探放水设计Word下载.docx
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含水层包括K4、K3、K2石灰岩，K4、K3石灰岩厚度变化大，裂隙不发育，为弱含水层，据钻孔消耗量为0.01－0.02m3/h，K2石灰岩较厚，为9号、10号煤层的直接顶板，但K2石灰岩裂隙不发育，据钻孔消耗量为0.01－0.02m3/h，为含水性弱的裂隙含水层。
（3）山西组、上下石盒子组砂岩裂隙含水层
主要为K7、K8、K9、K10中粗粒砂岩。
K8砂岩成为3号煤层直接充水含水层，厚度0.80～7.40m，为下石盒子组与山西组分界标志层。
若在浅埋藏地带，风化裂隙较发育，易于接受大气降水沿裂隙的渗透，流量为0.05－0.17L/s，随埋深增加，风化裂隙减少，含水性减弱。
因此二叠系砂岩为含水性弱的含水层。
（4）第四系砂砾孔隙含水层
含水层岩性为中更新统底部呈半胶结状的砂砾层，厚度变化大，由于大气降水和地表水补给条件较好，同时排泄条件也较好，因此，埋藏厚度大时，将成为地下水较丰富的孔隙潜水含水层。
井田内隔水层
（1）石炭系中统本溪组隔水岩层
本组以灰色、深灰色铝土泥岩、泥岩及砂质泥岩为主，致密块状，局部有不稳定的石灰岩、细砂岩，裂隙不发育。
层厚平均16.50m，属于柔性岩石，水渗透能力很差，为煤系地层和奥灰水之间良好的隔水层。
（2）石炭系上统太原组隔水层
本组岩层中夹有厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，岩性致密，在断层、裂隙不发育情况下，均为良好的隔水层，使太原组各含水层之间无水力联系。
（3）二叠系下统山西组隔水层
本组岩层中夹有厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，岩性致密，在断层、裂隙不发育处均为良好的隔水层，使山西组各含水层之间无水力联系。
1、2、3号煤层至K7砂岩之间有良好的隔水层泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，在无断裂贯通的情况下，1、2、3号煤层不会与K７砂岩含水层发生水力联系。
（4）二叠系石盒子组隔水层
本组岩层中夹有厚层状泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，在断层、裂隙、不发育处均为良好的隔水层，使石盒子组各含水层之间无水力联系。
2号、3号煤层至K８砂岩之间有良好的隔水层泥岩、砂质泥岩、粉砂岩组成，在无断裂贯通的情况下，2、3号煤层不会与K８砂岩含水层发生水力联系。
该区域的直接充水含水层为K8砂岩和3号煤层顶板砂岩，砂岩裂隙较发育，但砂岩厚度较薄，地表径流条件好，接受补给条件有限，目前矿井开采2、3号煤层，矿井涌水来源主要为顶板淋水，井下正常涌水量为5m3/h，尽管开采2、3号煤层形成的导水裂隙带容易沟通浅层地下水，由于富水性弱，难于形成水害威胁。
据区域水文地质资料推测井田附近，奥陶灰岩岩溶水水位标高约为590m左右，低于2、3号煤层最低底板标高，因此不会发生奥灰突水问题。
该区域水害主要来源于采空区积水。
第三节巷道布置及施工工艺
2326瓦斯尾巷与2324下顺槽平行，之间的距离为6米，巷道布置在3#煤层底板上，使用锚杆锚索支护。
巷道断面规格为净宽3.6m，净高2.4m，净断面8.64m2。
工艺流程：
开机前准备掘进机割、装、运煤临时支护清浮煤
锚网（索）支护下一个循环。
2326瓦斯尾巷采用一次成巷方法，掘进与支护顺序作业。
1．掘进采用掘进机掘进，一次成巷。
2．永久支护为锚杆锚索支护，工作面临时支护必须采用临时点柱，支护紧跟工作面。
3．按测量员给定的激光指向，沿3号煤层底板掘进。
4．装载运输为掘进机自行装煤，由桥式转载机带入可伸缩胶带输送机运至皮带大巷。
5．交接班后，必须先进行“四位一体”的安全检查，发现隐患必须立即处理，确认安全无误后方可开工。
然后正常掘进。
第四节探水眼的超前距
岩、煤性质
超
前水压
距
煤层厚度
水压（MPa）
<
0.5
0.5-1
1-2
坚硬岩石
----
8
10
12
松软岩石
15
18
坚硬煤层
>
3.5
20
25
1.6-3.5
松软煤层
30
由表可以推断超前距为15米，为了保险起见超前距设计为30米。
由公式计算：
超前距：
α=0.5AL（3P/K）1/2
=0.5×
10×
3.5（3×
1×
105/18×
104）1/2
=22.6m取30m
α超前距，m；
A——安全系数，取10；
L——巷道跨度（宽或高取其大者），取3.5m；
P——水头压力，取1×
105Pa；
K——煤的抗张强度，18×
104Pa。
第五节探水眼的布置
一、探水钻孔布置方式。
（1）巷道探水钻孔的布置方式、数量和夹角
探水孔布置方式:
钻孔呈半扇形布置在巷道上（前）帮.
