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1、+mA7西翼探放水施工组织设计定稿新疆拜城县大宛其煤矿+2000m水平A7煤层西翼探放水设计 编制单位：生产技术科 编制日期：二0一五年五月会审意见及签字表 生产技术科 年 月 日 安 全 科 年 月 日通 风 科 年 月 日通风副总 年 月 日机电副矿长 年 月 日生产副矿长年 月 日安全副矿长 年 月 日调度室 年 月 日总 工 年 月 日 矿 长年 月 日第一章 编制依据.1 四、分类依据.8 二、探水钻孔的主要参数.12 三、钻孔技术要求.13 一、探水设备.14 二、劳动组织.15第九章、避灾路线.22附图:1、探放水工作面平面图2、探放水工作面剖面图第1章 编制依据1.煤矿防治水规

2、定（2009年12月1日起施行。）2.煤矿安全规程（2011版）3.新疆拜城县大宛其煤矿九万吨初步设计4.新疆拜城县大宛其煤矿+2000mA7掘进作业规程第2章 矿井水文地质矿井位于天山南麓的桥克塔勒河与库尔阿肯沟之间，地势总体呈北高南低的地形，区内最大标高+2482.3m，最低标高2271.31m高差达211m，地形切割强烈，沟谷及冲沟多呈“V”字形，地形坡度多在750-850之间，区内地层走向近东西向，侏罗系厚层砂岩多成高耸的山峰和悬崖绝壁，灰黑色含煤地层多形成低凹地形，地表岩石裸露，植被不发育。矿区地形坡度大排泄条件好，不利于大气降水入渗。一、 含水层和隔水层矿区主要出露的地层有第四系和

3、侏罗系，煤层产于侏罗系塔里奇克组地层中，由于这些地层未受到大的构造运动所破坏，矿区未发现较大的断层，仅在矿区中部发现一条小型平移断层，地层产状较稳定，倾向南，倾角750-850，总体表现为-向南东倾斜的单斜构造，属区域自流斜地的一部分。矿区内的碎屑岩建造和煤建造主要由砂岩、砾岩、粉砂岩、泥岩及煤层组成，地下水赋存于硬脆多孔的砂岩和砾岩中，而柔性的泥岩、泥质粉砂岩和炭质泥岩则是相对的隔水层，通过水文地质调查以及该区地层岩性，将该区地层划分为三个含水层、一个透水层，一个含水带和两个隔水层。现就各含水层和隔水层特征分述如下： （一）、含水层 1、第四系全新统冲洪积砂砾石潜水含水层（Q4a1+p1）该

4、含水层主要分布在桥克塔勒河、库尔阿肯沟等现代河床及冲沟内，分布面积较小，沿冲沟及河床呈条带状分布。其岩性由卵石、砾石、漂石、粗砂、亚砂土等组成，厚度小于20m，砾石成分以火成岩、变质岩、石灰岩、砂岩为主，砾石多为次圆状一次棱角状，分选差。该含水层结构松散，孔隙大，接受地表水直接补给，赋存一定量的地下水。属于中等富水含水层。 2、 第四系更新统透水而不含水层该层主要分布在4线以东至库尔阿肯沟之间的高台之上，上部由风成黄土和砾岩、碎石混合物够成，下部由砂砾石组成，结构较疏松，厚度10m左右，由于所处位置较高，不利于地下水储存，加之补给缺乏，只能接受有限的大气降水补给，属透水而不含水层。由于基底起伏

5、不平，局部低洼地段有利于地下水汇集，储存有少量地下水是可能的，但水量不会很大。 3、 侏罗系下统阿合组基岩裂隙-孔隙承压含水层（J1a）该含水层在全区均有分布，位于A8煤层之上在地表沿走向多形成直陡坎和山峰，由粗砂岩、含砾粗砂岩，砾岩等组成，厚度大于350m据邻近铁列克矿区抽水试验资料：其单位涌水量为0.0154-0.0163/s.m，渗透系数为0.00838-0.00977m/d属于富水性弱的含水层。 4、 侏罗系下统塔里奇克组A8煤层顶板至三叠系郝家沟组定界基岩裂隙承压含水层（J1t）该含水层位于侏罗系下统塔里奇克组中下部，由粗砂岩、含砾粗砂岩，砾岩、泥岩粉砂岩及A5、A7、A8煤层组成，

