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1、第一章 概况第一节 D1004工作面位置D1004采煤工作面地面北到X:4150772；东到Y:19514980(十顺)；南到X:4149567（采区回风巷）；西到Y:19514770（九顺）。D1004采煤工作面即将开采煤层为10号煤层。第二节 探放水目的由相邻矿井积水图知，我矿D1004采煤工作面上部、北部、东部有原永盛煤业4号煤采空区，4号煤为10号煤上覆煤层。为了强化安全管理，严格执行“预测预报、有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，杜绝矿井水灾事故的发生，特编制D1004采煤工作面探放水安全技术措施，目的是探放D1004采煤工作面上覆原永盛煤业4号煤采空区积水。第二章 水文地质情况第
2、一节 井田主要含水层井田主要含水层有第三系上新统砾石含水层、二叠系下统下石盒子组砂岩含水层（K4）、二叠系下统山西组砂岩含水层（K3）、石炭系上统太原组灰岩、砂岩含水层、奥陶系中统石灰岩含水层。在这些主要含水层中，奥陶系灰岩含水较丰富，但其静水位低于10号煤层标高，对开采无影响；太原组灰岩含水层较丰富，对开采影响较大；其他含水层富水性差，含水微弱，对开采影响很小或无影响。第二节 井田主要隔水层井田内主要隔水层有三层，第一层为4号煤和6号煤之间以泥岩为主的隔水层；第二层为10号煤到本溪组顶部以粘土岩、泥岩为主的隔水层；第三层为本溪组下部以泥岩、粘土岩、铝土岩为主的隔水层。第三节 采空区范围D10
3、04采煤工作面北部原永盛煤业4号煤采空区最高标高为+979.5m,最低标高为+949.3m，采空区水头高度为30m,积水面积为84372m2；D1004采煤工作面东部原永盛煤业4号煤采空区最高标高为+979.5m,最低标高为+961.8m，采空区水头高度为18m,积水面积为55547m2；D1004采煤工作面上部原永盛煤业4号煤采空区最高标高为+948m,最低标高为+936.6m，采空区水头高度为11.4m,积水面积为33857m2。 第三章 探放水前的准备工作第一节 供电我矿具有双回路供电系统，一条来自大土河焦化有限公司发电厂，来电电压为10KV；一条大土河焦化有限公司110KVA变电站，来
4、电电压为10KV；矿井供电电源可靠，井下设有中央变电所和采区变电所，探水钻机供电电源来自采区变电所，来电电压为660V。 第二节 排水我矿井下建立井底水仓和采区水仓。根据钻孔高差可直接将探放出的水引到中央水仓。我矿中央水仓位于副井井底，主、副水仓有效容积为560m3，中央水泵房安设3台D85-455型离心式排水泵，一台工作，一台备用、一台检修，额定流量为Qe=85m3/h，额定杨程He=225m，额定效率e=72%，额定的汽蚀余量(NPSH)r=4.2m。配套的YBZ-280M-2型防爆三相异步电动机，功率90kW，电压660V，电机转速2970rpm，d=90%，cos=0.91。在副井井筒
5、敷设2趟排水管，排水管径：1084mm，管路长为360m，一趟工作，一趟备用。采区主、副水仓容积778 m3，安设同等能力的清水离心式排水泵三台，两台工作，一台备用，水泵型号5DA-83，功率37KW；流量：108m3/h；扬程：60m；排水管：1084二趟；管路长1520m。在D1004采煤工作面十顺进风顺槽建立临时水仓，布置一趟排水管路，通过风泵把水排到采区水仓。我矿现正常涌水量为23.21 m3/h，另检测报告提供三台水泵的实测流量为：1#68.9 m3/h，2#为72.1 m3/h，3#为58.2 m3/h。中央水仓水泵是否满足要求计算及说明：1、校验1#水泵正常涌水量时，20h排水量
6、：68.920=1378 m3平均排水量：1378/24=57.4 m3/h富余排水量：57.423.21=34.17 m3/h每天富余排水量：34.1720=683.4 m32、校验2#水泵正常涌水量时，20h排水量：72.120=1442 m3平均排水量：1442/24=60.08 m3/h富余排水量：60.0823.21=36.87 m3/h每天富余排水量：36.8720=737.4 m33、校验3#水泵正常涌水量时，20h排水量：58.220=1164 m3平均排水量：1164/24=48.5 m3/h富余排水量：48.523.21=25.29 m3/h每天富余排水量：25.2920=
7、505.8 m34、校验1#和3#水泵正常涌水量时，20h排水量：（58.268.9）20=2542 m3平均排水量：2542/24=105.9 m3/h富余排水量：105.923.21=82.7 m3/h每天富余排水量：82.720=1654m35、校验1#和2#水泵正常涌水量时，20h排水量：（72.168.9）20=2820 m3平均排水量：2820/24=117.5 m3/h富余排水量：117.523.21=94.29 m3/h每天富余排水量：94.2920=1885.8m36、校验2#和3#水泵正常涌水量时，20h排水量：（58.272.1）20=2606 m3平均排水量：2606/
