回风顺槽开口探放水设计.doc

山西煤炭运销集团古交福昌煤业有限公司801回风顺槽开口探放水设计 批准人：编 制：周兵则 二0一三年九月十二日801回风顺槽开口探放水设计及措施一、概况801回风顺槽地表穿越武家庄村、下石沟村地界，开口顶板标高为1005.959m，经调查井地表有不同程度的裂隙。井下位于井田东翼、沿8#煤层布置、长1100m，井田位于西山煤田古交矿区马兰向斜的西部，受新华夏构造体系的控制，总体为一走向北东，倾向南东的单斜构造,地层倾角3-14,北部较陡，南部较平缓，平均为10左右。二、水文地质条件801回风顺槽工作面水文地质条件简单，局部带压（现暂不涉及），该采掘区域原马兰镇办煤矿曾掘进有两条巷道，该巷道通风排水正常。8#煤层顶板为灰岩、砂岩，泥质砂岩顶板淋水是工作面的主要充水因素，上部2#煤层已采空，8#煤层标高950m相对2#煤层标高1030m以上无采空积水可安全掘进，9#号煤层未进行过采掘活动。2013年8月24日委托重庆煤科院采用瞬变电磁法在东翼轨道大巷100米处进行物探，发现前方水平方向探测掘进头掘进正前方水平面100米范围内未发现异常区，但在掘进头前方80-100米范围视电阻有减少趋势。纵向方向掘进头偏顶板30方向前方80-100m位置范围内视电阻率亦相对较低，其他区域未发现异常区。 三、防治水措施为了防止隐伏构造导通采空积水，采用物探先行、钻探验证对工作面进行超前探测，查明工作面隐伏构造的导水性，根据探测情况，编制掘进工作面水文地质分析报告采取措施，确保掘进安全。四、防治水设计方案（一）煤柱留设及超前距的确定根据煤矿防治水规定附录三第二种计算方法即含水或导水构造防隔水煤（岩）柱的留设公式:L=0.5KM3p/Kp20其中：L-煤（岩）柱留设的宽度（m）；K-安全系数（4）；M-煤层厚度（3.3m）；P-水头压力（0.3MPa）；KP-煤的抗拉强度（0.35MPa）；计算L=0.543.330.3/0.35=9.8m根据煤矿防治水规定防隔水煤柱不应小于20m，根据防治水规定第九十八条超前距取30mm。（二）工作面物探设计1、物探设备（1）本次物探委托中煤科工集团重庆研究院进行，设备采用YCS40矿井瞬变电磁仪。（2）施工地点布置要求a、施工操作现场要观察顶底板及围岩情况、敲邦问顶、确保安全后方可进行物探。b、采集数据时，记录其影响因素，方便出井后对异常反应区域的分析与判定。2、测点布置及施工方法本次瞬变电磁法勘探仪器采用中煤科工集团重庆研究院研发的YCS40矿用本安型瞬变电磁仪，探测装置形式采用多匝重叠回线装置，发射频率(a) 掘进面横向扇形探测方式 (b) 掘进面上下扇形探测方式3、劳动组织物探施工过程采用单班作业，需要仪器操作员一名，移动发射接收线框人员两名，共需三名物探作业人员。4、物探资料解析1、综合物探成果资料得出：本次瞬变电磁超前探测的两个方向扫描探测成果中，共解释一处低阻异常区，位于探测点前方40-80米顶板方向10-30米位置范围内，此区域视电阻率明显偏低，推测含水量相对较高，建议对此区域进行验证。在本次探测成果资料中，相对的低阻异常区域一定要加强水文地质观测和探放水设计。要打钻验证物探成果，提前采取安全防护措施，保障安全生产。本次最大探测距离为100m。2、从探测效果看，因为瞬变电磁法特有的关断效应，使得探测中前方15m以内的数据不可靠；另外，因为瞬变电磁探测时一种基于电阻率的地球物理方法，掘进头的综掘机及少许金属物体（锚网、锚杆）等，对瞬变的探测造成了一些干扰，从而影响到了探测的准确性。（三）工作面钻探设计1、钻探孔的布置目前801回风顺槽386米处，结合物探成果报告进行探放水设计。