探放水设计.docx

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探放水设计

XXX探放水设计

第一节概况

一、概况

1、地面情况：

XXX位于地面XXX小煤窑主井东南方向653米左右，地面标高+956，无建筑物，掘进对地面无影响。

2、井下位置及四邻关系：

XXX掘进方位为0°，南侧为我矿XX向三条大巷，原则上在11#煤层中布置，预计存在顶板淋头水。

3、XXX井下从H6点前33米，沿0°方位掘进。

设计断面为矩形，设计长度为955m，采用锚杆+菱形金属网+W钢带+锚索支护，净宽4m，净高3m，净断面12㎡，预计剩余工程量为797m。

二、工作面水文地质条件：

1、XXX沿11#煤层掘进，目前9#煤底板到11#煤顶板层间距约为20m，该巷道目前在冲刷带中掘进，全断面为砂岩，无水，顶板为泥岩，底板为砂岩，坡度0°到-8°，平均-3.5°。

目前掘进过程中通过钻探验证9#、10#、11#煤层均受冲刷带影响，均为实体煤层，未遇到采空区，根据XX回风大巷、主运大巷、11101胶带顺槽的掘进情况和打钻资料分析，目前本工作面不受采空区影响，掘进过程中探放水应严格按照本措施执行。

2、巷道底板标高最低约为+756米，奥灰水对工作面开采没有威胁。

该巷道掘进主要水患为K2、K3、K4石灰岩含水层，需加强物探、钻探工作。

并且严格执行物探先行、钻探验证、化探跟进的综合探测制度。

在施工前邀请晋汾新天对工作面进行物探，然后根据物探结果有异常时钻探验证，确保前方和顶板安全后，方可施工。

第二节物探

一、物探工作方案及工程量：

1、仪器选用及实施单位：

●矿用瞬变电磁仪编号：

YCS40-（A），

实施单位为晋汾新天物探跟踪服务单位。

2、探测方案及工作量：

（1）瞬变电磁仪探测要求及技术方法：

利用矿用防爆瞬变电磁仪对巷道进行超前探测。

探测起始位置为巷道开口位置；探测方向为巷道掘进方向向上10°、20°、水平方向、向下10°；此方法每次最大有效探测距离为100m，保留25m超前距，在做完瞬变电探测后掘进75m进行下一次物探工作；预计巷道剩余总长度为797m，工作面探测次数为11次。

必须按照“物探—钻探—掘进”循环作业和通知单制度施工。

具体探测要求及方法如下：

（1）、要求：

要求生产队组在规定位置停止掘进，及时清理巷道，保证巷道内没有大面积的积水淤泥存在，防止影响探测结果；

●因探测时在巷道内不能有大规模用电设备运转，所以在探测期间，非安全员、瓦检员及仪器操作人员不得于巷道内停留；

●生产队组人员应保证巷道内的材料堆放整齐，以免影响探测结果的准确性；

●每次探测需要工作人员3—5人。

2）、技术方法：

探测时严格按照YCS40-（A）瞬变电磁仪的操作说明进行施工操作。

3）、探测结果处理：

XXXX物探跟踪单位及时分析物探成果资料，分析物探成果必须结合地质资料，圈定异常区位置、确定异常性质及含水性。

4）、地测科根据目前的钻探设备条件、物探成果、工作面地质资料、工作面具体采掘情况，编制钻探验证方案，经总工程师审核后作为钻探设计的补充。

第三节长探设计

1、巷道掘进安排：

XXX井下从H6点前33米，沿0°方位掘进。

其支护形式采用锚杆+菱形金属网+W钢带+锚索支护，巷道的施工次序为；

交接班→质量验收→钻探→掘进→临时支护→铺、联网、W钢带、打锚杆锚索

出渣↓

备料紧固→清煤、碴

←（一个循环）

2、钻孔布置

（1）、物探成果显示没有异常区域存在时的钻探验证方法：

钻孔布置：

共设置12个钻孔，呈扇形布置，钻孔编号分别为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#。

1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#距离顶板1.5m，1#孔位于巷道正中，2#、3#、4#开孔位置分别位于1#号孔左侧0.6m、1.2m、1.8m，5#、6#、7#开孔位置分别位于1#号孔右侧0.6m、1.2m、1.8m;8#、9#、10#、11#、12#距离顶板2.0m，8#孔位于巷道正中,9#、10#开孔位置分别位于8#号孔左侧0.8m、1.6m，11#、12#开孔位置分别位于8#号孔右侧0.8m、1.6m，详见钻探参数表。

