武甲分公司探放水設計(修改)

1、設計原則：為加強礦井防治水工作，防止和減少水害事故， 保障職工生命安全，堅持“預測預報、有掘必探、先探后掘、先 治后采”的防治水原則。設計依據：1. 煤礦安全規(guī)程2、煤礦防治水規(guī)定3、省、市、縣有關規(guī)定及文件精神4、山西省陽城縣武甲井田勘探地質報告5、武甲井田水文檢查孔勘察報告6、武甲煤礦井筒檢查孔地質報告山西陽城陽泰集團晶鑫煤業(yè)股份有限公司武甲分公司是本次資源整合單獨保留礦井，批準生產能力120萬噸/年, 井田面積15.7237平方公里，批采3#、15#煤層。我礦前身 為山西晶鑫實業(yè)股份有限公司武甲煤礦，屬股份制企業(yè)。于2007年7月開工建設，工業(yè)廣場占地面積約200畝，現(xiàn)開 工建設三個井筒

2、，分別為主井設計937.85米，已揭煤。副 井設計923.726米，現(xiàn)已掘進870米，未揭煤，風井設計 388米已揭煤，現(xiàn)正在掘進總回風巷。本井田由于煤層埋藏較深，至今無小窯開采。在井田東南側有侯甲煤礦和伏巖山煤礦；南面有竹林山煤礦。1. 地理位置及自然環(huán)境:山西陽城陽泰集團晶鑫煤業(yè)股份有限公司武甲分公司位于陽城縣北西部30公里，井田面積15.7237km2 ,地貌區(qū) 劃屬剝蝕丘陵山地，溝谷及山梁發(fā)育，地形切割嚴重，海拔 標高在+766.0 +1244.2m之間，地形最大相對高差 378.2m，井田西北角最高，東南角最低。井田處于沁水塊坳 的南部，區(qū)內無大型水體，沿辛家河村、大峪溝村、窯頭村、

3、 呂家河村一線北西南東向的季節(jié)性河流為區(qū)內最大河流, 且受季節(jié)影響，水量變化明顯。礦井工業(yè)場地位于陽城縣芹池鎮(zhèn)呂家河村南200m處、蘆葦河次級季節(jié)性河流楊河南岸的臺地上，主斜井標高 821.50m ,副立井標高821.70m ,風井標高824.00m ,均高 于最高洪水位線15m以上，全年降雨多集中于7月、8月、 9月、三個月，年降水量最大為852.3mm ,年平均降水量為 537.1mm ,蒸發(fā)量為1482.3mm ,平均濕度為6064%。風向冬春多西北風，夏秋多東南風，風力一般為34級。井田內無常年性河流，僅在雨季溝谷內才有流水，地表水沿 溝谷由西北向東南排出，最后注入沁河。2. 井田水文

4、地質本井田位于沁水普查區(qū)的南部。地貌類型為二疊系上統(tǒng)石千峰組及上石盒子組地層構成的構造剝蝕中低山區(qū)，最高 標高為+ 1244.2m ,最低標高為+764m ,相對高差為480m0 主要河流為辛家河村和呂家河村南的蘆葦河次級季節(jié)性河 流楊河從北西向東南流過。(1 )、井田主要含水層%1 第四系松散沉積物孔隙潛水含水層 第四系松散沉積物在區(qū)內分布較多，孔隙含水層主要沿溝谷分布，巖性為亞砂土及砂礫石，厚度變化較大，一般在 0.008.00m之間，水位埋深0.00-4.20m ,富水性一般較 弱，局部較強。據井泉調查資料，井泉涌水量一般在0.01 0.325l/s ,呂家河村q42泉涌水量達2.391

5、 l/s ,水位及水量 隨季節(jié)變化較大。水質類型為hco3ca型水。%1 二疊系上統(tǒng)上石盒子組砂巖裂隙潛水及承壓水含水 上石盒子組在區(qū)內出露普遍，含水層巖性主要為中、細粒砂巖。直接接受大氣降水補給，在地形適宜處以下降泉的 形式排泄出地表，為第四系松散巖類孔隙水的重要補給來源 之一。地表出露含水層地下水以潛水為主，埋藏較深的含水 層中地下水多屬承壓水，其動態(tài)變化幅度相對較小。據地表 井泉調查，井泉涌水量隨含水層厚度、地貌及所處構造部位 不同而異，為0.010.427l/s ,水質類型為hco3ca型 水。%1 二疊系下統(tǒng)下石盒子組、山西組砂巖裂隙承壓水含水該含水層埋藏較深，主要巖性為中、細粒砂巖

