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1、*探放探放*采空区采空区积水钻孔设计积水钻孔设计 总工程师：总工程师：地质副总：地质副总：地测科长：地测科长：安全科长：安全科长：生产科长生产科长:通风科长通风科长:审审 核：核：编编 制：制： 时时 间：间：*探放探放*采空区积水钻孔设计采空区积水钻孔设计一、概况及探水目的一、概况及探水目的北区*井下平行于*掘进，与*间距 20m，部分区域将会穿过原*一、二采区采空区，邻近*、*采空区，最后与*巷贯通现*工作面位于 6#导线点前 30m，即将进入三采区*工作面采空区影响范围，该采空区内积存有大量老空积水，对即将施工的*掘进构成极大的威胁。为保证*掘进期间不受*采空区积水影响，遵照煤矿防治水规
2、定相关条例，决定在*施工 4 个探放水钻孔，探明*采空区积水情况，并根据水量、水压大小有控制地将采空区积水进行疏放，而后再进行采掘作业，以保证安全生产。二、探放水工作面周围地质及水文地质情况概述二、探放水工作面周围地质及水文地质情况概述1、积水范围*积水线是根据*工作面回采位置而确定。在*掘进过程中，煤层底板出现渗水现象，该地段煤层底板最低标高约为+955m，*采空区积水上界标高约为+990m。2、积水量根据*采空区积水范围得出积水量约为 25054m3。具体积水量计算如下：积水范围上为+990m 等高线，下为原*工作面探巷、*切巷，左为原*工作面正巷至向上+990m 段，右为*工作面副巷至+
3、990m 段。积水范围平均煤厚约为 2.2m，倾角约为 2，平面积45525m2。积水计算公式：Q采= （m3） ；式中 Q采采空区积水量；K采空区的充水系数，取值 0.25；M采空区的平均采高线或煤厚（m） ；F采空积水区的水平投影面积（m2） ；煤层倾角（） ；当 K 取 0.25 时，将上述参数代入公式得： Q采=25054m3。3、水头高度*采空区积水上界限为+990 等高线，*最低点煤层底板标高约为+955m，最大水头高度为 35m。预计该区域积水最大水压为 0.35MPa。4、积水水源积水水源为*工作面采空区顶、底板砂岩水。三、探放水位置、方案选择及依据三、探放水位置、方案选择及依
4、据探放*采空区积水为在煤巷中施工探放水工程，在*距*采空区平距 80m（即 6#导线点前 82m）的地点停止掘进，进行探放水作业（具体位置见附图） ，该施工地点距采空区距离较远，有一定的水压，水压值理论计算为 0.35Mpa，水量大小有待进一步验证，需要采取一定的安全防护技术措施，该地点的探cosFMK放水作业由探水队施工；当实施的探放水钻孔水压为 0MPa 或无流水现象时，方可允许施工单位掘进。相关规定：探水线的确定应依据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料的可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏等因素确定，一般在积水线外推 60m-150m 划定。进入此线后必须停止掘进，进行探放水
5、。*采空积水区位置清楚，取最小值 60m。四、工程布置四、工程布置1、布置原则根据煤矿防治水规定第 94 条，探放水钻孔布置成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形，钻孔终孔位置以满足平距 3m 为准，各孔终孔垂距不得超过 1.5m，终孔孔径不得大于75mm，使用 ZY-2300 型专用探水钻机进行探水作业。2、钻探硐室布设探放水硐室布置在*6#导线点前 82m 处，巷道右帮施工，规格宽 3m，深 3m，高度与巷道高度相同。3、钻孔个数、方位、角度、深度、工程量孔号水平 间距垂距钻孔 目的与水平夹角方位角倾角孔深145.51691282m248.517210.596m351.517510
6、.595m43m1.5m放水孔54.517810.595m五、施工技术要求五、施工技术要求1、施工顺序、方法 *探放水钻孔按由高到低进行，当放水孔无水外流且测压孔水压接近 0MPa 时，方可掘进施工，以确保放水效果及施工安全。2、单孔设计（1）钻孔结构*使用 ZY-2300 型钻机，自开孔向里 10.5m 段，开孔直径 133mm,10.5m 至终孔段变径 75mm。探放水时，需预先固结套管，套管口安装闸阀，套管长度 10m，套管直径 108mm。（2）孔口套管设计安装要求在钻探硐室选择煤壁坚硬完整的位置开孔，开孔孔径为133mm，钻深 10.5m，钻孔施工到位后将孔内冲洗干净；将孔口管插入孔