6、平均厚度104.75m其中含水层主要由粗砂岩，含砾粗砂岩、砾岩及煤层组成，在矿区范围内该含水层大部分位于侵蚀基准面以上，基岩裂隙孔隙不发育，仅能接受少量大气降水，融化雪水及部分地表水补给，补给量有限，地下水多以静储量为主，属于富水性弱的含水层。据位于矿区西侧的拜城县煤炭公司第一煤矿1-1孔抽水试验成果，其单位涌水量q=0.0031371/s.m,渗透系数k=0.002044m/d。另据大宛其煤矿东斜井和库木鲁克东斜井开拓情况看，两矿井筒均沿A8煤层掘进，后穿石门至A5煤层，开采+2100m水平煤层，从目前井下开拓情况看，除A7-A8煤层间砾石，粗砂岩有潮湿现象和少量滴水之外，其余所揭露岩层均未

7、发现涌水现象，矿坑主要来自煤层自身的含水量，由于该含水层顶底界均有隔水层存在，至使该含水层不能与其它含水层发生水力联系。属于富水性较弱的含水层。水质类型为CLSO12HCO4-（K+Na）Ca2+Mg2+型水。但局部地段裂隙发育，补给条件较好，富水性较强，如：位于2号斜井（库木鲁克西斜井）以西地段，由于该地段煤层之上覆盖有强含水层的第四砂砾石潜水含水层，且桥克塔勒河横切整个煤系煤层，由于受第四系潜水和地表水直接补给，使得该地段岩煤层富水性较强，据库木鲁克西斜井（现已关闭）调查，该矿井涌水量较大，且明显受河水影响，当丰水期时，矿坑排水量达1000m/d左右，枯水期为250-500m/d左右。 5

8、、 烧变岩裂隙含水带目前从矿区火烧区分布情况看，该含水带上基本上可分为两部分，一部分位于5勘探线以西，主要由活火烧区够成，火烧深度较浅，火烧深度一般不超过45m，局部地段存在死火区，接受大气降水补给赋存少量地下水。另一部分位于5勘探线以东至2勘探线，为死火区。由于该地段煤层地表多已自燃，煤层顶底板岩石由于受烘烤多以变质成烧变岩，岩石破碎裂隙发育，目前该火区已有三处揭露其深度，即大宛其东斜井、14号废斜井和CK12号钻孔。据调查火烧区深度在西部大宛其东斜井二采区至三采区间揭露其标高为+2250m，在中部14号废斜井揭露其标高+2200m，东部CK12号钻孔揭露其标高+2204m，该火烧区主要接受

9、大气降水、融化雪水及部分地表水补给，属强富水含水带，地下水多以静储存量为主。 （二）、隔水层 （1）侏罗系下统塔里奇克组A煤层顶板至阿合组底界隔水层（J1t）该层位于侏罗系下统塔里奇克组上部，由黑色泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩及薄煤层组成，平均厚度71.25m裂隙不发育，可视为相对隔水层。 （2） 三叠系上部郝家沟组隔水层（T3h）三叠系上统郝家沟组上部，由浅灰色-深灰色、黑色泥岩、炭质粉砂岩、泥质粉砂岩、炭质泥岩、薄层中砂岩等组成，厚度大于131m，其岩层泥质成分高、裂隙不发育，可视为隔水层。 4. 断层导水性矿区构造较简单，总体为一单斜构造，岩层倾向南，倾角75-85，目前仅在矿区中部的5勘

