B2107轨道顺槽探放水设计及措施.doc

B2107轨道顺槽探放水设计及措施一、概况B2107工作面位于北一盘区上组煤，根据底板等高线资料，该工作面布置在22112采空区的下山侧，由于北一盘区2#煤层上部砂岩裂隙水富水性较强，通过冒落裂隙带导入采空区的积水量较大。该工作面的掘进、回采均面临着上山侧老空水的威胁，为保证B2107工作面的掘进、回采安全，地质钻探队决定对22112采空区积水进行探放。二、积水量估算1、22112采空区位于B2107轨道顺槽的上山侧，根据现有资料分析，汇水面积约43926m2，积水量约2.6万m3，积水标高845-871米，水压0.23Mpa。采用积水量估算公式：W=KMFK-充水系数（0.2-0.5）经验系数取0.2；M-工作面平均采高（m），取3；F-采空区面积（m2）；0.2343926=2.6（万m3）。经测量探放水地点标高为848米，最大水压约为0.23MPa。三、钻孔设计及要求1、由地测科地质钻探队组织钻探，本次探放水采用洛阳风动工具厂生产的岩石电钻（YDX-40型）。2、探放水钻孔每5米布置一个，第一个钻孔位置为15#测点前26米，均以方位角138倾角0.62.3钻探，钻孔以钻到采空区放水为目的。施工顺序：K1K2K3（见钻孔布置平面图、钻孔布置剖面图）设计钻孔参数表钻孔设计参数孔号钻孔位置方位（）倾角（）孔深（m）孔径（mm）K115#测点前26米1382.32843K2K1钻孔向里5米处1381.727.543K3K2钻孔向里5米处1380.62743钻孔布置剖面图3、探孔的设计及孔口管的安装：（1）钻孔开始5米采用113 mm钻头扩孔，下入3寸孔口管。（2）孔口管的安装先将孔口管放入孔内，在孔口处用水泥将孔口管固定住，水泥里预埋用以注浆时排出孔内空气的出气小管，然后从孔口管向孔内注入水泥砂浆，直到孔壁与孔口管之间充满水泥砂浆，待水泥砂浆凝固2小时后，扫孔到孔底，再进行压水耐压试验，试验的压力不得小于1MPa，稳压的时间至少必须保持半小时，孔口周围不漏水，孔口管牢固不活动，即为孔口管的固定工作，否则必须重新注浆固定。(附图1、图2)井下探放水孔口管安装示意图（图1）单孔钻孔设计结构图（图2）四、水仓、排水设备及排水路线规定： 1、水仓：在15#测点附近按照标准要求打设两个3m4m1.8m的水仓，在水仓处打设水泵基础，由一采区组织队伍施工。2、单孔出水量计算：预计钻孔单孔最大出水量46m3/h，正常出水量40m3/h，单孔出水量可用下式进行估算：式中： q-单孔出水量（m3/min）； c-流量系数，其大小与孔壁的粗糙程度、孔径的大小、钻孔的长度等因素有关，可由试验得出，无资料时可用0.60.62； -钻孔的断面积（m2）； g-重力加速度（9.8m/s2）； H-钻孔出口处水头高度（m）。由于放水时该数是个不断变小的数值，属于非稳定流状态，为简便计算钻孔的平均放水量，可用钻孔出口处最大水头高度的40%45%。3、排水管：根据下面公式计算排水管的管径：式中：-正常涌水量（m3/h）； -经济流速（m/s）,一般取1.52.2。工作面计划放水量为120 m3/h。 （4寸管） （3寸管）由上式计算可得：排水管需一趟的4寸管和一趟的3寸管。4、水泵：水泵的有效功率计算公式如下：式中：-水的比重（kg/m3）； Q-水泵的流量（m3/s）； H-水泵的总扬程（m）； -水泵的轴功率（kw)；-水泵的效率。水泵的总扬程H用以下公式计算：式中：H-总扬程（m），实际扬程与水在管网系统中流动时的各种损失扬程之和；-实际扬程（m），指吸水水面到排水管出口中心的垂直距离；-摩擦阻力系数；L-直管长度（m）；D-管路内径（m）；Q-水泵的流量(m3/s)；（m）（m）要求配备2台不低于37kw的工作水泵和1台不低于37kw的检修泵。排水能力达到预计最大涌水量的2倍以上，并实行双回路供电。5、排水路线：水仓B2107轨道顺槽水管北一上组煤轨道巷水仓北一上组煤轨道巷水沟北一上组煤运料斜巷东翼轨道大巷中央水仓地面6、排水设备及排水系统由机电科核对。由一采区负责配备，并派专人负责管理。五、劳动组织本次探放水采用单班作业，施工过程中要求有技术员一名，跟班队长一名，兼职电工一人，钻工三人，共5人，跟班队长负责本班的安全及操作等。六、安全技术措施：1、钻机安装前，必须加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面打好坚固的立柱和拦板。2、钻机开孔前，应在顶板完整的地方，当支护牢固后，才能开孔。3、确定主要钻孔位置时，应由技术人员进行标定，负责钻探工作的人员必须亲临现场，共同确定钻孔方位，倾角和钻孔布置数目以及钻进的深度。4、钻机安装必须平稳、牢固，钻孔的方向、角度应由技术人员向钻工交待清楚，施工中要准确判断做到记录清楚，孔深丈量正确，并有严格的交接班制度。5、必须有瓦检员跟班，携带“四位一体”多功能检测仪，随时检测瓦斯浓度，一旦出现钻孔有害气体浓度超出规程规定时，必须立即停止作业，切断电源，撤出人员，并报告矿调度，及时处理。6、由监控队负责在作业地点下风流5米处安设瓦斯探头，0.8%预警，1.0%断电，与钻机联锁。7、每班由专职电工对打钻地点的供电系统详细检查一遍，确保各种装置齐全、灵敏、可靠，电气设备完好无失爆。8、送电前提前联系机电科四专组进行完好检查，确保无任何问题后方可送电作业。9、在探放水地点向外30米范围内安设专用电话。10、探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员。11、放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。12、排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。13、钻探人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位批准，不得擅自改变设计。14、钻探过程中发现有水沿钻杆流出时，应立即停止钻进进行检查，孔内压力很大时，应马上将钻杆固定，严禁移动或拔钻。钻机后面严禁站人，以免钻杆伤人。现场负责人立即向矿调度报告，