7、内后，在孔口用水泥将孔口管固定并封死，在管的上方另留一个小管，而后从孔口管内向四周压入水泥浆，开始从小管跑出空气和水，待跑出浓水泥浆时即将小管封死，继续向孔口管内压入水泥浆，至一定压力后停止注浆，关闭孔口管上的闸阀，待泥浆凝固；水泥浆凝固后进行扫孔，待深度超过孔口管长度后，向孔内压水。如水压值达到预计放水水压的 1.5 倍，即 0.53MPa，并稳定 30 分钟，孔口管周围没有漏水现象，说明符合要求，否则仍需注浆加固。相关规定：煤矿防治水规定第 98 条：探放老空积水的超前钻探，根据水压、煤（岩）层厚度和强度及安全措施等情况确定，但最小水平钻距不得小于 30m，止水套管长度不得小于 10m。（
8、3）质量要求严格按照地测科设计方案实施，相关科室在探放水期间现场跟班，加强对施工现场指导、监督，并做好记录。3、积水放净的标准当放水钻孔无水外流且压力显示为 0MPa 后，方可确定放水结束。六、放水安全技术保证措施六、放水安全技术保证措施1、放水流量控制（1）放水量计算根据单孔放水量计算公式：Q平=GHCW2式中：Q单孔出水量(m3/s)C流量系数（取 0.6）W放水钻孔断面积（0.00442m2，75mm 的钻孔直径）G重力加速度(9.81m/s2) H钻孔探放水处的水头高度（最大出水量 H 取 35m；由于随放水水头高度将逐渐降低，计算钻孔平均放水量采用最大水头高度的 50%，即 17.5
9、m。 ）疏放*采空区单孔最大出水量：Q最大=0.0695m3/s，即 Q最大=251m3/h疏放*采空区单孔平均出水量：Q平=0.0491m3/s，即 Q平=177m3/h（2）放水时间计算按 3 个放水孔放水、1 个放水孔观测水压安排，4 个放水孔放水量 708m/h，则需放水量时间计算如下：计算公式： QdQpWt式中：W-采空总积水量，取值 25054m；Qp-放水量（m/h）,取值 708m/h；Qd-补给量（m/h）,取值 1m/h；计算得 t =35.4h1.5 天。在钻孔放水期间，为防止钻孔放水期间堵孔，要求在钻孔放水期间经常对钻孔进行通孔，保证放水正常进行，同时预防钻孔被堵造成
10、采空积水已放完的假象，确保采空积水完全放出。2、排水能力要求*在探水作业前，两趟 6 寸排水管路必须安装到位；在巷道最低处按照规定施工水仓，仓体规格尺寸：宽长深=3.53.51.5m；配备三台 BQS-40-60/37 排沙泵，一台工作泵，两台备用泵，水泵要做到双回路供电。3、防高压水伤人钻机安装必须平稳、牢固，并加强探水地点巷道的支护，在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板；在探水前，预先固结套管，套管口安装闸阀；钻探过程中发现孔内显著变软或有水沿钻杆流出时，应立即停钻检查，孔内压力很大时，应马上将钻杆固定，严禁移动及起钻，钻机后面严禁站人。4、防瓦斯及有害气体涌出施工中要由专职瓦斯检查员检查现场
11、瓦斯及其它有害气体，如有异常要及时采取防范措施。七、探放水安全组织保障措施七、探放水安全组织保障措施1、探放水工程施工参与单位责任分工本次探放水设计由地测科编制，并负责标定和检查钻孔方位、检查验收孔口管安装质量，跟班观测，记录放水量、水压（水位） ，监督放水全过程，确认积水放净，下达允许掘进通知书等工作。安全科主要负责监督施工及安全技术措施落实情况，探水施工是否符合设计要求等。地测科、安全科、生产科科在探放水期间应轮流派人现场跟班，掌握探放水实际工作情况。机电科主要负责检查排水设施的安装及运转、施工用电等。通风部门负责该地点的通风设施的运行管理，检查瓦斯等有害气体，保证通风安全等。探水队主要负
12、责按设计施工，落实安全技术措施，保证施工安全，完成施工任务。打钻前由调度室负责安排在施工现场 30m 范围内安一部专用电话。矿建队在打钻前加固钻场支护、打好水堰、安装完毕排水管路、清理水沟及巷道杂物等辅助工作。2、各参与单位联系汇报制度地测科要将编制好的探放水设计及附图转交给钻探队一份。钻探队负责编制相应的探放水工程安全技术施工措施，并将会审通过的施工措施报送每个参与单位一份。安全科、地测科、探水队轮流跟班期间，要做好交接班记录，记录内容包括：本班探放水情况、签字、注意事项等内容。探水队在施工期间要及时向地测科汇报探放水情况。八、其它事项八、其它事项施工单位做好现场原始记录，记录内容包括：钻孔方位、倾角、深度、放水量、放水时间等，跟班人员并在记录上签字。探放水钻杆在钻进过程中若出现顶钻、憋钻、夹钻及钻孔出水水压较大等现象，先不要拔出钻杆，等水压明显减小后再做相应的处理。打钻探出水后，应保持钻孔出水畅通，若钻孔堵塞要及时捅孔，保证顺利排放。在探放水施工期间若出现紧急情况，现场人员应及时向矿调度室和有关科室汇报，并立即组织人员撤离。探放水工程施工前，施工区队要组织作业人员认真学习探放水工程安全技术措施等内容。九、排水路线、避灾路线（附排水路线图、避灾路线图）九、排水路线、避灾路线（附排水路线图、避灾路线图）排水路线：避灾路线：
