煤业公司掘进工作面超前短探施工设计.wps

第 1 页 山西山西灵石华瀛灵石华瀛金泰源煤金泰源煤业有限公司业有限公司 掘 进 工 作 面 超 前 短 探 掘 进 工 作 面 超 前 短 探 施施 工工 设设 计 计 第 2 页 工作面名称： 工作面名称： 9 煤回风巷煤回风巷 编制单位：编制单位：普采普采队队 编制日期：编制日期：2013 年年4月月 17日日 目目 录录 会审签字 第2 页 审批意见 第3 页 一、工程概况 第4 页 二、探放水设计依据 第4 页 三、探放水工作领导组织机构 第4 页 四、水文地质概况 第4 页 五、其他开采技术条件 第6 页 六、水害预测 第8 页 七、施工设计 第8 页 八、探放水前的准备工作 第10 页 九、探水施工中的技术要求 第11 页 十、放水的技术要求 第12 页 十一、探放水的安全措施 第12 页 十二、单孔设计 第13 页 十三、避灾路线图 第13 页 十四、三线区域 第13 页 第 3 页 9 9 煤回风巷煤回风巷探探放水放水设计设计会审签名：会审签名： 生产技术科：生产技术科： 地测防治水科：地测防治水科： 安全科：安全科： 采掘副总：采掘副总： 基建矿长：基建矿长： 安全矿长：安全矿长： 生产矿长：生产矿长： 总工程师：总工程师： 防治水特派员：防治水特派员： 第 4 页 审 批 审 批 意 见意 见 1、严格按照设计要求进行探放水施工。 2、短探期间，严密监视有害气体情况，发现异常立即按规 程采取应急措施，并通知调度及值班领导。 第 5 页 9 9煤回风巷煤回风巷短短探施工设计探施工设计 一、工程概况 1、工程名称：9 号煤层回风巷 2、 工程用途：用于整个 9 煤回风 3、9 号煤层采区回风巷掘进设计长度约为 500m，方位90， 沿 9煤顶板掘进。 4、巷道采用炮掘，巷道规格为净断面 3.2m1.8m矩形断面， 掘进断面积为5.76，先锚网支护，后见 9煤为半圆木点柱支护。 5、 根据 资源整合矿井地质报告 和 采掘工程平面图 提供的资 料。 东部为10+11 煤运输大巷，北部为 10号煤采空区。 主井担负各采 区进风、运输任务。其服务年限与矿井相同。 二、探放水设计依据 1、煤矿安全规程 2、井下探水技术规范 3、煤矿防治水规定 三三、掘进队工作领导组织机构： 组 长：冷绍荣 副组长：温喜堂、 吴昌燕 、 邓进、 陈明友、 第 6 页 技术员：王龙国 四、水文地质概况 （1）地表径流 井田内无常年性地表水体及河流，但冲沟较为发育，平时干涸无水，仅在雨季有 山洪从沟谷中流泄，汇入汾河。 （2）井田主要含水层 1）中奥陶统灰岩岩溶裂隙含水层 主要为奥陶系上马家沟组、峰峰组灰岩，是煤系地层之基底，埋于井田深部，岩性 为海相厚层状石灰岩，主要成分为碳酸钙，因其易被水所侵蚀溶解而形成溶洞。 据本区以西 夏门井田（距本井田 4 公里）勘探资料，位于上部的峰峰组岩溶不发育，裂隙均为方解石 及石膏充填，富水性差，上马家沟组中、 上部岩溶发育，可见岩溶灰岩。 2003年本井田内施 工了文殊原深水井，水井编号为 2003-601-10，井口坐标 x=4082023，y=19563653，井口 标高 897.00m。井深 410.30m，终孔层位为上马家沟组中段，奥灰水静止水位埋深 366.40m，水位标高 530.60m，涌水量 480m3/d，由此推测本井田内奥灰水位标高为 528.20- 534.00m。属中等富水性含水层。 2）上石炭统太原组灰岩岩溶裂隙含水层 分布于井田全区，为岩溶裂隙含水层，该组地层井田内厚约 81m，除砂岩、 砂质泥岩、 泥岩外，有三层发育良好且易被水溶解的海相石灰岩（k2、k3、k4），总厚度约 15.9m，为 本组的主要含水层，据本区以西夏门井田（距本井田 4 公里）勘探资料，单位涌水量 q=0.00011- 0.18l/sm，渗透系数k=0.0027-0.0123m/d。属弱富水性中等富水性含水层。 3）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层 山西组砂岩发育少且不稳定，主要为 k7砂岩，平均厚约 5m,为4号煤老顶，2号煤上 部有一层细砂岩，是2 号煤层的充水来源。 据本区以西夏门井田（距本井田 4公里）勘探资 料，单位涌水量0.002l/s m，渗透系数 0.001m/d。属弱富水性含水层。 