150102掘进工作面探放水设计说明.docx

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150102掘进工作面探放水设计说明

山西和顺隆华煤业有限责任公司

150102掘进工作面探放水设计

地测科

二〇一〇年九月二十日

山西和顺隆华煤业有限责任公司

150102掘进工作面探放水设计

第一章编制依据

《山西和顺隆华煤业有限责任公司矿井资源整合地质报告》

《山西和顺隆华煤业有限责任公司矿井机械化采煤升级改造初步设计》

《煤矿安全规程》

《煤矿防治水规定》

第二章相对位置及地质水文情况

一、井上下对照关系表

水平、采区

1240m、一采区

工程名称

150102工作面

地面标高

1560m

井下标高

1225m

地面的相对位置、建筑物及其它

地面对应荒山、荒坡，无任何建筑物。

井下相对位置对掘进巷道的影响

该工作面顺槽布置在东轨道大巷东南方向，巷道布置在实体煤层无采动影响的区段,掘进巷道不受影响。

邻近采掘情况对掘进巷道的影响

150102工作面沿我井田边界布置，井田边界西南为西喂马煤矿、喂马乡办煤矿和东喂马村煤矿（现以关闭两年以上），三矿井均开采15号煤层，其中东喂马村煤矿对3号煤层也进行了采动，采动位置现以划分在我井田内，位于150102工作面各顺槽正前方，掘进时注意采空区积水及断层或陷落柱等导水。

严格探放水制度，掘进前必须进行探水。

二、煤岩赋存特征

煤层特征情况表

指标

参数

煤层厚度（最大～最小/平均）/m

5.03~6.15

5.59

煤层倾角（最大～最小/平均）/（°）

4°～11°

8°

煤层硬度f

3～4

煤层层理（发育程度）

层状结构，块状构造裂隙发育

自然发火期/d

15号煤层属不易自燃煤层

绝对瓦斯涌出量/（m3*min-1）

2.77m3／min

煤尘爆炸指数/％

15号煤层有煤尘爆炸危险性

煤层顶底板情况表

顶底板名称

岩石类别

硬度

厚度

岩性

顶板

老顶

中砂岩

6-9

6.42～9.51

7.10

灰白色，主要成份为石英、长石，分选磨圆较好，钙质胶结

直接顶

砂质泥岩

4-6

0.10~2.400.36

灰黑色，结构破碎，具水平层理，局部含砂质。

底板

直接底

铝质泥岩

3-4

0～0.500.20

灰黑色，结构破碎，含植物化石，较软，遇水膨胀。

老底

砂质泥岩或中、细砂岩

5-6

6.0~15.107.90

本区域15煤底板岩性易出现相变。

砂质泥岩，灰~灰黑色,水平层理,贝克状断口。

中细砂岩，灰黑色，主要成份为长石、石英，钙质胶结。

三、水文地质情况

井田内河流不发育，南部沟谷内有两三处泉水出露，向南汇集成小溪再向东转北，汇入区域北部的梁余河，最终注入清漳河。

大部分沟谷平时干涸无水，雨季可有洪水沿沟谷排泄。

（一）岩层含水性

1、中奥陶统石灰岩岩岩溶裂隙含水层组

埋于井田深部，为层间裂隙岩溶水，补给较充分，富水性强，标高在834~840m之间。

2、上石炭统太原组灰岩岩溶裂隙含水层组

井田内太原组中下部普遍发育三层灰岩，裂隙发育，含层间溶洞裂隙水，钻孔试验结果表明，水量微弱。

3、下二叠统山西组砂岩及下石盒子组砂岩裂隙含水层组

含层间裂隙压水，以中粗粒砂岩为主，钻孔试验基本为干孔，富水性微弱。

4、基岩风化裂隙含水层

不裂隙潜水，受基岩性和地形地貌影响，含水性随风化裂隙的发育程度而异，主要接受大气降水的补给，一般低处风化壳要比高处风化壳含水性强。

5、第四系砂砾孔隙含水层

含孔隙潜水，由亚砂土、砂砾层等组成，主要分布于较大沟谷的底部，主要由大气降水直接补给，含水较丰富，地下水位高，埋藏浅，为当地主要民用水源，大多水井即凿于该含水层。

