回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面探放水設(shè)計(jì)

1、盤縣柏果鎮(zhèn)金河煤礦采區(qū)回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面探放水設(shè)計(jì)二0一四年4月 礦會(huì)審意見：編 制年 月 日通防科年 月 日生產(chǎn)技術(shù)科年 月 日機(jī)電科年 月 日安監(jiān)科年 月 日機(jī)電副礦長年 月 日生產(chǎn)副礦長年 月 日安全副礦長年 月 日總 工年 月 日礦 長年 月 日采區(qū)回風(fēng)上山貫徹學(xué)習(xí)記錄貫徹人貫徹日期2014年 月 日貫徹地點(diǎn)參加學(xué)習(xí)人員簽字 盤縣柏果鎮(zhèn)金河煤礦 采區(qū)回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面探放水設(shè)計(jì)一、 編寫依據(jù)1. 盤縣柏果鎮(zhèn)金河煤礦生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告 。 2. 2011年5月編制的盤縣柏果鎮(zhèn)金河煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告3. 防治水有關(guān)規(guī)定。二、 工作面位置及四鄰關(guān)系1、工作面位置及井上下關(guān)系，見表1。地面標(biāo)高

2、+1570m-+1691m井下標(biāo)高12401442.5地面相對(duì)位置位于礦區(qū)西部，大坡梁子西南端掘進(jìn)對(duì)設(shè)施的影響 無建筑物，無其他設(shè)施，對(duì)掘進(jìn)無影響井下相鄰關(guān)系南面為采區(qū)運(yùn)輸上山、采區(qū)軌道上山，距采區(qū)運(yùn)輸上山30米，軌道上山60米；北為實(shí)體煤田，東為采區(qū)1240水平聯(lián)絡(luò)巷。巷道傾角+19°傾斜長度/m630m凈斷面/15.12、巷道布置示意圖三、礦井充水因素分析及水文地質(zhì)類型1）充水水源（1）老窯采空區(qū)積水：在煤層露頭線淺部，歷史上造成的亂采爛挖留下的老窯均有不同程度的積水，巷道如果揭穿老硐，老硐中的積水可能對(duì)礦床開采產(chǎn)生影響。（2）斷層破碎帶充水：評(píng)估區(qū)內(nèi)次生小斷層較多，導(dǎo)水性強(qiáng)，沿

3、斷層帶有少量泉眼分布，加之走向橫切區(qū)內(nèi)的溪溝，因而地表水和地下水補(bǔ)給量較大，開采煤層后，地下水水力聯(lián)系增強(qiáng)，礦坑涌水量大，是礦床充水主要因素之一。開采時(shí)要予以重視和監(jiān)測。（3）溪河流域的地表水：主要為拖長江，拖長江經(jīng)過的區(qū)域多受泉水及地表水補(bǔ)給，其流量大，雨季暴漲。可采煤層大多位于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面和拖長江水位之下，對(duì)煤層開采影響較大。（4）地下水：礦區(qū)內(nèi)煤層屬于井工開采，開采中如果采動(dòng)裂隙溝通含水層，會(huì)使基巖裂隙水沿松動(dòng)面涌入礦坑，是礦床直接充水因素之一。開采時(shí)要予以重視和監(jiān)測。綜上所述，井田內(nèi)地下水補(bǔ)給主要靠大氣降水及地表水，地下水具有較好的排泄條件。礦井直接充水含水段，主要為碎屑巖，富水

4、性弱中等。2）充水途徑由于礦區(qū)內(nèi)直接充水含水層多為粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，此類巖石接受大氣降水補(bǔ)給不強(qiáng)，為中等弱含水層，充水途徑主要以巖石原生和采礦節(jié)理、裂隙為主，規(guī)模一般不大，少量為老窯、采空區(qū)巷道、巖溶管道導(dǎo)水。因此，目前礦井充水途徑主要以滲水、滴水、淋水為主；礦井進(jìn)一步向深部開采后，有從上部采空區(qū)積水及下部承壓水突水的可能。3）水文地質(zhì)類型根據(jù)金河煤礦水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，礦區(qū)地表水系較發(fā)育，采空區(qū)面積較大，地表水排泄條件良好，煤系地層隨開采深度增加，風(fēng)化程度減弱，深部含水微弱。礦區(qū)應(yīng)屬以大氣降水為主要補(bǔ)給來源的裂隙充水礦床，水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度為中等類型礦床，水文地質(zhì)勘探類型屬類型。

5、根據(jù)金河煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，礦區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面為+1510m，設(shè)計(jì)一采區(qū)煤層開采標(biāo)高為+1450+1240m，即一采區(qū)煤層均位于侵蝕基準(zhǔn)面之下。煤層底板為玄武巖弱含水層，頂板為飛仙關(guān)組中等含水層，礦區(qū)內(nèi)無地表水體。直接充水水源為上覆碎屑巖中的裂隙水、第四系孔隙水、溪溝水、老窯采空區(qū)積水等。區(qū)內(nèi)斷層較發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜程度中等，故井田水文地類型應(yīng)為水文地質(zhì)條件中等，以頂板直接進(jìn)水為主的巖溶裂隙充水礦床。因此，礦井水文地質(zhì)條件按中等設(shè)計(jì)。4）礦井涌水量：現(xiàn)礦井正常涌水量為30m3/h，最大涌水量為70m3/h。四、探放水設(shè)計(jì)的確定1、根據(jù)采區(qū)回風(fēng)上山位置及層位巖性確定一采區(qū)+1450+1240m運(yùn)輸上山

