煤礦探放水設(shè)計

山西****西合煤業(yè)有限公司4202運輸順槽探放水12#鉆場鉆孔設(shè)計編制單位：地測科編制：審核：地測科：地測副總：總工程師：編制日期：12月18日4202運輸順槽探放水12#鉆場鉆孔設(shè)計工作面水文地質(zhì)概況一、工作面概況4202運輸順槽位于二采區(qū)北翼，巷道從5#煤向上穿層掘進進4#煤，5#與4#層間距約9-10m,4202運輸順槽從二采區(qū)運輸巷Y3測點前55m開口,巷道方位為4°29′53″掘進，預(yù)透二采區(qū)軌道巷后穿層掘進至4#煤，掘進281m后調(diào)向按329°26′38″掘進，掘進501m到4202切眼。從二采區(qū)軌道巷門口前190m、215m處分別揭西回風(fēng)巷、西進風(fēng)巷，西部150m處為4202回風(fēng)順槽，工作面北部為井田邊界，上部、下部均未進行過采掘，無采掘工程，南部二采區(qū)大巷。4#煤位于山西組下部，該煤層南部局部厚度可達1.8m,北中部可能受沖刷帶影響厚度0.7-1m，發(fā)育不穩(wěn)定，煤層大部可采。煤層直接頂板為砂質(zhì)泥巖，砂巖，厚度為0.5m,底板大都為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為中砂巖、粉砂巖。厚度為1.5m,老頂6m。4202運輸順槽為矩形斷面：荒寬4400mm，荒高2600mm；凈寬4200mm，凈高2500mm，支護設(shè)計為：錨桿＋鐵絲網(wǎng)+錨索聯(lián)合支護。二、地質(zhì)構(gòu)造4202工作面地層大致為南北走向，傾向向東,地層傾角3°~7°，根據(jù)4202運輸順槽、西進風(fēng)、回風(fēng)巷揭發(fā)的地質(zhì)狀況分析：施工范疇內(nèi)可能發(fā)育3-4條斷距1-5m的斷層構(gòu)造，無陷落柱，但該區(qū)域4#煤可能有受古河流沖刷地質(zhì)狀況，沖刷程度與范疇不詳。在巷道掘進至構(gòu)造前或煤層異常尖滅地方，應(yīng)進行鉆探探查方便更加好地服務(wù)于生產(chǎn)。三、水文地質(zhì)1、頂板水：工作面充水源重要為4#煤老頂?shù)纳皫r裂隙水。2、斷層水：根據(jù)已揭發(fā)的地質(zhì)狀況分析，施工范疇內(nèi)斷層構(gòu)造不具導(dǎo)水性，不存在斷層水威脅。3、老空積水：該工作面周邊均為實體煤，無采空區(qū)、無老巷，故不存在老空積水威脅。4、太原組灰?guī)r水：太原組灰?guī)r含水層重要為三層石灰?guī)r，從上到下為L5、L4、L1，總厚約18.15m左右，L5、L1巖溶裂隙不發(fā)育，富水性不強，L4灰?guī)r巖溶裂隙水富水性不均一，部分地段富水性較強，在無導(dǎo)水構(gòu)造的狀況下對巷道掘進影響不大。太原組灰?guī)r水為承壓水，根據(jù)井下兩個水文孔推測該區(qū)域太灰水位標高在631m，施工段5#煤層底板最低標高約+581m，根據(jù)安全隔水層厚度公式來計算太灰?guī)r溶水對該巷道5#煤層掘進時的影響。安全隔水層厚度計算（太灰水位按+631m）:式中：t----------安全隔水層厚度（m）L------------巷道底板最大寬度（m）取5.2r-------------隔水層巖石容重（MN/m3）取0.025Kp------------隔水層巖石的抗張強度MPa取0.1H-----------隔水層底板承受的水頭壓力MPa取0.675注：H=太灰水位標高-煤層底板標高+隔水層厚度=（631-581+17.5）/100=0.6755#煤層距太灰L4灰頂面隔水層厚度為17.5m,經(jīng)計算5#煤層掘進時安全隔水層厚度為8m不大于實際隔水層厚度17.5m，正常塊段下，在4#、5#煤層中掘進不受太灰水威脅，該巷道在掘進過程中會揭發(fā)斷層構(gòu)造，該區(qū)域斷層均為不導(dǎo)水斷層，故在構(gòu)造區(qū)域受太灰水威脅較小。5、奧灰水：奧灰含水層巖溶裂隙發(fā)育，水源充沛，水位標高在798.4—798.8m，施工段5#煤層底板最低標高約+581m,根據(jù)安全隔水層厚度公式來計算奧灰?guī)r溶水對該巷道5#煤層掘進時的影響。安全隔水層厚度計算（奧灰水位按+799m）:式中：t---------安全隔水層厚度（m）L--------巷道底板最大寬度（m）取5.2r------------隔水層巖石容重（MN/m3）取0.025H------------隔水層底板承受的水頭壓力MPa取3.29注：H=太灰水位標高-煤層底板標高+隔水層厚度=（799-581+111）/100=3.295#煤層距奧灰頂面隔水層厚度為111m,經(jīng)計算5#煤層掘進時安全隔水層厚度為19.46m，遠不大于實際隔水層厚度111m，正常塊段下，在4#、5#煤層中掘進不受奧灰水威脅，在導(dǎo)水構(gòu)造地段受奧灰水影響較大，有突水可能。