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1、二采区西翼轨道大巷探水设计山西忻州神达晋保煤业有限公司 2013年7月25职务签字日期矿 长总 工安全副矿长生产副矿长机电副矿长通风区长兼矿长助理调度室主任安全科科长技术科科长通风科科长机电科科长地测科科长矿建队队长会 审 表会审意见：目 录第一章 设计基础资料1第一节 矿井水文地质条件1第二节 二采区西翼轨道大巷简介4第三节 防排水设施5第四节 巷道掘进水患分析5第二章 探水工程设计 7第一节 本矿水文地质概况7第二节 全方位探测仪超前探测8第三节 探水钻孔的布置9第三章 探水有关制度和安全技术要求 12 第一节 探水施工与掘进工作面的安全规定12第二节 通风措施及瓦斯检查制度 13第三节
2、水情避灾联系汇报制度和灾害处理措施 13第四节 安钻探水前的技术要求 14第五节 探放水施工中的技术要求 15第六节 探放水安全措施 18 第一章 设计基础资料第一节 矿井水文地质条件一、矿井地质条件山西忻州神达晋保煤业有限公司位于南沟乡扒楼沟村，距保德县城50km，桥西公路紧靠我公司工业广场北部通过。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发200926号文关于忻州市保德县煤矿企业兼并重组整合方案的批复，山西忻州神达晋保煤业有限公司为由原山西晋保煤业有限公司及新增区兼并重组而成。整个井田呈一简单的单斜构造，倾向以东西为主，部分为南偏东，井田内未发现断层和陷落柱等。煤层走向
3、178倾向88，倾角611。伪顶为泥页岩，其厚度约0.5m；直接顶为层状的砂质泥岩，其厚度约15米，直接顶上部有一层1.5米厚的煤层；老顶为中细砂岩，坚硬，其厚度为6070米。底板为砂质泥岩，含水，工作面水文地质条件简单，矿井水文地质条件为中等。本矿经历年瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。二、矿井水文条件1、地表水流井田内无地表水体及常年性河流，在井田西部13km处有黄河流过，其支流南河沟河在井田北部由东向西流过并汇入黄河。2、主要含水层（1）、奥陶系碳酸盐岩岩溶水含水层该含水层含水丰富，据 2009年6月由保德县钻井勘探股份公司在副井工业广场内施工一深水井（X：4291429 ，Y：19510569
4、，H：1006），井深442.40m，出水量为32m3/h，降深17.5m，揭露奥灰247.40m，水位标高838.70m，埋深167.30m，水样化验结果PH值7.8，总硬度40，单位涌水量3.704L/s m，水质类型为HCO3-CaMg型，富水性强。由此推测本井田内奥灰水位标高为837840m。（2）、石炭系太原组裂隙水含水层：据邻近桥头煤矿详查勘探时进行的混合抽水试验，单位涌水量为0.009L/s.m，渗透系数为0.0264m/d，水质类型为重碳酸钙钠型水，碱度为7.3509mg/l，硬度为22.6849德国度，PH值为7.31，该组为弱富水性含水层。（3）、二叠系山西组砂岩裂隙水含水
5、层：据邻近桥头煤矿详查勘探时进行的混合抽水试验，单位涌水量为0.552l/s.m，泉水水质较好，矿化度0.228g/l，该组为中等富水性含水层。（4）、二叠系下石盒子组砂岩裂隙水含水层组该含水层富水性弱，泉水流量0.011L/s，水化学类型为HCO3-Ca.Mg型，矿化度0.230.48g/L，PH值7.38，总硬度617.8德国度。（5）、新生界松散岩类孔隙水含水层：第四系黄土广泛分布于本区，在与基岩接触处有泉水出露，流量不大，河流相堆积物零星分布于沟谷中，透水性强；该含水层富水性受大气降水影响，局部富水性好，泉水流量可达1L/s，矿化度0.268g/L。3、井田内主要隔水层（1）石炭系上统
6、太原组底部及石炭系中统本溪组隔水层主要由塑性的泥岩、铝质泥岩或粉砂质泥岩组成，一般厚度变化较大。区域范围内阻隔其下伏含水层对上覆煤层开采的影响。（2）二叠系砂岩含水层层间隔水层主要由具塑性的泥岩、铝质泥岩组成，单层厚度一般大于2m，呈层状分布于各含水层之间，阻隔其上、下含水层之间的水力联系。4、主要含水层的补、径、排条件地下水的补给主要靠大气降水的补给，其次为地表水。第四系黄土和上第三系卵砾石孔隙水靠当地降水渗透补给，并就地排泄于河道与沟谷。石炭二叠系地层出露在井田东部河谷中，砂岩层间裂隙水除在其裸露区接受大气降雨补给外，还接受地下水补给，其排泄以泉和人工开采排泄外，同时由东向西运移，经本区排
7、向下游。寒武奥陶系灰岩岩溶水在其裸露区接受大气降雨和地表水的渗透补给，本区位于天桥泉域的东南径流区，由东南经本区向西北方向运移，排向黄河。5、周边矿井及小窑采空区积水对煤层开采的影响根据山西忻州神达晋保煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告，本井田北邻金山煤业有限公司，其采空区位于井田北部，距离本井田约800m左右，与本井田无越界开采现象；由于历史原因，原山西晋保煤业有限公司井田内曾有保德县扒楼沟村办矿及保德县桑塔则乡办矿开采过，但其位置距本掘进工作面约2000m，且有已掘巷道与之相隔。采空区积水对本工作面掘进无影响。三、水文地质类型根据山西忻州神达晋保煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告，本井
