北轨道巷探放水设计

1北轨道巷探放水设计前言为了保障矿工生命安全，坚持以人为本，认真贯彻煤矿防治水规定，严格执行“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的探放水原则，根据煤矿防治水规定的要求，编制本工作面掘进的探放水设计。一、井田地质1地层井田内地层大面积被第四系黄土覆盖，部分出露二叠系上统上石盒子组，现由老至新分述如下奥陶系中统峰峰组（02F）岩性为浅灰色厚层状石灰岩，本组厚度一般大于100M。石炭系中统本溪组（C2B）平行不整合于下伏奥陶系中统峰峰组之上，其下部为铁铝岩层，为褐色、赤色，即山西式铁矿，灰白色铝土泥岩，铁矿不规则呈扁豆状、窝子状。上部由灰色、灰黑色泥岩、砂岩、石灰岩组成，见有薄煤线。本组厚度17642856M，平均2216M。石炭系上统太原组（C3T）整合于本溪组之上，本组为一套海陆交互相含煤沉积建造，为本区主要含煤地层之一。岩性为灰黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩及各粒级砂岩、中夹4层石灰岩和69层煤层，其中灰岩K2、K3、K4为良好的标志层，主要含煤5、6、7、8、9、10、11煤层。本组厚2762616402M，平均11157M。其中9号煤层为全井田稳定可采，11号煤层为全井田稳定大部可采，其余不可采。二叠系下统山西组（P1S）整合于太原组之上，以K7砂岩底和太原组分界。为一套陆相含煤沉积建造，为本区主要含煤地层之一。岩性为灰色、灰黑色砂岩、砂质泥岩、煤层，底部为灰白色中粗砂岩（K7）。本组厚32649085M，平均5598M，含1上、1、2、3、4号等煤层。其中4号煤层为全井田较稳定大部可采，其余不可采。二叠系下统下石盒子组（P1X）为一套陆相沉积地层，以灰白色K8砂岩底与山西组分界。岩性为黄绿色砂岩、砂质泥岩、泥岩，砂岩大部分为铝质或泥质胶结。本组地层厚度844210978M，平均10425M。二叠系上统上石盒子组（P2S）底部为含砾中粗砂岩（K10）为界与下伏地层整合接触，岩性为灰绿色、黄绿色、紫色、紫红色砂质泥岩和泥岩、各粒级砂岩，砂岩大部分为铝质或泥质胶结。本组由于剥蚀，井田内最大残留厚度480M。上第三系上新统（N2）岩性以棕红色粘土、砂质粘土为主，夹灰白色钙质结核层，底部为砾岩。厚一般为015M，平均为10M。第四系中上更新统（Q23）分布于山顶及山坡上，与下伏地层呈不整合接触。岩性为土黄3色亚砂土、亚粘土，局部夹钙质结核。黄土以垂直裂隙发育。厚一般为030M，平均为20M。2地质构造井田总体构造为走向NW，倾向NE的单斜构造，地层倾角615。井田内发育有5条断层，井田北部9号煤层井下巷道已揭露F1、F2断层；根据ZK6、ZK7、ZK8，3个钻孔可以控制F4断层；施工钻孔未揭露F3断层；根据断层两旁的ZK4和ZK5钻孔控制F5断层；钻孔和井下未揭露F3断层，但根据区域地质构造资料（新编煤炭资源分布集）和地表F3两旁地层出露情况，可以确定F3断层的性质。各断层情况见表211，对各断层简述如下断层情况一览表4编号位置倾角落差走向、长度性质F1井田北部70100M走向SWNE，倾向NW，井田内2500M正断层F2井田北部6515M走向先NESW后NWSE，倾向先SE，后NE，井田内850M正断层F3井田中部70260M380M走向SWNE，倾向SE、井田内3000M正断层F4井田南部7560M走向SWNE、倾向SE，井田内1500M正断层F5井田内东南部70100M走向NWSE、倾向NE，井田内1250M逆断层1、F1正断层位于井田北部，走向近SWNE，倾向NE，倾角70，落差100M。在井田内延伸2500M。2、F2正断层位于井田北部，走向先NESW后NWSE，倾向先SE，后NE，落差15M。倾角65，在井田内延伸850M，为井下开采揭露。