探放水設(shè)計(jì) 2

1、延安市禾草溝二號(hào)煤礦有限公司1102運(yùn)輸順槽探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施經(jīng) 理：總工程師：生產(chǎn)經(jīng)理：安全經(jīng)理：生產(chǎn)副總：機(jī)電副總：通風(fēng)副總： 編制日期：二0一二年六月十日第一節(jié) 礦井水文安全條件分析 編制依據(jù)：防止水規(guī)定、2013版煤礦安全規(guī)程、安全設(shè)施設(shè)計(jì)。一.地形地貌礦區(qū)位于陜北黃土高原中部，屬典型黃土高原地貌景觀。區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，水土流失嚴(yán)重。地勢總體為東北部低，西部和南部高，海拔+1060+1304m，相對高差244m。二.礦區(qū)地層含、隔水性區(qū)內(nèi)含（隔）水層水文地質(zhì)特征與礦區(qū)基本一致，現(xiàn)分述如下：1.含（隔）水層的劃分及其水文地質(zhì)特征第四系全新統(tǒng)沖洪積層孔隙潛水含水層（Q4）主要分布于禾草溝

2、河谷兩側(cè)一級(jí)階地上，巖性為粉細(xì)砂及粘土，夾中粗砂及礫石，厚520m，局部富水性較強(qiáng)，主要接受大氣降水及地表水補(bǔ)給，據(jù)民井水質(zhì)分析，礦化度0.77g/l，為HCO3SO4NaMgCa型。第四系中上更新統(tǒng)黃土層孔隙潛水含水層（Q23）整合區(qū)內(nèi)廣泛分布，厚0104.50 m，接受大氣降水補(bǔ)給，富水性弱-中等，透水性良好，向溝谷方向徑流，以泉或面狀滲流為主要排泄方式，據(jù)水質(zhì)資料，礦化度0.43g/l，為HCO3SO4NaMg型。新近系中新統(tǒng)相對隔水巖組（N2）分布廣泛，出露于溝谷上游近溝腦部位，厚042.70m，為一套淺棕紅色灰色砂質(zhì)粘土，含鈣質(zhì)結(jié)核，為相對隔水層。底部為薄層砂礫石層，富水性微弱，礦化

3、度為0.37g/l ,屬HCO3NaMg型淡水。上三疊統(tǒng)瓦窯堡組孔隙承壓含水層（T3w）該組地層為區(qū)內(nèi)含煤巖系，全區(qū)分布。出露于區(qū)內(nèi)溝谷中，平均厚234.84m，巖性主要為灰白深灰色泥巖和粉砂巖夾中粗粒砂巖，具微波狀層理及水平層理，含黃鐵礦結(jié)核及植物化石碎片，自上而下泥質(zhì)成分增加。據(jù)子長礦區(qū)扇咀灣煤礦的SZ2-2號(hào)孔抽水資料（見表1-2-3），單位涌水量q為9.710-4lsm，富水性微弱。礦化度1.785g/l,水質(zhì)為HCO3ClNaMgCa型。3. 礦井充水因素1.大氣降水年降雨量470.6589.5mm，年蒸發(fā)量1086.61311.8mm。降水期主要集中在79月份，占年降水總量的70%

4、以上。因礦區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，地表坡降比大，透水性差，大氣降水主要形成地表徑流，少量滲入補(bǔ)給地下水。2.地表水區(qū)內(nèi)主要水系為禾草溝呈東西向從整合區(qū)中部穿過，其屬秀延河支流永坪河的上游小支溝。雖地表水的水量有限，甚至有時(shí)會(huì)斷流或干枯，但在雨季時(shí)，水量驟增。地表水會(huì)滲入地下，作為地下水的補(bǔ)給水源。3.地下水根據(jù)地質(zhì)部門提供資料，3號(hào)煤層上覆巖層為中硬巖層（飽合單軸抗壓強(qiáng)度15.327.3MPa），導(dǎo)水裂隙帶最小15.38m，最大值不超過17.78m，在整合區(qū)可采范圍內(nèi)可波及到松散層，為利于礦井安全生產(chǎn)，方案中對主要溝流留設(shè)安全煤柱。4.采空區(qū)積水經(jīng)調(diào)查，整合區(qū)內(nèi)原有禾草溝二號(hào)煤礦有限公司礦井及周邊老窯形

5、成的采空區(qū)是整合區(qū)內(nèi)的地下水的集水倉，當(dāng)開采與老采空區(qū)穿通時(shí)會(huì)引起礦井突水事故。所以在以后的開采中，當(dāng)臨近這些老窯采空區(qū)時(shí)，應(yīng)注意觀測礦坑涌水量變化，以防因溝通老空積水而引起的礦坑突水災(zāi)害發(fā)生。綜上所述，礦井的充水因素除直接充水水源瓦窯堡組中部孔隙裂隙承壓水外，應(yīng)注意老采空區(qū)的突水。四.水文地質(zhì)類型礦區(qū)處于子長礦區(qū)南部向西緩傾斜的單斜構(gòu)造內(nèi)，未見大型斷裂構(gòu)造，屬構(gòu)造簡單。3號(hào)煤層頂板以泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)粒砂巖為主，巖體完整，裂隙不發(fā)育，富水性弱。另外區(qū)內(nèi)降雨稀少，年平均降雨量470.6589.5mm，降水集中，且地形切割嚴(yán)重，多形成地表徑流，入滲條件差，因此大氣降水和地表水對礦床充水影響較小。井田

