層。2、鉆探設(shè)計(jì)為查明DF2斷層的傾向、傾角、落差以及斷層附近的水文地質(zhì)條件，保證安全生產(chǎn)，在40101工作面運(yùn)輸順槽掘進(jìn)至900m

6、（YSSC24+131m），距離DF2斷層60m位置，立即停止掘進(jìn)，由徐州中礦先進(jìn)行瞬變電磁超前物探，探明斷層附近的富水性。然后由我礦探水隊(duì)進(jìn)行鉆探作業(yè)。（1）鉆孔設(shè)計(jì)根據(jù)煤礦防治水規(guī)定，探水點(diǎn)到富水區(qū)位置最小距離不得小于30m，考慮到40101工作面運(yùn)輸順槽揭露DF5、DF6情況（實(shí)際位置與三維地震位置偏差30m左右），本次鉆探位置布置在40101工作面運(yùn)輸順槽24號點(diǎn)前131m處。本次鉆探布置7個(gè)鉆孔，巷道掘進(jìn)方向3個(gè)，左右兩幫各2個(gè)（祥見鉆孔參數(shù)表）。若井下瞬變電磁物探成果存在異常富水區(qū)，需針對異常區(qū)加設(shè)鉆孔。表一 鉆孔參數(shù)表鉆孔號橫剖面夾角（）與水平面夾角（傾角）（）方位角（）設(shè)計(jì)孔深

7、（m）開孔層位終孔層位100137704號煤4號煤底板201137704號煤4號煤底板302137704號煤4號煤底板4+180155744號煤4號煤底板5+181155744號煤4號煤底板6-181119744號煤4號煤底板7-182119744號煤4號煤底板圖1 探放水鉆孔與水平面夾角布置圖圖2 探放水鉆孔橫剖面布置圖圖3 探放水鉆孔開孔布置圖（2）、探放水鉆孔孔徑及孔口管要求本次探放水鉆孔使用外徑為55mm鉆頭，形成孔徑符合探放水鉆孔孔徑不得大于75 mm的要求。由于使用膨脹擠壓式孔口管封孔，所以建議封孔擠壓段長度不小于3m，孔口管必須固定牢固，固管后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，并在孔口管上安裝閥門、

8、壓力表和流量表。 圖4 探放水鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖各鉆孔開孔選用127mm鉆頭無芯鉆進(jìn)至孔深3.00m，下入108 mm孔口管，為避免孔口管腐蝕，建議孔口管采用耐腐蝕軟管。鉆結(jié)構(gòu)示意圖見圖4。采用膨脹擠壓式孔口管時(shí)，下入孔口管后應(yīng)做耐壓實(shí)驗(yàn)，待壓力達(dá)到3.0MPa時(shí)，調(diào)整泵量，保持壓力1個(gè)小時(shí)，若孔口管無松動(dòng)、管外無返水，則孔口管固管成功；若孔口管松動(dòng)或管外返水，則應(yīng)起出孔口管，掃孔后重新固管，直至固管成功；若孔口管無法起出，則封孔后重新開孔。（3）、鉆探施工觀測要求（1）重視原始記錄的重要性，取全、取準(zhǔn)第一手資料，切實(shí)做到及時(shí)、完整、正確、齊全。各項(xiàng)基礎(chǔ)地質(zhì)資料整理要認(rèn)真，數(shù)據(jù)相互吻合，格式統(tǒng)一，