8、24=108.58 m3/h富余排水量：108.5823.21=85.37 m3/h每天富余排水量：85.3720=1707.4m3由以上计算可知：单台水泵每天富余排水量为：25.2920=505.8 m3两台水泵每天富余排水量为：82.720=1654 m3若在探水过程中出水钻孔涌水量不大于25.29 m3/h时，一台水泵工作即可满足排水要求；若钻孔涌水量大于25.29 m3/h且小于82.7 m3/h时，两台水泵同时工作即可满足排水要求；若排水量大于82.7 m3/h时，要通过放水阀门控制放水量，使其达水泵排水能力。第三节 钻机检修在进行探放水施工前，必须对钻机、钻杆进行检修，发现问题立即
9、处理，并备好一些钻机易损件。第四章 探放水方案的确定第一节 探水位置的确定在十顺东帮，距开切眼北帮80m处设置探水钻场1，在钻场内布置三个钻孔。钻场规格：长5.0m宽4.0m高2.8m；在十顺东帮，距开切眼北帮244m处设置探水钻场2，在钻场内布置三个钻孔。钻场规格：长5.0m宽4.0m高2.8m；在十顺西帮，距采区回风巷439m处设置探水钻场，钻场内布置3个钻孔。钻场规格：长5.0m宽4.0m高2.8m。第二节 探放水钻孔布置D1004采煤工作面上覆原永盛煤业4号煤采空区积水区域与十顺掘进巷道成一定的角度，因此确定在十顺进风顺槽布置向上的钻孔进行探放水。1、探放水设备简介钻机型号：ZDY12
10、50 功率：22KW最大钻进深度： 200米。2、钻孔直径：开孔直径89mm，终孔直径59mm。3、钻杆、钻头准备：钻杆：100根、50、1000mm/根；钻头：两个，75。第三节 采空区积水量估算D1004采煤工作面北部4号煤采空区积水量： W=k.m.s/cos式中：W静态储水量，m3； K充水系数； m4号煤厚度，m； s采空区平面积，m2； 4号煤煤层倾角；则：W=k.m.s/cosa =0.51.884372/cos7m3 =76505 m3D1004采煤工作面东部4号煤采空区积水量： W=k.m.s/cos式中：W静态储水量，m3； K充水系数； m4号煤厚度，m； s采空区平面积
11、，m2； 4号煤煤层倾角；则：W=k.m.s/cosa =0.51.855547/cos7m3 =50368m3D1004采煤工作面上部4号煤采空区积水量： W=k.m.s/cos式中：W静态储水量，m3； K充水系数； m4号煤厚度，m； s采空区平面积，m2； 4号煤煤层倾角；则：W=k.m.s/cosa =0.31.833857/cos7m3 =20466 m32、探水巷道的说明：巷道名称：D1004采煤工作面十顺进风顺槽，十顺探水钻场1处10号煤层顶板标高为875.1m；探水钻场2处10号煤层顶板标高为868.3m；探水钻场3处10号煤层顶板标高为831.7m。 3、探水钻孔的数目、方
12、位、仰角、设计深度等：探水钻场1钻孔的数目、方位、仰角、设计深度：1号钻孔方位角338，仰角35，设计深度130m；2号钻孔方位角328，仰角35，设计深度129m；3号钻孔方位角339，仰角35，设计深度127m；探水钻场2钻孔的数目、方位、仰角、设计深度：1号钻孔方位角270，仰角35，设计深度141m；2号钻孔方位角97，仰角35，设计深度140m；3号钻孔方位角83，仰角35，设计深度140m；探水钻场3钻孔的数目、方位、仰角、设计深度：1号钻孔方位角330，仰角35，设计深度129m；2号钻孔方位角318，仰角35，设计深度131m；3号钻孔方位角343，仰角35，设计深度131m；
13、附：1、大土河永娜煤业D1004采煤工作面探放水钻孔平面布置图（1：1000） 2、大土河永娜煤业D1004采煤工作面探放水钻孔布置局部剖面图第四节 钻孔出水量及放水量估算1、单孔出水量估算：探水钻场1钻孔出水量：q=60c.w.(2gh)1/2式中：q单孔出水量，m3/min； C流量系数； W钻孔断面积，m2； g重力加速度，m/s2； h积水压头高度，m；则：q=60c.w.(2gh)1/2 =600.620.00622(29.8104.6)1/2 m3/min=10.5m3/min探水钻场2钻孔出水量：q=60c.w.(2gh)1/2式中：q单孔出水量，m3/min； C流量系数； W
14、钻孔断面积，m2； g重力加速度，m/s2； h积水压头高度，m；则：q=60c.w.(2gh)1/2 =600.620.00622(29.892.6)1/2 m3/min=10 m3/min探水钻场3钻孔出水量：q=60c.w.(2gh)1/2式中：q单孔出水量，m3/min； C流量系数； W钻孔断面积，m2； g重力加速度，m/s2； h积水压头高度，m；则：q=60c.w.(2gh)1/2 =600.620.00622(29.886.4)1/2 m3/min=9.5m3/min2、平均放水量计算：探水钻场1钻孔平均放水量：Q=W/t+Q动 式中：Q平均放水量，m3/min； W静态储水量，m3； t放水时间，d； Q动补给量，m3/min；则：Q=W/t+Q动 =84372/(24603)+0.0097 m3/min =19.5 m3/min探水钻场2钻孔平均放水量：Q=W/t+Q动 式中：Q平均放水量，m3/min； W静态储水量，m3； t放水时间，d； Q动补