孔数:
一般布置3-4个孔,
钻孔水平夹角:
7-15度.
二、放水钻孔径及孔数的确定。
（1）钻孔孔径：
放水钻孔径应根据煤层的坚硬程度，放水孔深度等因素确定。
如煤层坚硬系数较大，钻孔较深，可选用稍大一点的孔径；
反之，则选较小孔径。
在生产实践中常采用的孔径为42mm、一般不超过60㎜，以免因流速过高，冲垮煤柱。
（2）钻孔孔数的确定：
A．单孔出水量估算：
Q=60C·
W（2gh）1/2
式中Q——单孔出水量，m3／min；
C——流量系数，其值与孔壁的粗糙度、孔径大小、钻孔深度等因素有关，可由试验得出，无资料时可用0．6～0．7；
W——钻孔断面积，㎡；
9——重力加速度，9．81m／s2；
h——钻孔出口处水头高度，m，随着积水的放出，其水头高度将逐渐降低，为简便计算钻孔的平均放水量，可用钻孔出口处最大水头高度的40％～50％。
B．平均放水量计算：
Qcp=W/t+Q动
式中Qcp—平均放水量，m3／min；
W静储量或老空总积水量
t计划放水期限min；
Q动补给水量,m3／min；
C、钻孔数计算/Q
N=Qcp/Q+K
式中:
N放水钻孔数
K备用孔数取2
一般都采用钻机探水，如系水压低、水量小的局部积水，也可以采用活节麻花钎子探水。
探水钻孔布置结构图
第六节探水设备
探水设备选用KHYD75型探水钻，并配备不少于60米的探水钻杆。
探水钻的参数
主机重量50KG防爆形式11
电机功率5.5KW安全标志号20043136
额定电压380/660防爆合格证号2042302
额定功率50HZ出厂编号274
钻孔速度280mm/min
第二章安全措施
第一节排水设备的维护
一、水泵启动前应对下列部位进行检查：
1、设备各部件螺栓紧固，不得松动。
2、连轴器间隙应符合规定，防护罩应可靠。
3、轴承润滑油质合格，油量适当，水泵转动平稳、灵活。
4、辅助上水系统、吸水管道应正常，吸水高度应符合规定，吸水井内无影响吸水的杂物。
5、接地系统没有损坏，应符合规定。
6、电控设备各开关手把应在停泵位置。
7、电压、电流、压力、真空等各种仪表指示正常，电源电压应符合电动机启动要求。
二、水泵司机班中应进行巡回检查
1、巡回检查的时间一般为每小时一次。
2、巡回检查的内容为：
（1）各紧固件及放松装置应齐全，无松动。
（2）轴承、电机、泵体等各发热部位的温度不超限。
（3）水泵密封松紧适度，不进气、滴水不成线。
（4）电动机、水泵运转正常，无异响或异震。
（5）电流不超过规定值；
电压符合电机正常运行要求；
（6）各种仪表指示正常。
（7）在正常情况下，吸水井积泥面距龙头底面距离不小于0.5米。
及时填写巡回检查中发现的问题及处理经过，认真填写水泵的
运行日志。
三、水泵司机的日常维护内容：
1、轴承润滑：
按规定时间要求换油。
油质符合规定，禁止用不同型号的油混杂使用；
2、更换盘根：
（1）盘根老化和磨损后不能保证正常密封时应及时更换；
（2）盘根的安装要求：
接口互错120°
，接口两端间隙越小越好，盘根压紧到最大限度后，拧回0.5～2.5扣，至盘根有水滴滴出为止；
（3）更换盘根应在停泵时进行，但拧紧程度可在开泵后作最后调整。
3、定期清刷吸水笼头罩，清除吸水井杂物。
第二节水沟水仓的清理制度
在每年雨季前、探放水前，必须对水仓、沉淀池、水沟中的淤泥清理一次，保证流水畅通。
1、每天派专人清理水仓、沉淀池、水沟。
2、在清理水仓时坚持敲邦问顶，保证作业安全。
3、清理水仓前与调度和水泵司机联系，严禁向水仓放水。
4、清理出的淤泥要及时的运出井下不得回流到其他巷道。
