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1、煤矿探放水方案煤矿探放水方案（设计）编制日期：2017年1月19日 煤矿探放水方案（设计） 一、设计背景鉴于二采区采掘工程布置于原3号煤层和7号煤层之间，有一定的水患，前期探放水工程放出了部分采空区积水，但采空区积水仍然存在，为了杜绝巷道掘进过程中水害事故的发生，确保我矿掘进施工安全，按照“预测预报、有掘必探、物探先行、钻探验证”的原则，结合二采区实际水文地质情况及前期探放水资料，制定本设计方案。二、采区地质及水文地质情况1、巷道相应的地面位置、标高，区域内的水体和建、构筑物对工程的影响：巷道相应的地面标高在+1524m至+1600m之间，地表区域内没有河流、湖泊、水库等，水系不发育，季节性小
2、沟发育，属季节性溪沟，流量受大气控制明显。由于山高坡陡，雨水季节雨水难免会沿裂隙渗入井下，造成井下涌水增加。地面无建、构筑物，原瓦斯泵房及其他构筑物对工程无影响。2、巷道与相邻煤（岩）层、邻近巷道的层间关系，附近已有的采掘情况对工程的影响：所布置的三条下山处于7号3号煤层之间，该工程附近无其他采掘活动，但下山上部距原老系统老巷、采空区具有一定的积水，积水情况如下：3号层北部已采到+1382.089m标高（含3号层井底水仓），南部已采到+1410m标高；7号层已采到+1405.287m 标高；由于该标高以上已开采，开采后采空区内有大量积水；根据原老空区回采的测量数据及地质资料，原老系统下山方向无
3、断层、陷落柱等大的地质构造，产状稳定。 经计算，3号层积水5.06万立方米，回风上山第六循环探放水时开孔口标高为（+1457m），孔底标高为（+1467m）放出1.2万立方米积水，现还有3.8万立方米积水，在+1418m标高放水量约为2.5万立方米，水压达到0.55 MPa，放水时间预计30天放到预定标高。剩余的采空区积水待巷道掘至标高+1382m时再进行探放水；7号层积水9.09万立方米，通过皮带上山每个循环探放水时都会将积水放出，现还有1.8万立方米积水，正在7号层采空区最低标高也是开孔口和孔底标高（+1402.664m）进行放水，积水压力0.2 MPa。掘进过程中必须加强钻探。 3、煤（
4、岩）层产状、厚度、结构、坚固性系数（f），预计巷道揭露的各煤层间距，顶、底板岩性及特性分析：煤层产状为：走向334度、倾向244度、倾角24度。7号煤层平均总厚度6.39米，结构复杂一般分为三个自然层，夹矸有变厚及变薄的交错现象；煤层坚固性系数（f）0.28；7号煤层顶板距3号煤层法线距离59米，3号层煤厚1.05米；本工程处于3号煤层和7号煤层之间，围岩岩性以粉砂岩为主，局部为砂岩及石灰岩，坚固性系数（f）5-8。4、断层情况:工程南部距轨道上山30米有一条F20号断层，20号断层为斜交正断层，北东起于小坝地，南西在落水洞交于21号断层上，据槽探及24号孔资料，垂直断距115m，水平位移17
5、3m；根据原老系统采掘工程分析，该工程在积水范围内没有大的断层，但在F20号断层附近没有工程控制，受断层影响，0.52.0小断层可能发 育，掘进时必须加强断层带的瓦斯管理。区内无火成岩侵入的岩墙、岩床，陷落柱等； 三、巷道布置及施工情况：二采区施工情况，目前副平硐、回风斜井及上部车场及回风系统已形成，二采区回风上山、轨道上山、运输上山正在施工。轨道上山、皮带上山、回风上山相距30米，目前回风上山已施工到变坡点（+1503）以下278米处（标高+1401.407米），皮带上山已施工到变坡点（+1503）以下263米处（标高+1396.726米），轨道上山已施工到变坡点（+1503）以下289米处
