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1、大树脚煤矿 1031首采工作面切眼探放水设计 目 录第一章 1031首采工作面切眼掘进探放水设计一、 概况二、 矿井水文地质三、水患类型及威胁程度四、矿井水文安全条件评价五、探水设计第二章 探放水的安全技术措施1、探放水原则2、采掘工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水3、掘进工作面探放水注意事项4、探放水的安全措施5、钻孔施工安全技术措施6、遇水灾、火灾时的撤人路线及要求第一章 1031首采工作面切眼掘进工作面探放水设计一、概况 1031首采工作面切眼布置1031运输巷103m位置，标高为+1385.8m的岩层中以148开口，开口的中心线与1031运输巷夹角为90，掘进坡度为26，
2、掘进110m至+1430.8m标高与1031回风巷贯通。 为确保掘进期间安全，结合1031首采工作面切眼掘进作业规程及巷道实际情况为基础编制本设计，与本工程相关的单位及人员必须严格遵照执行。 我矿为新建矿井，在矿区有小窑开采的的历史，煤层露头线一带分布有小窑，其开采深度一般都不大。但因其已关闭较长时间，故其积水情况不详。地表水将会沿导水裂隙进入采空区形成老窑水，在采空区掘进或接近采空区时，应注意观察煤层含水的变化；1031首采工作面切眼掘进前方无老窑，但掘进前方地质资料不清，地表无建筑物；1031首采工作面切眼掘进断面6.08m2，支护采用采用单体支柱配合铰接顶梁支护巷道顶板。二、矿井水文地质
3、 1、区域水文地质 大树脚煤矿位于格目底向斜南翼东端转弯处，地质构造发育。地形起伏变化大，地形走势与构造线方向基本一致，属高中山侵蚀岩溶地貌类型。区内最高点为矿区东部边缘山顶，海拔2180m，最低点为矿区西部的巴郎河河谷中，海拔1030m，相对高差约1150m。区内地表水系较甚发育，多为山区雨源型，流量变化迅速，雨季大，旱季小，长期不雨则干枯。当地侵蚀基准面为巴郎河河床标高1030m，矿井最低排泄基准面标高1600m，降雨是地下水的主要补给来源。矿区内地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶裂隙水和基岩裂隙水，其次为松散岩类孔隙水。 2、断层、裂隙、陷落柱等构造的导水性 1）断层水 大树脚煤矿位于阿戛井田
4、中部的38勘探线之间，西段的东部，东段的深部，总体构造形态为单斜构造，地层产状倾向330360，倾角826，一般在25左右。矿界范围内构造复杂程度中等，断层和褶皱构造较发育，褶皱主要分布在矿区南部，为紧密不对称褶皱，轴向北东2045，轴面倾向北西，倾角7090，两翼不对称，向斜南东翼或背斜北西翼岩层倾角平缓，一般小于45，向斜北西翼或背斜南东翼岩层倾角陡，一般大于45，往往直立或倒转，槽脊线起伏较大；断层主要有F9、F10、F11、F13、F57等五条断层，现就其断层特征简述如下： F9断层：位于10线南端往北东2550延至4线西，全长4170m。断距各处不一，向北东变小至消失。在8线以北断层
5、面倾向南东，倾角5560，控制最深标高为1396m。垂直断距在56线为2134m，深部影响到煤系的第二、第三段，被F10所干扰。在8线以南断层倾向不明，断距大于100m。在地表切割整个煤系地层，造成地表地层缺失，钻孔中地层重复，如ZK52孔C1623煤层重复。属逆断层，是造成井田西段简单，东段复杂的控制性断层。含水性中等。 F10断层：位于西段8线ZK83孔南往北东55延至5线拐为北东20至3线ZK32孔西，全长2000m。断层面倾角为5361，控制最深标高为+1338m。垂直断距为2290m，5线最大，往两头变小至消失。地表切割煤系第三段，深部影响到第二、三段，干扰F9断层。造成地表及钻孔中