第三节流水路线
由于顺槽为下山掘进，水不可能沿顺槽流出，所以探放出的水由矿用潜水泵配合水管沿顺槽排出，流水路线如下：
积水顺槽水管主皮带大巷水管中央水仓
地面水沟副井矿井水处理设备返回到井下用于洒水灭尘
第四节巷道维护制度
我矿为了提高巷道工程质量实行矿领导包队制度，包队人员每次下井，对查出的问题以通知单的形式通知各施工队（通知单一式二份，一份交施工队，一份存档备查），并限期整改，到期仍不整改的按规定进行罚款，第二次通知仍不整改的加倍罚款，并下达停止放炮通知单，停工整改。
由于矿山压力造成已经掘成的巷道失修或影响运输等安全生产的要及时整修。
一经查出巷道需要维护的立即通知维修队维修。
整修安全措施：
１、独头巷维修支架必须由外向里逐架进行，严禁人员进入维修点以里，确保后路畅通。
２、撤掉支架前，应先加固工作地点的支架，架设或撤除支架时，在一架未完之前，不得中止工作；
撤换支架工作应连续进行，不连续施工时，每次结束工作前，必须接顶封邦，确保工作点的安全。
最大空顶距不得超过0.6米.
３、套新棚时，应先在老棚梁下打上中柱，然后再换棚子。
４、处理冒顶时需采取如下措施：
1）对冒顶区前后５米周围内支架首先进行加固。
2）备足需用材料，检查冒顶区瓦斯是否超限，超限时，加强通风处理。
3）设专人观察顶板，队长现场指挥。
4）退路畅通无阻。
5）冒顶处顶板稳定时，先架一梁二柱临时抬棚，超前杀顶棚，揭掉松动岩块，然后进行交架、出矸。
6）交架的木垛必须和邦顶紧接且背实，没有接顶背实前，不得中途停工和下班。
7）参加处理冒顶的人员必须是有经验、体质好的熟练工人，新工人不准处理冒顶。
8）处理冒顶一定动作迅速、果断，选料准确，用料得当。
５、整修地点瓦斯员每班至少检查三次瓦斯，严禁在无风、微风、瓦斯超限区域整修或爆破作业。
向前接风筒必须瓦斯员在场进行,有控制的引排瓦斯。
第五节安全躲避硐
为了安全起见防止水压太大，探水人员无法安全逃离工作面，决定在靠实煤壁侧每隔40米打一个安全躲避硐，躲避硐规格为：
矿用工字钢支护，长4米，宽2.4米，高2米。
第六节通风方法和瓦斯检查制度
一、通风方式与供风距离
采用压入式通风，最长供风距离为1020m。
1．按瓦斯涌出量计算：
Q=100×
q×
k=100×
2.0×
1.5=300m3／min
式中Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min；
100——单位瓦斯涌出量，以回风流瓦斯浓度不超过1％的换算值；
q--—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，m3／min；
k——掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，应根据实际观测的结果确定，一般可取1.5～2.00
2．按炸药量计算：
工作面不使用炸药。
3．按人数计算：
Q=4×
N=4×
10=40m3／min
4——每人每分钟不低于4m3／min的配风量；
N—-掘进工作面同时工作的最多人数。
4．按局部通风机的实际吸风量计算：
Q=Q局×
J=300×
1=300m3／min
Q局—掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3／min；
J--掘进工作面同时通风的局部通风机台数。
Q大于或等于掘进工作面实际需要风量与风筒实际漏风量之和，需实测而定。
5．确定掘进工怍面实际需要风量：
