探放水设计[完整]

1山西沁源梗阳煤业有限公司10#下采区回风巷探放水设计巷道名称：10#采区回风巷施工单位：福鼎三建施工队长：技术负责人:编制日期：2第一章水文地质概况一煤岩层情况巷道开门点岩层层位为10下#煤底板，该掘进工作面为沿煤巷道，岩性为半煤岩、泥岩或粉砂岩。10下#煤上距9+10#煤层2.2～7.5m，平均4.47m，为泥岩或粉砂岩；下距11#煤层0.88～2.6m，平均厚度1.7m，为泥岩、细粒砂岩或粉砂岩10下#位于太原组下段中上部，下距11#煤层0.88-2.60m，平均1.70m。顶板为9+10#煤层底板，岩性多为粉砂岩，厚0.6-5.8m，属半松软岩石，为中等稳定顶板；底板多为泥岩，厚1.12-2.5m，属半松软岩石，为不稳定底板，该煤层厚度变化较大，厚度变化趋势东南薄，西北厚，赋煤区内属大部可采的稳定煤层第二节地质构造情况10下#总回风大巷掘进696.8,预计受F7、F8断层和褶曲S1影响，由于断层落差较大，且断层附近可能附生小型断层发育，对巷道的施工有一定的影响。王和南正断层（F7正断层）位于井田中部，沿北东向延伸出区外，区内全长3000m。呈“S”形，走向N60°E，倾向南东的正断层，倾角60-75°，落差120-350m。F8正断层位于井田东南部，走向近东西，呈弧形，倾向NW，落差5-20m，区内延伸长度约1000m。背斜（S1）位于井田南部，轴向NE-SW；区内延伸1500m。第三节‘水文地质情况10下#总回风大巷位于井田南部，水文地质类型为裂隙岩溶类简单矿床,影响掘进的含水水源主要为3#、6#、9+10#煤顶底板砂岩水、石灰岩裂隙水及老空区积水。1.顶板砂岩水：粉砂岩平均厚1.7m,下距上9+10#煤2.2～7.5m，平均4.47m，富水性不均，为弱-含水层。巷道掘进时会有砂岩水以滴水或淋水的形式涌出。2.底板砂岩水：底板砂岩厚平均1.7m，下距11#煤1.12-4.5m，11#煤至O2含水层之间裂隙不发育，为由铝土泥岩、粉砂岩、泥岩、石英砂岩等致密岩层组3成的一般厚度42.73m的隔水层。3、断层水：施工中预计揭露F7断层及可能伴生的小断层，F7断层落差大于15米，掘进前应进行钻探探查，必要时进行注浆加固，以防断层导水。4、老空水：井田内6#、9+10#煤层已不同程度开采，充水水源主要为砂岩、石灰岩裂隙水。6#煤层为原甲义晟煤业开采，采空区位于井田中西部，低凹处存有积水，9+10#煤层为原甲义晟、原国营王和煤矿开采，且存有积水，6#煤层积水分别为2.6万m³和1.2万m³；9+10#煤层原甲义晟煤业积水区JS-1积水量约0.95万m³，积水区JS-2积水量约1.3万m³，积水区JS-3积水量约1.1万立方米，原国营王和煤矿JS-4积水量约1.1万m³，积水区JS-5积水量约0.9万m³，积水区JS-6积水量约2.1万立方米。以上老空区只提供了大体的位置，具体位置有待于进一步查明，对掘进的影响不详，因此在掘进过程中，有掘必探、先探后掘，严格执行探放水制度。5、无封孔不良钻孔，不受封孔不良钻孔水威胁。第二章巷道布置及支护说明一、巷道布置及开拓方式10#下回风巷道设计布置在10#下煤层中，巷道断面设计净宽×净高=4.5×3.4m，支护形式为锚网、锚索、喷浆联合支护。巷道全长（平距）695.60m沿10#下煤层顶板施工附：巷道平面布置图二、支护设计10#下回风巷道设计布置在10#下煤层中，巷道断面设计净宽×净高=4.5×3.55m，支护形式为锚网、锚索、喷浆联合支护矩形锚网索平喷支护规格净宽×净高﹦4.5×3.4m；顶、帮均采用Φ20mm×2200mm树脂锚杆，间排距为800×800±100mm，12根/排，同时巷道顶、帮用Φ6mm钢筋编织网配合支护；锚索沿巷道中心向两边布置，规格Φ15.24mm×6300mm，间排距1600×1600mm±100mm，2根/排；4第三章探放水设计一、工程目的及编制依据1、工程目的：为保证运输暗斜井的安全施工，按照防治水工作必须坚持“预报预测、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，向前进方向60m范围内按相关规定进行探放水。2、编写依据：（1）《煤矿防治水规定》（2）《梗阳煤业地质报告》二、施工工程量及技术要求1、探水孔数量：3个，设计钻探工程量为186m。2、钻孔布置方式为一个扇形面，其空间在水平面为一组钻孔，见附图。3、钻孔具体参数如下表：（钻孔帮距、超前距详见附图）钻孔技术参数表钻孔开孔直径终孔直径钻孔深度俯角与巷道前方夹角孔口管（mm）（mm）（m）直径×长度1#656390°右偏巷道22°Φ108mm×5m2#130656090°0°3#656390°左偏巷道22°∑186备注：1、钻孔倾角根据2#钻孔施工情况进行调整。2、根据2#孔的出水情况考虑1#、3#孔是否考虑埋设孔口管。把1、2、3#钻孔位置在巷道里用红漆标设清楚；通过打锚杆地锚把钻机固定牢靠；再按照钻孔设计角度调整钻机，利用ZDY—660型煤矿用坑道钻机按照设计布置首先钻2#孔，深度5米，埋入注浆孔口管，砸入孔内并用推进器将其推到位，使用ZTGZ-60/210型注浆泵注浆进行固结，凝固后做耐压试验，耐压3.0Mpa，10分钟套管不串动且管口周围无渗水为合格。现场验收合格后，安装孔口闸阀和压力表，然后用Ф65mm复合片钻头钻进至终孔。然后施工1#、3#钻孔。5二、探放水前的准备工作1、在组织施工前，要求施工单位将打钻所需的材料及工具，设备准备到位，不能因为准备工作的原因而影响施工。2、在运输TUX-150型煤矿用坑道钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损。3、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠，并在每次使用前检查，确保施工的安全。4、每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生；钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。5、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。6、保持钻场有足够的安全空间，便于施工。7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，确保排水畅通无阻。8、平巷时，将3寸的排水管随掘进向前延接，迎头20米范围使用软管。9、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置，并保证随时与调度室联系。10、技术人员和防探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。