面回風順槽探放水設計

1、山西王家峪煤業(yè)有限公司 150102回風順槽探放水設計目 錄第一章 工作面概況及周邊采掘狀況1第二章 工作面地質及水文地質條件1第三章 探放水工程設計4第一節(jié) 探放水設計目的及依據4第二節(jié) 探放水鉆孔設計5第四章 探放水安全技術措施7第一節(jié) 探放水前的準備工作7第二節(jié) 安全技術措施9第三節(jié) 放水技術要求和安全技術措施1113第一章 工作面概況及周邊采掘狀況一、巷道名稱、位置及相鄰關系該巷道為150102面回風順槽，井下位于井田中部，150102面回風順槽與一采區(qū)運輸下山垂直相連，與150102面瓦斯排放巷平行布置。 二、巷道布置 本掘進工作面位于井田中部。掘進長度970m，巷道均為矩形斷面，掘

2、進斷面為4.2m×3.3m,巷道凈寬為4.0m，凈高為3.2m。巷道沿15號煤層頂板掘進，平均坡度為10度。第二章 工作面地質及水文地質條件 一、地質情況本巷道沿15煤層底板掘進，15#煤層位于太原組下部，上距3號煤層約119.60m。煤層厚度3.05-4.39m.平均3.65m，含1-2層夾矸，結構較簡單。全區(qū)穩(wěn)定可采。煤層頂板為泥巖、砂質泥巖，底板為泥巖、粉砂巖、細砂巖。三維地震勘探和物探資料顯示，該掘進工作面陷落柱預計不發(fā)育，構造情況基本查明。二、水文地質情況 1、含水層井田內含水層主要為以下四類含水層：基巖風化裂隙含水層、二疊系砂巖裂隙含水層、太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層、奧陶

3、系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層，均為弱富水性含水層。 （1）基巖風化裂隙含水層受基巖巖性和地形地貌影響，富水性隨風化裂隙的發(fā)育程度而異。局部風化裂隙發(fā)育，富水性較強，泉水多流自本層。鉆孔鉆至此層，大都發(fā)生漏水現象，推測該含水層局部地段富水性較強。（2）二疊系山西組砂巖裂隙含水層井田內沒有二疊系山西組部分地層出露，據鉆孔揭露資料，二疊系山西組地層含有數層厚度不等的中粗粒砂巖，砂巖局部裂隙發(fā)育，具有一定富水性。（3）太原組石灰?guī)r巖溶裂隙含水層本含水層主要由太原組三層穩(wěn)定石灰?guī)r組成，即K2、K3和K4石灰?guī)r。三層石灰?guī)r平均厚度分別為6.39m、2.95m和3.68m，埋藏較淺，局部裂隙、巖溶發(fā)育。（4）奧陶

4、系石灰?guī)r巖溶裂隙含水層 為井田內最主要的含水層組，埋藏較深。由石灰?guī)r、白云質灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、泥灰?guī)r及溶洞中次生沉積物等組成，井田內主要含水層為上馬家溝組中段及下段幾層角礫狀石灰?guī)r。結合區(qū)域區(qū)域水文地質資料推測，本井田奧灰水位標高為+678+682m，奧灰水流向為由北向南。2、隔水層（1）3號煤層頂板以上層間隔水層山西組、下石河子組含水層之間分布有厚度不等的泥巖、砂質泥巖，厚度大多在2m-20m之間，一般不透水，可起到良好的層間隔水作用。 （2）本溪組泥質巖隔水層組井田本溪組厚度10.8631.06m，平均22.18m，巖性主要由泥巖、砂質泥巖、鋁質泥巖等泥巖組成，巖質致密，隔水性好，是阻斷奧

5、灰水與煤系地層水力聯系的重要隔水層。3、巷道掘進施工充水因素分析礦井主要充水因素有大氣降水、地表水、構造水、頂板砂巖和灰?guī)r裂隙水、采空區(qū)積水、底板奧灰水，其中頂板砂巖和灰?guī)r裂隙水、斷層導水和底板奧灰水是防治工作的重點。150102回風順槽沿15煤層頂板掘進，直接頂為黑色泥巖，泥巖平均厚度6.77m，較穩(wěn)定，隔水性能相對較好。15號煤層底板標高在420840m之間，而井田奧灰水位標高678682m，井田內中西部區(qū)域15號煤層底板位于奧灰?guī)r溶水水位之下，存在帶壓開采問題。（已委托山西地質114勘查院進行了水文地質勘探報告并已出具了補勘報告進行了評審，委托中國煤炭地質總局173勘探隊進行了15號煤層

