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1、山 西 黄 土 坡 鑫 运 煤 业 有 限 公 司9102 运输顺槽探放水设计防治水科- 0 -第一章 工作面概况及煤层赋存情况工作面名称 9102 运输顺槽 煤层 9+10#煤设计长度 1230m地面标高 1439.5m 工作面标高 1248m地面位置 该面位于工业广场东北。工作面西南有才子坪村。概况 井下位置及四邻采掘情况工作面位于井田的中西部，北邻山西省黄土坡鑫能煤业有限公司，东、西、北均未开采，南部 90m 处为矿界。该工作面西部 230米处为 9101 回风顺槽。煤层厚度（m） 1.83-2.87m 煤层结构 简单 煤层倾角 1-4平均厚度（m） 2.35m 夹矸 一层 平均倾角 2
2、.5煤层情况该煤层位于太原组下段的顶部，厚度 1.832.87m，均厚 2.35m。9 号和 10 号之间夹一层 0.1m 厚的泥岩层，顶板为 K2 石灰岩，底板多为泥岩或黑色粉砂岩，属全区可采的稳定煤层。顶底板名称 顶底板岩性 厚度（m） 岩性特征顶板 K2 石灰岩 2.5-10厚层状,质坚硬,性脆，一般含有燧石层及透镜体。抗压强度29.5136.6MPa,均值 32.253.9 MPa;抗拉强度 0.854.70 MPa,均值 3.304.10 MPa;抗剪强度4.5412.35 MPa，均值5.8710.82 MPa,为难冒落的坚硬顶板。局部 K2 石灰岩与煤层之间夹 1.01.4 米的
3、黑色泥岩层（俗称“小青顶”），极不稳定，易垮落。煤层顶底板状况9+10 煤 煤 1.832.87 黑色，中间有 0.1m 厚的泥岩层- 1 -底板 泥岩或黑色粉 砂岩 8厚层状,裂隙不甚发育,稳定差。 当底板为粉砂岩时，抗压强度为54.573.8 MPa,均值 66.5 MPa, 抗拉强度 3.044.65 MPa, 均值3.64 MPa;抗剪强度 5.3665.73 MPa,均值 5.50MPa第二章 工作面水文地质情况太原组石灰岩（K 4、K3、K2）岩溶裂隙含水 层，K 2 石灰岩为 9+10 号煤 层直接充水含水 层，也是太原组的主要含水层，岩性为深灰色，致密、坚硬、性脆石灰岩，一般含
4、有燧石层及透镜体。厚 2.5010.00m，平均厚 7.05m，石灰岩裂隙稍发育，局部较发育，ZK-4 号孔出现 12.00m3/h 的全漏，近似稳定水位为 1271m，2052 钻孔 单位涌水量 0.005L/s.m,水位标高1275.18m，属弱富水性裂隙含水层,9102 运输顺槽在掘进过程中，主要水患威胁来自顶板 K2 灰岩渗水。掘进至灰岩裂隙段可能发生顶板淋水现象。结合本矿地质资料和以往掘进经验来看，本矿断层及其它地质构造基本无导水性，9102 运输顺槽在掘进时受其导水威胁较小。第三章 积水调查工作面位于井田的中西部，北邻山西省黄土坡鑫能煤业有限公司，东、西、北均未开采，南部 90m
5、处为矿界。该工作面西部 230 米处为 9101 回风顺槽。地面标高 1439.5m,工作面标高 1248m,巷道断面 为矩形，根据采空区积水调查及地质报- 2 -告等相关资料证实，9+10 号煤在开拓过程中不会遇到采空积水；下伏奥灰岩溶地下水位标高（1000-1004m），低于 9+10 号煤最低底板标高（1240、1270），奥灰水对本工作面掘进无影响；太原组（c 3t)石灰岩含水层地下水等水位线在 12711275 米，与掘进范围之间都有泥岩、粉砂岩的隔水层，对本工作面掘进有影响。在掘进过程因破坏 9+10 号煤上覆 K2、K3、K4、石灰岩弱富水性裂隙含水层，工作面可能会出现局部顶板裂
