副斜井井底轨道大巷探水设计410Word下载.docx

1、（四）上第三系、第四系松散岩类孔隙含水层第四系中上更新统广泛出露于井田内的梁峁上，其含水层主要为黄土底部的砾石层。另外还有上第三系底部的砾石层。其富水性随季节变化大，主要接受大气降水补给，局部地段含水量丰富。三、井田地下水的补、径、排条件井田内奥陶系石灰岩溶水属区域岩溶水的径流区，岩溶水井田内自东南向西北方向流，最终排向柳林泉。石炭系砂岩裂隙、灰岩岩溶裂隙含水层在区域出露区接受大气降水补给，其水流顺岩层倾向向西南方向运移，矿井排水是其主要排泄途径。第四系及上第三系孔隙含水层，主要接受大气降水的补给，径流途径短，其水流方向随地形而异，人工开采及矿井排水是其主要排泄途径。第三节 隔水层井田内隔水层

2、主要有：（一）本溪组及9号煤层至本溪组顶面隔水层本组厚28.25m，岩性主要为泥岩、砂质泥岩、粘土岩、泥质胶结的砾岩，隔水性能好。该组地层和9号煤层到该组顶面之间的泥岩、粉细砂岩等组成奥灰水与煤层之间隔水层。（二）石炭、二叠系各含水层之间的泥岩和砂质泥岩，致密细腻，隔断了各含水层之间的水力联系。（三）上第三系上新统隔水层井田内沟谷中出露，主要为棕红色粉砂粘土、亚粘土夹钙质结核，次为砂砾石，杂色粘土及泥灰岩、灰岩。其上部粘土层成为地表水下渗的良好隔水层。第四节 矿井充水条件一、充水水源矿井充水水源主要有大气降水、地表水和地下水。（一）大气降水和地表水年降水量为349.0-539.0mm，降水量主

3、要集中在7、8、9月份。年平均蒸发量为1711mm，蒸发量远大于降水量。属干旱地区。井田地表无常年性水流，西部及西部边界外有两条沟谷，雨季汇聚地表水，洪水季时形成短暂洪流，由于地表被黄土覆盖，且煤层埋藏较深，不利于地表水渗漏，对煤层开采影响较小。东部煤层有露头，虽被黄土覆盖，但由于埋藏浅，地表水在雨季对煤层开采有一定影响。特别是采空区上方煤层导水裂隙带延伸至地表，雨季地表水会涌入井下工作面。煤矿生产时必须加强注意。（二）地下水井田内可采煤层为太原组9号煤层，其直接充水含水层为煤层上部的砂岩裂隙含水，其次为灰岩含水层，其直接充水含水层富水性弱。据矿井资料，矿井水的主要来源是上第三系砾石层、石炭系

4、砂岩裂隙、灰岩岩溶裂隙含水层和二叠系砂岩裂隙含水层，出水部位为井筒壁的渗滴水和巷道、煤层顶板渗水，出水量较小。煤层上覆含水层对煤层开采影响不大。井田奥灰水水位标高为810-811m。井田内9号煤层底板最低标高为830m。9号煤层在奥灰水位之上，因而奥灰水对井田内9号煤层的开采无影响。（三）采（古）空区积水（1）采（古）空区积水井田内没有古空区。井田南部有9处采空区，积水区位于井田南部边缘处的1997年-2000年的采空区，积水面积56500m2。根据煤矿安全手册第五篇矿井防治水的采空区积水公式：V =（KMS）/cos（m3）；V相互连通的各积水区总积水量（m3）；K采空区的充水系数，本次采用

5、0.3；M开采厚度（m）；S采空区积水的投影面积（m2）； 煤层倾角。该采空区积水量约25487m3。从该采空区积水相对位置和水位标高来看，由于其位于井田范围最低区域，对以后煤层开采无影响。二、充水通道（一）构造井田为一较平缓的单斜构造，倾向SW，倾角3-6，未发现断层和陷落柱，井田东北部有煤层露头，黄土覆盖，埋藏浅地表水与煤层之间形成通道，因此必须按要求留设保安煤柱，保证地表水不进入井下。（二）煤层导水裂隙带高度该矿批采4-9号煤层，但井田内山西组4号煤层、太原组6、7、8上、8下号煤层均不可采。可采煤层仅为太原组9号煤层，位于太原组中部，煤层顶板为泥岩，底板为泥岩。煤层厚度4.55-5.6

