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1、1皮带大巷探放水设计 及安全技术措施为达到“安全第一，预防为主” 的目的， 严格坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，预 防水害事故的 发生，依据煤矿安全规程、 煤矿防治水规定等有关规定，结合我矿地质及水文地质情况，在皮带大巷掘进时，特编制探放水设计及安全技术措施。第一章 概 述一、矿井概况中阳县付家焉煤业有限公司位于中阳县城北 18km 处的张子山乡付家焉村西南 0.5km 处,由原中阳县裕祥煤业有限公司和原中阳县裕安煤业有限公司重组整合而成。重组整合后井田面积为9.1156km2，批准开采 4、10 号两层煤，设计 生产能力为 1.2Mt/a。该矿采用立、斜井混合开拓。通风
2、方式为中央并列式，机械抽出式通风方法，属高瓦斯矿井。本矿井田内无其它小煤矿开采，在其周围边界邻近分布有 2 个煤矿，南与朱家店煤矿为邻，东与山西吕梁中阳小土河煤业有限公司为邻。其余周边皆为煤层实体，没有越界开采现象。22010 年本矿依据 120 万吨设计方案，本年基建计划安排将进行改扩建施工。二、地质与水文地质1、地层井田地处河东煤田中段离石矿区中西部，煤系基底为奥陶系中统峰峰组，其上依次为石炭系中统本溪组，上统太原组；二叠系下统山西组，下石盒子组；上统下石盒子组；第三系上新统；第四系中、上更新统和全新统。太原组和山西组为主要含煤地层，井田内大部为黄土覆盖区，极小范围有基岩露头零星分布。含煤
3、地层主要有太原组厚度为 81.0095.00m。含可采煤层 23 层；山西组地层厚度为48.0080.00m，含煤 7 层。2、构造井田构造简单，总体上为一向西倾斜的单斜构造，西北部平缓，倾角小于 3 度，东南部倾角较陡，一般为 614 度。在井下东北部有一条近南北向的正断层，延伸约 1700m，落差约 6m，倾向东，倾角70 度，井下开采揭露一条长约 450m 的近南北走向的正断层，落差为 810m，倾向西， 倾角 70 度。井田内未 见陷落柱、岩浆岩等其它地质构造现象。3、煤层10#煤层位于太原组中下部，顶、底板岩性多为细砂岩、砂质泥岩，煤层厚度为 4.147.12m，平均厚度 5.74m
4、，该煤层结构复杂，井下局部揭露夹矸厚度达 2m 以上。含夹矸 15 层，为全区稳定可采3的厚煤层。4 #煤层到 10#煤层间距为 62.8480.17m，平均 70.10m。4、水文情况（1）井田内含水层1）奥陶系中统石灰岩含水层本组含水层区域上属于柳林泉域，柳林泉位于本区西 20km的柳林县城附近，泉群总流量 4.07m3/s，出露标高 801m左右。本井田位于中阳-离石向斜中段东翼、南川河东边，奥陶系岩溶水的迳流区。本井田奥灰水位标高在 805.80-806.80m。2.石炭系上统太原组岩溶裂隙含水层（组）本组的含水层岩性主要为石灰岩，共分三层，从下自上分别为L1、K 2、L 5，厚度分别
5、为 7.19m、8.67m 和 2.29m。中间多隔以细砂岩和砂质泥岩，间距在 10m以内。该组灰岩裂隙发育，其富水性与埋藏深度呈明显的反比例关系，埋藏越浅富水性越强，反之越弱。据离石矿区详查勘探抽水试验结果，水位标高 874.93-961.67m，单位涌水量(q)为0.0009-1.073L/s.m，渗透系数(k)为 0.0056-9.00m/d。水质类型为碳酸盐型水。 3.二叠系下统山西组砂岩含水层（组）本组含水层岩性以细、中、粗砂岩为主，裂隙不发育，主要含水层为 03号与 3号煤层之间的中粗粒砂岩含水层，厚度 5-9m，该含水层稳定连续，泥质和钙质胶结。据离石矿区详查勘探抽水试验结果，单