4）二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层 在井田内因埋藏浅，以中粗粒砂岩为主，风化裂隙较发育，易于接受大气降水，补 径排条件较好，其富水性受季节影响较大，变化较大。 据本区以西夏门井田（距本井田 4公 第 7 页 里）勘探资料，其中以k8砂岩为主要含水层，q=0.0272l/sm，k=0.0465m/d。 属弱富水性含 水层。 （3）井田主要隔水层 1）井田内的新生界地层主要为黄色亚粘土及棕红色红土，含大量钙质结核，覆盖 于各含水层上，使大气降水不能直接入渗补给地下水。 2）井田内各含水层之间的泥岩、砂质泥岩、粘土岩等成为各含水层之间的主要隔水 层，但由于采空塌陷的影响而产生垂直裂隙，而成为各含水层间的直接的水力联系通道。 3）井田内本溪组隔水层，为一套泥岩、粘土岩为主夹砂岩、灰岩和铁铝岩地层，平 均厚18.50m。隔水性能好，是太原组和奥陶系含水层间水力联系的天然屏障。 （4）井田地下水的补给、径流、排泄条件 井田位于郭庄泉域中部，属区域岩溶水径流区，深层地下水总体流向为由北西向东 南。 二叠系砂岩孔隙水在裸露区接受大气降水补给后，一部分沿层面裂隙下渗补给下覆太原 组砂岩、 灰岩裂隙岩溶含水层，并于向斜轴部富集，一部分在基岩出露区以下降泉形式排泄 在沟谷中。 3. 矿井充水因素分析及水害防治措施 （1）矿井充水因素分析 1）井田内地表水体对矿井开采的影响 井田内无常年性河流，不存在对矿井安全有威胁的地表水体。 矿井井口及工业场地标高均高于附近沟谷最高洪水位，一般不受洪 水威胁。 但由于井田内煤层埋藏较浅，采空区导水裂缝带可能导通地 表降水造成水害。 2）井田内地下水对矿井开采的影响 本井田 7、10号煤层的直接充水含水层是太原组岩溶裂隙含水层。 太原组岩溶裂隙含水层属弱中等富水性含水层，开采时煤层顶板会有淋水、 涌水现 象，一般条件下，开采7、 10、 11（10+11）号煤层时的矿井涌水来自其顶板 k2、 k3、 k4灰岩岩 溶裂隙水。 奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水层富水性中等,11（10+11）号煤层底板标高最低 815m，井田内可采煤层均位于奥灰水位之上，不存在带压开采。 五、其他开采技术条件 第 8 页 1、 煤层特征 2、瓦斯 按照瓦斯等级鉴定暂行办法的规定，金泰源煤业在 7 号及 10+11 号煤层生产时，矿井属于瓦斯矿井。 3、 煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性 根据初步设计，7 号煤层和 10+11 号煤层爆炸性测试结果为有爆 炸性。自然倾向性为自燃，煤层自燃倾向性等级为级。 六、水害预测 1）采空区积水 根据地质报告提供的资料显示，前方 9 号煤采空区可能存在采 第 9 页 空区积水，为重点探测区域。 在准备对9 号煤回风巷掘进前，必须严格执行“预测预报、 有掘 必探、 先探后掘、 先治后采”的防治水方针。 进行长探的同时对物探圈 定的积水范围及异常类型进行验证，后施工短探，保证施工的安全。 2）构造、裂隙水 根据地质报告和 9 号煤回风巷道出露情况分析，9 号煤回风巷之 前掘进遇到的小断层以及裂隙发育的地带没有发现异常涌水现象。 物 探对矿井防治水、井下各类水源的分析及研究提供了准确的位置。 3）其他 为防止突发事件造成对矿井安全的影响。应加强排水设备，排水 系统的检查。维护管理工作，制定合理完善的措施。保证矿井防灾， 抗灾的能力。 七、施工设计： 、短探由掘进队组织实施，使用 zlj-350 型钻机。最大钻孔深 度 150m。 、在打钻地点或附近安设专用电话。 、钻探周围必须进行临时支护，确认安全后方可钻探。短探探 孔布设4 个，特殊区域增加探孔数量。 、短探过程中随时不间断检查有毒有害气体浓度。 、短探在工作面迎头进行。 6、 钻孔距离巷道底板1.2m，1#钻孔距离巷道左帮 0.5m、 2#钻孔 在巷道中线上、3#钻孔距离巷道右帮0.5m 处。 第 10 页 7、1#钻孔的钻探方位为 78，倾角为巷道迎头坡度，设计长度 10m，终孔位置预计在巷道左帮1.5m处。 2#钻孔的钻探方位为 90，倾角为巷道迎头坡度，设计长度 10m，终孔位置预计在巷道迎头。 3#钻孔的钻探方位为 102 ，倾角为巷道迎头坡度，设计长 度 10m，终孔位置预计在巷道右帮 1.5m处。 （4#钻孔的钻探方位为钻孔的钻探方位为 90，设计长度设计长度 10m,倾角为相对巷道倾角为相对巷道 迎头坡度向上迎头坡度向上 15，终孔位置预计在巷道顶部，终孔位置预计在巷道顶部 1.5m） 此巷在迎头施工的短探工作全部基于此设计，根据现场煤岩 层情况，钻孔倾角可以进行调整。 8、探钻时必须有专人记录，并填写短探记录，完成后由矿安全 员或瓦斯员验孔签字。 9、 掘进时应准确判别煤、 岩层厚度和岩石岩性并记录换层深度。 详细记录探孔见陷落柱、 煤、 采空区、 老巷道等的探孔深度，便于分析 地质情况。 10、探放水过程中出现异常情况，包括氧化煤、钻孔出水（无论 出水大小）、 钻孔机械转速突然加快钻孔附近有毒有害气体浓度异 常情况必须立即停止钻探，记录其孔深并将钻杆固定，发现有突水 征兆时，必须及时将井下全部工作人员撤离至安全地带，并在第一 时间向矿调度汇报预警情况。 11、 以上条款未尽事宜按国家有关法律法规及 煤矿安全规程 规 定执行。 第 11 页 八、探放水前的准备工作 1、在组织施工前，要求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 zlj-350型煤矿用坑道钻机设备的过程中，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 m 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 寸的排水管随掘进向前延接，迎头 20 m 范围使用软管。 9、在打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。 技术人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。 10、按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。 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。 九、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2m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。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、 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。 5、遇高压水顶钻杆时，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。 十、探放水的技术要求： 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。 十一、探放水的安全措施： 1、探水巷道中间不得有低洼积水段。 2、 探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、 帮距及孔间距应符合设计 要求。 3、 巷道支护应牢固，顶、 帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击 能力。 4、受水威胁地区的施工人员必须学习掌握报警信号及避灾路线。 第 12 页 5、 探水巷道应加强出水征兆的观察，发现有挂红、 挂汗、 空气变冷、 出现雾气、 水叫、 顶板淋水 加大、 顶板来压、 底板鼓起或产生裂隙出现掺水、 水色发挥、 有臭味等突水预兆时，一旦发现 立即停止施工，采取措施，立即报告调度室，情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受 水威胁地区的人员。 6、钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿 山救护队员在现场值班，检查空气成分。 如果瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定 时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，采取措施，进行处理