10、探线东侧发现一条平移断层，据井下揭露未发现有突水和涌水现象，仅见有少量渗水，从目前矿区范围内的生产井下开拓情况看，有小断层错动，一般断距小于2m，没有发现涌水现象，但当断层与强含水层、地表水体勾通时，具有一定的富水性和导水性。由于该区岩层多以弱含水层和隔水层为主，裂隙不发育，故在正常情况下断层对矿井未来开拓不会产生大的影响。 二、充水方式 1. 本井田结构简单，煤层大部分赋存于当地侵蚀基准面以上，据钻孔和生产矿井揭露，煤层顶底板基岩裂隙含水层多由硬脆的中砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩和砾岩等颗粒较粗的砂岩组成，具有一定的孔隙和裂隙。接受地表水和第四系潜水补给，赋存一定量的地下水。（1）由于区域内地形

11、切割强烈，地形坡度多在750-850之间，沟谷成“V”字形，现生产矿井开拓充水主要为基岩裂隙充水方式。 2.第四系冲洪积砂砾石层潜水：除西界外有一条桥克塔勒河是常年性流水外，矿区内均为季节性冲沟，在雨季和融雪季节才形成短暂水流，沟内沉积较厚砂砾石层，接受冲沟中地表水和洪水补给，赋存有一定量的地下水，冲沟多垂直于煤系走向呈条带状分布，对矿井浅部开采有一定影响。3.地表水：本区煤系地层多由软弱的泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩够成，经风化后易形成低洼的负地形，煤层露头多位于低洼的冲沟之中，由于浅部煤层大部分已采空，沿煤层露头断断续续分布一些塌陷坑和裂缝，降雨后地表水易汇集于冲沟之中，通过裂缝和塌陷坑进入

12、矿井，造成采空区充水。4.火烧区积水：目前矿区内浅部煤层大部分已自燃，位于5勘探线以东多为死火区为主，即位于+2200m水平以上煤层均已自燃。5勘探线以西，主要由活火火区够成，火烧深度较浅，火烧深度一般不超过45m，局部地段存在死火区，接受大气降水补给赋存少，应该重点关注的是国家煤田灭火处2010年至2011年，注入灭火用水120万立方。由于煤层顶底板岩石被烘烤后形成变质岩、烧变岩，岩石破碎，透水性强接受大气降水补给，具有一定的富水性。 5. 直接充水水源主要为废弃井老窑采空区积水。采空区分述如下： 老窑冲水因素: 该矿区内废小窑多属80年度后建，目前调查到的废窑共计有12对矿井，除位于库尔阿

13、肯沟西侧的5号和12号废窑沿A5和A9煤层露头采用平硐式开采外，其余废窑均采用斜井开拓，开采深度不一，从总体上看3线以西开采较深，一般在+21292074m,最深处在1号废斜井，3线以东开采较深，一般在+22312137m。现就区内主要废窑采空区分述如下： a、1号废斜井（库木鲁克西井）该矿井位于1线西侧，主井筒沿A9煤层开拓，穿石门与A5、A7、A8煤层沟通，巷道向西开拓550m向东开拓500m，开采标高+2074m水平以上煤层。夏季涌水日可达1000m2，目前矿井积水严重，充水主要来自煤层顶底板基岩裂隙和煤层裂隙水。b、7号废斜井（大宛其西井） 该井位于2线西侧巷道与A5、A8煤层勾通，巷

14、道向东开拓250m，向西开拓480m。开采+2099m水平以上，充水主要来自顶底板基岩裂隙水和煤层裂隙水。日排水量可达20-50m3/d。C、4号和11号废斜井 11号废斜井位于3线东侧，4号废斜井位于4线东侧，开采+2231m水平以上煤层，目前两井井下巷道已贯通，充水主要来自煤层顶底板基岩裂隙和煤层裂隙水。日排水量20-50m3/d。d、6号、8号和10号废斜井 6号废斜井位于1线东侧，8号和9号废斜井位于2线东侧，三个废斜井均开采+2150m水平以上A9煤层，井下用水量小，充水主要来自顶底板基岩裂隙水和煤层裂隙水。 总之老窑水较多，开采水平多在+2074m以上，虽然水量不大，但报废时间较长