6、0m，平均5.02m，含1-3层夹矸，结构简单，煤层稳定，根据补1孔和井下巷道揭露，井田东北部被剥蚀，赋煤区可采。根据国家煤矿安全监察局编制煤矿防治水规定释义坚硬覆岩煤层导水裂隙带最大高度计算公式：式中：M-累计采厚9号煤层导水裂隙带高度为：73.99-80.99m。根据钻孔揭露，井田东部9号煤层顶底板距离小于导水裂隙带高度值。煤层导水裂隙带高度达到地表，雨季大气降水会沿裂隙渗漏到井下工作面。因此，必须经常对地表进行踏勘，及时填埋地表裂隙，防止地表水灌井。（三）钻孔井田内施3个钻孔，钻孔如果封堵不良或未封堵也是矿井充水重要通道。未来生产时，要严加注意。第二章 工作面四邻情况1、副斜井井底轨道大

7、巷位于我矿材料副斜井底井底车场以东北71.5m处，其南部为原总回风大巷（保安距离为30m），以西北方向为集中皮带巷（保安距离为30m），副斜井井底轨道大巷以上地表为赵家庄村耕地，没有建筑物。第三章 工作面受水害影响情况1、根据我矿水文地质类型划分报告、90万吨/年兼并重组地质报告以及我矿实际开拓揭露四邻情况可知，我矿副斜井井底轨道大巷工作面不受水害威胁，为跟好的贯彻落实“有掘必探，先探后掘”的探放水方针，坚持“物探先行、钻探验证”的综合探放水手段，并确保我矿的基建安全，特制定以下探放水验证孔设计。第四章 探放水设计针对本工作面的实际情况，我矿采取“物探先行、钻探验证，”的探水方式交替完成探放水

8、作业，现分述如下：（一）、物探设计工作面在开拓、掘进过程中计划每掘70m对工作面的顶、底板及顺层方向进行探测，用以探明工作面内部隐伏构造的位置、导水情况、积水范围以及积水量，做出分析成果（具体措施见副斜井物探设计）1、副斜井井底轨道大巷探放水技术要求：磁方位角为63560，真方位角为59260,掘进平距为102m。2、施工顺序：物探钻探掘进物探钻探掘进，以此循环作业。3、巷道规格：巷道为宽4.7m，高4m的圆弧拱形。4、支护方式：采用砌碹支护，深入稳定基岩中采用锚喷支护。5、钻探方案：副斜井井底轨道大巷在探放水时，严格按照“物探先行，钻探验证”的探放水原则进行，经物探探测无水后采用以下钻探方案

9、予以验证，验证钻孔布置方案如下：号钻孔方位472019，倾角为90，孔间夹角为12541，钻孔深度为70m;号钻孔（中孔）方位59260，倾角为90号钻孔方位713141，倾角为90号钻孔方位592600，倾角为911339，钻孔深度为70m;号钻孔方位592600，倾角为922718，钻孔深度为70m;我矿根据防治水规定决定我矿副斜井井底轨道大巷探水作业超前距为30m，允许掘进距离40m。7、探水设备：钻机型号：ZLJ400钻探深度：150200m电机功率：5.5kw钻头直径：60mm实需钻杆数量：直径42mm、长1.5m的钻杆54根。孔口管直径为3寸的钢管。8、 孔口安全装置：孔口安全装置

10、由机修车间加工，孔口管为长度10m的3寸钢管，距离管口30cm处焊接扶正助骨片，规格为厚16mm，40cm40cm的钢板，扶正助骨片四周打设4个中孔18mm的小孔，便于固定孔口安全装置。安装孔口安全装置按照钻孔布置图要求确定钻孔的位置、角度、方位后使用钻机打设孔口，孔径大于孔口管直径适当间隙。钻孔过程中应在钻杆上做好深度标志，钻至预定深度后停钻并将孔内煤尘冲洗干净。将孔口管插入孔内在煤壁上做下扶正助骨片周边的4个固定孔口管的眼位标记，然后将孔口管拨出用锚杆钻机打设此4个钻眼。安装孔口管，使孔口管与孔壁之间充满聚氨酯，并将聚氨酯扎实，以保证聚氨酯充分凝固。然后用一次性圆钢锚杆将孔口管固定，使其紧