6、，為區(qū)內 主要可采煤層3號煤礦坑的主要充水來源。含水層砂巖裂隙 一般不夠發(fā)育，故其富水性較弱。砂巖含水層之間有厚度不 等的泥巖隔水層阻隔。據竹林山井田zk3-2水文孔抽水試 驗，降深32.04m，涌水量0.454 l/s ,滲透系數(shù)為 0.025025m/d，水質類型為hco3k+na型水。井田內該含 水層水位標高+828.25 +910.60mo%1 石炭系上統(tǒng)太原組石灰?guī)r、砂巖巖溶裂隙承壓水含水 層太原組地層埋藏較深。主要含水層為砂巖及石灰?guī)r，其間夾厚度不等的泥巖隔水層，將含水層分隔成層狀分布且近 似獨立的含水體，相互間水力聯(lián)系較弱。鉆孔所揭露的各層 灰?guī)r巖溶裂隙及砂巖裂隙均不太發(fā)育，說明

7、太原組含水層富 水性很弱，滲透系數(shù)僅0.00581 m/d。%1 奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r巖溶承壓水含水層 井田內奧陶系中統(tǒng)石灰?guī)r埋深較大，多大500m以上。本區(qū)奧灰?guī)r溶含水層主要接受區(qū)域奧灰?guī)r溶水的側向補給, 在井田北部f1斷層地段一定程度上尚可接受其上含水層裂 隙水及巖溶裂隙水的垂向滲漏補給。從鄰近地區(qū)煤田水文地 質資料來看，該含水層上部灰?guī)r富水性較弱。據竹林山井田 zk32孔注水試驗資料，該孔揭露奧陶系峰峰組地層 61.44m ,其水位標高為+695.40m ,采用壓風機對該段進行 抽水試驗，抽水20分鐘后水位即降至風頭。此后改為注水 試驗，水位抬高15.37m ,注水量僅為0.0446l/s

8、,可見為弱含水層。另據芹池劉西ys15孔在上馬家溝組地層抽水試 驗，水位降深47.32m，涌水量為2.16l/s，水質類型為hc03na型水，礦化度為0.95g/l。在下馬家溝組地層抽水試驗， 巖溶水水位標高+667.84m ,降深22.43m ,涌水量為 6.279l/s ,水質類型為s04ca-mg型水，礦化度為 1.24g/lo(2 x井田內主要隔水層本溪組及太原組底部泥巖、鋁土質泥巖隔水層 該隔水層位于15號煤層之下，據井田內zk3-1. zk3-3孔揭露，該隔水層厚度分別為16.90和16.28mo對奧灰?guī)r 溶水向15號煤層突水有一定程度的隔水作用。石炭系、二疊系灰?guī)r及砂巖含水層層間

9、泥巖隔水層 該隔水層性為泥巖、粉砂質泥巖、鋁土質泥巖等，其單層厚度相差懸殊，少則1 - 3m ,最厚者可達3 40m ,呈層狀分布于各石灰?guī)r、砂巖含水層之間，阻隔了各含水層相互 間的水力聯(lián)系。(3井田內斷裂構造的導水性井田內僅北部邊緣發(fā)育一小型張性正斷層(f1)o該斷層 斷裂帶較窄，其中巖石也不太破碎，對井田內各含水層之間 的導水意義不大。(4井田水文地質類型井田內3號煤層是以其頂板砂巖為直接充水含水層的裂隙充水礦床，充水含水層富水性較弱。據竹林山井田zk3-2 孔抽水試驗資料，鉆孔單位涌水量為0.014 0.016l/sm。 奧陶系峰峰組灰?guī)r巖溶水位標高為+695.40m ,本井田3號 煤層