9、書寫工整，認(rèn)真貫徹各項(xiàng)技術(shù)管理制度，嚴(yán)格按照規(guī)定的評級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行原始、基礎(chǔ)資料的質(zhì)量驗(yàn)收評級，保證各項(xiàng)原始、基礎(chǔ)地質(zhì)資料的質(zhì)量。（2）鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)涌水情況或者涌水量變化時(shí)，應(yīng)對涌水位置、涌水量、水壓、水溫進(jìn)行測量并記錄，地測防治水中心由專人及時(shí)取水樣進(jìn)行化驗(yàn)分析。3、鉆探工作面排水系統(tǒng)鉆探施工前，西山項(xiàng)目部應(yīng)及時(shí)清理40101工作面運(yùn)輸順槽臨時(shí)水倉，并檢修水泵及配套管路，保證鉆探期間排水正常。排水路線：探水工作面40101工作面運(yùn)輸順槽臨時(shí)水倉4#皮帶機(jī)尾4#主水倉行人斜井地面四、鉆探成果分析鉆探施工完成后，根據(jù)鉆探鉆探施工質(zhì)量及鉆孔情況確定40101工作面運(yùn)輸順槽是否繼續(xù)掘進(jìn)。1、若鉆孔不出

10、水則允許掘進(jìn)至斷層面，揭露斷層并探明斷層產(chǎn)狀。2、若出現(xiàn)鉆孔出水，應(yīng)及時(shí)觀測涌水量并取水化驗(yàn)，確定涌水來源。如涌水來源確定為奧灰水，應(yīng)停止掘進(jìn)，并對鉆孔進(jìn)行注漿封孔。如涌水僅為頂板K4砂巖裂隙巖水，則允許掘進(jìn)至斷層面。五、探放水施工安全技術(shù)措施1、在安裝鉆機(jī)前，探放水工作面應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定：（1）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；（2）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；（3）在鉆探地點(diǎn)5米范圍內(nèi)安設(shè)專用電話；（4）依據(jù)設(shè)計(jì)，確定中心孔位置時(shí)，由測量人員進(jìn)行標(biāo)定。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

11、鉆孔數(shù)量；其它鉆孔由探放水隊(duì)負(fù)責(zé)給定；（5）在水壓大于0.1MPa的地點(diǎn)探水時(shí)，預(yù)先固結(jié)套管。（6）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）壁突然鼓出的措施。（7）鉆探施工時(shí)，瓦檢員、安全員現(xiàn)場跟班作業(yè)； 2、在探放水鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或者鉆眼中水壓、水量突然增大和頂鉆等透水征兆時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿；應(yīng)當(dāng)立即向礦井調(diào)度室匯報(bào)，派人監(jiān)測水情。發(fā)現(xiàn)情況危急，應(yīng)當(dāng)立即撤出所有受水威脅區(qū)域的人員到安全地點(diǎn)，然后采取安全措施，進(jìn)行處理。 3、探放水注意事項(xiàng)（1）探水后掘進(jìn)前，應(yīng)在起點(diǎn)處設(shè)置標(biāo)志，并建立掛牌制度。探水牌內(nèi)容包括探水地點(diǎn)，鉆孔情況，示意圖，允許掘進(jìn)距離，探水、掘進(jìn)施工負(fù)責(zé)人簽字等。（2）按設(shè)計(jì)鉆孔的預(yù)計(jì)流量修建水溝，并將流水巷道內(nèi)的沉淀等障礙物清理干凈，下山巷道最好敷設(shè)鐵皮水溝，巷道通風(fēng)必須良好。（3）巷道支護(hù)必須牢固，頂幫背實(shí)，無高吊棚腳，傾斜巷道棚梁有撐拉桿，使巷道有較強(qiáng)的抗水流沖擊能力。（4）探水期間必須加強(qiáng)出水征兆的觀察，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停掘處理。情況緊急時(shí)必須立即發(fā)出警報(bào)，撤出所有受水威脅地點(diǎn)的人員。（5）嚴(yán)格執(zhí)行隊(duì)長帶班制度，帶班隊(duì)長必須在現(xiàn)場交接班。 4、其他注意事項(xiàng)（1）立柱依據(jù)距工作面實(shí)際情況，立于距工作面1.5-2米地方。（2）地測科、探水隊(duì)技術(shù)員一起對中線進(jìn)行