1334回采面探放水设计(1)

1山西泓翔煤业有限公司1334回采面探放水设计编制单位：地测科编制人：贾甲日期：2013年9月山西泓翔煤业有限公司ShangXiHongXiangMeiYeYouXianGongSi2探放水设计会审意见煤矿会审意见矿长签字：年月日机电签字：年月日安全签字：年月日生产签字：年月日总工程师签字：年月日地测科长签字：年月日备注3探水队人员学习名单学习地点:煤矿调度会议室学习时间：2013年9月20日贯彻人：段小强贾甲编号姓名签字编号姓名签字1赵方龙12胡小四2潘太平13张学鹏3高彩峰14高军4刘文斌15苏永明5赵云鹏16李泽明6史小云17侯全亮7雷云龙18王志虎8郭方灵19王志荣9梁启昌20段瑞杰10李生强21姚夏伟11冯树鹏224目录第一节矿井概况...................................................5第二节探水工作面概况............................................6第三节探放水设计................................................7第四节工作面临时排水系统........................................10第五节探水施工..................................................11第六节探水安全技术措施..........................................13第七节记录及验收工作...........................................17第八节应急救援预案.............................................17第九节避灾路线.................................................195山西泓翔煤业有限公司1334回采面探放水设计第一节矿井概况1、概况:山西泓翔煤业位于古县北平镇贾寨村，距县城40公里，井田面积3.9639平方公里，开采3#煤层，规模60万吨/年，矿井于1999年建矿，两立一斜混合开拓，中央并列式通风，矿井属高瓦斯矿井，2012年鉴定为相对涌出量36.89m3/t，绝对涌出量为29.59m3/min，煤尘具有爆炸性。矿井煤层开采采用三条中央大巷单水平开拓，回采面布置为倾向长壁式，采煤工艺为高档普采。2、水文地质矿井水文地质类型为中等，充水水源主要来自顶板K8、K9含水层水和北翼底板承压水，涌水形式主要表现形式为顶板淋水。根据已知地质资料，K8、K9含水层以裂隙含水为主，含水量较小，为弱富水性含水层，充水形式以顶板淋水为主，目前矿井正常涌水量为240m3/d，最大为480m3/d。含水层含水来源以大气降水为主。因煤层埋藏较厚，降水对井下涌水影响较小。6矿井防治水重点为构造水、顶板含水层积水和采空区老空水。3、排水我矿在副井底布置有中央水仓，主副水仓容量为300立方米，3台主水泵型号为D46-50*7型，单台排水量为46立方米，排水管路为两趟6寸管路，直接排出井外。矿井排水系统完善。在南北采区各有一个采区水仓，容量50m3，用3寸水管通至中央水仓，水泵型号为BQW10-100，排水量为10m3/h，可满足排水要求。在各采掘工作面，布置有临时水仓，使用3寸排水管路排至采区水仓，排水系统完善。第二节探水工作面概况1、工作面位置关系1334回采面位于矿井南翼采区，南翼轨道大巷500米----630米处，倾斜长壁采煤法布置工作面。工作面长126米，顺槽长500米，煤层厚度1.0-2.0米，倾角3—5°，储量18万吨。工作面西面为1332采空区，北面为井田边界，东面为1336采空区，南面为南翼采区辅助运输大巷。地表在工业广场的东侧，无任何交通设施和建筑物。