6、地层缺失，如ZK52孔缺失C2439煤层。属斜交正断层。此断层在地表6线附近可以追索；其它地方被浮土掩盖，有5个钻孔控制。含水性中等。 F11断层：位于东段6线ZK64孔南300m，往北东55延至4线ZK41孔，全长1250m。断层面倾角为6465，控制最深标高1108m。垂直断距为1839m，在5线最大，往两头变小至消失。地层错断下三迭中部灰岩和紫色层，深部影响煤系第三段，造成地表及钻孔中地层缺失，如ZK51孔缺失C1618煤层，属正断层。此断层地表可追索，有4个点和两个钻孔控制。含水性中等。 F13断层：位于东段6线TC56往北东2325延至2线ZK21孔北，全长2460m。断层面起伏较大
7、，倾角为3565，控制最深标高1164m，垂直断距为3487m，在5线最大，往两头变小至消失。地层切割煤系第三段及下三迭统飞仙关地层，深部影响煤系第三段，造成地表及钻孔中地层重复，如ZK52孔C5465煤层重复，属平移逆掩断层。此断层在地表6线附近及4线以北均可追索，其它地方被浮土掩盖，有7个点和3个钻孔控制。含水性中等。 F57断层：位于东段4线ZK41孔南往北东4055延至3线ZK32孔以西，全长650m。断层面倾向北西，倾角为58，控制最深标高1150m，垂直断距为30m。地层切割下三迭统飞仙关地层，深部影响煤系第二、三段，属正断层。此断层有2个点和1个钻孔控制。含水性中等。 2）裂隙水
8、 区内主要可采煤层赋存于以裂隙、岩溶水型为主的地层中，煤组地层中含水层相对较薄，其富水性不强，且各含水层间均有隔水层隔离，原始状态下无直接水力联系。在开采裂隙形成后，局部存在上、下含水层之间的水力联系导水性相对增强。 3）陷落柱 矿区目前未发现陷落柱，当采空塌陷裂隙形成后，特别是当塌陷裂隙向上连通地表后。除含水带中岩溶裂隙水外，将有更大范围的大气降雨（尤其是雨季期间）在沿塌陷裂隙流入渗入矿井，对矿井造成季节性水患。 3、矿井充水因素 （1）充水水源 通过对大树脚煤矿矿区范围内地表和井下的调查，矿区内无河流、水库等大型地表水体，该矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床，主要为顶板中所含裂隙水向巷道内渗
9、漏，其次为老窑积水及采空区积水等。 地表水及冲沟水:井田内河流、溪沟虽然发育，且雨季流量较大，但在自然状态下是地下水补给河水，河流、溪沟是地下水的排泄地带，所以河流、溪沟水不是矿床充水的主要因素。 第四系孔隙水:矿区内覆盖的第四系结构松散，孔隙度大，渗透性好，雨季能入渗并储存地表水及大气降雨，内部积水与煤层之间无隔水层，开采浅部煤层时可直接渗入矿井，其地下水是浅部煤层开采的直接充水水源。但因厚度不大，分布不广，蓄水量有限，对煤矿开采影响小。 龙潭组弱裂隙水：该组主要为粉砂岩及细砂岩，富水性总体微弱，地下水以风化裂隙水为主，深部则以构造裂隙水为主，因此，在节理裂隙发育、受构造断裂及应力破坏影响的
10、地段，含水量会较大，矿床开采到这些地段，矿井出水量会比正常出水量增大。该组为煤矿床开采的直接充水水源。 飞仙关组第一段，在自然状态下对矿井充水影响已是很小的。 采空区积水：根据调查，矿区内煤矿开采历史较长，老窑采空区积水的可能性大，是矿井充水的主要因素。目前老窑早已关闭，对其采空区积水情况不明，开采过程中应引起重视。地表水将会沿导水裂隙进入采空区形成老窑水，在采空区掘进或接近采空区时，应注意观察煤层含水的变化，做好探水工作（“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停”），严防老窑水涌入工作面。 (2）充水通道及充水方式 岩石天然节理裂隙：矿区的含煤地层在接近地表附近，岩石风化节理、裂隙
11、很发育，而深部则发育成岩或构造节理、裂隙，它们是地下水活动的良好通道，并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。 人为采矿冒落裂隙：未来的采煤活动将产生大量的采矿裂隙，这些人为裂隙也会沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系，成为地下水活动的良好通道。 老窑采空区：根据调查，矿区内煤矿开采历史较长，老窑采空区积水的可能性大，是矿井充水的主要因素。目前老窑早已关闭，对其采空区积水情况不明。其废弃采面或巷道会成为老窑水、部分地表水进入矿井的通道。但根据调查一般采深在15-20m之内。 矿井充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为断层裂隙、老窑巷道，当井巷穿越断层破碎带时，由于周围岩层