6、帶奧灰水壓開采安全性評價報告，制定了15號煤層奧灰水帶壓開采防治水方案，15號煤層奧灰水帶壓開采防治水設計，巷道帶壓掘進防治水安全技術措施）。據井田內奧灰長觀孔揭穿此處15號煤層底板到奧陶系峰峰組頂面之間隔水層厚度為26.40m，煤層底板標高為478.85m，該處奧灰水位標高為680.66m?，F采用突水系數計算公式對井田內15號煤層底板奧灰最大突水系數進行估算。根據GB12719-91突水系數計算公式Ts=，P=(H0-H1+M)×0.0098式中Ts突水系數（MPa/m）P隔水層承受的靜水壓力（MPa） M底板隔水層厚度（m） H1煤層底板最低標高（m） H4奧灰水位標高（m）經估

7、算，本井田最大突水系數為0.085MPa/m，部分區(qū)域突水系數值大于0.06MPa/m。因此局部區(qū)域帶壓開采危險性極大，因此本井田帶壓區(qū)劃為2個區(qū)，即相對安全區(qū)和危險區(qū)。由于井田內局部地區(qū)發(fā)育有斷層、陷落柱，為煤礦安全生產起見，本次帶壓分區(qū)將井田內斷距較大斷層及陷落柱周圍區(qū)域劃分為危險區(qū)。在帶壓開采相對安全區(qū)，礦井應在加強防治水工作的情況下進行帶壓開采。在突水危險區(qū)，應引起足夠重視，必須采取可靠的安全技術措施后才可進行帶壓開采。特別是在斷層構造和陷落柱發(fā)育地段和突水系數大于0.06 MPa/m的地段，底板發(fā)生突水可能性大；另外本次計算突水系數為考慮煤層開采對底板產生的擾動，因此在進入或接近帶壓

8、開采危險區(qū)時，必須加強對底板峰峰組地層巖石裂隙發(fā)育程度的探查工作。未經專門的帶壓開采條件勘探、研究評價，不允許進行帶壓開采。只有在采取安全技術措施后才可進行帶壓開采。第三章 探放水工程設計第一節(jié) 探放水設計目的及依據 一、探放水設計目的為認真貫徹執(zhí)行煤礦防治水規(guī)定及上級有關文件精神，防止重大水害事故發(fā)生，確保礦井安全生產，根據山西王家峪煤業(yè)有限公司水文地質條件，結合150102回風順槽工作面掘進規(guī)程，編制150102回風順槽工作面探放水設計。 二、探放水設計依據1、煤礦安全規(guī)程2、煤礦防治水規(guī)定3、山西王家峪煤業(yè)有限公司<礦井水文地質補充勘探報告>第二節(jié) 探放水鉆孔設計 一、鉆探設

9、備選擇 本掘進工作面探水時，配備架式液壓回轉鉆機ZYJ-320/210型2臺，1臺工作，1臺備用。 二、探放水鉆孔的設計參數 1、探水起點的確定：從掘進開口處為起點在掘進前進行提前探放。2、超前距離：探水時從探水線開始向前方打鉆孔，在超前探水時，鉆孔很少一次就能打到積水目標區(qū)，常是探水-掘進-再探水-再掘進，循環(huán)進行；探水鉆孔終孔位置應始終超前掘進工作面一段距離，該段距離稱超前距。探水鉆孔終孔位置始終超前掘進工作面的距離采用30米。3、允許掘進距離：經探水證實無任何水害威脅，可安全掘進的長度，探水中心鉆孔超前鉆探深度減去30米。4、幫距：為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，呈扇

