大营煤矿1301回风顺槽探放水设计.docx
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大营煤矿1301回风顺槽探放水设计
浙商矿业集团修文县大营煤矿1301回风顺槽循环单元
探放水设计与措施
二零一六年九月三日
1301回风顺槽循环单元探放水设计与措施
一、编制说明
根据《煤矿安全规程》第二百八十五条规定、《煤矿防治水规定》等，矿井必须做好水害预报分析，坚持“逢掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。
经研究决定对该巷道采取先探后掘的工作方法，为确保探放水作业安全，特编制《1301回风顺槽循环单元探放水设计与措施》。
二、1301回风顺槽位置及周围开采情况
1、1301回风顺槽位置
1301回风顺槽布置在K3煤层当中，沿K3煤层顶板导向层掘进，巷道开口坐标：
X：
2966537.89；Y:
35644783.18；Z：
1124.571；巷道设计方位：
35○；设计巷道总长度521米。
2、巷道断面与支护形式
巷道设计形状为梯形，上宽（净）：
2.4米；下宽（净）：
3.3米；高（净）：
2.2米（净）；巷道净断面：
6.27平方米；毛断面为7.8平方米；巷道支护形式为被动支护；支护方法采用矿用11#工字钢进行支护。
3、巷道周围开采情况
该巷道所属煤层按由上而下，由高到低的煤层开采顺序为此次设计首采工作面的首采煤，对应下覆有K4煤层，K3煤层距K4煤层层间距约为10米，该区域共有K3、K4两层煤层可供开采。
该巷道上部水平留有村寨保护煤柱；下部水平有对应的同煤层1301运输顺槽；北向为矿区井边界；北西方向有一采区轨道、皮带、回风三条上山。
三、区域地质与水文地质分析
1、区域地质构造分析
区域断层构造表
断层编号
走向
倾向
倾角
落差
性质
备注
F1
EW
S
700
30m
正断层
对煤层开采影响大
F2
NE-SW
SE
600
20m
正断层
对煤层开采影响不大
F3
SN
E
600
20m
正断层
对煤层开采影响不大
巷道顶底板岩性
1301回风顺槽巷道直接顶为灰岩，强度中等，局部裂隙发育，直接底为泥质粉砂岩为主、粉砂质泥岩强度中等。
综上所述：
本区总体为一单斜构造，但是其中F1断层的派生构造对该巷道的走向、倾向方向有一定影响。
2、区域水文地质构造分析
揭露F1断层断层其破坏带明显，胶结程度较差，井下有淋水现象，地面无泉点，推断该断裂带富水性中等，导水性中等。
由于第四系孔隙含水层（Q）孔隙发育，含孔隙水，富水性弱，通过裂隙导通至长兴组岩溶含水层（P3c），其中岩溶裂隙水通过吴家坪组上段裂隙含水层（P3w2）的裂隙发育带导通至巷道揭露煤层。
该巷道穿过的矿区北东角上部水平地表有多处老窖积水。
综上所述：
该巷道在掘进过程中受地表老窖积水、巷道顶板裂隙发育带水、F1断层溶岩裂隙水影响较大，一定要加探放水工作，坚决做到逢掘必探。
四、单元探水钻孔控制围
该单元探水钻孔控制围为：
风5（测点）+32.5米处开始巷道前方0-60米围，预留超前距为30米，允许掘进距离为30米；当掘进完该单元围30米允许掘进距离后，必须重新设计与施工下一个循环单元的探放水钻孔工程。
五、单元物探测量控制围与结论
1、物探控制基点为该巷道风5（测点）+32.5米处（2号物探测量点），控制围为该巷道物探控制基点前方60米。
2、物探测量结论
1301回风巷掘进工作面（2号物探测量点）顺层前方视电阻率全部小于10Ω·m的低阻区，推测工作面正前方0～60m处（1350～450之间），有裂隙水，建议矿方进行必要的钻孔验证后再进行掘进（详见该循环物探报告）。
六、钻孔设计依据
1、确定探水线
