二采区水仓专项探放水设计

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1、山西长治联盛太义掌煤业有限公司二采区水仓探放水设计二一三年十二月签 字 栏序 号部门及职务负责人签字备 注1矿 长2生产矿长3安全矿长4总工程师5机电矿长6通风助理7安全指挥中心主任8探放水队队长9安通科10调度室11防治水科12技术科13准备队14探放水队15编制人会 审 纪 要会审时间地 点名 称二采区水仓探放水设计记 录施工队别探放水队队 长会审意见：参加会审人员：目 录第一章 探放水设计目的1第二章 探放水的依据1第三章 掘进工作面概况1第四章 掘进区域水文地质条件1第五章 钻孔设计3第六章 探水施工组织5第七章 探放水设备选择及操作要求5第一节 探水设备5第二节 探放水工操作规程6第

2、八章 排水设备及管路选择8第一节 矿井主排水系统8第二节 掘进面排水系统9第九章 安全技术措施9第十章 安全避灾路线10 第一章 探放水设计目的为保证二采区水仓掘进工作的安全，需超前查明掘进工作面前进方向一定区域内的含水层、地质构造、采空区、积水区、富水区等水文地质情况，特编制本探放水设计。第二章 探放水的依据防治水规定、地质报告、水文地质补充勘探报告、水文地质类型划分报告、地质说明书、物探报告第三章 掘进工作面概况一、概况1.本次巷道掘进名称为二采区水仓，位于井下二采区中部，起始位置位于二采区运输下山153m处，西为未开采区域，东部为开拓巷道，南部为二采区运输下山，北部为未开采区域。2.该掘

3、进巷道接原运输下山沿方位角30东北方向掘进，主要担负二采区的排水作用。3.巷道断面：为半圆拱断面，净宽4.5m，净高3.75m，净断面14.7，采用U钢支护；沿巷道底板综掘方式掘进。附图1：巷道布置图第四章 掘进区域水文地质条件一、地质构造二采区运输下山掘进揭露的15#煤层，走向北偏东36，煤层倾角30。二采区运输下山掘进过程中揭露F1断层，为正断层，走向NE，倾向NW，倾角80，落差100m。二、煤层2.煤层描述：15#煤层位于太原组一段上部，15号煤层厚度2.33-5.34m，平均厚度4.60m。煤层结构较简单，一般含1-2层夹矸，夹矸厚0.2-0.3m，局部厚度达0.5-0.6m，夹矸岩

4、性为泥岩。顶板：直接顶为灰岩，厚度5.72-8.85m，平均7.24m，属级顶板，单向抗压强度为82.85Mpa，抗拉强度3.95Mpa，抗剪强度14.74Mpa。底板：底板为泥岩，砂质泥岩，平均6.76m，局部发育有0.95m伪底炭质泥岩。底板砂质泥岩的单向抗压强度为41.60Mpa，抗拉强度0.73MPa，抗剪强度6.14MPa，属中硬底板。附图2：煤层柱状图三、水文地质条件一、主要含水层、隔水层1.含水层(1)石炭系上统太原组层间石灰岩岩溶裂隙含水层该含水层主要由 K2灰岩组成，K2灰岩是15#煤层的直接充水含水层，K2灰岩约厚7.96m，据地质报告详细资料，钻孔单位涌水量为0.0212

5、-0.027L/sm，渗透系数为0.049-0.072m/d，矿化度 280-320mg/1，水质类型为HCO3NaCa 型及HCO3NaCaMg 型。 含水层富水性弱。2.隔水层(1)本溪组及太原组底部泥岩类隔水层该隔水层位于15#煤层之下，岩性为泥岩、铝土质泥岩等。岩石裂隙不发育，平均厚度约6.72m，正常情况下在15#煤与奥陶系之间可起到良好的隔水作用。二、掘进区域地表为山地和部分耕地，无建筑物，沟谷发育,无常年性流水，季洪水排泄迅速，不利于地下水补给。地表水流对矿井开采影响不大，但因煤层埋藏较浅，注意做好矿井涌水量的观测、排水准备工作。要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的

6、防治水原则。三、根据中国煤炭地质总局华盛水文地质勘察工程公司第五公司编制的矿井水文地质补充勘探报告和矿井水文地质类型划分报告该巷道正西方向100m有一处15#煤层采空积水，积水面积为18659m2，积水体积21576m3，正北方向225m有一处采空区积水，积水面积为10609，积水体积12267m3。对掘进工作带来一定影响，掘进前必须采用探放水方法，超前探明掘进工作面周围区域的水清，并有控制的将水放出，而后进行掘进作业。四、预计二采区水仓掘进期间8m3/h，探到积水区放水时预计涌水量26m3/h。附图3：局部充水性图第五章 钻孔设计根据井巷掘进前必须先进行打钻探水，确认无水患后再往前掘进并留一

7、定的超前距，掘进到预留超前距位置后停下，再进行探水，依此类推直至巷道掘到位。1.超前距离、帮距的确定超前距离：探水时从探水线开始向前方打钻孔，终孔位置应始终超前掘进工作面一段距离，该段距离称超前距。帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离称为帮距，帮距为20m。2.允许掘进距离每次探放水钻孔完毕后，以最短的钻孔有效控制距离减去超前保护距离之后剩余的距离，为允许掘进距离。一、钻孔布置本次探水共布置4个钻孔， 1号中心孔，2个帮孔，钻孔水平夹角为18，1个上仰角3。附表1：探水钻孔技术特征一览表探水巷道孔号方位角仰角（俯角）孔深（