3、F3正断层位于井田中部，走向SWNE，倾向SE，倾角70，落差260380M，井田内延伸长度约3000M。4、F4正断层位于井田南部，走向SWNE，倾向SE，倾角575，落差60M，井田内延伸长度1500M。5、F5逆断层位于井田内东南部，走向NWSE，倾向NE，倾角70，落差100M，井田内延伸长度1250M。井田内及周边无岩浆岩侵入。综上所述，井田内构造以断层为主，无陷落柱，井田构造复杂程度为中等。二、井田水文地质（一）区域水文地质1地表河流该区属黄河流域沁河水系，区域内的主要河流为丹河及其支流野川河。2区域水文地质单元汾河从本区西北部流过。其主要支流有惠济河、柳根河等，均为季节性河流，自山区流至平川后，因大量渗入地下而成为无尾河。惠济河全长约40KM，宽约50200M，流域面积285KM2，上游可分为两个支流，西支流发源于千庄附近，东支流发源于东部山区，经辛村、邢村在尹回两支流相汇后经九眼桥流入汾河。最大洪水量为100M3/S，一般洪水期流量为50M3/S，平时断流。柳根河全长约35KM，宽约150170M，流域面积274KM2，支流官沟河发源于普洞的后沟，经普洞、段村、东安庄至候冀成无尾河。第二支流沙河发源于枣村坪、董家庄，经军寨在道虎壁入柳根河，年平均清水流量01M3/S，最大洪峰61M3/S，一般洪水流量30M3/S。6该区属洪山泉域，洪山泉出露于介休县城10KM的洪山镇附近，为本省大型岩溶泉之一，泉口高程916M，高出盆地180M，多年平均流量132M3/S，1955年1995年，年平均流量为125M3/S，从1998年开始，泉水流量开始急剧衰减，2000年的年平均流量为061M3/S，2001年为039M3/S，2002年为0266M3/S，2003年为0182M3/S，2004年为0196M3/S，2005年4月调查仅为012M3/S。属HCO3CAMG型水，矿化度0449G/L，泉域总面积444KM2，主要含水层为中奥陶统灰岩。控制该区岩溶水补给与排泄的断裂有化家窑地垒，走向北东东，部阻水边界。地垒可截取上游岩系部分裂隙水，汇集顺沿强透水灰岩排泄成泉。绵山山前大断裂，走向北东，由兴地至洪山为数十公里，是高角度正断层。据山西岩溶大泉，洪山泉域边界东、南至龙凤河地表分水岭；西以兴地河分水岭至绵山断裂为界；北到化家窑地垒。从图上可以看出本井田位于龙凤河分水岭的东侧，矿界坐标定位，也证实本井田属洪山泉域。3区域含水层含水岩组是按地下水含水介质以及赋存条件、水动力特征划分的。现将各含水岩组的水文地质特征分述如下奥陶系碳酸盐岩裂隙、岩溶含水岩组该含水岩组在本区域的出露主要分布在普洞以南及洪山泉以南，岩性为灰色厚层状灰岩及泥灰岩，裂隙、溶洞较发育。石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙、岩溶含水岩组主要出露在普洞以南及以西地区，岩性为灰白、灰黑色、铝土质、砂质泥岩及灰岩互层。灰岩为黑色厚层块状，裂隙较发育，溶7洞不发育，其中以太原组中夹四层稳定的石灰岩较厚。据温家沟煤矿ZK10号水文孔，灰岩总厚1408M，水位埋深21510M，单位涌水量0044L/SM，水化学类型为HCO3NAKA，矿化度为0426G/L。二叠系及三叠系碎屑岩类裂隙含水岩组分布在东南及东部山区，岩性主要为紫红色砂质泥岩和灰黄色、灰红色细砂岩以及灰黄、灰红色带灰绿色长石砂岩；紫灰色砂质泥岩、泥岩。裂隙及层理都较发育，为大气降水和地表水入渗创造了条件。大部分泉水都出露于该地层中，泉流量为004651L/S。据温家沟ZK10号水文孔提水结果，含水层厚6118M，水位埋深2740M，单位涌水量为0019L/SM。第四系中上更新统松散岩类孔隙含水岩组分布在山前丘陵区及倾斜平原区，含水层岩性为砂砾石，含水层厚3070M，单位涌水量028056L/SM，为HCO3NACAMG型水，矿化度05G/L，水温13左右。从丘陵区到倾斜平原区，涌水量有逐渐增大的趋势。