2、确定探水超前距
3、帮距的规定
（1）、帮距应与超前距相同
（2）、顶部控制距离应不低于巷道高度的10倍。
4、物探结论
5、设计钻孔布置在煤层中（不破坏煤层灰岩顶板含水裂隙发育带）。
七、钻孔设计技术参数与验证
1、钻孔设计参数表
孔
号
孔深
（m）
倾角
（0）
平距
（m）
巷道
方位（0）
钻孔
方位（0）
上帮控制
距（m）
下帮控制
距（m）
上垂直
高（m）
下垂直
高（m）
1
60
-1
60
35
35
2
63.5
-6.1
60
35
15.5
20
4.40
3
63.5
+4.1
60
35
54.5
20
4.72
孔径
75mm
超前距离
30m
允许掘进距离
30m
说明
1、巷道迎头顶板倾角为-1度，煤层翰倾角为15度，煤层厚度1.5米。
2、此次设计依巷道掘进坡度-1度为水平投影“基准面”。
3、因该煤层顶板灰岩含裂隙水，原则上钻孔碰顶板收钻。
2、钻孔超前距离确定：
30米（隔水煤、岩柱）
3、钻孔超前距离的验证
=0.5×5×3.5×2.45=21.44m<30m
说明式中：
L：
超前距离单位米
K：
安全系数取值为5
M：
为巷道最高或最宽地方，取值为3.5米
P：
为水头压力值估值为：
3Mpa
K：
岩体抗压强度取值为：
1.5
由于上式计算中水头压力和岩体抗拉强度是估计值，因此根据《煤矿防治水规定》要求；取最大值20米；但为确保探放水工作的安全有效且有足够的富裕系数，故水平轴线投影设计为60米，只能掘进30米，余下30米作为超前距离的投影长度，依此设计参数作业，以便有足够的隔水煤（岩）柱抗压。
4、帮距验证
二号、三号孔距巷道距帮为：
20米,根据《煤矿防治水规定》要求；取最大值20米；故控帮距20米大于或等于最大值20米,符合设计规。
5、结论：
上述钻孔设计参数符合要求。
八、单元探水钻孔设计图
1、单元钻孔设计断面图
2、单元钻孔设计平面图
3、单元钻孔设计剖面图
九、操作前的准备工作
1、井下钻探施工前必须了解工程设计的目的、任务；钻孔的方位、角度、孔深等；不经技术人员同意不得擅自改动，
2、根据工作安排，准备、检查、带足本班所需的工具、材料等。
3、设备运输必须遵守的规定
A：
机座与控制台要分开运输，在矿车底盘上要分别捆绑结实，不得超长、超宽、超高；并符合井下运输的有关规定。
B：
拆下的螺钉等零件要用有盖的箱子装好，容易丢有零件由钻工自带，不得装车。
C：
井下人工搬运设备时，要用绳子系牢，并要轻抬轻放，有专人统一指挥，起落行动一致。
D：
控制台与钻杆运输至工作地点后应就机台附近选择一支护质量完好的地方摆放好，特别是控制台要按放牢固。
4、设备安装必须遵守的规定
A：
安装前要检查、整修设备，并检查加固钻场及周围支架，防止冒顶片帮；清理好各种脏杂物，挖好疏水沟。
B：
先用钻杆对准钻孔位置并按设计的角度比划一下，大致知道机台应摆放的位置。
C：
在选定的机台位置用DYS—750本机所配的两根可
伸缩的柱子所固定的扣件位置上栽柱并旋紧，不得架“等劲柱”。
D：
在机台接两根钻杆对准钻孔，并使钻杆的角度和方位达到设计要求后，再在立柱上固定扣件螺丝，同时上好两个辅助撑杆螺丝。
E：
用木料支好机台要使机台安放牢固、平稳，四角打上压柱和戗柱固定，并将DYS—750本机所配的前面两个水平螺旋顶柱旋紧，使之与后面的戗柱作用力平衡。
F：
连结机台与控制台之间的水管、液压管、气压管等；
G：
连结控制台上的电器设备。
H：
准备好各种材料、配件、备用工具，摆放要整齐有序。
I：
调试钻机。
检查钻机各部位运转是否正常，开关启闭是否灵活可靠，各种零部件及钻具是否齐全、合格，发现不符合规定的必须进行处理和更换。
J：
施工前要具备自然泄水条件。