10、形布置的最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離稱為幫距；其值應與超前距相同，幫距一般取30m。5、鉆孔參數的確定（1）、鉆孔數目5個，1#孔為中心孔。（鉆孔角度詳見后附表）（2）、鉆孔直徑： 75mm。（3）、鉆孔沿煤層傾向呈扇形布置，探60米，準掘30米。（4）、在每個鉆場地點做好標記，并掛牌管理。6、老空的探水線：沿老空積水線或老空邊界平行外推60米，其探水設計同上。7、井巷通過導水或可能導水斷層前的探水設計：（1）超前探水：探水線（探水起點）至斷層交面線的最小距離為30米，當水壓大于2Mpa時按每增加0.1Mpa增加1m。（2）其他技術參數同上（探水設計）。探放水鉆孔布置示意圖：見附圖

11、 三、探放水的注意事項及技術要求：  （一）通訊要求  鉆孔施工受礦調度室統(tǒng)一調度，如發(fā)現異常情況應及時通知調度室，施工現場設專用電話一部。隨時和調度室保持聯系。為保證電話暢通，每班開工之前，施工人員必須先與調度室電話聯系一次，電話不通，不準開鉆施工。  （二）瓦檢要求  施工現場必須配備瓦斯便攜儀一臺，由專人負責看管、檢測瓦斯?jié)舛?，如瓦斯超限立即查明原因進行處理。并設專職瓦檢員進行現場交接班。  （三）供電保障鉆孔施工期間，嚴禁隨意開停鉆機電源，加強機電檢查，杜絕失爆現象，機電系統(tǒng)保證排水為雙電源供電，同時加強中央泵房機電設備檢修，

12、確保中央泵房的水泵完好。中央泵房人員要求現場交接班，班班都要試電話，向調度室匯報本班排水設備運轉情況。  （四）排水系統(tǒng)的要求  在巷道迎頭探水，安設排水能力不小于45m³/h、揚程不小于80 m的水泵2臺，安設3寸排水管路一趟，在每處探水地點開挖泵窩，規(guī)格寬*高*深=3.0m*2.5m*2.0m,排水路線：鉆場臨時排水點通風行人平巷主斜井地面。  （五）放水  鉆孔打入老空出水后，單孔出水量通過閥門控制在50m³/h以內,老空水放完的標準必須有兩個以上在原出水孔下方的鉆孔證實無水時,方可結束放水工程。  （六）施工技術要求

13、     1、鉆孔位置、方位、傾角由測量人員按設計標定，按設計施工，嚴格按規(guī)程操作。要經常檢查設備運轉情況，觀察孔壁完整程度，防止孔內和機械事故發(fā)生，保質保量按期完成鉆孔任務。    2、鉆進期間如發(fā)現水壓、水量突然增大、頂鉆、進入老空等異?，F象時，必須立即停止鉆進，不得拔出鉆桿。要立即向調度室匯報，并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現情況危急時，關閉防噴裝置止水，并立即撤出所有受水害威脅地區(qū)的人員，然后采取措施進行處理。第四章 探放水安全技術措施第一節(jié) 探放水前的準備工作1、在組織施工前，要求施工單位將打鉆所需的材料及工具，設備準備到

14、位，不能因為準備工作的原因而影響施工。施工人員應認真學習探放水安全技術措施并熟悉鉆機的使用及維護知識。2、在運輸ZYJ-380/210架柱式液壓回轉鉆機等大件設備的過程中，運輸人員應輕拿輕放，避免設備因受力碰撞而受損。3、鉆機及其附屬設施及各部件間連接要牢固可靠，并在每次使用前檢查，確保施工的安全。4、每次開鉆前，檢查鉆桿接頭的牢固情況，嚴防脫鉆事故的發(fā)生；鉆桿要達到不堵塞、不彎曲、絲口不磨損。5、在組織施工前，要求施工人員對鉆機附近10米范圍內的巷道支護進行檢查，發(fā)現巷道支護受損的及時處理并加強支護，并打好立柱和擋板。6、保持鉆場有足夠的安全空間，便于施工。7、在巷道低洼處非人行側及時挖好水