8、m）二采区运输下山1300602481560312-1560430360附图4：探放水钻孔三视图二、探水施工前准备工作1.钻机在装卸、运输过程中必须由探水队成员负责，准备队配合，做到保证人员和保护好钻机不受损坏。钻机安装时底部用道木垫实，再将钻机支撑架站稳站牢，保证钻机架牢固可靠，固定好钻机后，仔细检查钻机各部件安装是否正确，并用手转动其各有关部件是否灵活，如有问题应及时解决。2.通风科负责铺设风筒至迎头5m处，探放水期间保持正常通风排水，并悬挂瓦斯传感器至正确位置。3.由准备队负责在打钻地点10m范围内安装一部通讯电话，随时保持井上下联系。4.准备队负责指定专人检查排水设备，临时水仓储水量，

9、确保系统运行可靠。5.二采区运输下山巷道内无杂物，确保退路畅通。第六章 探水施工组织见煤点探放水工作由探放水队施工。打钻时，由一名防治水科技术员跟班，严格按设计中钻孔深度、角度及数量施工，对作业中不符合要求的钻孔要立即调整或重新补钻。钻孔作业完成后，防治水科负责进行验收，确认满足要求后，填写探水钻孔记录台账，报矿安全指挥中心及总工程师批阅。掘进面正常探水作业需配专业探水工3名，班组长1名，技术员1名，具体施工组织如表所示。附表2：探水人员施工组织工种探水工班组长技术员合计人数3人1人1人5人第七章 探放水设备选择及操作要求第一节 探水设备一、探放水钻机根据煤矿防治水规定第九十五条的规定，井下探

10、放水必须使用专用的探放水钻机。选用的探放水钻机型号为ZYJ-380/210液压架柱式回转钻机，附表3：钻机性能参数项目单位参数值主机额定压力MPa12.5/8额定转矩Nm380额定转速r/min210额定流量L/min66/13空载推进速度mm/min2500返回速度mm/min8000推进力kN10推进行程mm13001800噪声声工率及dB（A）108声压级92钻孔直径mm65冲洗水压力MPa1.0.钻机最大高度mm2400钻机最小高度mm180029003400机重kg21823002800额定压力MPa15/10296358泵站额定流量L/min73/18额定功率kW15额定电压V38

11、0/660额定电流A31.1/17.4额定转速r/min1460有效容积L200泵站尺寸mm1344630985泵站重量kg330二、探水钻头钻头直径：60mm。三、探水钻杆直径42mm，长度1600mm，数量50根。四、探水测量杆 一套。第二节 探放水工操作规程 一、上岗条件1.必须熟悉煤矿安全规程和井下工作的一般安全知识，探放水人员必须经过培训考试合格后，持证上岗；2.熟习钻机的工作原理，掌握钻机的操作要领，维护保养及排除故障的技术知识。3.了解有关煤矿瓦斯、煤尘爆炸的知识。4.熟悉预防灾害的措施和矿井避灾路线。5.熟练掌握井下打钻的施工方法。二、注意事项1.井下钻探施工前，必须了解工程的

12、设计目的、任务，严格按照本设计施工。2.打钻时，必须加强原有的支护。3.钻进要严格按照技术员标定的孔位及探放水设计中规定的方位、角度、孔深等进行施工，不经技术人员同意不得擅自改动。4.打钻时要做到：(1)按地质技术人员所标定的孔位及探放水设计中规定的方位、角度和钻孔深度进行施工，不经地质技术人员同意，不得擅自改动。(2)钻探工人穿戴要整齐、利落，衣襟、袖口、裤脚必须束紧。(3)启闭开关时，注意力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时观察和听从钻探工命令，准确、及时、迅速地启动和关闭开关。(4)禁止用手、脚直接制动机械运转部分；禁止将工具和其他物品放在钻机、水泵、电机保护罩上。(5)钻进时，要

13、保证有足够的水量，不准打干钻；为防止埋钻，钻具下至孔底12cm时，立即开泵送水，见返水后，才能钻进。(6)钻进过程中，一旦发现“见软”、“见空”、“钻孔见回水量突然增大”和变层，要立即停钻，丈量残尺并记录其深度。(7)若发现孔内涌水时，应测定水压、水量。(8)若发现煤岩松动、片帮、来压或孔内水量、水压突然加大或顶钻进，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，迅速向矿调度室汇报，并派专人监视水情。三、作业流程及标准探水前准备工作（运输钻机、钻杆、排水设备、挖水沟）检查工作面支护质量安设专用电话支设钻机接通电源调试钻机钻进探水钻孔验收撤除钻机。 (一)作业准备 1.按工作安排提前维修，检查探放水的设备和工具。2.认真学习领会探放水安全技术措施，了解施工地点的地质、水文和采掘、机、运、通情况，熟悉探放水孔的施工技术要求包括：立位、倾角、孔径、深度、数量等。3.将所有设备、器材安全运到现场。(二)设备安装1.设备安装应遵守以下程序和要求钻机安装前要清除浮煤、矸石，整平底板，选择适当位置安放钻机。钻机主轴中心线对准钻孔位置，摆正钻机架，打上立柱。2.探水地区应保持整洁，钻杆排放整齐。3. 探水地区必须具备的安全措施条件如下：在上山工作面或独立巷道探水时，应有安全躲避硐室及安全撤离措施。探水