10、底板標高為+335+570m，奧灰?guī)r溶水位高出3號煤層 底板標高125.40-360.40m，但3號煤距奧陶系灰?guī)r面間距 達"om左右，其間不僅有厚度較大的隔水層，而且太原組 含水層裂隙或巖溶不發(fā)育，富水性弱。一般情況下奧灰水不 會對3號煤礦坑產生充水。故3號煤層水文地質類型總體屬 簡單類型（二類一型b（5井田充水因素分析由井田水文地質條件分析，3號煤頂板及其之上導水裂隙帶內的砂巖含水層為礦坑充水的主要因素。據竹林山井田zk3-2孔抽水試驗資料，其富水性較弱，充水條件簡單。3號煤之下太原組的幾層灰?guī)r、砂巖含水層，水頭高出 3號煤底板，但因其富水性弱，以及其上和含水層層間隔水 層的作用

11、，在距斷層稍遠地段不會對3號煤礦坑造成明顯的 充水威脅。奧陶系灰?guī)r巖溶水位雖平均高出3號煤底板220m 左右，但3號煤距奧陶系灰?guī)r約有110m的間隔，期間又有 累計厚度較大的多層泥巖隔水層。經計算，奧灰水對3號煤 底板的突水系數(shù)為0.0349 0.0392mpa/m（根據勘探15號 煤層的兩個鉆孔資料計算的煤層底板突水系數(shù)），小于臨界 值0.15mpa/m，故在無導水構造溝通的情況下，奧灰水不具 備向3號煤礦坑充水的條件。井田北部f1斷層雖為一張型 正斷層，但不能排除其仍具有一定的導水性，故在斷層附近 仍要留出足夠的防水保安煤柱，以防止奧灰水沿斷層面向3 號煤突水。二、井筒特征：我礦總回風巷為

12、半圓拱斷面，墻高2.4m，寬5m ,凈斷 面積21.8m2，坡度0。,方位角為347029'仃”,井筒為素 碇支護；%1. 井筒水文地質情況：回風立井井筒所穿越上石盒子組地層含水層為弱富水性，該段井筒涌水量為1439.53m3/d,l水文地質條件相對簡 單。所穿越下石盒子組及山西組地層含水層為弱富水性，該 段井筒涌水量為332.74m3/d ,水文地質條件相對簡單。主斜井井筒所穿越上石盒含水層為弱富水性，井筒涌水量為1556.48m3/d ,水文地質條件相對簡單，所穿越下石盒及山西組含水層為弱富水性，井筒涌水量為202.00m3/d，水 文地質條件簡單。副斜井井筒所穿越上石盒子組含水層

13、為弱富水性，井筒 涌水量為1406.50m3/d ,水文地質條件相對簡單，所穿越下 石盒子及山西組含水層為弱富水性，井筒涌水量為 138.58m3/d ,水文地質條件簡單。%1. 探水孔設計：根據總回風巷斷面特征，計劃在總回風巷布置主、輔探水 鉆孔各3個。()主探水眼布置在巷道足頭布置3個鉆孔，鉆孔深度均為200m沖孔一個, 邊孔兩個，中眼在掘進工作面距底板1.2-1.4m處，邊孔距中孔 2.2mo距底板1.2-1.4mo每次探水后，允許掘進長度140米， 超前長度60米(具體位置參數(shù)見附圖b（二）輔探水眼布置輔探水眼布置位置與主探水眼布置位置大致相同，但探眼角 度略大，每次探水后，允許掘進長

14、度為20米，超前長度20米 （具體位置及參數(shù)見附圖b無論是主探水眼超前距離達到規(guī)定深度還是輔探水眼深度 掘進規(guī)定長度時，都必須立即停止掘進，進行探水，只有主輔探 水眼超前距均滿足要求時，方可組織掘進工作。五、探放水機具設備介紹在總回風巷掘進過程中，我公司計劃使用zdy1900s型煤礦用全液壓鉆機進行主輔探水，該鉆機做大鉆孔深度為350m , 孔徑63.5mm ,鉆孔傾角可再0±90。之間調節(jié)，轉速可在 85-350r/min之間調節(jié)，轉矩1900kn ,起拔能力77kn ,功率 37千瓦。五.探放水隊伍配備探放水隊長：李凡民成 員：袁繼勝任世禮田金松%1. 出水預兆：k掛汗。由于積水