确定掘进工作面实际需要风量300m3／min。
二、矿井瓦斯检查制度
1、高瓦斯区的采掘工作面、排放瓦斯尾巷、利用局扇通风的煤仓和巷道每班至少检查三次；
2、机电峒室、已采区、无人工作区域或利用全负压通风的煤仓，每班至少检查一次。
3、每班配备l一2名合格的专职瓦检员。
瓦检员在巡回检查瓦斯时，有一处瓦斯超限，立即停止该工作面作业。
4、通风队要根据矿井通风系统，划分瓦斯检查地区，确定检查人员，规定巡回路线、检查时间和内容，并制定各区域瓦斯巡回检查计划图表。
要求每次巡回检查时间不超过3小时，检查时间误差不超过20分钟。
5、瓦检员必须严格按巡回检查计划图表规定的地点、时间、内容认真检查，同时检查所负责地区的瓦斯情况，达到无超限、无积存。
将每次检查结果填写在巡回检查图表上。
每个检查点检查内容主要是瓦斯和二氧化碳。
6、瓦检员必须使用光学瓦斯检定器检查瓦斯，且带有不少于2米长的胶管和检查棍。
7、检查煤仓瓦斯时，以用胶管伸入煤仓2米为准，瓦斯浓度到l．5％时，停止附近20米内电器设备运转。
8、地区瓦检员每检查一个地点，都要将检查的时间和结果分别填写在牌板和图表上，且检查该地点监测断电传感器显示的数字，记在图表上，发现问题要及时向调度请示汇报。
每班汇报三次，做到图表、牌板、调度台帐“三对口”。
9、瓦检员必须在现场交接班。
交接班时必须交清本班情况及下班注意的问题，并在对方的图表上签字交接。
地区瓦检员如当班发现瓦斯超限、无计划停局扇或未处理完瓦斯时，必须在工作地点交接班。
10、通风队、班长上岗要认真检查瓦检员巡回检查瓦斯的工作质量，分析审查图表和牌板，帮助处理问题。
通风班长在班后必须及时汇总情况，按时填写班长工作班板，向调度室汇报。
凡干部下井遇到瓦检员必须审查图表，审查符合计划图表的，注明合格；
发现问题要注明具体问题内容；
审查人要在所查图表上签名。
发现隐患必须帮助瓦检员处理完隐患，或提出处理意见，汇报调度后，才准离开现场。
11、严格执行瓦斯巡回检查图表审查制，通风班长要在班后审查当班全部图表并交回通风队，通风队长要每天审查本队全部图表，注明审查意见，发现问题及时处理。
12、调度员要每日填报“矿井瓦斯报表”，报矿长、技术负责人审阅。
填写内容主要是当日各采掘工作面的通风、瓦斯、煤尘、火等情况。
13、技术负责人必须当日审阅瓦斯报表，对反映出的主要问题，要明确指示处理意见。
值班矿长负责将技术负责人的指示通知有关单位，并负责督促、协调问题的处理，及时掌握问题处理进展情况，直至问题处理完毕。
第七节通讯
探水点安设专用电话，使其能够及时与矿调度室或中央水泵房联系。
1、电话离前头不得超过20米。
2、维护员要经常维护，保持电话可以随时联系。
3、发现电话不通或损坏的及时与维护员或调度联系，使得尽快修复。
第八节避灾路线
若发生水灾，其受害人员要沉着冷静，视情况进行自救，若灾情无法控制要及时通知矿调度室，报告受灾人员和灾情等。
避灾路线如下：
工作面顺槽主皮带大巷或主轨道巷主行人大巷副井低地面
第九节钻眼放水措施
放水时要有计划放水，当积水量不大时，可用钻孔直接放水；
当积水量很大时，必须另打钻孔，在孔口下4—6米的钢套管，套管上安装水压表和阀门，套管外壁还要用麻缠裹数层，防止漏水，做到有控制的放水：
1）放水前必须估计积水量，并根据矿井排水能力和水仓容量，有控制的放水，避免盲目放水，人为造成水灾事故。
2）正式放水前，要进行放水试验，发现问题及时处理。
3）可能受水威胁的所有地区，要暂时停止作业，撤出人员。
4）放水前要清好水仓、水沟，并保证排水设备处于完好状态。
