12302切眼探放水设计Word格式.docx
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第一节矿井水文地质2
第二节煤层综柱状图3
第三节水文地质特征4
第四节矿床充水因素分析5
第四章探放水设计7
第一节探水钻孔设计依据及目的7
第二节探水钻孔起点确认8
第三节探水孔设计8
第四节探放水设备选型9
第五章施工技术要求及安全技术措施11
第一节探水技术要求11
第二节探水的安全措施12
第三节钻孔施工安全技术措施12
第四节放水措施14
第五节遇老空、采空区安全技术措施15
第六节其他安全技术措施15
第六章井下发生水灾时的避灾路线及避灾措施16
第一章设计编制依据
为认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，防止和减少水害事故，保障本矿职工生命安全，结合本工作面的实际情况，编制12302切眼探放水设计。
编制依据：
1、《煤矿防治水规定》2009年12月1日起执行
2、《煤矿安全规程》2011年版
3、《龙桂煤矿安全专篇》（修改）2008年7月
4、《龙桂煤矿开采方案设计》（修改）2012年6月
第二章工程概况
第一节掘进工程概况
一、巷道布置
12302切眼开口位置距12302运输巷开口点299m处，沿M23#煤层顶板掘进，方位317°
，设计工程量70m，主要为12302回采工作面采煤及通风。
2、巷道设计
12302切眼支护方式为；
单体液压支柱加铰接梁，净高1.5m、净宽3m、S净=4.5m2。
第二节周边关系
矿区内有煤层露头，老窑分布较多，矿区各煤层露头线附近大部分老窑多为斜井，可能有一定积水，对开采有影响。
另外还有一些为勘察清楚的掩埋老洞，对煤层开采也有一定的威胁。
地面高山丘陵地带，无建筑物和农田。
第三章水文地质特征
第一节矿井水文地质
一、地质构造
矿区位于珠藏向斜东南翼，地层产状呈单斜产出，区内为一单斜构造，区内出露地层产状平缓，地层倾向140°
～150。
，倾角5。
～160，平均倾角9。
，断层不发育，矿区无区域性断层通过。
目前仅发现有两条断层F56和F58，断层都小于20m。
区内构造复杂程度属中等偏简单构造类型。
二、煤层
本掘进工作面位于M23煤层中，顶板为深灰色薄层粘土质粉砂岩，含大量碳化植物化石碎屑，夹菱铁质薄层，碳质线理。
水平层理，厚0.5m，以上粉砂岩。
表2煤层特征表
顺序
区域组
煤层名称
煤层厚度（m）
层间距（m）
煤层夹矸数
稳定性
煤层
倾角（度）
煤种
顶底板岩性
最小
最大
平均
顶板
底板
1
龙潭组
M16
0.85
2.33
1.7
52
0-2
稳定
9
无烟煤
粉砂岩，粘土岩
砂质粘土岩
2
M23
0.95
1.81
1.5
0-3
粘土质粉砂岩
粘土岩
第二节煤层综柱状图
第三节水文地质特征
矿区范围内含水层有二叠统峨眉山玄武岩岩溶裂隙含水层，上二叠统龙潭组岩溶裂隙含水层，长兴灰岩岩溶含水层和中、下三叠统大隆组灰岩岩溶含水层，龙潭组3—6段岩溶裂隙含水带。
但由于上述含水层（带）的补给均为大气降水，上部均为下三叠统大隆组泥岩隔水层，出露面积，隔水性能良好，含水层为承压的层间水，含水性不大，正常情况下与M16号、M23号煤层之间没有水力联系或较少。
煤层开采时，有裂隙淋水现象，对矿井开采影响不大。
据抽水资料，煤系地层单位涌水量小于0.1升/秒·
米；
区内大部分矿床赋存于最低侵蚀基准面以下，但河流与煤层之间大范围内均有厚度较大隔水层，地表水体对于煤层的开采影响极小。
1、区域含隔水层特征
根据出露地层岩性及含水介质特征。
区内可划分为三个碎屑岩相对隔水岩组。
（1）长兴组岩溶含水岩组（P3c）：
主要为燧石灰岩组成，岩溶裂隙发育，矿区地表未见泉水出露。
含岩溶裂隙水，富水性中等。
（2）龙潭组弱含水岩组（P3l）：
由粉砂岩、细砂岩、泥岩夹煤及灰岩组成，6号煤以上为岩溶裂隙含水带，6号煤老窑水流量为0.41～1.046升/秒；
6～16号煤含层间裂隙水，据老窑调查资料，水流量一般在1升/秒以下；
16号煤至煤系底层间裂隙含水带，据红梅井田调查资料，流量0.01～1.18升/秒，老窑流量为0.003～1.28升/秒。
（3）玄武岩组：