2、工作面水文地质情况本区3#煤层赋存平稳，构造较少，底板平缓，倾角为3—5°，煤层厚度1.0---2.0米，局部有变薄现象，顶板为砂质泥岩，厚4.0米，老顶为砂岩，厚7.0米，底板为粉砂岩，厚5.0米，在掘进过程中揭露，未发现有大于1米的断层，未发现有无碳柱存在，掘进过程中顶板有淋水现象，水量为0.1m3/时，涌水量较小。3、工作面排水系统7工作面两顺槽设置有排水沟和临时水仓。工作面积水经排水沟排至临时水仓。水仓容量为8m3，水泵型号为BQW10-100。经排水管路排至采区水仓。4、工作面水害分析：该工作面水害主要为顶板涌水，涌水来源为顶板K8、K9砂岩含水层，但该含水层均为弱富水性含水层，涌水量不大，为0.1m3/h。对生产影响不大。采面两边为采空区，但均无底板积水威胁。巷道掘进时无发现构造现象，在工作面内部经过物探探测，无发现有可疑水体存在，因此该工作面水文条件简单，水害影响不大。第三节探放水设计一、探放水设计目的根据煤层赋存情况及周边含水情况，需对工作面煤层内部和顶板情况进行探查，以便了解是否存在含水体现象，为安全生产提供依据。因此，进行钻孔布设，使煤层和顶板均得到探测，达到探水、放水目的。二、钻孔布置位置1、钻孔布置位置根据煤层赋存情况及周边含水情况，为了布置钻机方便，探水孔布置在回采面回风顺槽煤层钻场内，钻场位于工作面煤壁一侧，沿顺槽方向每40米布置一个，在钻场内进行施工，向煤体内部和顶板进行钻孔。钻场规格为：长*宽*高=4米*3米*2米，钻场支护采用锚梁网、锚索支护。三、探水孔参数设置1、探水孔数量确定为了探测煤层内部和顶板方向积水情况，需向煤层和顶板分别钻孔，因此，探水钻孔向煤层布置2个孔，成半扇形布置，顶板2个孔，成半扇形布置，共8计4个孔，因此每个钻场4个钻孔。扇形朝向为回采面方向。顺槽共计布置11个钻场，设置探水孔数量44个。从离工作面最近的一个钻场开始施工，至顺槽口最后一个完工，依次进行。四、单孔设计要求1、钻孔直径：根据《煤矿防治水规定》第97条内容，探水钻孔终孔直径不得大于75mm，因此，钻头直径选择为50mm。2、钻孔长度：钻机钻进能力为200米，钻孔长度确定为120米。3、钻孔方位：为了向煤体内部钻进，钻孔中心线应垂直煤壁钻进，因此钻孔方位与煤壁垂直，而且为了能获得最大探测效果，还应布置倾斜眼，方位与巷道煤壁倾斜，根据安全帮距为20米，角度为15°，因此，钻孔中眼与巷道煤壁垂直，斜眼转角为正15度，转向为向左转。4、钻孔数量：根据《煤矿防治水规定》第94条，探防构造水，钻孔应成组布设，在巷道前方水平面内和竖直面内呈扇形布置。因此，布置4个钻孔，在煤层内布置2个，顶板2个。5、终孔间距：在煤层内，水平面内钻孔终孔间距为20米，在顶板内，终孔间距为20米。疑水探水时，布置19个孔，各钻孔间距为3米。6、钻孔布置方式：钻孔成半扇形布置。7、超前距的确定：根据《煤矿防治水规定》第98条，最小超前距不得小于30米，因此，规定超前距为40米，回采面距钻孔距离为最小40米，否则停止回采。五、钻孔布置、设计参数图表如下①号钻孔在煤层中布置，钻孔距下帮1.0米，距底板1.1米处开口，方位为垂直于煤壁，倾角为0°，孔深120米。9②号钻孔在煤层中布置，钻孔距上帮1.0米，距底板1.1米处开口，方位为垂直于煤壁左转15°，倾角为0°，孔深120米。③号钻孔在岩层中布置，钻孔距下帮1.0米，距底板1.5米处开口，方位为垂直于煤壁，倾角为+15°，孔深120米。④号钻孔在岩层中布置，钻孔距上帮1.0米，距底板1.5米处开口，方位为垂直于煤壁中心线左转15°，倾角为+15°，孔深120米。10钻孔布置探放水钻孔设计参数表孔号开孔位置倾角钻孔方位（度）钻孔倾角（度）孔深（m）终孔间距（m）1#下侧右帮眼水平角0012002#下侧左帮眼水平角150120203#上侧右帮眼仰角01512004#上侧左帮眼仰角151512020第四节工作面临时排水系统探水地点临时排水系统要求：在回风顺槽内施工排水沟，使水流至水仓，在钻探过程中应有专人排水，防止顺槽内存在积水，钻探时要确保水仓空仓为50%以上。