6、含水層屬弱富水性，補(bǔ)給條件差，含水層單位涌水量q0.1 lsm，隔水層穩(wěn)定性好，存在少量老空積水但位置、范圍清楚，礦井涌水量小于180 m3h-1，礦井生產(chǎn)中未發(fā)生突水事故，防治水工作簡單，故根據(jù)煤礦防治水規(guī)定第十一條確定礦井水文地質(zhì)條件為中等。第二節(jié) 1102運(yùn)輸順槽探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施1、探放水原則1）必須堅(jiān)持“預(yù)測預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘，先治后采”的十六字方針，還必須做到“有疑必?！钡奶椒潘瓌t。接近積水地區(qū)掘進(jìn)或排放被淹井巷和積水前，必須編制探放水設(shè)計(jì)，并采取防止瓦斯和其它有害氣體危害等安全措施。1102開口布置在運(yùn)輸大巷430m，該巷道正東方位掘進(jìn)，掘進(jìn)至煤層剝蝕帶即煤層、煤質(zhì)

7、、頂板發(fā)生變化區(qū)域。礦區(qū)東部為煤層露頭帶，根據(jù)礦井水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)1102運(yùn)輸順槽在掘進(jìn)過程中必須做到“有掘必探”。探水眼的稀密布置和超前距離，應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤（巖）層厚度和硬度以及安全措施等在探放水設(shè)計(jì)中具體規(guī)定。2）掘進(jìn)工作面遇到下列情況之時(shí)，必須確定探放水線進(jìn)行探水：（1）接近水淹或可能積水的井巷、老空區(qū)或相鄰煤礦時(shí)，井巷出水點(diǎn)位置，有積水井巷及采空區(qū)的積水范圍、標(biāo)高和積水量，必須繪制在采掘工程平面圖上。在水淹區(qū)域應(yīng)標(biāo)出探水線的位置。掘到探水線位置時(shí)，必須探水前進(jìn)。 3）探放水注意事項(xiàng)：安裝鉆機(jī)探水前，要遵守下列規(guī)定：a加強(qiáng)鉆場附近的巷道支護(hù)，并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立柱和攔板。b.清理巷

8、道，掘好臨時(shí)水倉。探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí)，必須配備與探放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。c.在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。d.測量和防突人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設(shè)計(jì)，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。（2）預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū)，探水鉆進(jìn)之前，必須先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，方準(zhǔn)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）鉆孔內(nèi)水壓過大時(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）壁突然鼓出的措施。（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，以及有頂鉆等異狀時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人員

9、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地區(qū)的人員然后采取措施，進(jìn)行處理。（5）探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水區(qū)高于探放水點(diǎn)位置時(shí)，只準(zhǔn)用鉆機(jī)探放水，探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對放水量，直到老空水放完為止。鉆孔接近老空，預(yù)計(jì)可能有瓦斯或其他有害氣體涌出時(shí)，必須有瓦檢查員現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其他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)礦進(jìn)排水能力和水倉容量，控制放水流量；放水時(shí)，必須設(shè)專人監(jiān)測

10、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）排除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，如有被水封住的有害氣體突然涌出的可能，必須制定安全措施。2、探放水設(shè)計(jì)、探水鉆孔應(yīng)保持適當(dāng)?shù)某熬?、幫距和密度。探水工作采用“探水掘進(jìn)探水”方式進(jìn)行，探水鉆孔為巷道掘進(jìn)探明一段安全距離后，巷道允許掘進(jìn)一段距離，然后再探再掘，確保掘進(jìn)安全。（1）超前鉆距。探水時(shí)從探水線開始向前方打鉆孔，常是探水掘進(jìn)再探水再掘進(jìn)，循環(huán)進(jìn)行。而探水鉆孔終孔位置應(yīng)始終超前掘進(jìn)工作面一段距離。超前鉆距應(yīng)根據(jù)采空區(qū)水

11、壓、煤（巖）層厚度和強(qiáng)度及安全措施等情況確定，經(jīng)分析，本礦超前最小水平鉆距確定為30m，止水套管長度不小于15m。（2）允許掘進(jìn)距離。經(jīng)探水證實(shí)無水害威脅，可以安全掘進(jìn)的長度，為30m。（3）幫距。幫距值33m。（4）鉆孔密度（孔間距）探水鉆孔成組布設(shè)，在巷道前方的水平面和豎直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準(zhǔn)，各鉆孔終的垂距不得超過1.5m。（5）鉆孔孔徑。鉆孔孔徑取42mm。.探放水孔布置方式探水鉆孔的布置方式和巷道類型、煤層厚度與產(chǎn)狀有關(guān)，情況不同時(shí)，布置方式也有所不同。本設(shè)計(jì)確定探水鉆孔布置形式為水平面和豎直面內(nèi)均呈扇形，鉆孔3組2孔布置。探水鉆孔之間的面夾角6150，使巷道前進(jìn)方向及左右兩側(cè)需要保護(hù)的煤層空間均有鉆孔控。3、探放水設(shè)備型號(hào)及數(shù)量選用TXU-75型探放水鉆2臺(tái)。其技術(shù)參數(shù)為：鉆進(jìn)深度：150200m開、終孔直徑：8950mm鉆桿直徑：42mm鉆孔角度：0360布置方式見探水鉆孔的超前距、幫距和允許掘進(jìn)距離示意圖。（如下）：4、探放水的安全措施（1）探水前加固探水工作區(qū)支架，背好幫頂，以免壓力沖垮煤壁和支架。（2）清理巷道，保證安全撤退路線暢通無阻；（3）保證水溝暢通，并有適當(dāng)?shù)钠露群蛿嗝?，水倉和排水設(shè)備要有足夠的容量和能力。（4）探水地點(diǎn)要安裝電話，與所有可能受水威脅的工作地點(diǎn)連通，并事先制定好撤退路線，以防止意外事故發(fā)