探水作业各布置5个钻孔钻探地点801回风顺槽220米处西南方向801回风顺槽220米处东北方向序号设计方位钻孔倾角钻孔深度设计方位钻孔倾角钻孔深度1#（中孔）191-91003961002#（左孔）182-111003051003#（右孔）200-61004881004#（顶孔）191-8.5100396.51005#（底孔）191-7.5100397.51002、探放水设备：ZDY1250型探放水钻机3、单孔设计钻孔开始0-10.0m段用113 mm的钻头钻进，然后安装孔口装置，安装好孔口装置后按65mm孔径钻进。4、孔口装置及安装（1）孔口装置a、主管长2.5m、直径为89mm的无缝钢管，在主管外侧端头用8mm钢筋焊制两个半圆环。b、在套管外侧焊接一个配套法兰盘并配备闸阀和水压表。（孔口装置见附图）（2）孔口装置的安装用麻袋和聚胺脂使套管与围岩固定，在钻孔上下0.3m按与套管成15角各打一根2.0m的树脂锚杆，并用8#铁丝或链环把锚杆与套管固定牢固。五、 矿井正常涌水量与排水能力矿井正常涌水量20m3/h，最大涌水量24m3/h，主斜井底水仓容量为200m3，主水仓安装2台D85-455型水泵、1台D46-306型水泵，主斜井安设两趟89mm排水管路，最大排水量为170m3/h，满足排水要求。工作面安装2台FQW型风动水泵，50mm排水管接至主斜井底水仓。六、安全技术措施（一）所有用于井下物探、钻探设备必须具有“煤矿矿用产品安全标志”和国家指定部门颁发的设备防爆证书，并且经矿机电科四专组检查合格后方可下井作业。（二）所有物探、钻探人员进入工作面时，必须首先检查操作现场顶板和工作面两帮的安全情况是否良好，如有不安全因素不得开工。（三）物探、钻探人员必须熟悉避灾路线，出现异常及时撤离到安全地点。（四）打钻前，永久支护必须紧跟工作面；打钻时，必须站到支护有效的安全地点作业。（五）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，并用钢钎等工具固定钻杆，现场负责人员应立即向矿调度汇报，并派人监测水情。情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。（六）及时对工作面出水点进行观察，对不明水源水进行水质化验分析，通知施工队组采取相应措施。（七）对巷道围岩水，施工队组必须配备排水能力不小于60m3/h的排水设施及管路，并将排水管路及时延伸至工作面。 （八）钻探中，施工队组应派一名水泵工跟班作业，随时解决钻进中供水、排水问题。（九）如果在工作面发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等突水征兆时，现场人员应立即停止作业，撤出人员，并汇报矿调度，情况危急时，撤出受水威胁的所有人员。（十）掘进面30m范围内设置专用电话，并设置贴有反光膜的清晰应急避水灾路标，保证出现异常情况能安全撤离。(十一）、探放水时必须有瓦斯员跟班作业，只有在瓦斯浓度低于1%以下，才可以开始工作。探水前在准备钻孔上方吊挂一个便携式瓦斯检测报警仪，随时检测瓦斯、二氧化碳浓度；探水时严禁导体与钻杆连接（如铁丝网、电缆）,必须给水从钻孔流出时才可钻进；探水工作停止时，立即将钻杆拿出，不得长时间停留在钻孔内，钻孔取出后瓦斯员立即检查孔内瓦斯，如瓦斯异常，立即按规定路线撤出并采取措施后值班领导跟调度室汇报。（十二）避水灾路线如下：工作面副斜井井底巷道副斜井（十三）排水路线：工作面主斜井井底水仓一主斜井地面（十四）施工队组组织职工进行防治水知识培训，特别是突水征兆及避水灾路线的学习，提高职工的防水意识和水平。（十五）矿井管理人员和调度室人员应当熟悉水害应急预案和现场处置方案。现场发现水情的作业人员，应当立即向矿井调度室报告有关突水地点及水情，并通知周围有关人员撤离到安全地点或升井。矿井调度室接到水情报告后，应当立即启动本矿井水害应急预案，根据来水方向、地点、水量等因素，确定人员安全撤离的路径，通知井下受水患影响地点的人员马上撤离到安全地点或者升井，向值班负责人和矿井主要负