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1、编 号 ： 2014-03保 存 单 位 ： 新 田 煤 矿盘 县 庆 源 煤 业 有 限 公 司 新 田 煤 矿11182 回 风 顶 抽 巷 探 放 水 安 全 技 术 措 施编 制 人 ： 审 核 ： 编 制 日 期 ： 2014 年 9 月 20 日111182 回风顶抽巷预计将于 2014 年 9 月 26 日早班开口，在 1460 运输石门测点 18-0 位置开口，巷道以 341方位掘进 50 米后，以 67方位，20坡度施工 16 米后，以 162方位，3坡度施工 34 米形成专用回风巷后，在 11182回风顶抽巷迎头位置按 341方位，3坡度施工 145m 至切眼位置，根据“有
2、掘必探，先探后掘”的探放水原则，在巷道掘进施工前需进行探放水工作，为保障探放水工作安全进行，特制订本探放水安全技术措施，在 11182 回风顶抽巷掘进工程完成前严格执行本措施。第一章 概 况一、矿井水文地质概况矿区地处珠江流域北盘江水系之拖长江支流，处于区域水文地质单元的补给迳流区。区域地貌属构造剥蚀的中山类型，地形切割强烈，区域最大相对高差为 1005.0m，山脉走向与地层走向基本一致，多呈北东向南西延展。区域内地层可溶与非可溶岩类相间分布，另有第四系松散岩类零星出露。区内构造简单，地层出露完整，补给条件差，排泄条件好，非可溶区地下水主要为大气降水通过岩石的细小裂隙或孔隙渗入地下补给，岩溶区
3、则通过落水洞、风化裂隙渗入或注入地下补给。水质类型为 SO4CaMg 及 HCO3CaMg型。地下水的迳流排泄受岩性、构造及地形地貌的控制，地下水局部的迳流方向各异，但总体则由北东向南西方向迳流，地下水多沿风化裂隙、构造裂隙、孔隙呈脉状流及分散流的形式短距离迳流，以下降泉及散流的方式排泄于地表，最终汇入拖长江。二、断层含水性矿井范围及周边发育 F24、F28 、F245 外，还有可能发育隐伏断层，断层、2隐伏断裂构造会上覆、下伏含水层的地下水，成为矿井直接充水水源，有对矿井造成涌水、透水、突水的可能。断裂构造可以沟通地表水，沿断层向矿井导水、涌水、突水。未来矿床开采中，人工采矿形成的导水裂隙大
4、水量出现，采动形成的导水裂隙改变了矿区及附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水可能沿采动裂隙及断裂带进入矿井。矿区内应发育有其它的次生隐伏断层，目前仅有较弱的含水、导水性能，对矿井充水影响小，但当巷穿越地下浅部发育的小断层，由于周围岩层的风化带理裂隙发育，有利于大气降水的渗入，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。三、老窑积水根据储量核实报告实测小煤矿资料，本煤矿内部分老窑有水流出硐口，但流量不大。说明老窑积水有一定的水量。四、水文地质类型煤矿内以顶、底板直接进水的裂隙充水矿床。矿区水文地质条件复杂程度为中等。矿区水文地质勘查类型属 II 类 2 型。 四、矿井充水因素分析1、地表水：主要为
5、地表河流、大气降水、地表溪沟水，其流量变化较大，受季节性控制明显，大多在雨季时增大，旱季时减小。可采煤层大多位于当地最低侵蚀基准面以下，地表水对煤层开采影响较大。2、老窑积水：在煤层露头线浅部，历史上民采造成的乱采烂挖留下的老窑均有不同程度的积水，巷道如果揭穿老硐，老硐中的积水可能对矿床开采产生影响。33、地下水：矿井为地下开采，龙潭组碎屑岩中的基岩裂隙水，是矿井的直接充水因素，一般以淋涌形式进入矿井。开采情况下，采动裂隙沟通上覆基岩裂隙含水层，基岩裂隙水涌入矿坑，成为矿床充水因素，开采时要予以重视和监测。4、断层裂隙水：矿井范围及周边发育的 F24、F28、F245 断层外，矿井内还可能发育