15、，加之雨雪地表水易与塌陷区进入老窑，形成一定积水。目前不能说那个废斜井对我矿威胁最大，必须认真等待每处水患。坚持“有掘必探、先探后掘”原则。三、井下水补给、径流、排泄条件该区处于天山南麓山前丘陵区，地形坡度大，切割比较强烈，冲沟发育，矿区地下水主要接受大气降水，融化雪水及桥克塔勒河水冲沟中季节性水流补给，由于该区岩层倾角大，多在75-85之间，且受含水层顶底板隔水层影响，区内地下水点以顺层的形式自西向东径流。以区域性排泄和人工排泄（矿坑排泄）为主。在立井+2273m下+2235m处有承压水，其表现形式为，涌水量受季节和外界影响很小，平均20m/h主要补给来自2010年煤田灭火处，灭火用水。据调

16、查灭火处注水120万立方，西翼11采区地表火烧深度不超过45米，海拔标高最低处+2204m以上，由于煤层露头多位于低洼的冲沟，顶底板为软弱的泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩够成，经多年风化裂隙多通过裂隙顺层以地下径流方式一部分流入立井。此水可以通过疏导直接排泄到+2235m标高以下的地表下游。该区结构简单，多以弱的含水层和隔水层为主，矿坑充水水源主要为煤层顶底板基岩裂隙水，故将矿区水文地质条件划分为简单类型的矿井。4、分类依据本矿井8月份为雨季，统计涌水量+2000m井底水仓1.6m3/h，立井38m处承压水25m/h，最大涌水量合计为26.6m3/h，矿井总排水量高度为295m。第三章 开采条件一

17、、煤层顶底板的岩性特征伪顶：炭质泥岩，厚度为00.15米；直接顶为砂岩，厚度00.5米：深灰色，含植物化石碎片，下部为薄层状粉砂岩夹细纱条带，层理发育，层面含炭质。老顶：粗砂岩、砾岩平均厚度31米，灰白色，成分以石英为主，长石次之，硅质胶结，部分钙泥质胶结，分选性好，层理不发育。老底：砂岩；厚度为4.337.1米，浅灰色、石英为主，长石次之，硅泥质胶结，条带结构，层理发育。二、煤层顶底板稳固性评价依据矿区水文地质、工程地质勘探规范（GB12719-91）A5煤层顶以泥质粉砂岩和泥岩为主，厚度在1.00-2.00之间。局部地段直接与老顶砂岩接触，老顶多为泥质胶结的含砾粗砂岩，干燥情况下岩石较坚硬

18、，力学强度高，但与水后强度降低，故其稳定性差，属软弱岩石。该煤层底板直接底板为泥质粉砂岩、泥岩和细砂岩，厚度在1.0m左右，局部地段与老直接底接触，老底为粗砂岩，属于坚硬性岩石。三、瓦斯、煤尘及自燃依据新疆矿业通安工贸公司对大宛其东西斜井进行的瓦斯鉴定：西斜井瓦斯绝对涌出量为：1.10m3/min，相对瓦斯涌出量为7.34m3/t，二氧化碳绝对涌出量为：0.86m3/min，相对涌出量为6.05m3/t，矿井按高瓦斯矿井进行管理。 2、煤尘由于井下比较湿润，通风良好，煤尘含量较低。通过对各煤层爆炸试验，煤尘均具有爆炸危险性。3、煤的自燃倾向根据检测报告煤层A7煤层属二级自燃煤层。四、地温根据生

19、产地质报告提供的资料，井田内的生产井井温在911，无地温异常区。井田内目前开采水平以上属地温正常区。五、火烧区根据生产地质报告提供的资料，矿区内煤层自燃情况基本上可以2线划分，即2线以西为活火区，火烧深度较浅，2线以东为死火区，火烧深度较深。对矿井开采影响甚微。第四章 掘进工作面情况第一节 巷道布置+2000m水平A7煤层掘进运输巷工作面位于轨道上山西翼，设计掘进工程量760米。煤层顶底板间距2.32.5m，巷道断面5.06，顺煤层走向掘进。第二节 工作面与积水可疑区相对位置及其影响 根据矿井水文地质和井下实测图，初步可以确定井下掘进工作面位于6号废斜井1线东侧，7号废斜井位于2线西侧巷道与A