第四系全新统松散岩类孔隙含水岩组分布在冲积平原区，含水层岩性大部分为粉细砂、中砂，少数为粗砂夹砾石。野外民井调查，一般井深40M左右，水位埋深814M之间，单位涌水量028111L/SM，水化学类型属HCO3CAMG，水温1215。4区域隔水层中、上石炭统泥岩、铝土质泥岩隔水层组主要以泥岩、铝土质泥岩组成，分布于碳酸盐类含水层与碎屑岩夹碳酸盐类的交界处，为其间的天然隔水层。碎屑岩类层间隔水层组以泥岩类塑性岩石组成，分布于8各类含水砂岩层之间，在垂直向上使含、隔水层组合成平行复合结构，含、隔水层处于分散间隔状态，含水层间的水力联系被其间的隔水层所隔，形成独立的含水体系，地表沟谷切割处常沿隔水层顶板出露泉水。二井田地表水井田内无常年地表水体及河流，仅在雨季沟谷有水流出并很快泄出。三井田主要含水层现根据区域资料将井田内主要含水层由老至新分述如下1奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层根据本次工作收集的1996年10月1997年4月，由山西煤田水文地质二二九队施工的平遥普洞两个供水井资料，奥灰水位9139091820M。因距本井田约500800M，推断本井田奥灰水位918922M。2石炭系太原组碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层该组含水层主要为四层石灰岩，K21（四节石灰岩），K22、K3、K4石灰岩及中粗粒砂岩，四层灰岩平均厚度1408M，据温家沟煤矿ZK10号水文孔抽水结果，含水层厚1872M，水位埋深21510M，水位标高83358M，单位涌水量0044L/SM，渗透系数0196M/D，水化学类型为HCO3NAKA，矿化度0426G/L。3二叠系山西组碎屑岩类裂隙含水层该组地层含水层多为中细砂岩，平均厚96M，据井田北温家沟煤矿ZK10水文孔抽水结果，含水层厚142M，水位埋深11625M，水位标高93243M，单位涌水量001L/SM，渗透系数0003M/D。4、二叠系石盒子组碎屑岩类裂隙含水层9二叠系上石盒子组地层在井田内部分出露，含水层岩性为中、粗粒砂岩，该含水层埋深浅，风化裂隙较发育，易接受大气降水入渗补给，富水性好，由于地层切割，在低洼处常以泉的形式溢出地表排泄。据井田北面邻近矿井温家沟煤矿ZK10号水文孔抽水结果，单位涌水量0019L/SM，渗透系数0029M/D。水化学类型为HCO3NA，矿化度0406G/L。5、第四系松散岩类孔隙水含水层第四系中、上更新统广泛分布于井田梁峁上，其含水层连续性差，补给条件为大气降水，单位涌水量022L/SM，属富水性中等的含水层。四井田内主要隔水层1、太原组隔水层太原组顶部5号煤层上下有一稳定、连续沉积的泥岩、砂质泥岩、薄层细砂岩地层，平均厚度10M左右，有相对隔水作用，可作为太原组灰岩含水层和山西组含水层之间良好的隔水层。2、本溪组隔水层本溪组地层为一套泥岩、粘土岩、铁铝岩为主的地层，夹薄层灰岩和砂岩，砂岩一般为泥质胶结，地层平均厚度2216M，隔水性能良好，是含煤地层和奥陶系地层之间重要的隔水层。五主要含水层的补、径、排条件1、据区域资料，井田内奥灰水水位为918922M左右。由于位于奥灰水埋藏较深，接受补给有限，其径流方向为西南方向。2、碎屑岩类裂隙水主要指石炭系、二叠系和三叠系砂岩裂隙水，其补给主要来自裸露区大气降水和上覆松散层地下水的入渗补给。在区域构造的控10制下，径流受地形影响较大，地下水沿层面裂隙顺层径流。在沟谷切割深处，以泉的形式排出地表，或补给河谷第四系松散岩类孔隙水，另外，主要排泄方式还有生产矿井的矿坑排水和民井人工开采。3、松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水除大气降水的垂直入渗补给外，有地表水的入渗补给和基岩裂隙水的侧向补给，地下水的流向一般与地表水的流向大致相似。排泄方式主要是人工开采。