钻探参数表

钻号

钻孔方向

钻深

倾角

开口位置

终孔层位

1#

0°

84m

巷道坡度加16°

见钻孔位

置图

9#煤层层位

2#

355°

85m

3#

350°

86m

4#

345°

87m

5#

5°

85m

6#

10°

86m

7#

15°

87m

8#

0°

80m

顺巷道坡度

11#煤层层位

9#

350°

82m

顺巷道坡度

10#

340°

86m

顺巷道坡度

11#

10°

82m

顺巷道坡度

12#

20°

86m

顺巷道坡度

注：

根据现场实际情况，钻孔参数可作适当微调。

平面图

剖面图

断面图

（2）物探成果显示有异常区域存在时的探测方法：

在物探结束后，根据XXXX的物探结果，对异常区域编写专项探放水设计，对异常区域进行钻探验证，专项设计需要矿总工程师批准。

（3）石灰岩K4、K3、K2为井田内最主要的含水层，是矿井水的主要来源。

以K2石灰岩厚度较厚，灰岩裂隙较发育，其含水丰富，由于各层灰岩间又有良好的泥岩类隔水层，通常是互不贯通的单独含水层，是承压水性质，并且没有压力。

如钻探过程中确定有构造存在时，需按照《煤矿防治水规定》之九十四条“布置探放水钻孔应当遵循下列规定”的探放水规定要求重新布置探水钻孔。

钻探完成并排除水害隐患后，由地测科下发“允许掘进通知单”。

3、单孔设计：

为确保探放水钻孔出水后能有效地控制水量，为确保安全，在钻探前，都应预先安装孔口管，为确保孔口管的牢固可靠，开孔位置应选择在岩层比较完整、坚硬的地方。

（1）钻孔开孔用95mm钻头钻进5.5m（比孔口管长0.5m，便于注浆固结孔口管），然后插入孔径80mm孔口管10m，孔口管外露0.5m，孔口管总长度不小于5.5m。

（2）孔口管的安装

孔口管下到预定位置后，用卡子卡牢，防止套管掉落伤人，固定好后，在孔口处用水泥砂浆将孔口管固定住，水泥里预埋用以注浆时排出孔内空气的出气小管，然后从孔口管向孔内注入高压注浆泵进行水泥固结，直到孔壁与孔口管之间充满水泥砂浆,使套管与岩体成为一体，充填水泥砂浆厚度为3—5mm。

待水泥砂浆凝固半小时后，扫孔到孔底，再进行压水耐压试验，试验的压力不得小于0.5MPa，稳压的时间至少必须保持半小时，孔口周围不漏水，孔口管牢固不活动，即为孔口管的固定工作，否则必须重新注浆固定。