20、5、A8煤层勾通，巷道向东开拓280m，向西开拓480m。开采+2000m水平以上，充水主要来自顶底板基岩裂隙水和煤层裂隙水。日排水量可达20-50m3/d。为了安全生产，保证掘进工作面正常掘进，必须坚持“有掘必探，先探后掘”的探放水原则，故特做此探放水设计。 第五章 工作面探放水布置第一节 探水线的确定由于本矿区水文地质工作没做详细的勘探，缺乏必要的水文地质资料，根据煤矿防治水规定，实行“有掘必探、先探后掘”。一、探放水起点的确定1、 积水线的确定积水区边界线其深部界限根据老窑的最深下山确定。边界界限根据地质资料提供的巷道边界确定。2、 探水线的确定由于我矿目前掘进工作面在+2000水平，根

21、据老巷积水的情况和探老空淋水情况，确定探水线以2号废斜井采空区标高+2100m为警戒线,+2110m为探水线。 3.根据煤矿防治水规定第九十七条，探放老空积水超前钻距，应根据水压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等情况确定，水压小于1.0mpa探水钻孔超前距离不得小于10m，止水套管长度不得小于5m。为确保施工安全，确定探放水安全距为30m，止水套管长度6m。采取探70m掘40m，超前距留设30m的方案。二、探放水钻孔的布置方式1、 探放水钻孔的布置方式水平（垂直）方向扇形孔：以+2000水平A7西掘进工作面迎头分别以0，0，0,55倾角向正前方打探水眼，探眼深度分别为：70m.第二节 探水眼布

22、置及技术参数一、探水眼在煤层中按水平（垂直）方向布置：掘进工作面竖直面内呈扇形布置。其探水眼个数、方向、倾角、深度、 孔径见下表。探 水地 点布置方式探水眼编号探水眼方 位 探水眼倾 角探水眼深 度探水眼孔 径终孔标高掘进工作面水平扇形前探1#孔巷道前进方向070m50mm0m2#孔10070m50mm0m3#孔-10070m50mm0m垂直方向顶探4#孔05575m50mm61.4详见探水钻孔布置图探 水地 点布置方式探水眼编号探水眼方位探水眼倾 角探水眼深 度探水眼孔 径终孔间距掘进工作面水平扇形前探1#孔0070m50mm1-2号3.58m2#孔10070m50mm2-3号6.16m3#

23、孔-10070m50mm1-3号3.6m垂直方向顶探4#孔05575m50mm3-44.0说明：掘进工作面沿走向为0。二、探水钻孔的主要参数（1）钻孔个数本次探放水设计主要是探老空积水，为确保巷道施工安全，根据煤矿防治水规定和上级管理部门规定，本次探放水施工每组布置4个探水孔。自巷道开口开始遵循探70m、掘30m的循环探水原则。(2)单孔设计+2000mA7掘进工作面按0方位掘进巷道，因此分别按巷道掘进方向在巷道中线施工1、4号钻孔，左右两侧施工2、3号钻孔，分别编制钻孔设计。具体情况如下：+2000mA7掘进工作面为顺层掘进，因此遵循先探后掘探放水原则。1#探水孔为中心孔，开孔位置位于巷道中

24、心，位于巷道底板以上1.0米处，钻孔与巷道掘进方向及坡度相同，设计钻孔长度70m。2#探水孔在巷道中心线的左侧，距左帮1.0米，钻孔与中心孔的平面夹角为左偏10，倾角等于巷道施工坡度，钻孔开孔位置距巷道底板1.0米处，设计钻孔长度70m。3#探水孔巷道中心线的右侧，距右帮1.0米，钻孔与中心孔的平面夹角为右偏10，倾角等于巷道施工坡度，钻孔开孔位置距巷道底板1.5米处，设计钻孔长度70m。4#探水孔为中心孔，开孔位置位于巷道中心，巷道底板以上2米处，钻孔方向与巷道掘进方向一致且与巷道顶板夹角成55,设计钻孔长度75m。探水孔在施工中超前距严格遵循30m，第二次施工探水孔位置可根据探水孔实际距离

