煤矿探放水设计范本

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1、煤矿探放水设计范本*煤业有限责任公司 *煤矿7413工作面探放水施工设计 编制日期：2019年10月17日 目录第一章工作面基本概况 (2)一、工作面概况 (3)二、煤岩层特征 (3)三、地质构造特征 (3)四、水文地质条件 (4)五、瓦斯情况 (5) 第二章探放水设计 (5)一、工程目的及编制依据 (5)二、探放水前的准备工作 (6)三、钻孔设计 (7)四、探放水设备选择 (8)五、安钻探水前的技术要求 (9)六、探水施工中的技术要求 (10)七、放水的技术要求 (11) 第三章探放水的安全措施 (11)一、探放水安全措施 (11)二、发生水灾时的避灾路线及避灾措施 (14) 第一章工作面基

2、本概况一、工作面概况一、工作面概况 地面相对位置：该工作面位于半坡及白岩附近。 井下相对位置：东为一采区边界，北为7411采空区，西为人行斜 井，南为7415掘进工作面。该工作面倾向长度89.6m，工作面走向长度为565m，斜面积为54322 rrf，煤层倾角为1113,煤层厚度0.971.4m,平均厚为1.19m,工作面煤层赋存较平稳，节理发育。二、煤岩层特征7413 工作面属 B4 煤层:俗称“上连炭”,为本区稳定可采煤层。 位于宣威组二加三段顶部,呈层状、似层状产出,现矿区内可采煤层 分布于 +826+700m 标高之间,上距第四段底界（ K7 标志层） 2.73m，下距B3煤层平均间距

3、2.73m，煤层厚0.97m1.40m，平均 1.19m。一般含12层夹矸，夹矸一般位于煤层中部或下部，夹矸厚 0.010.14m，岩性为炭质泥岩或高岭石粘土岩，其中一层为褐灰色 高岭石化晶屑凝灰岩,具砂状结构,易于识别,厚度属较稳定煤层。 煤层顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩、泥岩或砂质泥岩,含动物化石碎 屑或个体,含黄铁矿较多；底板多为深灰色粘土岩或砂质泥岩,含灰 色肾状菱铁矿结核。三、地质构造特征根据勘探及四邻已揭露的资料,东有西南倾斜的一单斜构造f， 煤岩层产状：倾向221144，平均182.5，落差2.5m，倾角 9。12。平均11。四、水文地质条件 据新塘矿段勘探报告,矿段内直接充水的含

4、水层有二叠系上统宣威组第四段至三叠系下统飞仙关组第13 段裂隙、溶隙含水层和下二 叠统栖霞、茅口组石灰岩岩溶含水层。前者构成B4煤层的直接顶板， 总厚316m，为不纯的碳酸盐岩（占8.6% ）与碎屑岩间互的单斜承压 多层溶隙、裂隙含水层。据大量钻孔简易水文地质观测,钻孔单位降 深涌水量 0.00890.174L/S.m，渗透系数为 0.026880.7481m/d , 为弱至中等富水,钻孔揭露的地下水位标高为 +970.63+1254.61m, 煤层大部分在该水位以下；后者构成硫铁矿层的直接底板,岩性为中 厚层状石灰岩、生物碎屑灰岩,夹硅质灰岩、白云质灰岩及燧石结核, 总厚443m，岩溶发育，

5、岩溶洼地、落水洞、溶蚀谷、漏斗、溶洞等 星罗棋布,为地下水的补给创造了良好条件,岩溶水丰富而不均一, 以暗河管道水为地下水存在的主要形式。 龙塘暗河出口处流量 0.48m3/s61.825m3/s，变化系数129，其动态为典型的气象型。 岩溶水在近暗河地带极为丰富，偏离暗河管道地区则含水微弱，甚至 相对隔水。暗河水位标高+650+746.16m，大部分硫铁矿体及煤层 位于暗河水位以上。属水文地质条件简单的裂隙、溶隙及岩溶充水矿 床。本矿区内地貌呈逆向斜坡陡坡或顺向缓坡及陡坡地形，接受大气 降雨的渗入补给，在地形适宜处以泉井形式排泄。但据本次调查，由 于矿区内及周边地区多年采煤的影响，矿区内浅部

6、地下水已基本被疏 干或漏失。上履岩层无强含水层，区域内无采空区和老窑积水，无不良地质 钻孔，但工作面回采至 340m 时以东有西南倾斜的一单斜构造可 能有断层水，但在井巷施工中发现，沿断裂破碎带、裂隙等多有滴水 或线状滴水现象，分析为上水平采空区、老窑积水沿断层下渗，故矿 井中所揭露的部分隐伏断层仍有一定的导水性。水文地质条件较简单。五、瓦斯情况1、煤层瓦斯：矿井绝对瓦斯涌出量2.1m3/min，绝对二氧化碳 涌出量1.31m3/min，经瓦斯抽放后工作面绝对瓦斯涌出量1.5m3/min。2、煤的自燃倾向与煤尘爆炸危险性：根据四川省煤炭产品质量监 督检验站鉴定报告，黄家沟煤矿开采的B4煤层无煤