（二）地下水的补给、迳流与排泄

本地区地下水以接受大气降水及地表迳流补给为主，奥陶系灰岩水区域东部接受大气降水补给，局部地段可接受地表河流的下渗补给，奥灰水流向北东，东北向南、西南；石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层侧向补给，顺岩倾向迳流、排泄，部分则由矿坑抽水排泄；二叠系山西组砂岩裂隙在区内接受大气降水及地表河流的补给后，一部分沿层面裂隙顺层迳流，向西南排出区外，加入区域水循环，部分由矿坑水排出；二叠系石盒子砂岩裂隙水主要接受大气降水补给，顺层倾向向西南、南排泄，一部分在基岩出露处以下降泉形式排泄。

（三）预计矿井涌水量

本井田水文地质条件简单，各充水含水层富水性均较弱，地表水体不发育，只有雨季才有智短时水流。

因此，生产矿井矿坑水主要来源于15号煤层顶板石灰岩岩溶裂隙渗水。

预计矿井正常涌水量为35m3/h，最大涌水量65m3/h。

四、150102工作面周边采空区等积水情况

150102工作面相邻西喂马煤矿，喂马乡办煤矿和东喂马村煤矿，三个矿井已关闭两年以上，由于采动多年，缺少资料，采空区等积水情况不详，150102工作面在掘进时，要对探放采空区等积水作为主要防治水工作来进行、严格按探放水设计施工，避免出现透水事故。

第三章探放水组织领导机构及岗位责任

组长：

卫斌

负责矿井探放水领导工作，依据现场勘测情况，组织领导制定工作面探放水设计，详细布设工作面钻孔位置、钻孔个数、方位角度及深度，探水设备安装，探水钻孔、钻探相应的各项操作管理制度。