15、倉，清理好臨時水溝，確保排水暢通無阻。8、平巷時，將3寸的排水管隨掘進向前延接，迎頭20米范圍使用軟管。9、在打鉆地點附近安設專用電話及報警裝置，并保證隨時與調度室聯系。10、技術人員和探放水人員必須親臨現場，依據設計，確定主要探水鉆孔位置、方位，深度以及鉆孔數目。11、帶班礦領導和當班安全員、瓦斯員必須在探放水地點監(jiān)督安全和隨時檢查空氣成分。如果瓦斯?jié)舛瘸^0.8%或其他有害氣體濃度超過煤礦安全規(guī)程第一百條規(guī)定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調度室，及時處理。第二節(jié) 安全技術措施1、設備入井嚴格按操作規(guī)程操作，保證鉆機牢固、不移位。  2、鉆孔施工前，排水水泵、管

16、路與供電系統(tǒng)必須運行正常同時經過聯合驗收。 3 、每班必須配備熟練的水泵司機值班，并嚴格執(zhí)行交接班制度，保證鉆孔出水后能及時排放。  4、入井設備要嚴格進行防爆檢測，鉆探施工期間加強供水供電系統(tǒng)檢修，嚴禁設備電纜失爆，保證排水、鉆探、正常供電。  5、鉆孔施工受礦調度室統(tǒng)一調度，如發(fā)現異常情況應及時通知調度室，施工現場設專用電話一部。  6、鉆孔位置、方位、傾角由測量人員按設計標定，按設計施工，嚴格按規(guī)程操作。要經常檢查設備運轉情況，觀察孔壁完整程度，防止孔內和機械事故發(fā)生，保質保量按期完成鉆孔任務。  7、加強電氣設備維護，每班檢查一遍，杜絕失爆現象。

17、                                            8 、鉆機必須固定牢靠，保證鉆進時不移位。注漿固管及試壓必須通知礦調度室 、生產技

18、術科 ，并通過礦組織有關部門的聯合驗收，合格后方可繼續(xù)施工。  9、鉆進期間如發(fā)現水壓、水量突然增大、頂鉆等異?，F象時，必須立即停止鉆進，不得拔出鉆桿。要立即向調度室匯報，并派人監(jiān)測水情。如果發(fā)現情況危急時，關閉防噴裝置止水，并立即撤出所有受水害威脅地區(qū)的人員，然后采取措施進行處理。  10、施工現場必須配備便攜儀一臺，由專人負責看管、檢測瓦斯?jié)舛?，如瓦斯超限立即查明原因進行處理。  11、在進行施工鉆孔前，必須完善探水地點排水設施，排水能力不小于45m³/h。  12、為保證電話暢通，每班開工之前，施工人員必須先與調度室電話聯系一次，電話不通

19、，不準開鉆施工。  13、施工期間要成立探放水領導小組，統(tǒng)一平衡解決施工中遇到的問題。  14機電系統(tǒng)保證排水為雙電源供電，同時加強中央泵房機電設備檢修，確保中央泵房的水泵臺臺完好。  15中央泵房人員要求現場交接班，班班都要試電話，向調度室匯報本班排水設備運轉情況。  16機電系統(tǒng)要加強供電管理，嚴禁停電事故發(fā)生。  17探水地點的排水管路敷設好后，必須先進行試運轉，運轉正常時方可進行回采，否則不允許生產。  18、當發(fā)生災害事故時，現場人員必須保持頭腦清醒，迅速查明險情，按正確的避災路線撤出，并及時向調度室匯報。19、鉆進時操作人

20、員不準離開鉆機，并做到“三看”、“二聽”、“一及時”：即看操作（檔位）把手振動、給進壓力和進尺速度，看泵壓表及回水情況，看鉆桿鉆進情況；聽機器運轉聲，聽孔內振動聲；發(fā)現異常及時停鉆處理。20、鉆孔中若發(fā)現突然卡釬停鉆或鉆桿彎曲，應立即松開離合器，撤退鉆機，檢查鉆頭是否有崩片或刃口磨損過大等情況，以決定是否更換鉆頭；遇局部夾矸層時，可操縱離合器緩慢推進。21、孔內有鉆桿時，除按規(guī)定程序卸鉆桿外，不允許馬達反轉。22、探放水作業(yè)完成后，要進行現場驗收和現場確認，驗收人員要使用專業(yè)探測桿來對鉆孔角度及鉆孔深度進行探測。第三節(jié) 放水技術要求和安全技術措施一、放水技術要求（1）放水前，必須調查區(qū)域水文地質資料