13102旧探水.docx

1、13102旧探水13102工作面运输顺槽掘进工面探放水设计及安全技术措施为搞好我矿防治水工作，确保13102运输顺槽掘进安全施工，按照“预测预报、有掘必探、有采必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，根据煤矿安全规程、煤矿防治水规定的规定，结合13102运输顺槽掘进作业规程及安全技术措施施工要求，特编制13102运输顺槽掘进工作面探放水设计。1、矿井基本概况 峁底煤矿是由原兴县乔家沟煤矿、山西兴县兴杭隆矿业有限公司、原山西冠盛煤业有限公司、原兴县王家崖煤业有限公司四个矿井兼并整合而成，面积5.5105平方公里，设计能力90万吨/年，批采煤层13#，煤层厚度12.08米，井田内总体呈单斜构造，地

2、层走向总体呈北北西，倾向呈南西，地层较平缓，倾角6-10度。一般为8度。井田内未发现断层、陷落柱及岩浆岩倾入等地质构造现象，井田内地质构造简单。低瓦斯矿井，现矿井下处于基建期，一期工程已完工，现在施工二期和三期工程。 二、矿井水文地质情况 1、地面：井田地处黄土高原。地表大部分被第四系上更新统所覆盖。井田内没有大的地表积水和河流，井田北部3公里处有蔚汾河由东向本流过。井田内仅发育季节性的冲沟，雨季来临时，自然降水大部分顺沟谷流出井田汇入到蔚汾河中，小部分沿表土裂隙渗入地下。2、井下：13102运输顺槽掘进施工区域为河东煤田石炭纪上统太原组13#煤层部分顶板和13#煤层内。在运输上山沿煤层顶板开

3、口，根据钻孔和揭露资料显示，老顶岩性为粗砂岩，直接顶为砂质泥岩厚度6米左右，水平层理，节理和裂隙不发育，稳定性好，13#煤层厚为12.08米，底板为泥岩厚度5米左右，水平层理，节理和裂隙不发育，稳定性好。根据矿井水文地质类型划分，峁底煤矿水文地质类型为中等，井田埋藏较浅，主要水害为大气降水入渗补给，通过岩层裂隙放渗补给，煤层顶板砂岩裂隙含水为矿井主要充水水源。在井下主要表现为顶板淋头水。 3、构造情况本井田开采至今没有发现断层、陷落柱，地质构造简单，目前掘进区域为13#煤层实体煤，未发现断层、陷落柱构造导水现象。4、与主要含水层位置关系 根据区域水文地质资料及本矿深水井地质资料，本井田奥灰水位

4、标高在853m，低于13102运输顺槽标高873-886m，因而本掘进不受奥灰水危胁。5、水源、水患分析13102运输顺槽施工区域，四周关系明了，南面为一采区皮带下山、回风下山，西面为现在回采的13204综采工作面，东面为原峁底旧系统、王家崖旧矿区，北面原车南煤矿旧采区。经过调查分析，并查阅相前图纸资料，西面为13204综采面、南面（沿北面掘进）均已查明，不存在水患危胁，而北面以原车南回风下山为边界，地质及采掘情况均已探明，唯有东面在约500米左右与原车南煤矿小采的原有采空区保安煤柱间距为30米，原车南小采面内积水量并不大，大部分均已沿西面13204综采方向渗出。在该区域要加强水害防范，在掘进

5、到450米时要停下来进行探放水。只有将该区域水全部排放后方可向产掘进。经分析，13102运输顺槽掘进施工区域其余不存在采空区和积水区。主要水源为13#煤顶板淋头水，水量不是很大。综上所述，13102运输顺槽掘进施工区域不受水害威胁，主要涌水来源于巷道顶板淋头水，特别是在掘到450米左右时要加强探放水工作和工作面小钻补探和现场观测。为了防治水害事故的发生，预防因遇到地质变化带或者其他意外突水事故，坚持“有掘必探，先探后掘”的防治水原则，13102运输顺槽即实行物探，然后跟据物探结果进行钻探验证。根据钻探结果确定能否掘进及需要采取的措施 ，在同意允许掘进过程中，每个掘进班的小班必须在开始掘进前用小