6、、軌道上山、回風(fēng)上山大部分布置在181上和182號(hào)煤層之間，181上和182號(hào)煤層的層間距平均為14.85米，巖性：上部主要為灰色根泥巖，塊狀，含菱鐵質(zhì)緬狀，夾薄煤2層，下部多為粉砂巖、細(xì)砂巖，水平層理及波狀層理，含較多完整化石。2、根據(jù)采區(qū)回風(fēng)上山巖層含水性采區(qū)回風(fēng)上山位于上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）：所屬巖層出露于井田北部和西部外圍。厚度220230m。由灰深灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成。含菱鐵質(zhì)薄層及結(jié)核。含豐富的大羽羊齒，細(xì)羊齒等植物化石。上部和中部含動(dòng)物化石。本組含煤層45層左右，煤層總厚度36.21m，含煤系數(shù)16.09。與上覆地層整合接觸。為碎屑巖類基巖裂隙水含水層

7、，富水性弱中等。3、根據(jù)采區(qū)回風(fēng)上山充水途徑主要以滲水、滴水、淋水為主來確定。4、根據(jù)采區(qū)回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面的情況，探水類型確定為：巖層探水，構(gòu)造帶探水。5、根據(jù)巷道規(guī)格及支護(hù)方式確定采區(qū)回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面巷道斷面規(guī)格：寬5.0m，高3.5m；支護(hù)方式為：錨網(wǎng)梁支護(hù)。6、根據(jù)采區(qū)上山每次鑒定的物探探水報(bào)告進(jìn)行補(bǔ)充。五、探放水設(shè)計(jì)的內(nèi)容1）積水線：積水邊界線（小窯采空區(qū)范圍），其深部界線應(yīng)根據(jù)小窯或老空的最深下山劃定。2）探水線：根據(jù)目前安監(jiān)局“有掘必探、先探后掘”的精神，探水起點(diǎn)應(yīng)是任何掘進(jìn)巷道的起點(diǎn)。3）警戒線：沿探水線外推50150m（在上山掘進(jìn)時(shí)指傾斜距離）即為警戒線。3探放水鉆孔布置方

8、式1）超前距、允許掘進(jìn)距離、幫距和密度的確定超前距：a=式中：a-超前距，m；A-安全系數(shù)，一般取25；取4；L-巷道跨度（寬或高取其大者），m；取5.0；P-水頭壓力，（kgf/cm2）；取30（kgf/cm2）；Kp-煤的抗張強(qiáng)度，取10（kgf/cm2）。a= =30m，為安全起見，取30m。允許掘進(jìn)距離：每次探放水鉆孔施工完畢后，以最短的鉆孔長度（水平投影長度），減去超前保護(hù)距離后剩余的距離。幫距：最外側(cè)探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離，其值30米。鉆孔密度采區(qū)回風(fēng)上山掘進(jìn)工作面探水類型為：巖層探水，構(gòu)造帶探水，每次探水按照56個(gè)鉆孔施工，必須達(dá)到超前距、邊幫距30米的要求。20m20

9、m2）探水鉆孔布置方式采區(qū)回風(fēng)上山屬傾斜、巖石巷道，鉆孔布置：鉆孔呈扇形布置在巷道前方，布置 5個(gè)孔。探水鉆鉆孔布置見圖如下：七、探放水措施1、探放頂板水的措施煤層間距大于20m，相鄰煤層又有探放水和排水條件時(shí)，可在巷內(nèi)向頂板上方打探放水孔；將水位高于探放水孔孔口位置的上層煤老空水放出來（必須埋好孔口安全檢查裝置，放水后要注意鉆孔堵塞情況，防止重新積水）。2、探放底板水的措施在井巷掘進(jìn)過程中必須進(jìn)行查探底板水工作；經(jīng)前面計(jì)算，超前距離為30m，邊幫距為30米；若發(fā)現(xiàn)有突水危險(xiǎn)時(shí)，須進(jìn)行疏水或堵水工作，消除突水危險(xiǎn)后才能繼續(xù)向前掘進(jìn)。3、探放老空水的措施探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間

10、位置、積水量和水壓。老空積水高于探放水點(diǎn)位置時(shí)，只準(zhǔn)用鉆機(jī)探放水。探放水孔必須打到老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對(duì)放水量，直到老空水放完為止。鉆孔接近老空，預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦斯檢查員或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過規(guī)程規(guī)定時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員，并報(bào)告礦調(diào)度室，及時(shí)處理。4探放水注意事項(xiàng)1）安裝鉆機(jī)探水前，要遵守下列規(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）在打鉆地點(diǎn)或其附近安設(shè)專用電話；（