六矿井充水因素分析1含水层对矿井充水的影响4号煤已经开采一部分，矿井目前开采9号煤层，正延伸11号煤层。9号、11号煤层的直接或间接充水含水层为太原组的三层石灰岩含水层及间夹的砂岩含水层，单位涌水量0044L/SM，该含水层为弱富水性Q01L/SM。所以，含水层对矿井充水影响不大。建议矿方加强矿井水文地质工作。2构造对矿井充水的影响本井田发育5条较大断层，最大的一条F3断层，发育在井田中部，倾角75，落差260380M，走向SWNE。其中井田南部发育一条F4断层倾向SE，倾角75，落差60M,根据钻孔ZK6、ZK7、ZK8三个钻孔简易水文观察和泥浆消耗情况，在施工过程中均出现严重漏水现象，判定F4断层为导水性好，又根据井下揭露F1、F2断层附近时，井下涌水量增大，根据以上情况确定井田内断层导水性强，对井田开采及水文地质条件有一定的影响。井田北东部和中部，各开采煤层部分地段处于奥灰水位之下，为带压开采。所以，矿方在11下一步开采过程中，一定要通过技术手段进一步查明隐伏构造（断层、陷落柱等）及井田内的几条较大断层的导水性，同时，采取有效的防治水措施（按规程留设足够的防水煤柱、超前探水、疏排水等），防止奥灰水突水事故的发生。3采空区对矿井充水的影响采空区积水以突发性强，灾害性大为特点，历来是煤矿比较警惕的对象。采空区一是本煤层，二是其它煤层采空，三是邻矿的采空区积水。据调查，本井田内4、9号煤层在原二亩沟煤业和原神南煤业矿区范围内均形成了一部分采空区，其中原二亩沟矿区范围内分布4号煤层采空区2处，9号煤层采空区4处；原神南煤业矿区范围内分布4号煤层采空区6处，9号煤层采空区1处。根据本次调查,井田内采空区积水主要来自上覆含水岩层裂隙水，而井田内一部分采空区积水沿顺槽巷道渗出，流水进入大巷后被抽入水仓然后排出地表，部分采空区局部地段因处于煤层倾斜方向的低处，又无巷道可以排泄，因而逐渐聚集为积水。根据矿方提供资料及我公司现场调查，重组整合前矿井4、9号煤层已形成一定面积的采空区，调查积水区位置及积水量根据现场实际勘查情况及经验公式估算后在采掘工程平面图及充水性图上进行了填绘。对于上述采空区具体积水量，本次采用矿井安全手册中老空区积水量估算公式进行了估算，公式Q其中，COSFMKQ积水量，M3K积水系数F采空积水区水平投影面积，M212M煤层厚度，M煤层倾角，采空区积水量估算结果见表213表213采空区积水量估算结果煤层积水区编号积水区位置积水区面积M2煤层厚度（M）积水系数煤层倾角（）积水量（M3）原二亩沟矿辅助大巷南侧0708年采空区内4543099025111147原二亩沟西部边界线处古空区内82786099025103124原神南矿08年采空区内91408102514191原神南矿08年采空区内116708602514259原神南矿08年采空区内295608602514655原神南矿07年采空区内3697086025148194原神南矿04年采空区内3015097021576213煤层积水区编号积水区位置积水区面积M2煤层厚度（M）积水系数煤层倾角（）积水量（M3）5原神南矿05年采空区内201711302510569原神南矿09年采空区内95008102514198原神南矿06年采空区内386710402561037原二亩沟运输大巷北侧0407采空区10675099025112642原神南矿东面巷道1299小计11658712702原二亩沟06年采空区内2235180025101026原二亩沟06年采空区内3696197025618329原二亩沟05年采空区内6625197026328014煤层积水区编号积水区位置积水区面积M2煤层厚度（M）积水系数煤层倾角（）积水量（M3）5原二亩沟05年采空区内618519702563065原神南矿05年采空区内8707172025103820原神南矿09年采空区内3564172025101574原神南矿08年采空区内