6、（标高+1384.724米）。三条下山的层位关系：皮带上山、轨道上山距7号煤层顶板（采空区）13米，距3号煤层底板（采空区）43米；回风上山距7号煤层顶板（采空区）25米，距3号煤层底板（采空区）31米；详见巷道布置平、剖面图。四、探放水设计（一）探水设计1、设计依据：根据煤矿防治水规定的要求，严格遵守“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。2、探水线的确定：按照规定，巷道掘进时我矿从开始掘进，按照30米的探水线进行控制，即掘进前施工9个探水孔，控制巷道前方、上方、下方各30米，确保巷道轮郭线内30米没有积水。3、由于皮带上山、轨道上山距7号煤层顶板（采空区）13 米，距3号煤层底板
7、（采空区）43米；回风上山距7号煤层顶板（采空区）25米，距3号煤层底板（采空区）31米；在探水过程中，皮带上山由于超前于其它两个巷道，且距7号层积水区最近，因此采取从皮带上山集中放水方式排7号层积水，目前已将7号煤层的积水放出。而距3号煤层最近的回风上山安全距离符合规定，施钻时只有少量的积水通过裂隙从钻孔内放出，需要单独打放水孔采取阶段性放水的方法排放采空区积水。（探水设计详见设计图） （二）放水设计:1、由于7号层积水在皮带上山探水时已经自上而下逐渐放出，无需专门进行放水；2、考虑到与3号层最近的回风上山距离有30米，在煤矿探放水规定所规定的岩柱安全范围内；结合施工实际，采用阶段性集中放水
8、方式进行放采空区积水。3、放水钻孔参数（详见设计图）：4、探水设备：（1）钻具：采用ZDY750型钻机；钻杆每节钻杆长度为0.76米；钻孔直径为套管段90，其它段75毫米；携带钻杆数量70节 90节； （2）水泵及排水管路：采用潜水泵二级排水，工作水泵及备用水泵型号为：IBQS50-65-18.5;功率为18.5千瓦，扬程65米、排水量50m3/小时，采用直径为100mm的无缝钢管和80mm的输水带进行排水，即工作面放水点放出的老空水流入水仓后，用水泵抽到中间水仓，中间水仓内的水泵通过排水管路抽到回风上山上车场水沟内排出地面。5、放水的工序：（1）每次探水循环掘进结束后，在回风下山齐头退回往2
9、米处掘进躲避硐（兼做临时水仓），躲避硐规格为：宽3m高2.5m长5m；再在躲避硐里段进行卧底施工临时水仓，（水仓规格宽3m长3m深2m见后图所示）安装水泵及备用水泵，接好管路进行抽水。在水仓口上部根据钻孔参数施钻10米后拆除钻杆，安装套管，套管采用80mm无缝钢管加法兰盘，以便安设闸门。套管长度不得小于10米,采用内丝扣连接，用马丽散在孔口1.5m处堵孔并预埋注浆胶管后用水泥浆堵孔。如条件限制不能封孔10米时，在套管端头所焊接的固定钩上设置连环，将封孔管路固定在锚杆上，并上好螺丝，确保封孔管路牢固可靠。 （3）完成套管安装后继续安装钻杆施工放水孔，直至施工到采空区后停止钻进，进行放水。 （4）
10、躲过最高水头后拆除最后钻杆一根钻杆或将钻杆全部推入套管内，再在套管上安装闸门控制水量有序进行放水，并在闸门外安装管路将水引入水仓内通过水泵进行抽水。（5）水放完后施工检验孔进行放水检验，确认水是否彻底放空。3、本次探放水将整个二采区3号层（1418m）标高以上积水放出。五、安全要求及措施（一）组织保障1、成立探放水领导小组组长：xxx副组长：xxxxx成员：xxxxxxxxx。领导小组下设办公室，办公室设在地测科，主任由惺惺惜惺惺兼任，全面具体落实探放水方案。领导小组职责：组织制定并实施二采区探放水设计及专项安全技术措施，确保探放水装备、物资投入，统筹调度探放水工作，做到早安排、早布置，确保矿