浅部风化裂隙发育，钻孔岩芯较完整，节理裂隙不发育，水位无异常变化，可视为相对隔水层。
2、矿区水文地质特征
（1）地下水类型及其特征
普查矿区地下水类型为表层风化裂隙水、基岩裂隙水及岩溶裂隙溶洞水。
表层风化裂隙水（包括第四系土壤孔隙水）：
主要发育于龙潭组（P3l）分布地段，在地表相对低洼处或汇水冲沟中排除地表。
由于矿区P3l出露面积不大，其分布区地形为斜坡，植被不甚发育，因而冲沟中仅在雨季才有季节性水流，旱季即无水。
基岩裂隙水：
主要赋存于在龙潭组（P3l）中，含水较微弱。
老硐及SC1、2生产井中，仅有较少涌水或滴水，水量很小。
向地下倾斜的小窑中一般仅有不多的积水或无积水，雨季时矿井才会有较多涌水。
岩溶裂隙溶洞水：
在长兴组（P3c）中，因其厚度小，分布面积不大，未发现泉水。
第四节矿床充水因素分析
岩层裂隙水
在矿井建设初期施工和巷道掘进中，矿井充水主要来源为各主要顶板石灰岩、砂岩中所含裂隙水。
矿区内个含水层均不厚，富水性相对较差，并随深度往下依次逐渐减弱。
断层水
根据《贵州省织金矿区龙桂井田精查地质报告》，矿区范围内的断层多数具隔水作用，自然状态下不导水，但后期的开采可能会破坏断层原有阻水性，使含水层之间发生水力联系，对矿井产生一定影响。
F56、F58正断层，断距小于20m，导水性差。
上述断层经过东部边界一骂垭小河，尽管该断层导水性差，但随着开采深度的增加，水流场改变，断层带导水性也随之改变，因此，靠近上述边界开采时，应采取防范措施，定期监测。
地表水
当采空塌陷裂隙形成后，主要充水来源于大气降雨，特别是当塌陷裂隙向上连通地表后。
除含水带中岩溶裂隙水外，将有更大范围的大气降雨（尤其是雨季期间）在沿塌陷裂隙流入渗入矿井，对矿井造成季节性水患。
老窑水
是煤组地层中一种地下水的特殊储存形式，是未来矿井充水的一种特别的、不稳定的来源，以静资源量为主，其水量大小与采空面积大小有关，在开采浅部煤层时是一种潜在的威胁，据调查小煤矿开采浅部煤层时多有顶板滴水、淋水现象，停采后多有积水，甚至与大气降水有水力联系。
业主应尽快查明小窑及废弃老窑的具体位置；
个数，积水情况；
及时标在井上下对照图上，以便更好的指导生产。
在上山采区开采时必须加强探放水工作，切实做到“有掘必探，先探后掘”。
钻孔导水
勘探期间各钻孔均进行了封闭，煤系地层封孔材料为水泥沙浆，但上覆地层为黄泥，其中存在着封闭不良的钻孔，当采掘至封闭不良钻孔附近时，钻孔可能成为地表水或煤系上覆含水层的水导入巷井的通道，因次，矿区开采至钻孔一带时，应加以重视，防止钻孔导水。
水文地质条件的复杂程度主要受地形、地貌、岩性、地质构造等因素的控制。
本区为峰丛山地，大气降水排泄条件较好，地下水补给条件相对较弱。
区内主要可采煤层赋存于以裂隙、孔隙水型为主的地层中，煤组地层中含水层相对较薄，其富水性不强，且各含水层间均有隔水层隔离，原始状态下无直接水力联系。
在矿区断层较发育地段，局部存在上、下含水层之间的水力联系。
矿界内主要可采煤层位于当地侵蚀基准面以上。
综合上述，本区水文地质类型属裂隙型充水矿床，水文地质条件中等。
第四章探放水设计
第一节探水钻孔设计依据及目的
根据《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》。
坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘，先治后采”的探放水原则，加强探水工作。
为了探明工作面范围内赋存的采空积水、断层水、陷落柱水、含水层水，最终目的将水放出，确保工作面掘进及回采期间的安全生产，根据钻探实际资料，提前做好防治水及地质方面的安全技术防范措施，为生产工作提供依据。
确保掘进施工安全。
第二节探水钻孔起点确认
按照相关规定，要求从该巷道开门处起，严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，并且严格控制准掘距离，保证每次探放水工作的连续性。
探水地点位于12302切眼开口处。
（12302切眼钻孔设计平面图）
第三节探水孔设计
一、钻孔数目
本次设计施工5个钻孔。
二、钻孔孔径、布置要求和控制范围
本次钻孔孔径按￠75mm进行设计。