7、尘爆炸危险性；开 采B4煤层的自燃倾向性等级为皿级，属不易自燃煤层。第二章探放水设计一、工程目的及编制依据1、工程目的：为保证7413工作面的安全生产，查明工作面顶底板、侧邦和前方 的含水构造（包括陷落柱）、含水层、积水老窑等水体的具体位置、 产状等，其目的是为有效的防治水害作好必要的准备。按照防治水工 作必须坚持“预报预测、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则， 按相关规定进行探放水。2、编写依据：（1）煤矿防治水规定（2）兴文县黄家沟煤业地质报告 二、探放水前的准备工作1、在组织施工前，要求施工单位将打钻所需的材料及工具，设备 准备到位，不能因为准备工作的原因而影响施工。2、在运输 ZY-

8、750 型煤矿用坑道钻机等大件设备的过程中，运输 人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损。3、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠，并在每次使用 前检查，确保施工的安全。4、每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生； 钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。5、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近 10 米范围内的巷道 支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立 柱和挡板。6、保持钻场有足够的安全空间，便于施工。7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，确保 排水畅通无阻。8、平巷时，将 3 寸的排水管向前延接，迎头20 米范围使用软管。9、在打

9、钻地点附近安设专用电话及报警装置，并保证随时与调度 室联系。10、技术人员和防探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主 要探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。11、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安 全和随时检查空气成分。如果瓦斯浓度超过1%或其他有害气体浓 度超过煤矿安全规程第一百条规定时，必须立即停止钻进， 切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。三、钻孔设计1、探水孔数量：6 个。2、警戒线的确定：沿探水线终孔位置外推30 米。3、超前距离的计算：a=0.5A L x(3p/kp)1/2式中：a超前距离（m ）L巷道的跨度（宽或高，取其最大者）mKp煤的抗张强度

10、（Mpa）P水头压力（Mpa）A-安全系数，一般取25;本设计取5。a=0.5x5x3.5xV3x10/10=0.5x5x3.5x1.73215（m）,a（实） 15m据此，超前距取20米，帮距取20米。4、帮距：为使采煤工作面煤壁与可能存在的水体之间保持一定的 安全距离，布置的最内侧探水钻孔所控制的范围与煤壁的距离取20米5、钻孔参数的确定（详见钻孔布置图和钻孔参数表）（1）、钻孔直径：75mm。（2）、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置。（3）、在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。四、探放水设备选择1、探放水设备选择依据 现矿所配备的探放水设备能用于井下探水、放水，有防爆及获得煤安标志。其选择的主要

11、依据是钻孔直径及深度，所需钻取的围岩力 学性质等，现矿井所选用钻机能满足矿井探防治水要求。2、井下探放水设备型号及数量 选择的井下钻探设备是煤矿科学研究总院重庆研究院生产的ZY-750型煤矿用全液压钻机2台（1台使用，1台备用），钻头 为三翼硬质合金三级组合钻头出厂编号D112021,出厂日期2011年5 月,安全标志编号MED050015,其主要技术参数：钻孔深度（m）:150;开孔直径（mm）: 115/87钻孔直径（mm）:75/65;钻孔倾角（o） :-90+90;正常给进速度（m/min ）:01.5;输出转速（r/min ）:300;功率（kW）: 18.5 ;整机重量（kW）：

12、1000 ;主机外形尺寸（m）:长X宽X高=2107x410x460。3、投入设备及材料消耗序号设备、材料名称型号设备投入量备注1钻机ZY750 型2台宓注浆泵ZTGZ-60/2101台防爆开关802台4：电缆:16平方200米：5钻杆.,0 50 mm200米战锁接手65 nun1副7钻杆上部水便501只8冲击钻头O 130 mm1个9复合片钻头? 65 nun2个;10孔口管0 108 mm5米11孔口管加工108 mm3根12孔口闸阀20kg2只13孔口压力表lOmpa2只14速凝水泥3袋；15玻璃水50 Kg16高压法兰20kg2只17液压油100kg18麻5kg五、安钻探水前的技术要

13、求1、安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应在采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。2、钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。3、钻机安装必须平稳牢固。安好钻机接电时，要严格执行停送电 制度。4、按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等六、探水施工中的技术要求1、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进 10m 或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次， 如有可能应进行孔斜测量。2、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然 增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻 杆固定，但不得取出钻杆。

14、要立即向矿调度室汇报，及时采取措施， 进行处理。3、钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将 人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。4、钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法 钻进，应有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施：（1）背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶 底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。（2 ）对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在 打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。3、在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前， 应停止钻进，安好水门后再继续钻进。4、遇高压水顶钻

15、杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使 其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。5、必须做到交接班时不停钻。6、探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。七、放水的技术要求1、钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给 量。根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能 力，并清理水仓、水沟等。2、加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。3、必须监视放水全过程，放水结束后，立即核算放水量与预计积 水量的误差，查明原因。第三章探放水的安全措施一、探放水安全措施1、打钻前必须明确探水眼的位置、方位、倾角、眼数、孔深，严 格按探放水设计施工。2、打钻时必须有一名技术员及以上的领导在现