6、钻（锚杆钻机）进行补探，根据补探结果 确定当班能否掘进，确保掘进安全。 三、13102运输顺槽工作面布置概况13102运输顺槽为形成13102综采工作面做服务。沿皮带运输上山煤层顶板开口，沿正北方向掘进。巷道全长830m,巷道断面尺寸4.2*3.5m,矩形断面，过了轨道上山后，逐渐走下山找煤层底板沿底板掘进。煤层走向为北西，倾向为南西，巷道预计为+2近水平巷道。 四、探放水设备的选择 根据我矿现有探放水设备，13102掘进工作面使用ZLJ-350型探水钻机，钻孔深度可达200m。基本参数为：探水钻规格型号：ZLJ350型岩石电钻额定探水距离：200m 电动机功率：5.5kw 钻孔直径：55mm

7、钻杆：80根（每根1.5m，42mm）钻头：20个钻头（55mm）五、物探在13102的掘进中必须物探先行，钻探验证。物探本矿采用瞬变电磁仪TEMJF50进行，通过瞬变电磁仪探测掘进头前方顶板、底板、顺层的低阻体异常及分布规律，对煤矿井下水害超前预报。有效勘探深度达60-100米，如在物探中发现存在采空区或者积水异常区，必须按煤矿防治水规定。进行探入水，如能验证调查情况不存在采空区或积水异常区，则进行常规的钻探。当物探完成后根据结果制定合理的施工掘进方案，安排有针对性的钻探，对钻探情况进行验证。六、探放水钻孔布置1、探水距离和超前距离的确定探水和掘进循环作业，探水作业超前于掘进作业，即探水-掘

8、进-探水，根据防治水相关规定，超前距取30m.2、允许掘进距离确定设计钻探深度100m,允许掘进距离为70m。3、帮距确定 为使巷道两帮与可有存在水体之间保持一定的距离形成安全外围线，布置的最外侧钻孔所控制范围与巷道帮的距离取20m。4、钻孔参数确定 根据煤层赋存情况和防治水相关规定，每次钻探孔布9孔，在水平和坚直方向上呈半扇形布置，从巷道底板起，巷道正中1米处布置中心孔，水平间距1米布置外斜眼，垂直向上距中眼0.3米布长顶眼，垂直向上距中眼0.6米处布顶眼。钻孔布置见附图5、钻场布置 根据钻探深度100米和允许掘进距离70米，确定第隔70米设置一钻场。 探放水钻孔方位、倾角、深度参数确定钻孔

9、编号 钻孔参数 性质方位()倾角() 深度（m)备注1#中心眼0+21002#左斜眼348+21003#右斜眼12+21004#上中眼0+81005#上左眼348+81006#上右眼12+81007# 顶中眼0+111008#顶左眼345+111009#顶右眼15+11100 七、探掘分离，签字验收移交确认 每一钻场中每一钻孔签字验收由探水队、掘进施工队和现场子跟班的三委派人员、调度、安检、地测科和跟班矿领导现场验收签字。九个钻孔全部验收合格后探水队和掘进队在跟班矿领导和地测科监督下进行现场移接交，并履行相关手续，方可撤出钻机。地测部门下允许掘进通知单，施工队开始掘进。掘进中始中保持30米超前

10、距离，严禁超标掘进。8、单孔设计及封口安全套管 在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，探水必须预先安装孔口安全套管，套管口安装闸阀和水压表，套管安装必须牢靠。套管长度按预计水压确定，并经常检查。 在预计水压大于1.5MPa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤壁突然鼓出的措施。 钻孔采用金刚石钻头钻进，采用ZLJ-350岩石钻机，钻杆（1.5m，42mm），钻头（55mm），开孔直径89mm，插入70mm套管，预计水压不大，只有少是积水时套管长度5m。当探放钻孔水、含水层水、老空积水、断层水等强含水层水时套管长度不得小于10m.并要求用反压和防喷的方法钻进。 安装好孔口套管

11、后换径=55mm钻头，钻进至终孔，钻孔深度：顶眼70m，其他眼100m。1、孔口安全装置孔口安全装置由孔口管、连接法兰、孔口阀门、水压表和逆止阀等组成，孔口管为长度5-10m的70钢管，沿孔壁四周120度焊接扶正固定肋骨铁片，每1.5m一组三片。孔口管距煤壁30cm处安设连接法兰片，与阀门、水压表等相连。2、安装程序：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12级。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孔口用水玻璃和水泥将孔口管固定并封死，在管的上方另留一个小管，然后从孔口管内向四周压入水泥浆，开始

