抽放上巷探放水设计及技术安全技术措施施Word格式.docx

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一、工作面概况：

3

二、工作面水文地质条件3

（一）、老窑范围，积水情况及涌水量3

（二）、老窑积水区与地表河流及含水层的关系。

4

（三）、水文条件4

三、运输巷规格及支护形式4

四、探水钻孔的布置5

（一）、探水线的规定5

（二）探放水的主要参数5

1、超前距、帮距的确定5

2、钻孔密度（孔间距）6

3、探放水孔布置方式6

五、探放水安全措施7

六、避灾路线8

七、附图8

探放水设计及安全措施贯彻学习签到表8

10702瓦斯抽放上巷掘进作业规程会审意见栏

职务

姓名

会审意见

日期

会审结果：

金阳煤矿10702瓦斯抽放上巷掘进工作面探放水设计及安全措施

10702m瓦斯抽放上巷在+986区段运料石门130m处M9煤层顶板开口，开口点x-3111787.924y-36386372.589z-+987.319掘进方位280。

二、工作面水文地质条件

一）、矿井水文地质类型

矿井部分矿床位于最低侵蚀基准面以下，直接充水水源主要为龙潭组裂隙水、老窑采空区积水、地表冲沟水，间接充水水源为长兴组岩溶水及茅口组强岩溶水，属于以裂隙充水为主的矿床，水文地质条件为中等。

在断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，水文地质条件复杂程度增大。

二）、地表水

矿区地表水不发育，无河流、渠道、湖泊、水库、山塘、积水区。

矿区内地表水为山间雨源型小溪，主要受大气降水及地形控制，矿区内小冲沟发育，沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，旱季流量较小或干枯。

冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。

三）、含水层

　地层富水性与岩性、构造、地形、地貌等因素有关，其中岩性对地层的富水性起主导作用，各地层富水性及对矿井充水影响情况如下：

二叠系中统茅口组（P2m）——强含水层

主要分布在矿区东南部及外围，岩性以厚层灰岩为主，厚度大于100m。

岩溶作用极为发育，富水性强，属强岩溶含水层。

二叠系上统龙潭组（P3l）——弱含水层

地层呈带状出露于矿山中部，岩性以细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等碎屑岩为主，夹数层煤层。

该组平均厚度约65m。

由于以碎屑岩为主，岩石含泥质成分多，因而岩石普遍抗风化能力弱，露头区有较厚的强～中风化带，易渗入大量大气降水，含浅层风化裂隙潜水，越往深部，岩石裂隙发育程度减弱，岩石含水性相应降低，仅含微弱基岩风化裂隙水和构造裂隙水，富水性弱，该组为一弱含水层。

二叠系上统长兴组（P3c）——中等含水层

岩性主要为深灰色中至厚层状灰岩，含燧石结核，呈带状出露于矿山东南部。

平均厚度65m，岩石遭受风化作用强烈，岩溶裂隙发育，含岩溶裂隙水，富水性中等，为中等含水层。

沙堡湾段（T1y1）——相对隔水层

岩性为灰绿、黄灰色薄层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，出露于矿山中部。

厚5～10m，平均8m。

总体上该组地层仅含微弱风化、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，为相对隔水层。

玉龙山段（T1y2）——中等含水层

岩性为灰色、深灰色中厚层状夹薄层状灰岩，泥晶结构,中夹泥质灰岩及含泥灰岩,顶部具鲕粒状结构，出露于矿山北西部。

厚120m左右。

岩溶裂隙及构造裂隙发育，透水性、含水性中等。

本层为中等含水层。

九级滩段（T1y3）——弱含水层。

岩性为灰紫色、紫红色夹黄绿色，薄至中层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂、粉砂岩，出露于矿山西部及外围。

平均厚度约200m。

总体上该组地层仅含微弱风化、构造裂隙水，透水性、含水性很弱，本层为弱含水层。

第四系（Q）——弱含水层

仅残留于山谷、溪沟、洼地及山间斜坡地带。

碎屑岩的残积、坡积及冲积物厚度一般小于10m，仅含微弱孔隙水。

总体上该层为一弱含水层。

四）、矿井涌水量预算

原东山煤矿及杨村煤沟煤矿均为平硐开拓，见主采煤层13号煤后，沿煤层倾向掘进。

矿井水均通过井下水泵排泄，根据访问：

东山煤矿最大涌水量约为350.0m3/d，正常涌水量约为120.0m3/d。

杨村沟煤矿最大涌水量约为300.0m3/d，正常涌水量约为100.0m3/d，现整合技改金阳煤矿最大涌水量约为150.0m3/d，正常涌水量约为60.0m3/d。