12、的风化节理裂隙较发育，使含煤地层上覆地层中的岩溶水、基岩裂隙水等成为矿井的直接充水水源，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。因此本矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。 综上所述，本矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床，主要为顶板中所含裂隙水向巷道内渗漏，其次为老窑积水及采空区积水。水文地质条件属简单-中等类型。 在开采程中，应加强水文地质工作，严格按照黔煤办字200737号文关于加强小煤矿水害防治工作的通知要求，按“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”和有疑必停的原则采取探放水措施，本矿必须高度重视的防治水工作。 三、水患类型及威胁程度 1.水患类型 根据本煤矿水文地质条件
13、分析，水文地质条件中等，矿井水害类型主要有含水层、采空区积水，大气降水、顶板裂隙水、断层水、采空区突水。其中对矿井威胁程度最大的为老窑采空区积水。局部可能发生突水。 矿井充水通道主要以岩石原生和采矿节理、裂隙为主，规模一般不大，少量为断层裂隙、老窑巷道，当井巷穿越断层破碎带时，由于周围岩层的风化节理裂隙较发育，使含煤地层上覆地层中的岩溶水、基岩裂隙水等成为矿井的直接充水水源，井巷可能发生渗水、淋水和涌水现象。因此本矿井充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可能发生突水。 2.主要含水层富水性和突水点水量预计 1)、主要含水层富水性 三叠系下统永宁镇组（T1yn）：上部为浅灰紫、淡绿、浅色中厚
14、层状白云岩、白云质灰岩、泥质灰岩、夹薄层灰绿色粉砂岩及泥岩。中部为浅灰、灰色薄至厚层状灰岩、白云质灰岩夹泥质条带。下部为紫黄、黄绿等杂色页岩夹少量灰色泥灰岩。厚200312 m。碎屑岩段涌水量2210m3/日，单位涌水量0.063L/t.m；灰岩段涌水量278.13m3/日，消水量0.096L/t.m，属弱至中等的裂隙含水层，含水层水位标高不详。其与最上的C1煤层间有相对隔水层飞仙关组隔断，对煤层开采影响较小。 下二迭茅口组（Plm）：本层为灰白色灰岩，可溶性强，富含岩溶水及岩溶管道水，强含水层。该组未在矿区内出露，离C29煤层较远，对C29煤层开采影响不大。 2）、突水点水量预计 根据岩层的
15、含水性、导水性、本矿地表最低侵蚀基准面、隔水层分布情况和小煤窑的分布情况分析判断，本矿的主要突水点应发生在小窑积水地带。但由于大部分老窑停采时间较长，井口及巷道已垮塌封闭，无法详细调查及计算突水点的水量。 矿井在今后的生产过程中，必须对矿区内的小窑及采空区的积水情况等进行详细调查，切实掌握小窑及采空区积水情况。同时加强探放水工作，特别在接近采空区或老巷采煤时，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”和“有疑必停”的探放水原则。必须经探放水，确认无突水危险才能向前掘进，必须引起高度重视，视实际情况来确定防水措施。防止采空区积水及老硐积水的突然涌出。 四、矿井水文安全条件评价 1、对水文地质基础资料来源及可靠性评价 水文地质基础资料来源于贵州省水城县阿戛乡大树脚煤矿资源储量核实报告，对该矿的水文地质条件只进行了初步了解，可靠性较低。 2、水文勘探程度及存在问题 水文地质勘探程度较低，其存在问题如下：