6、其它隐伏断层，另外，矿山在生产建设过程中， 揭 露 的 次生小断层也较多，导水性强，沿断层带有少量泉眼分布，断层可能沟通地表水、地下水之间的水力联系，造成地表水和地下水补给量较大，矿井开采后，由于原有的断层、裂隙以及采动裂隙的联合作用，使地下水水力联系增强、含水层的渗透系数加大、矿坑涌水量增加，是矿床充水增大的主要因素之一。开采时要予以重视和监测。综上所述，井田内地下水补给主要靠大气降水及地表水，采动条件下地下水具有较好的补给条件。矿井充水水源，主要为各含水层地下水、老窑积水和矿井疏排水降落漏斗影响范围内河溪地表水。5、矿井涌水量预测根据贵州省盘县柏果新田煤矿资源/储量核实报告采用采用产量富水
7、系数法对矿井涌水量进行预测，正常涌水量为 31.5m3/h，最大涌水量为 193m3/h。6、地质构造11182 回风顶抽巷地质情况：开口处巷道最上部为泥岩；中上部为 1m 厚粉砂岩：灰、浅灰色，具水平、波状层理，顶部有 0.1m 泥岩含根化石；下部为黑色泥岩：下部显微细水平层理，局部夹煤线。本掘进工作面前方地质构造从上区段采掘情况来看，暂无大的构造，掘进期间按照“有掘必探，先探后掘”原4则执行，采用物探后再施工钻探验证探明前方地质构造及存在水患情况。五、工作面概况1、巷道布置及开拓方式11182 回风顶抽巷在 1460 运输石门测点 18-0 位置开口，巷道以 341方位掘进 50 米后，以
8、 67方位，20坡度施工 16 米后，以 162方位，3坡度施工 34 米形成专用回风巷后，在 11182 回风顶抽巷迎头位置按 341方位，3坡度施工 145m 至切眼位置。2、支护设计11182 回风顶抽巷设计断面为为拱型断面，下宽 3m，中高 2.4m，巷道荒断面 6.23，净断面 6.23。在巷道右帮施工一断面为 300300 mm 的毛水沟。巷道采用锚杆+钢筋网+锚索混合支护。3、工作面水害分析自新田煤矿建矿以来井田范围内 11182 回风顶抽巷方向无开采历史，但是在掘进过程中预计水源主要为老窑水、煤层顶、底板水、裂隙导水和断层导水等。因此、在掘进过程中，应坚持“物探先行，预报预测，
9、有掘必探，先探后掘的原则，结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排的措施进行水患治理。第二章 探放水设计探放水基本工作流程：进行地质、水情水害及掘进作业预测预报进行物探探测探放水设计停掘通知单探放水通知单探放水原始记录探放水钻孔质量验收及安全确认移交单允许掘进通知单探放水记录台账。我公司已购置了地大高科资源探测仪器研究所的 TEMHZ75 矿用本质安全性瞬变电磁仪，根据有关文件精神要求和有关煤矿防治水规定的法律法规要求，煤矿防治水工作必须严格执行 “预测预报、有掘必探、有采必探、先探后掘、5先探后采”和“物探先行，钻探验证”的探放水原则。第三章 瞬变电磁法探测设计一、矿井瞬变电磁（TEM）的原
10、理及特点矿井瞬变电磁和地面瞬变电磁法的基本原理的一样的，理论上也完全可以使用地面电磁法的一切装置及采集参数，但受井下环境的影响，矿井瞬变电磁法与地面的 TEM 的数据采集与处理相比又有很大的区别。由于矿井轨道、高压环境及小规模线框装置的影响，在井下的探测深度很受限制，一般可以有效解释 100m 左右，预留 20m 超前距离。另外地面瞬变法为半空间瞬变响应，这种瞬变响应来自与地表以下半空间层，而矿井瞬变电磁法为全空间瞬变响应，这种响应来自回线平面上下（或两侧）地层，这对确定异常体的位置带来很大的困难。实际资料解释中，必须结合具体地质和水文地质情况综合分析。具体来说矿井瞬变电磁法具有以下特点：1受
11、矿井巷道的影响矿井瞬变电磁法只能采用边长 1.5m 的多匝回线装置，这与地面瞬变电磁法相比数据采集劳动强度小，测量设备轻便，工作效率高，成本低；2采用小规模回线装置系统，因此为了保证数据的质量、降低体积效应的影响、提高勘探分辨率，特别是横向分辨率；3井下测量装置距离异常体更近，大大的提高测量信号的信噪比，经验表明，井下测量的信号强度比地面同样装置及参数设置的信号强很多；4地面瞬变电磁法勘探一般只能将线框平置于地面测量，而井下瞬变电磁法可以将线圈放置于巷道底板测量，探测底板一定深度内含水性异常体垂向和6横向发育规律，也可以将线圈直立于巷道内，当线框面平行巷道掘进前方，可进行超前探测；当线圈平行于