11、贴煤壁。耐压试验使用探放水钻机向孔内注水，水压必须大于采空区积水的水头压力并稳定30min后，如孔口周围不漏水，则可以开始施工探水钻孔或则必须重新加固。第五章 探放水施工中的技术要求一、操作钻机的注意事项。 1、探放水工必须经过学习培训（持证上岗）、了解设备的性能。开机前要检查钻机是否平稳牢靠（用液压单体柱压稳钻机），各部紧固件有无松动情况，检查变速箱内、油箱内的油面高低，不足时应予以补充。检查抱闸的松紧程度是不是合适，送水器转动是否灵活，输水胶管是否固定，以防止转动。 2、检查进、排水管路是否畅通，探水附近的巷道支护与顶板等情况是否良好。 3、每次变速、接通绞车或断开绞车时，必须首先关闭电动

12、机。 4、卡紧钻杆后，要检查齿瓦螺栓两边露出的是否均匀，以免齿瓦螺栓与给进油缸相碰。 5、绞车的两个抱闸不能同时制动。 6、绞车不能超负吊垂。 7、启动电机后，先空载运行五分钟后再开始，进钻速度根据煤质与地形适当掌握，速度不能过快而使钻杆变形扭曲。 8、上、下钻杆时，人员要站在侧面不准正对钻杆，以免钻杆跑溜伤人。 9、在运转过程中有不正常的声音、震动、发热及漏油情况，应立即停车检查。 10、弹簧卡盘在松开状态时，不允许使立轴回转。11、钻机因故停钻时， 可根据钻孔情况，将钻杆撤出或不撤出。 12、钻入老空积水区的一般特征： 孔底的压力突然下降。孔内返回的冲洗液增加或减少。水泵停止供水后，孔内继

13、续流水。流出的水有臭味。 13、钻入老空区后，不许继续钻进或撤出钻杆，在加强通风与支护同时，要立即汇报领导和通知附近的工作面作业人员撤到安全地点。 14、钻入老空区，全体人员撤至进风巷道内等瓦斯员检查安全后，方可进行作业。如遇有毒有害气体喷出时，应立即停止钻进并切断电源，工作人员全部撤至大巷内，并及时报告矿调度室，采取防范措施。 15、探钻过程中工作人员必须在现场进行交接班，交接班时不能停钻。二、钻探技术要求。 1、钻探施工队组必须严格按照本探放水设计方案要求施工，每施工完一组钻孔由安监、地测、掘进等部门联合验收，并挂牌管理记录在册，如发现不合格钻孔，则需重新补探。 2、采用ZLJ-400型钻

14、机，释放水孔口管有效长度不少于10米,钻孔时需安装孔口管和阀门,并进行注水耐压试验,若能经受2Mpa以上压力方可开始钻进。 3、钻孔施工过程中，遇到地质变化如断层、无炭柱、裂隙带、无负荷空钻等情况应立即汇报矿技术副矿长，经技术副矿长研究批准，方可改变原钻探方案，重新制定新方案。 4、每次钻探施工完毕，矿安监、调度应严格控制组队的允许掘进距离，不得超掘。 5、工作面掘至探水线时，地测科应下发停掘通知单，钻探施工完毕，验收合格后下发开工通知单，并报技术副矿长师批准，及时下发。6、每班必须由安全员、技术员跟班作业，并做好现场记录。记录中应真实反映煤岩层的变化及换层深度，并记录探水孔的方位、角度、位置

15、、孔深、返水的水质变化等情况。 7、钻探过程中，若遇顶钻、煤壁片邦来压、水量突然增大等现象必须停钻，并及时向调度室汇报情况，制定相应防范措施。三、打钻施工安全技术措施。 1、钻机操作安全技术措施 安装钻机和液压系统必须稳固、水平、固正、传动位置要设防护栏杆，钻机和液压管结合要紧密，防止钻进过程钻机发生晃动现象。 电源接好后，先用手盘车试运转，再送电试运转，转扳动各操作手柄，检查各旋转件转动、各油管接头、压力表的技术。 操作钻机和停送电必须由一人操作，先停后上卸钻杆和加水龙头。 升降钻具时必须站着操作升降机，双手不准离开升降机手柄，严防跑钻。 安装钻杆时，钻杆应不堵塞、不弯曲、丝扣未磨损，接钻杆