5）放水中要安排有经验的专职人员，经常不断地观测钻孔中的出水情况，测定水量、水压并做好记录。
若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告调度。
6）放水时，若发现钻孔中出淤泥，煤岩堵塞钻孔，水量减少，或无水等情况时，要提高警惕，防止被假象所惑，不可轻易做出“无水”或“已放干”的结论。
7）放水后若要继续掘进，仍要坚持“边探边掘，不探不掘”的原则。
8）注意检查放水点的瓦斯情况，防止有害气体涌出伤人。
9）任何情况下，严禁用放炮的方法放水。
10）注意掌握水位越高、水压越大、水量越多的规律。
按照下行分段探放水的经验，把高水位大量积水划分成若干段，由上向下，一段一段地放出老空水，或疏干地层水。
第十节钻机操作安全措施
一、探水安全措施
探水点要与相邻采掘面保持信号联系，一旦出现水情，立即通知受水威胁的全部人员迅速撤到安全地区。
直接受水威胁的地区暂停作业。
1）探水工作面要加强支护，背好邦顶，迎头打好坚固的立柱和栏板，防止水压冲垮煤壁及支架，发生冒顶。
2）在水压较大的地点探水时，应事先开掘好与避灾线相通的安全躲避洞，规定好联络信号。
3）对水量大、水压高的积水区，探水工作最好在岩巷内进行，防止煤巷煤层抗压强度小而发生突水。
4）探水前要检查和维修好排水设备，清理水仓、水沟，保证水仓总容积有50%以上空仓容积，以便出水时有缓冲容量。
5）在探水工作面附近设临时水闸门，一旦突水，立即关闭。
6）经常检查探水工作面和钻孔内的瓦斯，发现瓦斯或其它有害气体增大时要立即停止探水，加强通风、吹散瓦斯、切断电源、撤出人员、进行处理。
7）探水时要随时注意水对煤壁的压力，如发现工作面来压，煤壁出现外膨时，立即加固工作面，情况危急时首先撤出人员。
8）探水时要时刻注意观察钻孔情况的变化，钻杆推进轻松、钻孔有水射流或顶钻时要立即停钻检查，切记不能拨出钻杆，要马上固定钻杆，背紧工作面，加固煤壁及顶底板。
现场负责人要立即向矿调度报告，并派人监测水情，如有危急，必须立即撤出所有受威胁地区的人员，采取措施，进行处理。
9）钻水时，如发现钻孔没有回水时，要检查水泵供水是否正常，若送水正常，说明钻透了老孔，若无水流出，应用黄泥、纱布、木塞等将钻孔眼封闭，防止有害气体涌出伤人。
10）如钻进不到5米，就有水流出，说明积水区很近，应固定钻杆，打好顶柱和迎面支架，若情况紧急，应立即撤人。
11）探水钻机的前后给进手把活动范围内不得站人，防止高压水将钻杆顶出伤人，或手把反转打人。
12）边探边掘的巷道，探水眼必须保持足够的超前距和帮距，每次钻孔时都要重新开眼位，不得将残眼继续加深。
13）在上山巷探老空水时，应布置成双巷，两条巷交替探水前进，每隔20—50米掘联络平巷。
（这样一旦出水，探水点的人员能及时从联巷撤出危险区。
14）探水巷掘进断面不宜过大，以缩小受压面积。
15）探水巷坡度不准起伏不平，以免低洼处水流不出，突水时探水人员被堵而无法撤出。
二、软煤打钻工艺
软煤打钻有自身的一些特点，在打钻工艺上也有些特殊的要求和特点，通过随班测试工艺参数，获得了一些认识，总结起来可以归纳为“低压慢速，边进边退，掏空前进”也就是说在打钻工艺中主要是掌握好压力、速度和排渣三个环节，主要技术参数见表5-9—1。
软煤层打钻主要工艺参数
层位
3#煤层
软煤
夹矸
2#煤层
给进压力（MPa）
7
8-10
给进速度（min／根）
4-6
7-8
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