各孔开孔层位为本煤层，钻孔呈扇形平均布置，探水钻孔深度控制范围为巷道前方水平投影距离≥100m，控制高度为巷顶上方及两帮不低于30m、巷底下方不低于30m，在掘进工作面上中下布置3个钻孔，左右各一个，共5个探放水钻孔。
后附：
探水钻孔布置图
三、探水钻孔具体参数及工程量（详见钻布置图）
1．工程量
探水钻孔：
12302切眼设计5个钻孔，预计钻探工程量518.4m。
2．钻孔参数及示意图
第四节探放水设备选型
一、探水设备及参数
根据《煤矿防治水规定》第九十五条的规定，井下探放水必须使用专用的探放水钻机，严禁使用煤电钻探放水，12302切眼探放水钻机型号为ZY—650型液压钻机。
二、ZY—650型液压钻机参数
名称
单位
数量
钻进深度
m
150
开孔直径
mm
87/115
终孔直径
65/75
钻杆规格
φ50×
800（φ42×
800）
钻孔倾角
°
0——90
输出扭矩
N.m
＞650
输出转速
r/min
100
工作压力
MPa
12.5
推力
KN
30
拉力
22
锚固力
50×
电动机功率
KW
15,18.5
电动机电压
V
380/360
油箱容积
L
90
主机外形尺寸
2107×
380×
355
泵站外形尺寸
1400×
700×
695
整机质量
Kg
1200
第五章施工技术要求及安全技术措施
第一节探水技术要求
一、施工前准备工作：
1）检查好打钻处的支护情况，确保无空顶、无悬矸、无离合顶，施工点里外各5m范围内无杂物，无浮矸。
2）利用巷道内的风、水、防尘管路接好钻机施工的风、水管接头；
由电工搭好火。
二、施工组织
施工人员3-4人，其中项目负责一人，负责施工工程质量验收、确保施工地点正常供电、供水、通风。
施工作业按“三八”制三班生产，随时检修及处理施工现场的文明生产，搞好文明施工。
三、施工工艺
（1）本次设计施工5个钻孔，钻孔编号依次为1#-2#-3#-4#-5#。
各孔开孔层位为本岩层，钻孔布置严格按钻孔布置图施工。
（2）本次钻探使用钻机为ZK-150钻机。
（3）钻孔施工顺序依次均为1#-2#-3#-4#-5#。
（4）钻孔施工过程中，严格落实井下交接班，必须做到人停机不停。
交接情况如实填写在交接班记录本上，便于钻孔相关资料收集及整理。
四、竣工资料整理
每孔施工结束后，要做好钻孔相关参数的检测，并将检测情况及钻孔地质情况认真填写到记录本上。
由当班负责人及时将钻孔参数及地质情况汇报给调度室。
待所有钻孔施工结束后，由探水队负责人进行资料整理后，认真填写探水牌板，设置探水基点。
第二节探水的安全措施
1、探放水前巷道永久支护完好，严禁留设空顶距。
2、清理巷道，保证安全撤退路线畅通无阻。
3、准备排水设备要有足够的容量和能力。
4、探放水地点安装电话，与所有可能受水威胁的工作地点连通，并事先拟定好撤退路线，以防意外事故发生。
5、打钻过程中，如发现煤、岩松软或沿钻杆向外流水超过打钻正常供水量时，要立即停钻（不要移动或拔出钻杆），派人监视水情并报告矿调度室，如情况危急，要立即通知所有受威胁地点撤人，并采取应急措施。
6、钻孔接近采空区，可能有有害气体涌出，必须随时进行有害气体监测；
发现有害气体超限时，要立即停钻、停电、撤人，并报告矿调度室处理；
探放水地点通风工作必须按规定进行。
7、预计水压较大时，孔口要用套管加固，使钻杆通过套管内打钻，套管上要装有水压表和控制闸阀，探到水源后，即可利用套管上的控制闸阀进行调节放水；
预计12302切眼为岩石巷道施工，岩层稳定、坚硬，因此本设计不安装孔口套管及控制闸阀。
第三节钻孔施工安全技术措施
1、所有入井参与施工的人员必须熟悉避水路线，当出现水灾时，立即沿主井撤至地面。
2、当探到水时，严禁拔出钻杆，应立即汇报，并将井下人员沿水害避灾路线撤出地面。
然后根据水压大小、隔离煤（岩）柱的厚度、预计老窑水量，来确定是否取出钻杆或重新钻孔排水。
只有当水压不大、隔离煤（岩）柱厚且坚硬、水泵排水能力有剩余时，方可重新钻进加大排水。
3、在施工过程中，加强有害气体的检查和通风工作，严禁有害气体超限作业，在开孔上方悬挂便携式瓦斯报警仪随时检测瓦斯。
只有工作地点及回风风流瓦斯浓度在0．8﹪以下时方可进行施工作业，严禁瓦斯超限作业。
4、加强现场管理，搞好所掘巷道的工程质量，不得超挖超掘，严禁有空帮空顶。