8、田8、12、13号煤层水文地质条件为中等。第二节 二采区西翼轨道大巷简介设计二采区西翼轨道大巷位于井田中部，开口底板标高883.27m，由南向北沿煤层走向掘进，全长2048m。工作面东为08201运输顺槽，西侧为二采区西翼胶带大巷，南为回风下山、运输下山，北邻金山煤业井田（见二采区西翼轨道大巷四邻关系示意图）。第三节 防排水设施二采区西翼轨道大巷工作面在掘进过程中同时施工水沟，水沟断面为宽300mm深200mm。并在巷道低洼处掘进小水窝，安装型号为D25305，额定流量为25m3h的水泵和配套水管，随时准备排水。排水路线：工作面小水窝采区水仓中央水仓地面。第四节 巷道掘进水患分析分析矿井突水水
9、源的方法有多种，下面用水文地质条件分析法来分析本工作面掘进中水患的可能性。1、煤层底板接近强含水层，致使水突破含水层。本掘进工作面底板距含水丰富的奥陶系碳酸盐岩岩溶水约200m，并有石炭系上统太原组底部及石炭系中统本溪组隔水层相隔（见本章第一节的矿井水文条件），故本工作面掘进中不可能出现本条所述的突水情况。2、底板有断层、裂隙、隐伏的陷落柱，发生地下水垂向补给。本矿井的地质调查中，从来没有大的断层和隐伏的陷落柱的记载，在本矿历年的开采中也没有发现，只可能有少量的裂隙水。所以在本工作面的掘进中不可能出现本条所述的突水情况。3、采掘工作面接近或揭露含水陷落柱。（同第二条）4、断层使强含水层与煤层中
10、的薄煤层灰岩含水层接触，地下水发生侧向补给。无断层不涉及（见第二条）。5、工作面接近或揭露与强含水层串通的钻孔。本工作面设计位置上没有任何钻孔，本条的突水也不会出现。6、浅部露头补给。根据地质资料，浅部露头不在低洼处，且本地区十年久旱，所以浅部露头补给不会造成突水。7、地表水和冲击层水补给。由于本地区十年九旱，地面不平坦，且为黄土覆盖，故由此条原因不会引起突水。8、断层带含水，并与地表水或强含水层沟通。由第二条和第七条可知，本条的情况在我矿也不涉及。9、采掘工作面揭露含水层或含水溶洞。由本章的矿井水文条件可知在本工作面的掘进中也不涉及此条所述情况。10、上下采空区被导水裂隙带连通。本井田8#煤
11、层有两处采空区，一是井田南部采空区，二是井田东部的原桑塔则煤矿采空区（已于2010年7月24日至2010年8月17日将桑塔则煤矿采空区积水排完），两处采空区与本掘进工作面间均有已掘巷道相隔；本巷道上下没有采空区。所以本工作面掘进时不会出现本条所述原因的透水现象。综上所述，本工作面掘进中不会有突水的危险。但为了做到安全的万无一失和坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，必须在掘进中做好探水工作，防止发生透水事故。第二章 探水工程设计第一节 本矿水文地质概况根据我矿水文地质相关资料可知，我矿属于低水害矿井，井田水文地质结构稳定，无重大水害事故威胁，但是为了确保万无一失，并响应上级“有
12、掘必探，先探后掘”的号召，特做出此探放水设计，先进行全方位探测仪超前探测，而后钻孔探水以作验证，确保万无一失。本矿二采区西翼轨道大巷掘进工作面探放水超前距为30m，帮距为20m，终孔距为20m，探水线确定：本巷道开始掘进前就在开口处进行探水，以后均按超前距30m确定探水线。第二节 全方位探测仪超前探测采用矿井全方位探测仪探查二采区西翼轨道大巷含水异常地质体。一、物理探测设备及地点：设备型号：YTD400(A)全方位探测仪探测地点：二采区西翼轨道大巷二、探测方案、步骤： 设计步长为4m，探测深度为104m。第一步：以皮卷尺为测量工具，在巷道迎头14m处为起始点按4m为间距，依次标点为1、2、3、
13、26.第二步：在1、2和3号布置供电电极A1、A2和A3。第三步：在4号点以后均布设为记录点。 第四步：测量时将供电电极A和B（无穷远）固定，当A1供电时，测量电极M和N在4和5号点处，记录采集数值；然后M电极从4号点移到6号点，A1再次供电记录数据；依次这样交替移动M和N电极，由A1供电分别记录个点数据，知道26号点结束。第五步：当五步结束后，再以A2和A3分别为供电电极重复第五步操作，直到跑极结束，达到设计探测目的。三、采集数据计算结果，可知本次探测地段有无异常水体水害威胁。第三节 探水钻孔的布置为了保证工作面在掘进方向上无水害威胁，必须在巷道正前方布置水平扇型钻孔进行探水。1、探水巷道说
14、明巷道名称：二采区西翼轨道大巷 标 高：根据钻孔资料预计，标高在+880+900 m范围内。层 位：全部为8#煤层。2、探放水工程的设计内容探水设备的选择及主要性能参数规格型号：ZLJ350钻探深度：200m钻水孔直径：开孔直径50mm，终孔直径不得大于58mm。 钻杆、钻头准备：205m钻杆、25个钻头探水起点的确定根据上级主管部门 “有掘必探、先探后掘”的原则，在二采区西翼轨道大巷掘进开口时即按此设计进行探水。探水钻孔的布置（见表1、图2、图3）、布置原则探水的目的是揭露、导出煤层内未探明的构造水，钻孔布置原则是在确保掘进安全的前提下使探水工程量最小。、钻探站布置在巷道开口处布置第一个钻探站进行探水，当探水完毕并确认安全后开始掘进；巷道掘进一定距离（根据上一组钻孔的实探距