第二章探放水設(shè)計一、設(shè)計根據(jù)1、《煤礦安全規(guī)程》2、《煤礦防治水細則》二、設(shè)計原則及目的根據(jù)《煤礦防治水細則》，防治水工作應(yīng)當堅持“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則，采用“探、防、堵、疏、排、截、監(jiān)”的綜合治理方法之規(guī)定，采用“物探先行、鉆探驗證”等綜合防治水方法，以確保4202運輸順槽掘進施工安全。三、探放水設(shè)計（一）、物探超前探測經(jīng)12月17日中班在4202運輸順槽A13測點前123m處用YCS-T瞬變電磁儀進行井下物探，根據(jù)本次探測資料分析，4202運輸順槽掘進工作面順層、頂板、底板均無明顯異常區(qū)域。（二）、鉆探設(shè)計1、鉆探設(shè)備：鉆機型號：ZYJ-1600型礦用坑道鉆機鉆具配備：Φ65mm無芯鉆頭各1個、Φ50mm鉆桿110m2、鉆場位置：A13測點前123m處3、鉆孔設(shè)計：（1）鉆孔布置：根據(jù)物探成果及水文地質(zhì)狀況，本鉆場超前探查孔沿巷道掘進方向按平面扇形布置一組共3個鉆孔，超前鉆孔設(shè)計深度100m，允許最大掘進距離為70m,超前距30m。幫距取20m。（附：各鉆孔參數(shù)設(shè)計表、4202運輸順槽探放水12#鉆場及鉆孔平面布置圖）（2）鉆孔構(gòu)造套管設(shè)計：根據(jù)有關(guān)資料分析，該掘進工作面不受老空積水、斷層水、灰?guī)r裂隙水威脅，不設(shè)計套管。鉆孔直徑：根據(jù)《煤礦防治水細則》規(guī)定，探水鉆孔除兼作堵水或者疏水用的鉆孔外，終孔孔徑普通不得不不大于94

mm。本設(shè)計取Φ65mm無芯鉆頭鉆進。3、鉆孔參數(shù)設(shè)計表鉆場編號鉆孔方位角（°）傾角（°）鉆孔深度（m）鉆孔構(gòu)造孔徑（mm）-孔深（m）套管長度孔口管直徑（mm）套管長度（m）壁厚4.5mm12#鉆場1#329-1100Φ65mm0-100m2#316+2100Φ65mm0-100m3#342-3100Φ65mm0-100m四、探放水鉆孔施工技術(shù)規(guī)定（1）由測量人員根據(jù)設(shè)計現(xiàn)場標定探放水鉆孔位置，與負責探放水工作的人員共同擬定鉆孔的方位、傾角、深度和鉆孔數(shù)量，未經(jīng)同意不得私自修改鉆孔參數(shù)。（2）必須按設(shè)計角度和方向施工鉆孔，鉆進時應(yīng)精確鑒別煤、巖層厚度并統(tǒng)計換層深度。鉆孔施工期間，要指定專人認真統(tǒng)計鉆孔原始統(tǒng)計本，統(tǒng)計要做到真實、精確、詳盡，嚴禁涂改缺項。鉆孔施工結(jié)束后，應(yīng)將鉆探原始統(tǒng)計表里的全部數(shù)據(jù)進行核對，把有關(guān)數(shù)據(jù)如孔號、方位、傾角、孔深、進尺及巖煤芯長度等填寫到探放水臺賬上。（3）鉆孔在施工過程中，若出現(xiàn)地質(zhì)、水文地質(zhì)異常，請及時與地測部門聯(lián)系；鉆孔揭發(fā)煤層時，若遇噴孔、頂鉆、瓦斯變化異常等現(xiàn)象時，必須立刻停止打鉆，切斷電源，撤出人員，報告礦調(diào)度，采用方法，確認安全后，方可繼續(xù)施工。（4）每個鉆機工必須加強個人防護，如出現(xiàn)噴孔、頂鉆等異常時，應(yīng)當停鉆觀察；發(fā)現(xiàn)有突出預(yù)兆（巖石外鼓、瓦斯變化異常、巖層深部傳出破裂聲等）時，必須斷電、撤人，但不得拔出鉆桿。（5）鉆孔施工過程中，要確保施工地點的風(fēng)量充足，水路暢通，并在施工地點下風(fēng)側(cè)安裝瓦斯傳感器，避免有害氣體積聚；對瓦斯等氣體的管理要嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（6）應(yīng)加強工作面的瓦斯檢查工作，安排專職瓦檢員經(jīng)常檢查施工地點及附近20米范疇內(nèi)瓦斯狀況，當巷道內(nèi)任何一處（除孔口外）瓦斯?jié)舛瘸?.8%時，施工人員必須立刻停止鉆孔施工，切斷電源，將人員撤至安全地帶并報告礦調(diào)度，采用有效方法進行解決；只有在瓦斯?jié)舛冉档?.8%下列時，方可復(fù)電開動鉆機；嚴禁瓦斯超限作業(yè)；施工現(xiàn)場瓦斯超限時，果斷停止作業(yè)。（7）在打鉆的同時，注意孔內(nèi)返水、返渣狀況，嚴禁打干眼。（8）臨時停鉆時，要將鉆頭退離一定安全距離，避免塌孔，停鉆8h以上時應(yīng)將鉆桿提出來。（9）全部鉆孔必須用水泥進行封堵，封孔深度不低于0.5m。（10）鉆孔竣工后，當天內(nèi)將鉆孔驗收單報送地測科。（11）鉆孔施工次序為：1#→2#→3#。五、避災(zāi)路線避水災(zāi)路線：探水鉆場→二采區(qū)軌道巷→北軌道巷→行人暗斜井→西繞道→副立井→地面避火災(zāi)、瓦斯路線：探水鉆場→二采區(qū)軌道巷→北軌道巷→行人暗斜井→西繞道→副立井→