25、确定，但必须通过地测防治水专业批准验收。(3)、止水套管根据煤矿防治水规定第九十八条规定，水压小于1.0mpa止水套管长度大于5m，为确保施工安全，设计止水套管长度6m。止水套管选择外径108mm，壁厚6mm的无缝钢管。三、钻孔技术要求1、 钻孔结构：0-7m 为127mm孔径，7 m终孔后为50mm孔径。2、止水套管：钻孔下一路套管，即用127mm钻头开孔7m，然后下入6m 长108mm套管，套管外口焊接4法兰盘以利于安装控水闸阀。在套管上距法兰盘0.1m处焊接1短接以便安装1小闸阀和水压表。套管固定并试压合格后，用50mm钻头钻到设计长度。孔口管的固定：将6m长108mm套管下入孔内（外露

26、0.2m）套管与孔壁之间下入5m 长1导气管，将套管外壁与孔壁之间孔隙用水泥浆封闭，然后从套管或导气管内注入1：1加三已醇胺与氯化钠混合液的水泥浆。套管每次下入后采用浓水泥浆封闭套管，水泥浆要尽量稠，注浆前要将孔内岩粉清洗干净，注浆时，注浆量要尽量大。套管耐压试验由跟班领导及施工人员进行耐压试验：封孔后待水泥浆或堵水材料凝固12h后，然后扫孔，向孔内注水进行耐压试验，试验压力1.5MPA,稳定30min后，以孔口周围不漏水，孔口管牢固不动为合格，否则必须重新封孔固定，直到合格。3、钻孔施工期间，必须做好各种原始记录，填写记录表，详细记录钻孔的深度、岩性，出水情况。4、孔口管下设完毕并经试压合格

27、后，在钻孔正式钻进前要上好控水闸阀，水闸阀耐压必须满足5MPa，以便出水时能及时关闭阀门，控制出水。5、钻探结束后，施工单位及时提交钻探技术成果及相关的技术图件。第六章 探放水设备和施工组织 一、探放水设备 1、探放水设备：探水钻一台，型号为ZY230，由机功率37Kw，转速70-160r/min。钻杆长80m、50mm内丝钻杆（每根1.0m），钻头8个。6m的108mm套管4根，25mm闸阀6个，120mm75mm组合钻头两套，一套使用，一套备用。如果在打探眼时卡钻，或取出钻杆时钻孔内有压力水线，应停止施工，观察钻水孔内出水情况，出水量小，没有压力时方可退出钻杆。同时必须及时清挖+2000m

28、水平A7运输巷水沟，保证水沟畅通。2、排水设备及设施主排水泵型号为D85-67型矿用耐磨离心式水泵三台，一台工作，一台备用，一台检修。水泵额定流量为112.3m3/h，电机输出功率132KW，扬程316.9米,流量。主排水管路管路型号2-D1595排水管，为双趟布置。主仓容量390m,副仓容量380m，水仓容量共计为770m。二、劳动组织1、探水时间的确定探放水工作日制为三八制，计划用四个小班探完。 2、人员安排序号 工种 1班2班3班 4班合计备注1带班领导111142技术员111143瓦检员111144探放水工222285辅助工222286小计777728第七章 探放水专职管理机构为了保证

29、探放水工作的顺利实施，必须在组织上予以保障。矿井必须设立探放水专职管理机构。组 长：夏国法-负责全矿井的探放水工作。副组长：宋明亮-对探放水工作质量、工程量监督检查。组 员：韩新国、何勇、韩建明、陈录治以及其他人员。由生产矿长和抽采队长具体部署，由探放水人员具体操作。其他人员保证探放水设备的完好运行，保证探放水工作及时正常进行。 第八章、施工安全技术措施一、开工前要求1.探放水施工前，首先按由外向里的顺序，对迎头10m范围内的支护进行检查，如有失效支护及时整改，并确认安全后，方可开始工作。2.施工人员必须配合默契，做好联保、互保责任制、避免出现碰伤。3.施工时必须有安全员、技术员现场盯岗，确保安全及探放水钻孔质量。二、安全技术措施1、施工前由地