合格后用直径为42mm的钻杆和50mm钻头配合钻进至终孔。

井下探放水孔口管安装示意图

单孔钻孔设计结构图

1—孔口管；2—孔口止水水泥砂浆；3—出气小孔；

4—肋骨片；5—法兰盘；6—压力表三通；7—泄水阀

4、钻机型号：

ZYJ-400/130型机载式液压回转钻机。

5、钻探单位：

我矿专门的探放水队伍

二、技术要求：

1、探水时必须按设计的孔位、倾角、深度施工，并认真填写施工原始记录，施工完毕必须经探放水队、地测科、安监处“三方”验收，发现有不合格钻孔必须补孔。

2、物探异常区钻探验证执行专项验证方案。

3、遇到地质变化时必须及时汇报地测科，变更设计需要矿总工程师批准。

4、巷道掘进次序变动，探放水设计必须进行相应变更，且变更后的设计必须经矿总工程师审查。

第四节短探设计

1、钻探方法：

在长探确保安全掘进的基础上，要求坚持短探配合，安监处跟班安全员监督实施，具体施工措施如下：

XXX掘进期间短探方案如下：

短探应采用专用短探钻机，保证超前距和帮距不小于5m，循环往复，采用以下此参数，如层间距有较大变化，重新设计短探钻孔参数：

①号钻孔：

短探钻孔设计位置在巷道左帮，巷道顶板处，方位N347°，倾角为巷道坡度加69°，孔深24m，必须钻至9#煤层位，保证超前距和帮距不小于5m；

②号钻孔：

迎头，短探钻孔设计位置在距左帮0.5m，巷道顶板处，方位N353°，倾角为巷道坡度加69°，孔深24m，必须钻至9#煤层位，保证超前距不小于5m；

③号钻孔：

迎头，短探钻孔设计位置在距左帮1.5m，巷道顶板处，方位N358°，倾角为巷道坡度加69°，孔深24m，必须钻至9#煤层位，保证超前距不小于5m；

④号钻孔：

短探钻孔设计位置在距左帮2.5m，巷道顶板处，方位N2°，倾角为巷道坡度加69°，孔深24m，必须钻至9#煤层位，保证超前距不小于5m；

⑤号钻孔：

迎头，短探钻孔设计位置在距左帮3.5m，巷道顶板处，方位N7°，倾角为巷道坡度加69°，孔深24m，必须钻至9#煤层位，保证超前距不小于5m；

⑥号钻孔：

短探钻孔设计位置在距左帮4m，巷道顶板处，方位N13°，倾角为巷道坡度加69°，孔深24m，必须钻至9#煤层位，保证超前距和帮距不小于5m；

⑦短探钻孔设计位置在巷道左帮，距顶板1.7m处，方位N328°，与巷道坡度一致，孔深10m，保证超前距和帮距不小于5m；

⑧迎头，短探钻孔设计位置在距左帮0.7m，距顶板1.7m处，方位N340°，与巷道坡度一致，孔深9m，保证超前距不小于5m；

⑨迎头，短探钻孔设计位置在距左帮1.3m，距顶板1.7m处，方位N355°，与巷道坡度一致，孔深9m，保证超前距不小于5m；

⑩短探钻孔设计位置在距左帮2.7m，距顶板1.7m处，方位N5°，与巷道坡度一致，孔深9m，保证超前距不小于5m；

⑾迎头，短探钻孔设计位置在距左帮3.3m，距顶板1.7m处，方位N20°，与巷道坡度一致，孔深9m，保证超前距不小于5m；

⑿短探钻孔设计位置在距左帮4m，距顶板1.7m处，方位N32°，与巷道坡度一致，孔深10m，保证超前距和帮距不小于5m；

根据文要求，短探必须在长探的允许掘进距离内实施；短探孔施工不得采用手持钻机；短探钻孔由跟班安全员现场验收和控制当班允许掘进距离，并在班评估标中对短探距离、孔数、允许掘进距离、实际掘进距离及剩余掘进距离进行记录、移交。

平面图

剖面图

断面图

第五节安全技术措施

1.所有作业人员必须进行培训，经考试合格后方可入井作业，钻探工必须持证上岗，并将培训资料签字归档。

2.必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，进行放水工作。

3.钻探工人穿戴要整齐、利落、衣襟、袖口、裤脚必须束紧。

4.安全退路要畅通无阻，如巷道内有杂物要清理干净。

5.安装前要检查、整修设备，并检查钻场周围的支护情况。

6.机身要安放平稳，各电气设备必须防爆，机械传动部分要安装防护栏、保护罩。

7.按照放水设计，确定主要探水孔位置时，由地测科技术人员进行标定。

负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角和深度。

8.安好钻机接电时，应严格执行停送电制度。

9.钻孔时，当孔内发现有顶钻或涌水时，停止打钻，在孔口管加压力表和流量计，要求作好记录，记清时间、钻孔深度及涌水量大小等要素。

10.放水过程中，出现钻孔堵水、水量变小等情况时，及时采取措施，将钻孔疏通，保证出水正常，采取措施后水仍然变小或不出水，重新扩孔进行放水，直至水流不出为止，根据措施开始下一个放水孔。

11.放水过程中，遇紧急情况，不得拔出钻杆，马上发出警报撤出受水威胁地点的所有人员。

12.放水人员要认证填写好放水记录，记录内容有水量大小、本班放水情况以及其他异常情况，并认真进行交接班，并向矿调度室汇报，便于矿领导分析水量情况。

13.每次探水后、掘进前，应在起点处用喷漆设置醒目标志。

14.钻机使用注意事项：

（1）当孔内有钻杆，除需要拧卸钻杆外，不允许马达反转。

（2）不允许回转器后退到极限位置拧卸钻杆，必须保留10cm以上的后退余地，以便回转器在松扣时，能自动后退。

（3）回转器在较后端有利于拧开钻杆（因为夹紧两根不绝对同心的钻杆会增加钻杆螺纹的阻力）。

（4）在使用前必须检查电缆是否被损伤。

（5）钻机支撑安装必须牢靠。

（6）使用前应检查钻头是否锐利、硬度是否合格，只有达要求时方可钻进。

（7）严禁干打眼，严格执行先供水后开钻，先停钻后停水的方法。

（8）在钻孔中，若发生突然卡钻杆或钻杆弯曲，应立即松开离合器，撤退钻机，若遇局部硬岩层时，可操纵离合器缓慢推进。

（9）应在钻杆推进终了前停电或迅速断开离合器，以免超过行程，损坏机件等。

（10）钻场附近要安设专用电话，距工作面迎头不超过20m。

（11）钻进时操作人员不准离开钻机，并做到“两听”、“三看”，即听机器运转声音，听孔内震动声音；看操把手震动、给进压力和钻进速度、看压力表及回水情况，看胶带及接头情况，发现异常及时停钻处理。

（12）钻探过程中通风区派专职瓦检员要经常检查瓦斯及其它有害气体,当瓦斯含量达0.8%时,必须停止钻进,达1.2%时,必须停止工作立即撤出并汇报调度室。

第六节排水系统及避灾路线

根据临近工作面涌水量观测及本工作面水文地质条件分析，根据相关资料预测XXX最大涌水量为15m3/h左右，按规程规定配备好排水设备及管路，单台水泵流量必须确保为最大涌水量的两倍，水泵为一用一备两台。

必要时在巷道低洼处合适地点施工临时水仓。

避水灾路线：

XXX工作面→XXX→大巷→胶带顺槽→胶带回风联巷→XX回风大巷→回风主运联巷→大巷→机头硐室检修巷→主斜井→地面。

各部门要积极配合钻探工作，保证钻探结果的准确性，并严格执行“允许（停止）掘进通知单制度”，防止水害事故，保证安全生产。

附：

XXX避灾路线图

XXX排水系统图

XXX探放水设计

编制单位：

地测科