6、隙淋水。第四章 物 探一、工程概况采用 YTD400(A)矿井全方位探测仪探查工作面迎头含水地质异常体以及构造变化。二、基本原理以 岩 、矿 石 与 含 水 地 质 体 之 间 的 电 性 差 异 为 物 质 基 础 ，通 过 布 置 在 巷 道 内 的 供 电 电 极 在 巷 道 周 围 岩 层 中 建 立 起 全空 间 的 稳 定 人 工 电 场 ，该 稳 定 电 场 特 征 取 决 于 巷 道 周 围 岩石 的 电 性 特 征 及 其 赋 存 状 态 ，再 通 过 测 量 电 极 观 察 和 研 究地 壳 周 围 人 工 电 场 的 变 化 和 分 布 规 律 ，使 用 全 空 间 电
7、场 理论 处 理 和 解 释 ，进 而 得 到 巷 道 周 围 岩 石 中 引 起 电 场 变 化 的水 文 、地 质 构 造 等 状 况 。 表 4-1 一 般 煤 系 地 层 常 见 岩 石 电 阻 率 值岩 名 煤 泥 岩 砂 岩 石 灰 岩 矿 井 水- 3 -电 阻 率 （m ） 10 104 1 50 1 105 60 4105 1 10三、主要功能探 测 巷 道 掘 进 头 前 方 （或 前 侧 方 ）100 米 范 围 内 的 断 层 、陷落 柱 、含 水 裂 隙 等 局 部 异 常 地 质 体 的 位 置 及 赋 水 性 强 弱 。减少 钻 探 工 作 量 ，提 高 巷 道
8、掘 进 效 率 ，避 免 发 生 突 水 事 故 ，确 保巷 道 掘 进 安 全 。四、巷道掘进头超前探测施工方法技术1、工作原理超 前 探 测 是 研 究 掘 进 头 前 方 地 层 电 性 变 化 规 律 ，预 测 掘进 头 前 方 含 水 、导 水 构 造 的 分 布 和 发 育 情 况 的 一 种 电 法 探测 技 术 。采 用 三 极 装 置 ，一 个 电 极 在 无 穷 远 ，对 巷 道 内 测 量电 极 的 影 响 可 以 忽 略 不 计 ，故 其 电 场 分 布 近 似 为 点 电 源 电场 ，一 个 电 极 向 全 空 间 均 匀 介 质 中 的 A 点 供 电 。以 A 点
9、 为中 心 形 成 电 场 ，向 四 周 均 匀 放 射 电 流 。距 A 等 距 离 点 组 成 一个 球 形 等 势 面 ，等 势 面 的 变 化 代 表 整 个 球 壳 中 电 性 异 常 的综 合 反 映 ，这 就 是 直 流 电 超 前 探 测 的 基 本 理 论 。- 4 -2、测点布置与工作量3、施工方案设 计 步 长 为 4m，探 测 深 度 为 100m。具 体 施 工 如 下 ：第 一 步 ：以 皮 卷 尺 为 测 量 工 具 ，在 距 迎 头 14m 处 为 起 始点 按 4m 为 间 距 ，一 次 标 点 为 1、2、322。第 二 步 ：在 、2 和 3 号 布 设
10、供 电 电 极 A1、A2 和 A3。第 四 步 ：在 4 号 点 以 后 均 布 设 为 记 录 点 。第 五 步 ：测 量 时 将 供 电 电 极 A 和 B(无 穷 远 ）固 定 ，当 A1供 电 时 ，测 量 电 极 M 和 N 在 4 和 5 号 点 处 ，记 录 采 集 数 值 ；然 后 M 电 极 从 4 号 点 移 到 6 号 点 ，A1 再 次 供 电 记 录 数 据 ；- 5 -依 次 这 样 交 替 移 动 M 和 N 电 极 ，由 A1 供 电 分 别 记 录 各 点数 据 ，直 到 22 号 点 结 束 。第 六 步 ：当 第 五 步 结 束 后 ，再 以 A2 和
11、A3 分 别 为 供 电 电极 重 复 第 五 步 操 作 ，直 至 跑 极 结 束 ，达 到 设 计 探 测 目 的4、数据的采集和存储方式数 据 采 集 自 动 采 集 记 录 ；存储方式手动存储，以人工手动记录为辅。第五章 探放水工程设计第一节 目的根据“预测预报 ，有掘必探，有采必探、先探后掘，先治后采” 的二十字方针，落 实“ 防、堵、疏、排、截 ”五项措施，采用“物探先行，化探跟进，钻探验证” 的综 合探测手段，查明工作面水患，杜绝透水事故的发生，确保安全生产，以设计指导探放水工作，为此，由防治水科编制探放水设计。第二节 编制依据1、1990 年山西省煤炭地质 144 勘查院（原山