根据调查结果，该矿井涌水量为一般涌水量，不含在特殊水文地质条件下的矿井涌水量。

以上涌水量是在正常情况下得出，没有考虑矿井不断开采后水文地质条件的改变及裂隙扩张、降雨极值的影响等。

因此，矿山在今后的开采过程中应坚持有掘必探，先探后掘的原则，及时修正涌水量值，合理选择排水设备，及时准确测定开采区域的涌水量，以便更好的指导生产。

三、水文地质条件类型

矿井直接充水水源主要为地表水、断层水、龙潭组中的裂隙水、茅口组中的岩溶管道水、小窑老空积水，根据娄山关镇金阳煤矿水文地质条件为中等类型，矿井水害类型主要有茅口组灰岩（强含水层）的岩溶水、长兴灰岩（中等含水层）的岩溶水，采空区积水，大气降水，地表水。

由于矿井存在复杂的老空积水、断层导水、茅口组中的岩溶管道水、长兴组中的岩溶裂隙水，造成矿井防治水较难，根据按照国家安全生产监督管理总局2009年9月21日发布的《煤矿防治水规定》划分，该矿水文地质条件复杂程度为中等偏复杂类型。

四、矿井充水因素分析

一）、充水水源

通过对金阳煤矿范围内地表和井下的调查分析，矿井内无河流、水库等大型地表水体，矿井充水水源主要为地下水、地表冲沟水、老窑积水。

1、地表水

（1）矿区西侧边部的大水河，原和佳堰煤矿主平硐布置在大水河岸边，井口标高为+973m，而大水河最低河床标高为+967m（最低侵蚀基准面标高），洪水期河水暴涨，可能向矿坑涌水造成淹井，为矿井开采的直接充水水源。

（2）大气降雨形成的地表冲沟水可能沿风化裂隙、老窑及原矿井浅部采空区渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。

2、第四系孔隙水

矿区内覆盖的第四系结构松散，孔隙度大，渗透性好，雨季能入渗并储存地表水及大气降雨，内部积水与煤层之间无隔水层，开采浅部煤层时可直接渗入矿井，其地下水是浅部煤层开采的直接充水水源。

但因厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。

3、龙潭组裂隙水

该组主要为碎屑岩，富水性总体微弱，地下水以风化裂隙水为主，深部则以构造裂隙水为主，因此，在节理裂隙发育、受构造断裂及应力破坏影响的地段，含水量会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。

该组为煤矿床开采的直接充水水源。

4、小窑、老空积水

矿区内沿煤层露头线从南到北分布着规模不一的老窑，开采深度或深或浅，其废弃采面或巷道内都有积水，其量难于估算，这些积水，是浅部煤层开采的重要充水因素。

在开采浅部煤层时，老空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。

5、构造导水

矿区地质构造简单，断层、裂隙不发育，但不排除落差较小断层及开采裂隙，根据本矿区地质特点，断层多属张性断层，导水性较好。

本区裂隙导水性较好，矿井水通过裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅部开采的直接充水水源。

所以开采中必须采取留设煤柱的措施。

6、茅口组岩溶管道水

茅口组地下水丰富，地下水径流强烈。

开采浅部煤层时，地下水对矿井影响小；

当煤层开采至区域地下水位以下时，该层地下水会通过裂隙涌入矿井，造成突水，应引起特别注意。

7、长兴组岩溶裂隙水

厚约68m，常呈悬崖陡壁，地势较高。

直接覆盖于含煤地层之上，处于上煤组煤层的冒落裂隙带影响范围内，为煤矿床上煤组的直接充水含水层。

区域内未见泉水和较大的岩溶出露，但岩溶裂隙发育。

在桐梓河河面水平以上，含水较弱，河面以下则因裂隙发育而含水较大。

二）、充水通道

1、岩石天然节理裂隙

矿区内的含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙很发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。

2、人为采矿冒落裂隙

未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。

3、断层破碎带、导水裂隙

未来矿床开采中，人工采矿形成的导水裂隙大量出现，采动形成的导水裂隙改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水可能沿断裂带进入矿井。

矿区内应发育有其它的次生隐伏断层，仅具有微弱的含水、导水性能，对矿井充水影响小。

但是当井巷穿越地下浅部发育的小断层时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，有利于大气降水的渗入，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。

三）充水方式

矿井充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为断层裂隙、老窑巷道，因此本矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。

矿井北西部桐梓河为最低侵蚀基准点，河流切穿玉龙山灰岩、长兴灰岩、含煤地层至下伏含水层茅口组灰岩，河床标高高于矿井最低开采标高，桐梓河水位标高930～933m，矿区范围内最低侵蚀基准面＋930m，矿井最低开采标高＋844m，部分矿床位于最低侵蚀基准面以下。