探水前应加固掘进工作面的支护。
5、运送钻机前，先将其大件撤开，装在架子车上，并用铁丝栓牢，不得有松动现象，作业人员要齐心协力、互相配合，防止物件滑落伤人。
6、钻机安装前，将立轴与扇齿轮清理干净，不得有渣子、异物，并加足润滑油；
施工地点安装钻机时，施工地点棚子必须牢固，防此垮棚冒顶。
7、装好钻机试运转前，要检查液压油，并补充、更换油脂，试运转，确认钻机无问题后，调整钻机方位角度，打好压柱撑杆，所有压柱撑杆持劲有力，不得有松动。
8、打钻过程中，钻机前方、钻杆水尾后面不得有人；
上钻杆、卸钻杆时，牙钳未离开钻杆时，不得送电超作钻机。
9、钻孔方位、倾角、深度严格按设计施工，并收集好钻孔资料。
10、打钻过程中，如遇顶钻、卡钻、喷孔、钻孔不反水时，要停止打钻，检查瓦斯是否异常，观察是否有透水现象，如有要立即切断钻机电源、并进行汇报，人员撤到全风压供风地点；
如无透水现象，检查处理好钻机后，方可施工打钻。
11、透水预兆:
顶板挂红、倒汗、淋水增大、有水叫声、工作面压力增大、水色发昏、发浑有臭鸡蛋味等现象。
12、施工地点不得停风，该巷内除打钻人员外，不得有其他人员干其它工作。
13、操作钻机时，严禁将其它器具放在钻机上防止掉下伤人；
手不离按扭，眼不离钻机；
操作要稳，压力不得忽大忽小。
14、钻孔打完后，无特殊情况，要拔出钻杆，不得留在孔内，无水孔要及时进行封孔，班后向队值班汇报当班工作完成情况。
15、若现场遇临时停风停电等特殊原因撤人，人员离开时必须断开电源，开关复零位，并断掉该作业头面的动力电源。
16、未尽事宜严格按《煤矿安全规程》及《防治水规定》相关规定严格执行。
第四节放水措施
1、放水时，必须先放上部水，从上向下依次放完；
2、放水过程中要随时观察水量变化，出水的清浊和所含杂质情况，以及有无有毒有害气体涌出和声响等，发现异常，及时采取措施，并汇报调度室；
3、应事先规定人员撤退路线，并保证路线畅通；
4、放水前必须估计积水量，根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量；
5、必须配备与放水量相适应的排水设备，并且配备足够的备用水泵；
6、放水时必须有瓦检员对放水地点的空气成分进行检测，若有害气体超标，必须撤出人员，并报告调度室，采取措施处理；
7、若遇有水量较大时，应先组织人员撤离作业地点，并汇报调度室。
第五节遇老空、采空区安全技术措施
1、采用探水钻及时探测水量情况，做好应急措施；
2、当预计水压大于0.1MPa时，应设置止水套管；
3、安排专职瓦检员及时进行检测，了解老空、采空区有毒有害气体变化情况；
4、确定揭露的老空、采空区的范围和钻孔中的情况；
5、及时制定补充安全技术措施，根据实际调整钻探方式。
第六节其他安全技术措施
1、准确掌握煤层赋存情况、地质构造、矿压显现规律、顶板完整性、支护可靠性及老空积水情况；
2、如探放水过程中遇情况发生变化时，要及时修改作业规程或补充安全技术措施；
3、加强机电设备管理、维修、维护和使用。
第六章井下发生水灾时的避灾路线及避灾措施
1、工作面发生水灾时的避灾线路：
12302切眼掘进工作面：
12302切眼→12302运输巷→12302运输巷专用回风巷→总回风井→地面。
2、避灾原则
井下发生透水事故时，应撤退到涌水地点上部水平，避免进入涌水附近的独头巷道。
但当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避。
若是老塘老空积水涌出，则须快速构筑避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害。
3、避灾措施
（1）矿井生产过程中，必须根据工作面的变化编制相应的水灾避路线图，并组织职工学习，确保入井人员都熟悉避灾路线；
（2）井下各交岔点必须挂牌标示、该点名称并指明避灾路线。
（3）人员撒退到安全地点后，应及时报告。
（4）掘进工作面上山掘进时必须每隔一定距离掘进避难硐室，并安设好压风系统。
附图：
12302切眼探水钻孔施工设计三视图
12302切眼探水钻孔施工设计平面图
12302切眼避灾路线图
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