16、时对准丝口，避免外斜和漏水。卸钻杆时，应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头；装钻杆时，必须一根接一根依次安装。 2、钻机操作人员安全技术措施 钻探工人要穿戴整齐、利落，衣襟、袖口、裤脚必须束紧。 启闭开关，注意力要集中，做到手不离按钮，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。禁止用手、脚直接制动机械运转部分；严禁将工具的其他物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。第六章 探放水施工与开拓工作的安全规定为保障矿井的安全及工人不受水害的危胁，必须坚决贯彻执行“有掘必探，有水必放”的原则。1、副斜井井底轨道大巷开工前必须执行探放水制度。2、探水结束后，要明确允许开拓距离。3、开

17、拓进尺完成后，进行下一步探放水。4、探水过程中严格执行探放水方案。5、发现水害预兆时，必须通知调度室。6、避灾路线为：副斜井井底轨道大巷副斜井地面污水处理站。第七章 排水设施的能力、系统1、排水能力探水工作面安装功率为7.5kw潜水泵一台， 安设直径为3寸的排水管路完成副斜井井底轨道大巷的排水任务。2、排水系统第八章 水情及避灾联系汇报制度 和灾害处理措施1、为便于探水工作面及时与地面调度室及有关领导取得联系，在进行探放水作业前必须将电话移至探水工作面。并及时进行探水工作汇报。2、如遇透水时，由带班长或瓦检员指挥工作面人员有秩序地讯速退出工作面，并视水害情况用工作面或其它地点电话及时通知矿调度

18、室。并利用语音报警装置通知其它作业地点人员撤退。3、矿调度室接到报告后讯速通知矿领导，并及时通知井下各地点人员撤退。第九章 放水的技术要求工作面钻孔探到水后视水压、水质等情况估计采空区积水量及补给量，在矿井排水能力允许的情况下决定是否进行放水。如果要进行释放采空区积水时，必须按以下技术要求执行。 1、放水前必须调整工作面小水仓的排水能力，对水泵、管路进行维修。2、放水时应在工作面打戗柱，在拦板外加设顶柱或木垛，必要时应在顶底板坚固地点砌筑防水墙之后方可放水。3、放水时要专人观察出水情况，注意水流的变化，未经批准严禁拔出钻杆。4、放水时，若遇钻孔不出水或水流大小不均时，要小心谨慎地用钻杆捅透堵眼

19、杂物。第十章 探放水安全技术措施1、加强靠近探水地点的支护，打好坚固的立柱和拦板，以防高压水冲垮煤壁和支柱，钻机固定牢固2、认真检查排水系统，保持状态完好，准备好适当坡度和断面的排水沟及相当体积的缓冲水仓，加大排水能力。确定专职排水人员，并严格交接班。3、探水地点安设专用电话，使其能够及时与调度室联系，如有异常应及时汇报4、确定主要探水的位置，由专业技术人员进行标定，每班必须有探放水值班领导跟班作业。5、探水地点要经常检查有无有害气体，发现有害气体逸出时，要及时采取通风措施。6、在探水时，指定安全出口并使其畅通无阻；同时要与相邻工作地点保持信号联系，以便万一出水，好马上通知受水害威胁地点的人员

20、安全撤离。7、严格钻探交接班制度，每次钻探完，应将结果及时汇报矿调度，包括钻孔参数及钻孔出水量情况。8、钻探施工人员应站在安全地点施工，防止钻杆顶人或钻机伤人等严重事故。9、钻探过程中如有异常，应立即固定钻杆，切忌旋动起拔。10、打钻时，要时刻注意观察钻孔情况，发现钻孔中水量，水压突然增大，以及出现顶钻等异常现象，应立即停钻检查，如钻孔内水的压力很大，以免高压水将钻杆固定，切勿移动或拔转，钻机后面不要站人，以免高压水将钻杆顶出伤人或造成透水事故。11、钻探施工完毕，应将钻机挪至安全地点，防止掘进时损坏。12、压风管道必须紧跟工作面，且按规定留设三通，以防透水后保证各段堵塞人员有充足的氧气补给。附 图：1、组织机构示意图2、钻孔布置平面示意图3、钻孔布置剖面示意图4、单孔设计图5、钢管、挡板示意图6、避灾路线示意图7、排水路线示意图