3570172025101576原神南矿07年采空区内158417202510699小计3616616872合213相邻矿采空区积水量估算结果15煤层积水区编号积水位置积水区面积M2积水量（M3）矿界北侧佛殿沟古空区内973153576佛殿沟矿0789采空区内67150166164矿界北侧佛殿沟古空区内623732765小计22683822957矿界南侧金众矿04采空区内39521905矿界南金众矿0809采空区内4846923369矿界南侧金众矿采空区内395819089矿界北侧佛殿沟矿采空区内5250813127小计10888740309合计3357256326616原峰岩二亩沟煤业有限公司和原峰岩神南煤业有限公司分布4号煤层采空区10处，古空区1处，积水面积合计116587M2，积水量为12702M3，根据调查该古空区为40年代砂沟煤矿开采形成的，1984年二亩沟建井时，向西部布置井筒巷道时，发现了该古空区；9号煤层采空区8处，积水面积合计36166M2，积水量16872M3；全矿4、9号煤层总计积水面积152753M2，积水量29574M3。另外将相邻矿井采空区积水情况分述如下相邻矿井山西平遥兴盛煤化有限公司佛殿沟煤矿4号煤层采空区积水222957M3，9号煤层采空区积水13127M3，该矿采用斜井开拓，回采工作面采用刮板输送机运输。9号煤层矿坑正常涌水量为30M3/D，最大涌水量70M3/D。中央主、副井水仓容量分别为200M3和150M3，采区水仓容量为200M3。据调查无越界开采。山西平遥兴盛煤化有限公司金众煤业公司9号煤层采空区积水27182M3；该矿采用一对斜井开拓，回采工作面长度为100M，矿井正常涌水量为190M3/D，最大为200M3/D，主、副水仓容量为700M3。综上所述，相邻矿井的采空区积水对本井田下一步开采存在一定的威胁。所以矿方在下一步开采过程中，尤其是接近矿区边界时一定要采取消除采空区积水隐患的措施（如留设足够的防水保安煤柱、超前探水、疏排水等），防止透水事故的发生。至于各相邻煤层采空区间的相互影响，由如下方法预测4号煤层顶板为粉砂岩、泥岩，为软弱岩类，4号煤层采煤方法为长壁式炮采，顶板管理采用自然垮落法。其开采产生的导水裂隙带高度由如下公式计算（煤炭地质勘查规程文件汇编），山西省煤炭工程项目咨询评审中心）HH100M/31M5040或HH10M517经计算4号煤层开采产生的导水裂缝带高度最大为168302，而4号煤层与地表的距离一般都在200M以上，最大高度达600多米，极个别地段（ZK9钻孔附近）也有324M。由此推断，4号煤层导水裂缝不会导通地表水。9号煤层的顶板为K2灰岩，为坚硬岩类。采煤方法为长壁式采煤，采煤工艺高档普采，顶板管理采用自然垮落法。其放顶产生的导水裂缝带高度由如下公式计算煤炭地质勘查规范规程文件汇编，山西省煤炭工程项目咨询评审中心HH100M/12M2089或HH30M10经计算，9号煤层开采放顶产生的导水裂缝带高度最大为50145072M，而4号煤层与9号煤层之间的间距最小为6177M，最大为9675M,平均为7825M，由此推断，9号煤层导水裂缝不会导通4号煤层中的采空积水。11号煤层顶板为粉砂岩、泥岩，为软弱岩类。采煤方法为长壁式采煤，采煤工艺高档普采，顶板管理采用自然垮落法。其放顶产生的导水裂缝带高度由如下公式计算煤炭地质勘查规范规程文件汇编，山西省煤炭工程项目咨询评审中心HH100M/31M5040或HH10M5经计算，11号煤层开采放顶产生的导水裂缝带高度最大为18861924M，而11号煤层与9号煤层之间的间距最小为795M，最大为1115M，平均为971M，由此推断，11号导水裂缝会导通9号煤层中的采空积水。4奥灰水对矿井充水的影响根据平遥普洞水井资料，本井田奥灰水位高为918922M，而井田内4、9、11号煤层底板标高最低分别为780M、730M、720M，18由此看来，井田内各开采煤层部分地段位于奥灰水位之下，为带压开采。