5、安装钻杆时应注意的事项
A：
钻杆应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损，不合格的不得使用。
B：
接钻时要对准丝口，避免歪斜和漏水。
C：
卸钻头时严防管钳伤到硬质合金片。
D：
装杆时必须一根接一根依次安装。
6、钻机工应该熟悉钻DYS—750机的操作方法。
7、钻场应具备的安全条件
A：
钻场所采用机电设备必须是矿用本质安全型；
B：
机电设备的安全防护必须做到：
“三无、四有、两齐、三全、四坚持”。
C：
钻场的的动力设备应与局部通风机实现风电闭锁。
D：
钻场作业地点风流中的瓦斯浓度达到1.0%，必须停止作业，撤出人员,进行处理；不得开钻；且钻场附近要悬挂瓦斯便携仪。
E：
因检修、停电等原因停风时，必须及时撤出作业地点人员，切断电源。
恢复通风前必须检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10ｍ，风流中CH4和CO2的浓度都时超过0.5%，方可人工启动局部通风机。
F：
排水仓排水设备的排水能力和疏水道路不畅通不得开钻。
G：
钻场应装有专用及防爆灯。
H：
透水时人员拆离路线：
作业地点→1301回风顺槽→一采区回风上山→一采区回风大巷→回风斜井→地面。
十、钻探时应注意的事项
1、钻探工人穿戴要整齐、利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧。
2、启闭开关时，注意力要集中，做到手不离操纵柄，眼不离钻机，随时观察和听从司机命令，准确、及时、迅速地启动和关闭开关。
3、禁止用手、脚直接制动机械传动部位；禁止将工具和其它物品放在钻机及控制台上。
4、钻机的前面不准站人，防止高压水将钻具顶出伤人；给压要均匀，根据孔情况及时调整钻法及压力。
5、采用清水钻进时，要保证有足够的水量，不准打干钻；为防止埋钻，钻具下至距孔底1～2米时，立即开泵送水，见返水后，才能进钻。
6、钻进过程中，一旦发现“见软”、“见空”、“见水”和变层，要立即停钻，测量残尺并记录其深度。
7、若发现孔涌水时，应测定水压、水量。
8、若发现煤岩松动、片帮、来压；见水或孔水量、水压突然加大或顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，不得直对或任意跨越钻杆，迅速向矿调度室或有关部门汇报。
十一、收钻时应注意事项
1、经验收合格后方可收钻。
2、停钻时不得停水，拔钻时应拔出一节可卸载的钻杆在机台上；并放下弹簧卡子卡住其接头后再用管子钳卸载。
3、钻杆要一节一节地卸载，码好堆放、损坏的要另外堆放。
4、认真填写钻进记录，测量收钻结果；比较其与钻进记录是否相符。
5、无返水时严禁拔钻。
6、钻杆全部安全地拔出后方可拆除机台与控制台的连结装置，
7、拆除压机柱、并通知专业电工下掉电机设备电源。
分装设备准备搬运。
十二、其它事项说明
2、本措施中未尽事宜，按《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》中相关规定容执行。
二零一六年九月三日
会审表
时间：
2016年月日
地点：
参加会审人员签字
职务
姓名
职务
姓名
矿长
调度室主任
总工程师
地测副总
安全副矿长
通防科
生产副矿长
安全科
机电副矿长
机电科
编制人
会审主持人
施工单位
会审意见：
审批意见表
贯彻学习记录表
规程名称
贯彻人
贯彻时间
学习地点
施工单位
施工责任人
参加学习人员
序号
岗位
签字
序号
岗位
签字
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