6、位涌水量(q)为 0.00012-0.0022L/s.m，渗透系数(k)为 0.0012-0.012m/d。本组含水层富水性弱，水质类型为 HCO3-.SO42-Ca2+.Mg2+.Na+型，矿化度 0.696g/l。该组其它砂岩层不稳定，且厚度小，富水性差，甚至无水。44.二叠系上、下石盒子组砂岩含水层（组）该组含水层岩性由各粒级岩组成，其间多隔以泥岩、粘土岩等本组含水层水位为基岩最高者。据离石矿区详查勘探抽水试验结果，单位涌水量(q)为 0.0025-0.061L/s.m，渗透系数(k)为 0.0032-0.22m/d，水量较小，含水微弱，水质属重碳酸盐-硫酸盐型，为软的淡水。水位标高88
7、2.36-1069.35m。5.第四系、第三系孔隙含水层第四系全新统分布于沟谷中，以砂砾石层为主，厚度小，富水性较弱，民井最大出水量为 30m3/d，水质属 HCO3-.SO42-Ca2+.Mg2+ 型，矿化度 0.544g/l。第三系上新统广泛出露于沟谷及山坡上含水层为砾岩，民井出水量10m3/d，水质属 HCO3- Na+型，矿化度为 0.347g/l。（2）井田内隔水层隔水层有本溪组岩性为泥岩、砂质泥岩和铝土泥岩组成，质地细腻、致密，具有良好的隔水性能。（3）矿井充水矿井充水因素是 10#煤层采空区面积基本无积水，开采过程中直接充水含水层为上方砂岩、灰岩含水层补给，其富水性较强。（4）矿
8、井涌水量根据井下实测，目前矿井正常涌水量为 18m3/h，最大涌水量 33 m3/h。矿井涌水主要来自上方顶板含水层 水的下渗及采空区积水补给。三、排水及探水设备51、排水设备井下中央水泵房安装三台同型号的离心式水泵， （水泵型号为D85458），矿井涌水由主水 泵房经主井敷设的排水管路排至地面。正常涌水时 1 台工作，1 台备用，1 台检修，最大涌水时两台水泵工作。2、探水设备钻机 ZDY1900S 型钻进深度 300m钻杆直径 63.3钻进角度 0360 度终孔直径 75电机功率 37kw钻 头 三冀锥型钻头、鱼尾钻头 泥 浆 泵 采用高压机械泵供水用防尘洒水套管 108无缝钢管第二章 探
9、放水钻孔布置一、地理位置探水巷的地点为皮带大巷，该巷道沿 10#煤层顶板以 90方位，综掘机向前开拓，毛宽 4.5m，毛高 3.65m，矩形断面，支护方式采用锚网喷。6二、钻孔目的及参数：根据本矿的地质水文类型及井田内的采矿情况，本次钻孔的设计以钻探掘进工作面前方的断层水为主要目的，并按照煤矿防治水规定进行本次钻孔的参数设计。探放水钻孔 5 组,孔数为 7 个，沿掘进方向，水平角度 0、57，垂直角度 7、-3，孔深 200m，孔距 1000，孔径 75。三、探水顺序探水掘进探水 （循环作业）超前距为 50m，允许 掘进距离为 150m。四、探放水孔布置及平面图1、探水眼布置我矿掘进巷道沿 1
10、0#煤层顶板掘进，煤层平均高度 5.7 米，因此，在距底板 150cm 处布置钻孔，为确保安全布置 1 个中心眼，平行于掘进巷道，4 个外斜眼，1 个底眼，1 个顶眼，一 次钻孔数为 7 个，深度 200m，孔径 75mm。2、皮带大巷探放水钻孔示意图71 42mm 0 0 150cm 2250 mm2250 mm2 42mm 5 0 150cm 3250 mm1250 mm3 42mm 5 0 150cm 1250mm3250 mm4 42mm 7 0 150cm 4250 mm250mm5 42mm 7 0 150cm 250 mm 4250m8说明：钻孔每次预计探放水长度 200 米，允
11、许掘进长度 150 米，超前 50 米，特殊地段探放水长度可缩短，但必须留设至少 30 米的防水煤柱。第三章 探放水一、探水前的准备（1）检查排水系统清理排水沟、水仓；检查排水管路、排水泵（两台）及电动机，使正常运转，达到设计的最大排水能力。（2）准备堵水材料在排水地点备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、海 带、大锤、 锯、斧等，以便出水或来压时及时处理。（3）检查瓦斯瓦斯员必须跟班作业，瓦斯浓度超限（1%）或钻探水过程中由害气体浓度增大必须停止工作，及时加强通风。m6 42mm 0 7 250cm 2250 mm2250 mm7 42mm 0 -3 50cm 2250 mm 2