（见插图）为了准确掌握各煤层承压情况，采用如下估算各煤层的突水系数公式如下煤矿防治水规定国家安全生产监督管理总局TP/MT突水系数，MPA/M；P作用于巷道底板的水压，MPA；M底板隔水层厚度，M；就全国实际资料看，底板受构造破坏块段突水系数一般不大于006MPA/M，正常块段不大于01MPA/M。也就是说，高于用006突水系数计算出的煤层底板标高地段为带压开采安全区，低于此标高地段则为突水危险区。9号煤层底板最低标高（730M）处突水系数为T9920730445000984450052MPA/M由上式得知，9号煤层奥灰突水系数最低标高处低于006MPA/M，属带压开采安全区。虽然如此，局部地段仍须防止现断层及隐伏构造导水而造成突水事故。11号煤层突水系数为T1192072032800098328007MPA/M由上式得知，11号煤层奥灰突水系数最低标高处高于006MPA/M，属带压开采危险区。加之，本井田构造发育，易发生突水事故。为了确保安全生产，本次工作还推测了最低安全可采界线，公19QOPO式如下11号煤层最低安全可采界线T920X32800098/M006920X32800098/328X752M也就是说煤层底板开采标高在752M以上的地段相对安全，属带压开采安全区，低于752M的地段，则有突水危险，属突水危险区。而本井田内4、9煤层，开采标高均在752M以上，11煤层F5断层西部区域，开采标高在752M以下，属带压危险区。五水文地质类型井田内山西组含水层含水性弱，太原组灰岩含水层含水性较山西组含水性强。4、9号煤层为砂岩裂隙充水矿床，原井下开采时水量较大，水文地质类型为中等类型。11号煤层为砂岩、岩溶裂隙充水矿床，由于11号煤层部分存在带压开采，因此11号煤层水文地质类型为中等类型。综合各可采煤层，本井田水文地质类型为中等。六矿井涌水量预算原山西平遥峰岩二亩沟煤业有限公司开采4号煤层时，生产能力为12万T/A，井下涌水量为80M3/D，最大涌水量为100M3/D开采部分9号煤层时,由于本井田无准确的涌水资料，所以利用邻矿山西平遥县佛殿沟煤业有限公司矿井涌水资料，该矿生产能力30万T/A时，矿井正常涌水量为60M3/D，最大涌水量为140M3/D。因本矿和山西平遥县佛殿沟煤业有限公司同属一个水文地质单元，所以本次4号煤层采用本矿涌水量资料，9号煤层采用山西平遥县佛殿沟煤业有限公司矿井涌水量，并用富水系数比拟法分别估算了4、9号煤层20矿井生产能力达到120万T/A时的井下涌水量，具体如下QKPPPQO目前矿坑涌水量（M3/D）；PO实际生产能力（万T/A）；P设计生产能力（万T/A）；Q预计矿坑涌水量（M3/D）开采4号煤层时设计生产能力为04MT/AQ正常80/1240267M3/D,Q最大100/1240333M3/D；开采9号煤层时设计生产能力为08MT/AQ正常60/3080160M3/D,Q最大140/3080373M3/D。开采4号、9号煤层时设计生产能力为12MT/AQ正常267160427M3/D,Q最大333373706M3/D；上述涌水量为正常情况下的矿井涌水量，未考虑采空区积水影响。此计算方法合理，但矿井涌水量不能局限于以上预算，对采古空区、破坏区积水及周边采古空区积水，应加强探查和预测，并根据实际情况，采取好相应的安全措施。七矿井水害矿井在生产过程中未发生过任何水害，矿井开采的工业场地、矿井井口不受洪水影响；井田4、9号煤层在井田内形成一定面积的采空区，采空区内存有大量积水，随着开采范围的扩大，将会有更多的采空区积水。相邻矿井在本井田边界附近也存在较大量的采空区积水对本井田下一步开采构成了一定的威胁；本井田奥灰水位在918922M左右，井田内各可采煤层均有部分处于奥灰水之下，存在带压开采隐患，11煤层F5断层西部区域，开采标高在752M以下，21属带压危险区。