15、透過微孔裂隙而凝聚于巖石表面。頂板“掛汗”多呈尖形水珠，有承壓欲滴之勢。2、掛紅。含氧化鐵較多的地下水，會在滲出處形成鐵 銹水漬。3、水叫。巖層里有“吱吱”的水叫聲。這是因為積水具有 較大的水壓，能夠把水從巖層的裂隙中擠出來，水與裂隙兩 壁摩擦而發(fā)出的聲音，表示有涌水危險。4、空氣變冷。工作面接近大量積水區(qū)以后，氣溫降低, 感到發(fā)冷。5、出現(xiàn)水霧。因接近地下水的巷道溫度較低，空氣中 的水氣凝結成霧珠。6、頂板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大，應視為透 水前的征兆。7、頂板來壓、底板鼓起。在地下水壓的作用下，當巷道無支撐或支撐不足時，四壁尤其是頂?shù)装鍟澢冃?，?時伴有潮濕、滲水現(xiàn)象。&

16、水色發(fā)渾，有臭味。9、采掘工作面有害氣體增加10、裂隙出現(xiàn)滲水11、探眼出水七、探水施工技術要求與安全規(guī)定a、必須要掌握的k必須掌握煤礦安全規(guī)程中有關探放水的規(guī)定。2、必須掌握鉆機原理、操作要領、維護保養(yǎng)、排除一 般故障的技術知識。3、必須掌握透水預兆的有關知識（掛紅、掛汗、空氣 變冷、出現(xiàn)霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓 起或產生列隙出現(xiàn)滲水、水色發(fā)渾、有臭味等b4、必須掌握礦井災害預防措施及避災路線。5、必須掌握鉆孔設計和施工方法。b、準備工作仁根據工作安排，準備、檢查、帶足本班所需的工具 和材料。2、束緊。探水工要穿戴整齊、利落，衣襟、袖口、褲腳必須3、加強探水地點附近的巷道支

17、護并在工作面迎頭打好堅固的錢柱和欄板，并在附近準備好堵水物資4、清理巷道，上山工作面探水時要挖好排水溝，下山 工作面探水時必須配備與預計水量相適應的排水設備。5、在探水地點附近安設電話。6、瓦斯員必須親臨現(xiàn)場，在探水工作前、探水工作的 過程中及探水工作結束后進行檢查瓦斯。7、質檢員現(xiàn)場監(jiān)督作業(yè)，保證探眼質量。8、對鉆機進行調試，檢查其是否完好，各部件運轉是 否正常，開啟關閉是否靈活可靠，各種零部件及鉆具（鉆桿 及接頭）是否齊全合格。9、固定好機架，鉆機要安設平穩(wěn)。c、操作k探水工要根據設計確定合適的探水孔位置、方位、角度，必須保證探眼的深度和數(shù)目。2、禁止將身體的任何部位及電纜等靠近轉動部位。

18、3、禁止在空轉時強行加接鉆桿，加接鉆桿工作必須在 鉆機停穩(wěn)時進行，每次加接鉆桿均要檢查其它接頭的情況。4、禁止用手等直接制動轉桿。5、運行過程中必須雙手緊握鉆機手柄，不得單手逞強操作，發(fā)現(xiàn)鉆機出現(xiàn)故障要及時停鉆檢修。6、若發(fā)現(xiàn)孔內涌水，不準拔出鉆桿，應立即匯報調度 室，并測量水壓水量。7、鉆進過程中，一旦發(fā)現(xiàn)“見軟見空見水”和“變層” 應立即停鉆。8、透老空后，須經瓦斯員檢查有無有毒有害氣體溢出。9、由于鉆孔角度不正確，致使鉆桿進入頂?shù)装宓你@眼要報廢時要進行補打。10. 由于地質構造致使鉆桿進入巖層要通過鉆出的巖粉 確定煤層變化情況，并根據煤層變化情況補打鉆眼探明情 況；由于頂?shù)装鍘r性相近從鉆出的巖粉無法確定煤層變化情 況的要朝上朝下補打鉆眼探明變化情況及涌水情況。11. 一旦發(fā)現(xiàn)透水必須先撤出低于來水工作面水平的其它工作面人員，若情況嚴重，水量水壓都較大時必須及時撤 出井下所有人員。12. 透水時要同時切斷被淹區(qū)的電源。d、探放水鉆孔收尾工作k作業(yè)完畢后必須對鉆機進行清理。2、將鉆機存放在