1210综采面探放水设计.docx

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1210综采面探放水设计

根据防治水规定，物探先行，钻探跟进的原则，对1210回采面进行了物探，根据坑透报告550米至750米有四个无炭柱，为了确保安全生产，在运输、回风顺槽进行了钻探。

第一章工作面概况

一、概况

1、1210综采面位于井田西北部，地面所处位置为石仙岩沟东西部山梁，主要覆盖物为灌木丛林，所采区域无建筑物、公路、水体等设施。

地面标高1587m—1628m，井下标高1180m—1390m之间，煤层走向南—北，倾向西—东，煤层倾角8—11°，采用后退式回采方法。

2、四邻位置：

东部为北采区回风、运输巷，西部为本工作面采空区，南部距1208采空区30m，北部距1212运输顺槽30m。

第二章矿井水文地质与煤（岩）层基本情况

一、矿井水文地质：

本区为走向NNE，倾向SEE，伴随有与走向大体一致的宽缓褶曲的单斜构造，是承受大气降水及地表水渗漏补给地下水的良好自然环境。

特别是二叠系上、下石盒子组地层，在矿区大面积出露，接受大气降水和地表水补给，集聚形成地下水。

这部分地下水受构造影响，在适宜的地形条件下以泉的形态又排出地表形成地表水，砂岩体储水岩层的特点是：

含水砂岩不稳定，常相变、尖灭；地形切割较深，地下水补给量有限，水量较小，易排泄。

以纵向褶曲为骨架的构造形迹，褶曲的两翼一般倾角8－15°之间，背、向斜一般为紧闭型，这些向斜轴部赋存着上、下石盒子组砂岩，宜于地下水集聚，形成承压含水层，据详查区资料，曾有钻孔在这些地段揭露到含水层时，地下水就涌出地表。

K2石灰岩含水层是开采9+10号煤层的直接充水含水层，局部地段可能通过开采产生的塌陷裂隙带接受上部砂岩的充水补给，由于含水层均为弱富水性，且充水方式以顶板淋水为主。

现采9+10号煤层最低标高为1148m，井田内水位为950-990m，高于奥灰水位，不存在带压开采。

掘进面位石仙岩沟东西部，煤层顶板为直接充水含水性k2石灰岩，但含水性较弱，其含水性与裂隙发育有关，涌水量不大，主要水害为大气降水，雨季时雨水通过地表裂隙渗到井下。

本矿为浅层开采，无承压水威胁，综合分析，水文地质条件为中等类型。

二、煤（岩）层基本情况：

9+10”煤层位于太原组下段的顶部，厚度l.83～2.87m，均厚2.35m，9号和l0号之间夹一层0.1m厚的泥岩层，9+10#煤为中灰、高硫特低磷、发热量高的贫瘦煤，是较好的动力用煤；主要物理性质是：

黑色、强玻璃状光泽，条带状结构，层状构造，阶梯状与参差状断口，性脆，裂

隙较发育。

9+10号煤层顶板为K2石灰岩，灰色，厚层状，质坚硬，性脆，一般含有燧石层及透镜体。

厚度为2.50～10.O0m，平均厚7.05t00抗压强度29.5～136.6MPa，均值32.2～53.9MPa：

抗拉强度0.85～4.70MPa，均值3.30～4.10MPa；抗剪强度4.54～12.35MPa，均值5.87～10.82MPa，为难冒落的坚硬顶板。

局部K2石灰岩与煤层之间夹1.0～1.4米的黑色泥岩层（俗称“小青顶’’），极不稳定，易垮落。

9+10号煤层底板多为泥岩或黑色粉砂岩，有时为细砂岩，厚度为8m。

当底板为粉砂岩时，抗压强度为54.5～

73．8MPa．均值66.5MPa，抗拉强度3.04～4.65MPa，均值

3.64MPa：

抗剪强度5.366～5.73MPa，均值5.50MPa。

第三章水情水害及水文地质构造

一、预计在工作面掘进至200-350米处时为向斜构造中部，顶板会出现淋水，。

最大涌水量预算为0.5m3/h，正常涌水量预算为0.2m3/h，需在巷道最低处，构筑临时水仓，建立涌水量观测站，安装两台排水能力不低于3m3/h，扬程不低于40米的水泵，并及时清挖水仓内的淤煤。