主采煤层13号煤层与茅口组（P2m）灰岩间距仅2～5m，煤层下伏的铝质粘土岩及含煤地层上部的砂泥岩与含水层（P3c）间距较小，矿井发生底板突水的可能性大。

同时7号煤层距长兴灰岩约40m，煤层开采改变原来的水文地质条件和工程地质环境，破坏地层的完整性，使煤层的上下含水层直接向矿井充水，增加水文地质条件的复杂性。

综上所述，因此未来矿井充水方式以渗水、滴水、淋水、涌水、顶板涌水、底板突水为主，且水文地质条件复杂程度为中等，对巷道施工有一定安全威胁，故在施工过程中必须严防断层、裂隙和老空积水的威胁，故施工时必须做好水害预防工作，必须严格执行“预测预报、逢掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。

五、运输巷规格及支护形式

1、巷道规格：

10702抽放巷巷道设计为圆弧拱巷道，净宽2.6m，净高2.5m（墙高1.3m，拱高1.2m），掘进断面6.05m2，净断面5.77m2，巷道方位280，巷道坡度±

3。

2、支护方式：

临时支护：

破碎地带为单体液压支柱和金属铰接顶梁点柱支护，放炮后立即将单体液压支柱和金属铰接顶梁支设碛头顶板，做到800mm2一柱，岩层稳固地带采用锚网临时支护。

永久支护：

采用锚网喷浆支护，锚杆呈矩形800×

800mm布置，锚深1.8m，距底不得大于300mm。

破碎地带采用U型钢支护。

探水时，永久支护紧贴工作面，工作面用单体液压支柱支撑，且关好贴面挡板（4公分厚木板），并在探水碛头后5m探水作业人员设躲避硐室。

六、探水钻孔的布置

（一）、探水线的规定

为了确保掘进工作面施工安全，防止误穿积水区，在掘进工作面与积水区之间必须保持适当可靠安全距离，以此作为探水起点，根据《安全规程》及《防治水规定》并结合工作面的实际情况，本次设计对探水线做出如下规定：

即从开口时就开始探水前进。

（二）探放水的主要参数

1、超前距、帮距的确定

超前距：

采用公式a＝0.5AL

进行计算，若计算结果大于20m，取其计算结果，计算结果若小于20m时，取20m。

式中：

a--巷道迎头或侧帮至含水层、含水构造之间的安全隔水岩柱（或煤层）宽度，m

A--安全系数（2～5），本设计取2；

L--巷道的跨度（宽或高取其大者），3.2m

P--煤、岩层承受的静水压力，P＝80kgf/cm2

Kp--隔水岩层（或煤层）的抗拉强度，KP取8kgf/cm2

a＝0.5×

2×

3.2×

＝17.52（m）

根据防治水规定本设计取20m。

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，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般与超前距相同，考虑工作面为原生岩体施工故本设计取20m。

经计算并结合实际情况确定，工作面探放水钻孔超前保护距离为20m，一次循环钻孔终孔水平投影距离60m，最少允许掘进距离40ｍ。

2、钻孔密度（孔间距）

竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m，水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。

3、探放水孔布置方式

透断层、裂隙和岩溶水无明确资料，故探水放水孔布置从平面剖面上均呈半扇型，进行搜索性探放水。

探水钻使用150型全液压坑道钻机，最大钻进150m，开孔直径75mm，终孔直径60mm。

。

探水中心孔与掘进方向同向，顶底及两帮各布置1个钻孔（共五个），孔深60ｍ（见附图）。

七、探放水安全措施

1、探水施工时技术人员、瓦检员、安全员必须亲临现场布置孔位、数目、方向、夹角、深度，检查其是否符合设计要求。

2、加强工作面通风和有毒有害气体检测，防止裂隙或老空出水时逸出大量有害气体，当有害气体超过规程规定时，必须撤出人员，切断电源，向矿值班人员汇报，及时处理。

8、探放水孔施工前必须将矿车及巷道内碴石、木材及其它杂物清理干净，以便保证避灾路线畅通，并加强钻场附近的支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

9、清理巷道、挖好排水沟。

探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备，在打钻孔地点或附近安设专用电话。

10、在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，预先固结套管，套管口安装闸阀，钻孔内水压大于1.5MPa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。

11、进行探放水施工作业前，必须撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有人员。

12、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常状况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向调度室报告，并派人现场监测水情。

如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁的人员，然后采取措施，进行处理。

13、探明采空区积水时，可能有瓦斯或其它有害气体的涌出，必须有瓦斯检查员和矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。

如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时，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。

14、钻孔放水前，必须估计积水量，全面检查矿井主要排水设备，根据矿井排水沟容量，控制放水流量；

放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。

若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

六、避灾路线

火灾避灾路线：

工作面—区段运料石门--主斜井--地面

水灾避灾路线：

工作面—区段运料石门—主斜井--地面

7、附图

1、巷道布置图

2、巷道断面图

3、探水钻孔平面布置图

10702瓦斯抽放上巷探放水设计及安全措施贯彻学习签到表

贯彻时间

二○一二年月日时

贯彻地点

金阳煤矿安全培训会议室

规程人员

参加学习人员

工种