3、巷道布置北轨道巷位于井田北部，平巷掘进，工作面方位26，巷道断面形状为半圆拱形，巷道净宽4M，净高39M，净断面积156M2。巷道支护采用锚网喷锚索支护。四、探水钻孔的布置为了保证探水的效果，探水钻孔布置有下列4要素如下图。允许掘进距离超前距帮距LADE安全外围线安全外围线外斜眼中眼应小于老空宽度探水终孔位置探水钻孔的超前距、帮距，允许掘进距离示意图1、允许掘进距离L指经探水后，证明无水害威胁，可以安全掘进的长度。2、超前距A指探水钻孔的终孔位置始终保持在允许掘进工作面前的一段距离。岩层中一般采用超前20M。超前距可用下式计算A05KL20MPK3式中A超前距，M22L煤层厚度或采高，取最大值14MK安全系数，一般取25；取5P水头压力，MPA；KP煤柱或岩柱的抗张强度，MPA。3、帮距D探水钻中心孔终点与外斜孔终点之间距离。帮距一般等于超前距，有时略小12M。本工作面取20M。本工作面探水孔深70M，超前距20M，允许掘进距离50M。四、探水钻孔的布置形式布置探水钻孔要确保不漏掉积水老空区巷道。并尽量节约钻探工程量，达到探水的效果。本工作面是平巷掘进，主要防止巷道前方和两侧出水外。巷道掘进时，探水钻孔布置形式从平面上看常呈扇形，巷道沿岩、煤层倾向掘进时钻孔呈扇形布置，钻孔之间夹角一般分大夹角715和小夹角13，原则上应满足终孔位置上钻孔平距不超过3M。探放水应采用深孔、中深孔和浅孔相结合的方式。如下图23钻孔孔数，每次布置5组，中孔为两个孔，1个朝巷道上方布置，倾角5，75M，另1个沿巷道中线布置，倾角1，2、3、4、5号孔布置形式如上图。探水钻孔参数表孔号孔径MM孔深M方位角倾角终孔层位11号7570261512号75702612号75703513号75701714号75704415号757081五、钻孔施工1、钻机类型及固定掘进工作面探放水钻孔采用ZYJ400/270型探水钻机施工,功率允许掘进距离超前距50M安全外围线安全外围线1234512345钻孔布置示意图20M帮距20M导向探水孔9192415KW；钻杆直径75MM，长度15MM,采用静压水供水。钻机的固定首先要在工作面选好合适的钻场位置挖好钻窝，清除浮矸，并由地质人员定好位置，固定好钻机，然后把钻机的立柱打紧，最后由机长验收合格后方可施工。2、施工顺序掘进工作面先施工11，12钻孔，然后施工2、3、4、5钻孔。每个钻孔都必须按设计要求的角度和深度施工。六、探水注意事项1、探水工作要加强钻场附近的巷道支护，打好立柱和拦板，可以防止冒顶和防高压水冲垮煤壁及支架等事故发生；2、事先检查并维护好排水设备，清挖水沟和水仓，以便在出水时是使水仓有相当大容量的缓冲余地；3、在探水工作面或工作面附近安设专用电话，遇有紧急险情时及时向矿井调度室汇报；4、在水压较大的地点探水时，应预先开掘安全躲避硐，规定好联络信号及人员的避灾路线；5、打钻时钻孔中水压、水量突然增大，以及出现冲顶钻具等异常情况时，不要移动或拔出钻杆，应马上将钻杆固定。还应派人监视水情和报告矿井调度室，不得擅自放水。如果情况危急时，要立即撤出受水威胁地区的所有人员，然后采取措施，进行处理；探水钻机后面和前面给进手把活动范围内不得站人，以防止高压水将钻杆顶出伤人，或者手把翻转打人；钻眼内水压过大时，应该采用反25压、防压和安设防喷装置的方法钻进，控制钻杆不被高压水猛然冲出，确保钻探安全。6、对水量和水压都较大的积水区或含水层打钻，都要做孔口管，以便安水门控制水量。水平孔和上斜孔的孔口管安装顺序是钻机先按设计方向钻一大孔，孔深比管长3米左右，将管插入孔内，固定不动，在孔外用水玻璃和水泥将管口固定死，并需要在孔口管上方另留一个小管。然后用挤浆泵从孔口管的四周压入水泥浆。当稠水泥浆从小管跑出时，即将小管关闭，这时挤浆泵继续开动，达到一定压力后停止挤浆，关闭孔口管水门，等水泥浆凝固后，孔口管即安装完毕。孔口管作成后即可扫孔。扫孔超过孔口管深度后，需要对孔口管做一次耐压试验，检查孔口管