1、水管在1334回风顺槽内铺设有一趟3寸固定排水管路，用于对工作面和顺槽内积水进行排除，钻探过程中钻孔排水可经此管道排水，管路直接通向南翼采区水仓，排水畅通。2、水仓在回风顺槽内低洼处设置有水仓，钻孔用水流入水仓，并开挖临时排水沟，使水仓与钻场连通，使积水能顺利流入水仓。水仓容量必须大于5m3。在钻场内设置沉淀池，防止淤泥进入水仓。水仓内淤泥如果超过50%，必须进行清理。排水线路：探水点钻场→1334回风顺槽→南翼采区水仓→中央水仓→地面。3、水泵11水泵排水能力要大于打钻时排水能力，钻孔用水一般为1.0m3/时，水泵选用潜水泵，型号为BQW10-100型，排水能力为10m3/时，扬程为100米，满足排水要求。另设一台风动水泵，作为备用水泵。打钻期间，应设专人管理水泵，定期检修水泵，按时清理水仓，防止污水外溢，或煤泥堵塞水泵，保持巷道清洁卫生。第五节探水施工一、探水施工前准备工作1、钻机设备配备规格型号：ZLJ—350电动机功率：7.5kw钻杆直径：φ42mm，钻杆节长：1.5米，总数：100根，150米。钻头直径：φ50mm，开口钻头直径为φ89mm，3、通讯准备在探水地点安装有电话，与调度室能直接联系。4、避灾路线要求避灾路线畅通，无杂物堆积，避灾路线牌明显。5、物探工作面钻探施工前进行物探，以查明煤体内构造水和积水情况。经过物探，确定煤体内是否存在异常区域。如果有疑问区，进行加强探放水，对疑问区进行验证、探放，使煤体内部积水情况进行排除，以达到消除水患，安全生产的目的。二、探水施工121、钻探工程的步骤及方法：安装钻机→调整方位→稳定钻机→连接钻杆→接通水源、电源→接钻开孔→施工钻进→安装止水套管→继续钻进→探放水钻孔施工到位→确认无水害、有害气体威胁→验收撤钻杆。三、探水工序安排1、探水前应先加固探水工作面的支护，采用戴帽点柱，加强工作面的临时支护。2、加固工作面后，接下来按设计的钻孔位置按规定的方位角、倾角进行钻孔。如水压较大时，用套管法控制。3、在钻探过程中带班负责人对本班钻探方向、深度进行确定，如有异常情况写在记录本上，并及时向领导汇报。四、封孔措施开孔用Ф89mm钻头开孔10.5米，后用清水冲洗干净孔内煤岩粉，下入10米Ф75mm套管，套管外侧必须焊接达到要求的肋条数。固管材料为425#普通硅酸盐水泥，单液浆固管。套管底口距孔底留0.2米间距，以利于浆液循环。固管时间不得少于48小时。耐压试验：以Ф50mm无芯钻头扫孔至孔底0.5米时，进行耐压试验。压力不低于2.0MPa，稳压时间不低于30分钟，孔口套管周围不渗漏水且牢固可靠。必须达到要求，否则重新注浆封孔直至达到要求。达到固管要求后，在套管口安装压力表及高压闸阀（抗压强度不得低于2MPa）后，同时必须在高压闸阀外加上固定装置，防止高压水喷出。固管后用Ф50mm无芯钻头继续钻进至设计深度。五、疑水处理及放水要求根据探放水要求，探水至工作面内120米，查明含水情况，如果发现前方13地质正常，煤层稳定，探眼内无涌水，无其它异常情况，则视为探水正常，前方没有水患，工作面允许继续回采。如发现钻眼内有异常情况，如有水，有气、有臭味或透至老空，或发现以下透水预兆：煤壁挂红、挂汗，空气变冷，出现雾气，有水叫声，顶板来压，煤壁片帮严重，顶板淋水加大，底板鼓起、产生裂隙或出现渗水，钻孔喷水，煤壁溃水，工作面出水水色发浑、有臭味等，是透水征兆，应立即停止作业，撤出人员，并向调度室汇报。在隐患未处理前，严禁进行作业。在工作面隐患处理后，根据“有疑必探”原则，重新进行钻探，按《煤矿防治水规定》要求，对巷道周边进行加强探查，进行钻孔布置。在巷道前方呈扇形布置钻孔，终孔距离以3米为准，控制两帮20米范围内周边，及顶底板10米情况，经过计算共布置钻孔19个，按要求进行逐个钻孔施工。（加强型探水图附后）如发现钻孔内水压较大，水量较多，预计水压大于0.1MP，则按规定在钻孔内预先安置套管进行固孔