611、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。如果瓦斯浓度超过0.8%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第一百条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。三、探放水设计1、探水起点的确定：2、警戒线的确定：沿探水线终孔位置外推30米。3、超前距离：探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离采用30米。4、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：探水中心钻孔深度（或3个钻孔的最小平距）减去30米。5、帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取20米。6、超前距离的计算：a=0.5AL×(3p/kp)1/2式中：a------超前距离（m）L-----巷道的跨度（宽或高，取其最大者）mKp-----煤的抗张强度（Mpa）P------水头压力（Mpa）A-----安全系数，一般取2～5；本设计取5。a=0.5×5×3.5×√3×10/10=0.5×5×3.5×1.732≈15（m），a（实）＞15m7据此，超前距取30米，帮距取20米。8、钻孔参数的确定（1）、每钻孔3个（1#、2#、3#），2#孔为中心孔。（2）、钻孔直径：75mm。（3）、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置，超前距30米，准掘30米。（4）、在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。．9、老空的探水线：沿老空积水线或老空边界平行外推60米，其探水设计同上。10、井巷通过导水或可能导水断层前的探水设计：（1）、超前探水：探水线（探水起点）至断层交面线的最小距离为30米，当水压大于2Mpa时按每增加0.1Mpa增加1m。（2）、其他技术参数同上（探水设计）。探放水钻孔参数设计表：见附图探放水钻孔布置示意图：见附图四、安钻探水前的技术要求：1安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应在采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。2钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。3钻机安装必须平稳牢固。安好钻机接电时，要严格执行停送电制度。4按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。8五、探水施工中的技术要求：1钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。2钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定，但不得取出钻杆。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。3钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。4钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：（1）背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。（2）对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。5在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。6遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。7必须做到交接班时不停钻。8探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。孔内无水9时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。9探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。六、放水的技术要求：1钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。2加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。3必须监视放水全过程，放水结束后，立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。七、探放水的安全措施：1探水巷道中间不得有低洼积水段。2探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。3巷道支护应牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击能力。4受水威胁地区的施工人员必须学习掌握报警信号及避灾路线。5探水巷道应加强出水征兆的观察，发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现掺水、水色发挥、有臭味等突水预兆时，一旦发现立即停10止施工，采取措施，立即报告调度室，情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。6“钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，采取措施，进行处理。7探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。、施工安全、质量保证措施1、安全目标：无轻伤以上人身安全事故，孔内杜绝三级及以上事故。2、主要危险源辨识井下主要危险源有：设备吊装与运输；井下行走；机械伤害；施工地点周围岩石稳定情况；电气安装与检修等。3、职责与权限队长：负责全钻机的安全生产和管理工作，对钻机人员及钻机设备进行有效的安全质量管理，检查安全隐患并及时组织整改，带领钻机人员执行各项保证措施，杜绝“三违”现象，确保完成安全质量指标。技术员：负责工程技术日常管理工作，对本职业务