11、4）依據(jù)設(shè)計(jì)，確定主要探水孔位置時(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、深度和鉆孔數(shù)量；（5）在預(yù)計(jì)水壓大于0.1 MPa的地點(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，制定包括撤人的避災(zāi)路線等安全措施，并使每個(gè)作業(yè)人員了解和掌握；（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2）預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū)，探水鉆進(jìn)之前，必須安好孔口管和控制閘閥，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后，方可繼續(xù)鉆進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū)，應(yīng)有躲避場所，并規(guī)定避災(zāi)路線。3）鉆孔水壓

12、過大時(shí)，采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn)，并有防止孔口管和煤（巖）避突然鼓出的措施。4）鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等異常狀況時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人應(yīng)立即向調(diào)度室報(bào)告，并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)，必須立即撤出所有受水威脅的人員，然后采取措施，進(jìn)行處理。5）探放水前，預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦斯檢查員或礦山救護(hù)隊(duì)員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過規(guī)程規(guī)定時(shí)，必須立即停止鉆進(jìn)，切斷電源，撤出人員，并報(bào)告礦調(diào)度室，及時(shí)處理。6）鉆孔放水前，必須估計(jì)積水量，根據(jù)礦井排水能力，控制放水流量；

13、放水時(shí)，必須設(shè)專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時(shí)處理，并立即報(bào)告礦調(diào)度室。7）進(jìn)行探放水施工作業(yè)前，礦技術(shù)負(fù)責(zé)人必須結(jié)合探水巷道的實(shí)際現(xiàn)場指揮。8）進(jìn)行探放水施工作業(yè)前，必須提前撤出可能受探放水作業(yè)地點(diǎn)突水威脅的其他地點(diǎn)的所有人員。9）排出下山的積水以及恢復(fù)被淹井巷前，必須有礦山救護(hù)隊(duì)檢查水面上的空氣成分，發(fā)現(xiàn)有害氣體，必須及時(shí)處理。排水過程中，有害氣體有突然涌出的可能，必須制定安全措施。10）探水鉆孔超前距離和止水套管長度，應(yīng)當(dāng)符合下列規(guī)定：（1）沿巖層探放含水層、斷層和陷落柱等含水體時(shí)，按723下表確定探水鉆孔超前距離和止水套管長度。表723 巖層中探

14、水鉆孔超前鉆距和止水套管長度水壓（MPa）鉆孔超前鉆距（m）止水套管長（m）1.03.0101520255101520八、探放水設(shè)備選擇1探放水設(shè)備選擇依據(jù)所配備的探放水設(shè)備必須能用于井下探水、放水，必須有防爆及獲得煤安標(biāo)志。其選擇的主要依據(jù)是鉆孔直徑及深度，所需鉆取的圍巖力學(xué)性質(zhì)等。2井下探放水設(shè)備型號(hào)及數(shù)量本設(shè)計(jì)選擇的井下探水設(shè)備為ZDY-750A型鉆機(jī)1臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，電壓660V，配備金剛石復(fù)合片（PDC）鉆頭，其主要技術(shù)參數(shù)：鉆孔深度（m）：7585；鉆桿直徑（mm）：8950；鉆孔傾角（º）：0360；回轉(zhuǎn)速度（r/min）：112340；功率（kW）：4；主機(jī)外

15、形尺寸（mm）：長×寬×高=1150×600×1080。五）發(fā)生透水的預(yù)兆、透水時(shí)應(yīng)采取的措施、水災(zāi)時(shí)的避災(zāi)路線1、發(fā)生透水的預(yù)兆采掘工作面透水前，一般有下列預(yù)兆：1）煤壁發(fā)潮、發(fā)暗；2）煤壁或巷道“掛汗”；3）巷道中氣溫降低；4）頂板來壓，頂板淋水加大或底板鼓起有滲水；5）出現(xiàn)壓力水線，這是離水源很近的現(xiàn)象；6）有水聲，一種是受擠壓發(fā)出的“嘶嘶”聲，另一種是空洞泄水聲，均是離水體很近的預(yù)兆；7）有硫化氫或二氧化碳?xì)怏w出現(xiàn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)工作面有透水預(yù)兆時(shí)，說明已接近水體，此時(shí)應(yīng)停止作業(yè)，并報(bào)告礦調(diào)度室，采取有效措施，以防止透水事故的發(fā)生。2、透水時(shí)的措施1）井下發(fā)生透水時(shí)，在現(xiàn)場的工作人員，報(bào)告調(diào)度室的同時(shí)，應(yīng)就地取材積極封堵透水孔，加固工作面支護(hù)，防止事故繼續(xù)擴(kuò)大。如果情況緊急，來不及進(jìn)行加固工作，現(xiàn)場工作人員應(yīng)按避災(zāi)線路撤退到上一水平進(jìn)風(fēng)巷或地面，切勿進(jìn)入獨(dú)頭的下山巷道。如萬一無法或