12、西煤田地质勘探 144 队）编制的山西省沁源县详查勘探地质报告；2、2009 年 12 月实施的煤矿防治水规定；3、山西省沁源县鑫运煤矿有限公司资源整合核查地质报告及附图；4、2012 年山西省煤炭地质 144 勘查院编制的山西黄土- 6 -坡鑫运煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告及附图；5、2012 年山西省煤炭地质 144 勘查院编制的山西黄土坡鑫运煤业有限公司矿井水文地质补充勘探报告及附图；6、山西省沁源县八一煤矿地质报告。为了消除隐患，预防水害事故，矿井建设和生产都必须坚持“ 有掘必探、先探后掘” 的原则，保证矿 井安全生产，根据矿井水文地质条件并结合矿井实际，编制 9102 运输顺
13、槽探放水设计。 第三节 巷道布置及支护说明一、巷道布置9102 运输顺槽掘进标准9102 运输顺槽以方位角 0掘进，净断面规格为 4.5m（净宽）2.8m（高）；2、顺槽掘进前 30m 段，采用炮掘工艺掘进，如遇涌水量较大地段可根据井下实际情况在巷道西侧施工临时水仓；具体规格：煤巷宽 5.0 米，深 5.0 米，高为煤层厚，底板以下长 5.0 米，宽 5.0 米，深 2.5 米，锚网支护。水仓沉淀池规格：底板以下毛长 5.0 米，毛宽 0.8 米，深1.0 米，砌墙后净长 4.5 米，净宽 0.5 米。使用红砖三面砌墙，安装栅栏门。附:9102 运输顺槽断面示意图一二、巷道支护根据本工作面所施
14、工巷道穿越的煤（岩）层和围岩情况，结- 7 -合我矿掘进支护经验，确定本工作面所掘巷道沿 9+10 号煤层布置，顺槽采用锚网锚索联合支护。一、支护方式（一）空顶距：1、石灰岩坚硬顶时：割煤后最大空顶距 3.6 米，锚杆排距2.4 米，支护后最小空顶距 0.6 米；2、遇不坚硬、有自然裂缝石灰岩顶时：割煤后最大空顶距1.3 米，锚杆（索）排拒 1.0 米，支护后最小空顶 0.3 米；3、遇破碎小青顶时：割煤后最大空顶距 0.8 米，锚杆（索）排距 0.5 米，支护后空顶距 0.3 米。（二）临时支护临时支护采用金属吊环前探梁。前探梁采用 108mm 的钢管 3 根，长度不少于 5m，用锚杆和吊环
15、固定，前探梁间距为 0.7-0.9m，吊环使用 长 100mm、直径 133mm 的钢管焊制，每根前探梁用两个吊环固定，吊环螺丝拧入锚杆长度不小于50mm。安装吊环的 锚杆初锚力不小于 80KN/根。机掘巷道割煤（岩）前临时支护到工作面的最大距离为0.6m，割煤（岩）后，及 时将前探支架移至迎头，在前探支架上先放好网，并用板梁和小杆配合小楔接顶背实。二、巷道永久支护说明（一）巷道顶板采用锚网索支护，锚杆为 202000mm 螺纹钢锚杆，每孔配一卷型号 K2350 和 1 卷型号 CK2360 的树脂锚固剂锚固，间排距 800800mm，矩形布置，锚杆托盘规格- 8 -15015010mm。网片
16、采用 6.5 圆钢制做，网片规格20001000mm（长宽）,网孔规格 100100mm,网片搭接长度100mm,接茬处每隔 200mm 用 16#铁丝 双股绑扎，锚索采用15.24 钢绞线制作，每根 长 6000mm，每孔配三支 K2360 型树脂药卷进行锚固，间排距为 20002400mm，每排两根，锚索托盘规格 30030016mm，巷道开口处加打一根锚索，采用 W钢带作为悬吊，钢带规格为：24002205mm（长宽厚）。第四节 探放水钻孔参数的确定一、根据现场情况，有地质测量人员现场定位，确定探放水起点的位置。二、超前距：探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离采用 30 米，探水长度与掘进长度以此循环前进。三、帮距：钻孔对两帮控制的安全距离一般取 20 米。四、允许掘进距离：