12、250 mm孔号 孔径 水平角 垂直角 距底板 距左邦 距右邦9（4）检查支护与煤壁，顶板等，在打钻地点或附近安设专用电话，以便能及时与地面调度室或受水威胁地区信号联系。（5）检查安全退路探水人员必须熟悉并检查撤退路线，避灾路线内不许有煤炭、木料等阻塞，要时刻保证畅通无阻。（6）确定探水孔的位置时，应由技术人员亲临现场，确定钻孔方向、角度、钻孔数目与深度。（7）探放水人员的培训组织有关人员学习了解探水钻的结构及使用操作说明，学习操作规程及安全技术促使的规定。二、探水钻的的安装与操作1、安装钻机前的准备工作（1）进入安装地点前，应先检查巷道支护及通风等情况，发现问题及时处理。整修、加固钻场时，应
13、清理干净脏杂物，挖好清水池，疏通好水沟。（2）无风地点必须安设局部通风机或采用导风筒通风，在打钻过程中不准停风，且要有可靠的风电闭锁装置。（3）水压、机件、电源开关等均应良好，符合要求。2、安装钻机时应注意以下问题：（1）钻场面积必须大于钻机座，周围要有足够的安全间隙，在运输巷道安设钻机时，要保证不影响运输。（2）安钻地点应底板平整，地梁木平稳卧入底板四角打上立柱10及斜柱，按中腰线摆正钻机。（3）机身安放平稳后，应上紧底固螺丝，各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。3、操作前的准备工作（1）钻机安装应牢固，变速箱及油箱内的油信应合适，安全防护罩及防尘盖必须齐全。（2）各部分操作手把应处在正确位
14、置。（3）调试钻机时，要求各转动部分运转正常，开关启动灵活可靠。钻机空载运行 10 分钟，确认无问题后，方可接上钻杆、钻头，接通水源，由司机操作开始钻孔。（4）、钻机时要严格按照测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深等进行施工，不经测量人员同意不得擅自改动。4、安装钻杆时应注意以下问题（1）先检查钻杆，应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损；不合格不得使用。（2）连接钻杆时要对准丝口，避免歪斜和漏水。（3）装卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金卡、夹扁钻头和岩芯管。（4）安装钻杆时，必须在安完第一根后，再安第二根。（6）、钻头送入孔开始钻进时，压力不宜太大，要轻压慢钻，以免崩刃或打坏变速齿轮。
15、待钻头下到孔底工作平稳后，压力再逐渐11增大。（7）、采用清水钻进时，开钻前必须供水，水返回后才能给压钻进，并要保持有足够的流量，不准钻干孔。（8）、钻进时，钻工要认真观察钻机运转情况，即观察送水、钻孔的给排水、钻孔内的震动声音情况。（9）、钻进过程中要准确测量距离，一般每钻进 10 米或换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔深。（10）、钻机运转过程中要注意观察轴承部位、液压油、电机变速箱、轴承、横立轴齿轮等有无超温现象、有无异常声音，发现问题应立即停机，查找原因，及时处理。5、钻机操作事项（1）、操作钻机，要严格按照钻机的技术要求和说明进行。（2）、钻机司机必须经过考核、取得合格证，方准操作钻机
16、。6、钻孔步骤及要求（1）在钻机场主轴头上拧上钻杆，钻头要接上水管。调好钻机的旋转速度，快速推进使钻头接近煤层，启动泥浆泵供水，然后正常推进。（2）当钻头在煤层表面钻孔时，钻头要采取措施进行导向固定，以防钻杆摇摆、损伤机器，影响钻孔质量。钻孔时选择合理的旋转和推进速度。（3）当主轴向前，移动到机器前部停止时，卡杆器正好对准钻杆的四方，即钻杆全部进入钻孔，需加接杆时，停止钻机的旋转和推进。12（4）停止泥浆泵运转。（5）使卡杆器夹紧钻杆。（6）操作钻机主轴反转，使主轴头与钻杆脱离。（7）后退钻机主轴头至机架尾部，加接一根钻杆，继续钻进。（8）、钻机在钻进过程中，要搞好钻场物清洁卫生和循环用水的清理岩粉工作。（9）、钻机运转中，如果泥浆泵的上水或压力异常，必须停止钻进，严 禁无水作业。（10）、