副组长：

王峰生、李瑞斌

负责探放水孔设计、编制安全技术措施、组织安全技术措施贯彻、领导探水队人员安装探水钻进行探水。

做到探水孔深度、角度、进度及工作面掘进进度班班填写记录，并每天报调度室、技术科、地测科。

组员：

唐书彪

负责工作面巷道安全支护，协助探水队进行探水工作。

保障探水工作的物资供应。

探水队长：

郑进先

负责领导探水队员按照探水孔设计进行探水工作，按章操作，严格执行安全技术措施，抓好现场安全管理工作。

跟班安检员：

负责本班探水工作和现场安全设施的监督管理，发现险情，按安全技术措施进行处理，并及时报调度室。

跟班瓦检员：

负责探水现场通风，发现瓦斯及有害气体异常，按通风规定采取措施，并及时报调度室及通风科。

第四章探放水设计及安全技术措施

一、工作面探水钻孔设计

采用ZY-1250型探水钻机

探水钻孔按平面布置3个钻孔

1、①号孔位在巷道正中央，按巷道掘进方向布置。

2、②、③号孔位在距巷道左右帮1m处，按巷道掘进方向各向巷道外侧偏5°布置。

3、①、②、③号孔倾角按巷道掘进方向煤层倾角。

①号钻孔为探明巷道正前水文情况。

②、③号孔为探明巷道两侧水文情况。

以上各钻孔均按200m孔深钻探，允许掘进距离为150m，超前距为50m。

严格按探水—掘进—再探水—再掘进规定，循环进行。

由于该工作面轨道顺槽沿边界保安煤柱掘进，直接受临矿采空区积水威胁，在200m探放水设计基础上，为保证巷道掘进安全，在轨道顺槽右侧（靠边界煤柱一侧）加密2个钻孔：

1、①号孔位于巷道正中央，按巷道掘进方向右偏8°布置。

②号孔与①号孔口间隔1m，按巷道掘进方向右偏20°布置。

2、①、②号孔倾角均按巷道掘进方向煤层倾角加2°。

3、①、②号孔按70°孔深钻探，允许掘进距离40m，超前距为30m。

严格按探水—掘进—再探水—再掘进规定，循环进行。

附：

钻孔设计图

二、安全技术措施

1、在现巷道支护条件下，工作面（钻机现场）5m之内正前和两帮打好坚固的立柱，用木板做挡板，顶板也用木板背顶，工作面正前留出探水孔位置。

安检员和探水队长确认钻机现场支护好后方可安装钻机。

2、钻机现场要清理闲杂物，以便钻机正常工作钻探。

3、钻机工作期间，无关人员应离开工作面撤到安全地点。

各顺槽外口部要设置警示牌。

4、由于该工作面位于井田边界，邻矿采动范围不详，为防止突水事故发生，每孔要安装20m承压套管。

套管用高压注浆泵进行水泥固结，与煤体成为一体。

套管用水泥浆固结30个小时后，进行扫孔，然后进行套管压水耐压实验（耐压实验过程中人员要撤离孔口和压力泵具5m范围以外），试验压力不小于2Mpa，稳压时间1小时，孔口周围不漏水，孔口管牢固不活动，为安装合格，否则要重新注水泥浆直到合格。

孔口管安装好以后要上好三通和控制闸阀。

为防止钻机在钻进过程中有高压水突然喷出或钻具被顶出伤人事故发生，钻进和退钻要采用反压和有防喷装置的方法钻进和控制钻杆。

5、钻机现场至东轨道大巷一采区水仓安置一条临时排水管路，一旦钻孔出水后可直接排入一采区水仓，由一采区水仓排到井底主水泵房直至地面。

6、在150102巷道低洼处准备潜水泵，防止钻孔出水排放不尽造成低洼处积水多影响通行等。

7、在钻场附近安设专用电话，并保持畅通，遇有紧急情况能及时向调度室汇报，以便采取相关措施。

8、搬运安装探放水设备，要严格执行安全管理制度，杜绝擦手擦脚等轻伤以上事故。

探水钻安装好后必须使用木点支护穿鞋、戴帽稳固牢靠。

在工作期间应经常检查支柱是否松动，发现松动及时停机加固。

9、钻机司机必须熟悉探水钻性能。

熟练地进行操作，按操作流程使钻杆正常进退。

并严格按设计孔位、方向和孔深进行钻探。

10、钻机工作期间，每班应有专职安监员进行探水工作的监督管理。

当发现探孔有异常变化，出水量加大，有冲击力等，应立即停止钻探，严禁将钻杆拔出钻孔，同时应立即向调度室汇报现场情况。

11、现场专职瓦检员在钻机工作期间应经常检查瓦斯等有害气体的变化情况，发现瓦斯等有害气体增大，超过有关规定时，应立即停止现场探水作业，并切断现场电源；立即撤出全部人员，并向调度室汇报。

12、探水现场应备用3m³坑木﹙3-4m长﹚，1m³木板（3-5m长、5cm厚）、锯（两把）、斧（两把）、大钉（5kg）、12﹟铅丝（两盘）、棉线（10kg、用铁箱密闭存放）、麻袋（100条）、沙袋（200条）、木楔500块，以便钻孔突然出水时能及时处理。

13、掘进工作面或巷道两帮发现有挂红、挂汗，空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水量由小变大、水色变浊、有异味、顶板和两帮来压、底鼓起等现象，必须停止作业，采取措施，并立即报告调度室，组织撤出所有受水威胁地点的人员。

15、因出现紧急情况需要撤人时，安检员、瓦检员、班长应及时向调度室汇报现场情况，调度室根据情况决定是否撤出其他工作面和作业场人员。

150102三个掘进工作面无论其中那个工作面撤人都应由安检员、当班班长组织进行。

撤人路线由所施工巷道至联络巷直接进入东轨道大巷，需要将人员撤到地面时，可由主斜井直接升井。

附：

避灾路线图

地测科

2010-9-20