11、井安全完成探放水工作；集中精力抓好矿井探放水工作，提高我矿防治抗灾能力，采取有效措施遏制事故的发生。2、部门职责:地测科：探放水工作实施部门，根据副组长安排制定探放水措 施，掌握开拓进度，及时填写图纸，为探放水提供准确的技术资料，正确指导施工。 安环科：按照探放水技术方案，进行现场监督、监视工作实施情况。机电科：负责机电设备的配置与检修及排水管路、水泵安装，保证探放水设备正常运转与电力供给。通风科：负责探水工作面的通风管理，并随时监视各种有害气体的变化情况；并及时处理。调度室：负责调度通知、各种信息上传下达。信息科：负责保证矿井通讯及视频系统的通畅。防突队：负责井下探放水工作实施落实情况。(二
12、)安全技术措施A、探放水施工要求：1、探放水前的准备工作：（1）放水地点必须具备以下条件：保证该掘进工作面全部上网支护完好，保证后退路畅通，并保证放水及现场人员熟悉避灾路线。（2）排水系统：放水前必须接通排水管路；根据实际情况，排水泵选用排污能力强，排水量每小时达50m3以上及安装方便的污水泵两台排水泵，一台主排水用，一台备用，两台水泵主要参数均为：配套安装两趟无缝钢管排水管道。水泵开关安设地点必须高于放水眼6米位置，并对排水系统进行测试成功。 （3）排水路线：将排水管路接通到上部车场水沟口，积水通过管道排到水沟里再顺水沟流出井口到地面。 （4）、工作面放水时必须停止该区域内其它任何工作，撤出
13、除放水人员以外的其他人员，设警戒线。（5）、放水人员：本次负责放水的人员是矿防突队人员进行，放水前首先由地测科给出探眼的开口位置、方向，探放水时当班瓦斯员、安全员在现场监督。（6）、将本措施落实、贯彻队组里，施工人员和监管人员培训后方可执行。2、技术要求:（1）安装封口管，封口管安装角度与探水钻角度一致，选用的钢管，跟据实际情况来选用钢管，封口管长度按实际情况进行封管，用水泥注浆把封口管固定到岩帮中在用铁线锁到边邦上山进行加固，角度与探水钻眼角度一致，并在封口管流水口处安设阀门。（2）探水钻在施钻孔时必须有防突队干、瓦斯员在现场协助工作，瓦斯员检查瓦斯、二氧化碳情况，如瓦斯或二氧化炭超过0.5
14、%时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员并报矿调度室。（3）确定主要放水孔位置时，由测量人员进行标定，负责放水工作人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。 （4）加强钻孔附近10米的巷道支护。放水眼周围10米的巷道支护固定，加强锚网加固。 （5）钻进时操作人员不准离开钻机，并做到“三看”、“二听”、“一及时”；即看给进压力和进尺速度，看泵压表及回水情况，看钻进距离；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常情况应先停止钻进并立即汇报调度室。（三）探放水安全注意事项：（1）施工前，必须对排水系统的设备进行检查、维护，保证设备运行正常，排水量满足排水需要要求。打钻前，迎头要铺设好临时排
15、水管路和水泵，以免造成迎头积水不能进行钻探作业。（2）施工前，必须对施工作业地点进行安全检查，加强巷道支护强度，排查、处理不安全隐患，确认安全后才能施钻。打钻人员进入作业现场，必须先敲帮问顶，仔细检查作业范围内的帮顶安全状况，发现不安全因素，必须先进行处理。固定钻机时，必须将钻机固定在安全可靠的地方，同时将钻机固定牢固平稳，确保打钻安全及参数的准确性。（3）必须备足防水、防瓦斯突出等应急材料，遇到特殊情况能够及时处理。（4）开机前，必须先送水，无水或水压、水量不够，不准开机。 （5）探水施工作业，必须有专人使用专项记录簿记录钻孔实际方位、每班钻进距离、深度、钻杆数量、水量、顶卡钻情况及操作人员名单等，并填写钻孔施工、验收小票，并及时报调度、地测备案。 （6）每班必须向矿调度室汇报探放水施工进展情况。（7）作业点必须安设瓦斯传感器和瓦斯电闭锁，实现钻机远程断电，要经常检查作业现场瓦斯等有害气体，瓦斯浓度超过0.8时，停止作业，并采取措施，降低瓦斯浓度，