二、根据地质资料反映及北采区运输巷揭露地质情况分析北运输东翼回风根据北运巷揭露地质情况分析掘进过程中顶板局部会滴水，受自然裂隙影响涌水量0.1m3/h；对开采有影响，做好防治水水害预报及涌水量观察记录分析预报及防治水措施及防治水工作。

严格按探放水设计要求进行钻探工作。

第四章探放水原则

为了贯彻落实好国家、省、市有关矿井水害防治的方针、政策，切实做好煤矿安全生产,保障矿工生命财产不受侵害。

依据“有掘必探，先探后掘”的探放水原则，对北采区运输东翼回风编制探放水设计方案。

在探放水过程中，若遇探水孔出水时，应停止工作面一切作业，并及时报告调度室及防治水科，分析出水原因。

水量较大时，应立即撤出工作面所有人员至安全地点，当有毒有害气体浓度超过有关规定时，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告安全指挥中心和调度室，进行处理。

在探水钻进中，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量增大和顶钻等透水征兆时，应当立即停止钻进，但不得拔出钻杆；应当立即向安全指挥中心和调度室汇报，派人监测水情。

发现情况紧急，应当立即撤出所有受水威胁地区的人员到安全地点，然后采取安全措施，进行处理。

第五章探水钻孔设计及布置

一、钻孔设计及布置

1、探水线、钻孔深度、孔径

根据水文地质报告和周围采掘情况，在运输、顺槽北邦550—750m处每隔20m以扇型方式布置一组钻孔。

确定运输顺槽北邦为探水线，钻孔孔深80m，孔径42mm。

在回风顺槽南邦550—750m处每隔20m以扇型方式布置一组钻孔确定回风顺槽南邦为探水线，钻孔孔深80m，孔径42mm。

2、钻孔数目及布置设计：

根据工作面水文地质情况,北、南邦、布置3个探放水钻孔：

中孔1个，左、右孔1个。

以水平面为基准，沿顺时针方向，左孔71º、中孔90º、右孔109°，距底板0.8m。

（钻孔布置附示意图）

第六章设备选型

根据我矿在近几年内使用过的探水设备使用情况比较，依照《防治水规定》井下探放水应当使用专用的探放水钻机的规定。

工作面探水钻机所选择设备为：

ZLJ-350型煤矿坑道钻机，（电机功率为：

7.5KW），（石家市义德隆机电设备制造有限责任公司）设备主要特点：

①钻进深度200m（每节钻杆长度为1.0米直径42毫米；携带钻杆数量70节—75节）；

②、便于搬迁，便于稳固，同时减轻了工人的劳动强度。

第七章钻机使用

一、、施工工艺：

1、检查：

①检查现场顶板、煤帮和支护是否完好。

②检查油箱内油液多少，应在液位计红线标志以上。

③检查钻机各部分紧固件是否紧固。

④检查钻机立柱、戗柱是否紧、稳固。

⑤检查各油管连接是否无误。

⑥检查各操作手把位置是否正确。

⑦检查油箱上的截止阀是否打开。

③检查钻机出水是否畅通并试运转。

2、安装钻机

①联结钻机开关、液压泵开关送电、接通电源。

②将坡度规、钻头等作业工具准备齐全。

③根据给定的钻孔方向将钻机摆好。

④调节立柱上的顶紧油缸，使立柱上端顶住巷道的顶

部，并加压顶紧立柱，将钻机压紧、固定。

⑤将各油管、水管接好。

⑥将油箱上的截止阀打开，未打开前不准启动电动机。

。

⑦主泵按指示的箭头先将泵量调至最小位后，再反转

5～8圈即可，副泵的泵量调60％左右即可。

⑧将副泵功能转换手把置于前位。

其它操作手把均放在中间位置，背压调节手轮顺时针调到极限位置。

减压阀、溢

流阀手轮调至最小位置。

马达变量手轮按钻探工艺需要调节，一般在中速排量范围。

3、根据煤层的倾角给定钻孔角度、方向来确定钻孔的角度。

4、钻探：

要求一人在操作台操作，两人具体负责接卸钻杆，一人在现场进行观测记录钻进时变化、深度。

钻探工作完毕后，按操作规程进行退杆，卸杆程序，撤除钻机设备、设施，并放置到安全指定地点。

5、钻探作业操作顺序：

检查安装钻机启动试运转上钻杆、钻头开液压泵站调整压力钻进加杆

停钻起钻撤除。

第八章打钻注意事项

1、探放水人员必须由探放水队组织专门的培训并持证。