12、巷道侧面煤层，可探测工作面内和顶底板一定范围内含水低阻异常体的发育规律；5矿井瞬变电磁法对高阻层的穿透能力强，对低阻层有较高的分辨能力。在高阻地区如果用直流电法勘探要达到较大的探测深度，须有较大的极距，故其体积效应就大，而在高阻地区用较小的回线可达到较大的探测深度，故在同样的条件下 TEM 较直流电法的体积效应小得多。二、矿井瞬变电磁法地球物理特征在探测富水区的位置及其分布范围等方面，瞬变电磁法是目前最有效的方法之一，其物理基础是富水区相对于周围地层有明显的电性差异。理论上讲，干燥岩石的电阻率值很大，但实际上地下岩石孔隙、裂隙总是含水的，并且随着岩石的湿度或者含水饱和度的增加，电阻率急剧下降，
13、即赋水性的不均匀程度在瞬变电磁参数图件上反映为电阻率的高低变化；当岩层完整时其电阻率较高，受构造运动或地下水作用的影响，部分地段岩层破碎或裂隙发育，破碎程度及其含水的饱和度越大（砂岩、灰岩富水性增强） ，岩石的导电性会显著增强，地层电阻率会明显降低，断面图上会有明显的低阻异常反映。正常情况下，各层位电性在横向上是相对均一的。当存在局部低阻异常体（裂隙带、富水区等）时，在断面上就会出现局部低电阻率异常区。当岩层富水时，其电阻率会降低，和围岩相比较形成低阻反映。为以导电性差异、电性感应差异作前提的瞬变电磁法探测技术的运用提供了良好的地球物理前提。本区含煤地层为二叠系、石炭系地层，煤层、围岩、富水区
14、与导水通道的电阻率差异明显，具有良好的瞬变电磁法勘探地质条件。7三、矿井瞬变电磁工作仪器现场仪器使用的为武汉地大华睿地学技术有限公司生产的 TEMHZ75 矿用瞬变电磁仪+TEMJF50 实现。这套矿用瞬变电磁仪对低阻充水破碎带反映特别灵敏、体积效应小、纵横向分辨率高，且施工快捷、效率高等优点，既可以用于煤矿掘进头前方，也可以用于巷道侧帮、煤层顶、底板等探测，为煤矿企业在生产过程中水患和导水构造的超前预测预报提供技术手段。通过多次脉冲激发场的重复测量叠加和空间域多次覆盖技术的应用提高信噪比，应用于煤矿井下水害超前预报使用，有效勘探深度能达到 100 米。四、采掘工作布置与技术措施评述掘进工作面
15、在工作面迎头布设 9-11 个测点，每个点离巷帮大约 2030cm，分别为平行左边巷帮位置、与左边巷帮成 60位置、与左边巷帮成 45位置、与左边巷帮成 30位置、平行工作面左边位置、工作面正中位置、平行工作面右边位置、与右边巷帮成 30位置、与右边巷帮成 45位置、与右边巷帮成60位置、平行右边巷帮位置，从而形成一个扇形超前探测区域，每个测点设计 3 个测线，3 个测线分别为斜向上 45、平行巷帮、斜向下 45（方向可根据实际情况适当改变，如下图所示） ，通过在掘进面迎头移动发射接收线圈，形成 1 条超前探测的实测剖面。45发 发发发发发 发发发发45发 发发发发测线示意图811098765
16、4321测点示意图施工技术措施，矿井瞬变电磁法勘探装置类型采用重叠回线组合装置，边长1.5m 的激发和接收正方形线圈，激发线圈匝数 4 匝，接收线圈匝数 40 匝。供电电流档为 50A，供电脉宽 10ms，采样率 16S。每个测点至少采用 30 次叠加方式提高信噪比，确保了原始数据的可靠性。第四章 探放水钻孔设计根据贵州省有关文件精神，采取“物探先行，钻探验证”的探放水措施，经物探确定巷道正前方、上方、左帮、右帮是否有低阻异常区，技术人员需根据物探成果图及探放水相关规定针对性进行探放水钻孔设计，保证巷道掘进施工无水患危险。1、探放水要求 1. 探水起点的确定：11182 回风顶抽巷因其边界准确，水压不超过 10kPa，所以，设计探水线至9积水区的最小距离：巷道设计探放水超前距不得小于 30 米；2. 警戒线的确定：沿探