12、从小管里跑出空气和水，待跑出浓水泥时即将小孔封死，然后向孔口管内压水泥浆，至一定压力后停止注浆。关闭管上的闸阀待水泥浆凝固，如图所示。待水泥浆充分凝固后进行扫孔，扫孔深度为5.5-10.5m.孔口管耐压试验扫孔后对孔口管必须进行耐压试验，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，则可以安装水压表、闸阀、防喷逆止阀等安全设备，否则要重新加固。八、探放水作业前的准备工作1、探水前必须加强钻孔附近的巷道支护，背好帮顶，在工作面迎头打好坚固的支柱和拦板。2、探水前必须清除巷道的浮煤，挖好排水沟。3、在打钻地点附近必须安设由专用电话。4、探

13、水作业必须有测量人员和技术负责人亲临现场指挥，确定探放水钻孔方位、角度、钻孔数目和钻孔深度。5、钻机安设： （1）钻机必须平整牢稳，设立柱、打压柱，保证运转时不晃动。 （2）钻机各转动的齿轮部分必须上字全罩。 （3）水泵和钻机分开启动，实现停钻机时事不停泵防止埋钻。9、排水系统在13102运输顺槽掘进施工过程中在巷道落平后的低洼处设一临时排水点，安装一扬程不小于40米的二寸潜水泵，及二寸排水管路，巷道内挖排水沟到排水点，沿排水点排水至一采区皮带巷水沟中。排水线路：探水点-13102顺槽水沟-排水点-皮带下山水沟-一采区水仓临时排水点-地面 九、安全技术措施1、探放水作业安全技术措施（1）当钻孔

14、钻井时，发现煤岩松软、片帮来压或钻眼中水压、水量突然增大或顶钻等异常情况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，应立即向矿调度室报告，并派人员观测水情，当发现情况紧急时，必须立即撤出受水威胁地区的人员，并采取措施进行处理。（2）探水钻机后面和前面活动范围内不得站人。（3）探放水过程中，安排专职瓦斯员跟班随时做好有害气体的测定，如果瓦斯或其他有害气体超出规程的有关规定,必须停止打钻，切断电源，撤出人员，矿调度室采区措施，进行处理。（4）钻孔放水前，必须估计积水量，准备好应急水泵，根据矿井排水能力和水仓容量控制放水眼的流量，同时观测水压变化。（5）钻孔内水压过大时，可采用孔口防喷帽，防喷接头和盘根密封防

15、喷器等反压、防压装置。（6）钻孔内流量突然变小或突然断水时，要通孔3-5次并补打检查孔，核实是否将水放净，钻眼流量变大时要通知泵房增开水泵台数，并通知水文地质人员分析其增大原因，并采取相应措施。2、探放水后掘进的安全措施（1）探水巷道的掘进断面，要严格控制，要同时有两个安全出口。双巷掘进时，在横贯两巷之间要开掘安全躲避硐室。（2）探到老空并已放水的掘进面，不能马上与老空区掘透，在施工过程中必须重打检查眼进行探水。（3）在每班掘进开班前，先对工作面迎头用锚杆钻机进行补探，根据钻探结果然后再安排掘进。掘进时要经常注意盲巷，老空区积水或断层隔离而形成的孤立积水区。（4）必须选择合理的掘进巷道的爆破方

16、法，要在探水眼严密掩护下保持设计超前距离和帮距，采取多打眼、少装药、放小炮的方法。（5）掘进打眼沿麻花钻杆向外流水时，必须立即停止工作，设法固定并向调度室汇报，听候处理。（6）老空放水后允许恢复掘进时，当掘到离老空3-5m处，必须先用煤电钻进行检查，当确定老空水放净之后，先用小断面从放水孔上方与老空区掘透。（7）掘进到批准位置时，最后0.5m必须停止爆破，用手镐采齐迎头。（8）掘进中班组长必须严格执行现场交接班制度，对允许掘进剩余的距离可能出现的问题等交接清楚。3、探放水避灾路线（1）遇到有害气体涌出时：13102运输顺槽皮带下山机关进风联巷主斜井地面（2）涌水时：13102运输顺槽皮带下山皮带下山回风总回风 立井地面 附：13102运输顺槽探放水小钻补探方案及措施。 山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司 二O一二年五月13102运输顺槽探放水设计及安全技术措施 山西兴县华润联盛峁底煤业有限公司 二0一二年五月