作业人员要熟习钻机的性能、结构、操纵方法及公司规定的一般安全事项；

2、在将钻机通过胶管连接到液压动力站前，必须保证钻机控制阀和动力站截止阀均处于关闭状态；

3、在探放水作业过程前，机组要向后退距工作面5米，并闭锁，防止机组突然开停。

如需启动，机组司机必须与钻机操作人员联系，确认安全后方可开停；

4、钻机和钻架的支撑安装必须牢靠，钻头应锐利、硬度好；

5、所有操作人员必须穿戴利落，以防衣物缠绕进钻机部件内，开钻时所有人员应撤至安全位置；

6、先供水，后开钻，先停钻，后停水，严禁干打眼；

7、开始打钻前应人工在岩体上凿出位坑，当钻头进入位坑后方可开钻；

8、钻孔中若发现突然卡钎停钻或钻杆弯曲，应立即松开离合器，撤退钻机，检查钻头是否有崩片或刃口磨损过大等情况，以决定是否更换钻头；遇局部硬岩层时，可操纵离合器缓慢推进；

9、孔内有钻杆时，除按规定程序卸钻杆外，不允许马达反转；

10、操作开关或按钮必须固定在钻机附近2米以内的地方并由专人负责；

11、钻机用电必须由专职电工负责，不得出现失爆等；

12、用马达反转卸钻杆打接头时，须留出足够的卸扣长度；

13、在钻进过程中要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及时处理；

14、交接班时若正在进行打钻，严禁停钻。

第九章探水技术措施

1、必须向探水受水威胁地区的人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。

2、清理好巷道，保证水灾避灾路线畅通无阻；

3、在探水点附近要安设电话和报警装置，遇到水情及时向安全指挥中心和调度室汇报，并停止作业，根据实际情况按放水设计要求组织放水；

4、打钻前必须对排水设备和管路完好状况进行确认，水泵、管路均无异常后方准开始作业；

5、若遇有突水情况或水量较大时，应首先组织人员撤到安全地点，并报告矿安全指挥中心和调度室，采取措施及时处理；

6、打探水钻时如发现煤体变松、片帮、来压或沿钻杆向外流水超过正常打钻供水量或冲击钻具时，必须立即停止打钻（不得移动或拔出钻杆）记录好孔深同时将钻杆固定，并报告调度，及时采取措施，进行处理；

7、瓦检员要做好有害气体的检测，发现钻孔内有害气体超标时，必须立即停止打钻，切断电源，并将人员撤到有新鲜风流的地点，并向安全指挥中心报告，采取措施及时处理；

8、遇高压水顶钻时，可用逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立；

9、在接近有出水可能的地区打钻时，钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，严禁将钻杆拔出；

10、钻孔探后出水时，要观测水压、水质、水量等。

并对水的来源作出正确的判断，采取相应的措施；

11、打钻前尽量选择煤壁较好，无片帮处进行钻进。

第十章施工组织

1、探放水工作由探放水队完成，每隔20m按设计钻探一次。

根据探60米，掘不大于30米的循环进度，留30米超前距，不需每班都前探，要根据掘进进度安排探班作业，当掘进到30米时，就再进行前探60米，依次循环，每班配备4人，一人在操作台操作，两人具体负责接卸钻杆，一人在现场进行观测记录钻进时变化、深度。

2、记录好每班的掘进进度和钻探异常情况。

第十一章探水区域信号联系、避灾路线确定

1、北运输东翼回风，信号联系方式：

距工作面掘进头约30m左右处安设直通调度值班的通讯设施。

2、水害避灾路线的确定：

遇见涌水量较大，突水等情况水患时，受水害威胁的人员沿工作面北回风巷（北运输巷）安全行人斜井联络巷（东运输巷）安全行人斜井井底车场（主斜井井底车场）安全行人斜井（主斜井）地面，有组织进行撤离。

3、瓦斯涌出避灾路线确定：

在钻探过程中，遇见瓦斯涌出等情况下的避灾路线的确定：

受瓦斯威胁的人员，要沉着、冷静，佩带好防护装置沿工作面北运输巷东运输巷（安全行人斜井联洛巷）主斜井井底车场（安全行人斜井井底车场）主斜井（安全行人斜井）地面，进行有组织、有秩序的撤离。

防治水科

二零一一年七月二十日