赶场路煤矿11302运输巷及回风巷探放水设计方案.doc

赶 场 路 煤 矿11302运输巷及回风巷探放水设计方案编 制 人：施工单位：机电矿长：生产矿长：安全矿长：总工程师：矿 长：编制日期：2013年 7 月 3 日探放水设计会审意见机电矿长意见签 字：年 月 日生产矿长意见签 字：年 月 日安全矿长意见签 字：年 月 日总工程师意见签 字：年 月 日矿长意见签 字：年 月 日探 放 水 设 计根据国家安全生产监督管理总局令第28号的规定：“采掘工作面探水前必须编制探放水设计”的要求，编制赶场路煤矿11302运输巷及回风巷探放水设计设计依据：1、 煤矿防治水规定2009年12月1日起执行2、 煤矿安全规程2010年版3、 安全专篇第一章 地质概况一、煤（岩）层赋存特征区内含煤地层为二叠系上统吴家坪组（P3W），主要由一套浅海-潮坪（泥坪、煤坪）交互相的砂页岩、燧石灰岩、硅质岩、炭灰岩、硅质灰岩、炭质粘土岩及煤层（线）组成。自上而下含煤4层，煤的总厚度1.53.5m，含煤系数0.51.17%。可采煤层为C3煤层，厚度0.761.10m，平均厚度1.0m。其余煤层均为不可采煤层。C3直接顶板为炭质页岩，力学强度中等。直接底板为泥质粉砂岩，力学强度低，遇水常发生泥化、膨胀、底鼓等现象。可采煤层特征表 煤层编号煤层厚度（m）倾角（）煤层结构煤层稳定性顶底板岩性顶板底板C30.761.101.01012简单较稳定炭质页岩粘土岩二、瓦斯、煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性1瓦斯根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字2005281号）对贵阳市煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复、（黔煤行管字200794号）对贵阳市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复、（黔煤行管字2007517号）对贵阳市煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复：赶场路煤矿2005年度、2006年度、2007年度均为低瓦斯矿井。详见表122。 赶场路煤矿各年度的煤矿瓦斯涌出量情况表 表122序号煤矿名称年 度相对瓦斯涌出量（m3/t）绝对瓦斯涌出量（m3/min）二氧化碳绝 对（m3/min）相 对（m3/t）1赶场路煤矿2005年度8.640.820.877.382赶场路煤矿2006年度6.620.460.375.333赶场路煤矿2007年度9.840.870.375.372煤尘爆炸性根据贵州省煤田地质局实验室2010年7月提交的煤尘爆炸性鉴定报告表明：C3煤层火焰长度为300mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉量为70%，煤尘有爆炸性。 表123 煤尘爆炸性鉴定报告表 煤层编号水分Mad%灰分Ad%挥发分Vdaf%焦渣特征爆炸性试验爆炸性结论火焰长度mm抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)C31.2217.8228.41730070煤尘有爆炸性在开采过程中要注意煤粉的含量，应尽量降低巷道和工作面中煤尘的含量，作好相应的安全防范措施。3煤炭自燃倾向性根据贵州省煤田地质局实验室2010年7月提交的煤炭自燃倾向等级鉴定报告：C3煤层为级，即为不易自燃煤层。煤炭自燃倾向等级鉴定结果表 表1-2-4煤层编号水分Mad%灰分Ad%挥发分Vdaf%真相对密度全硫煤吸氧量自燃倾向分类TRDdSt，d%cm2/g干煤C31.2217.8228.411.172.250.36级备注级：容易自燃；级：自燃；级：不易自燃 附煤岩层综合柱状图：三、地质构造赶场路煤矿大地构造位于龙岗复式向斜东翼，总体为一单斜构造，地层走向近北北西，总体倾向为南南东，倾角1012。地层倾角沿走向变化不大，顺倾向浅部为11左右，深部为10左右。区内地表未发现次一级褶曲及较大断层，在井下偶遇见少量小断层。对煤层连续性破坏不大。井田未发现落差大于5m的断层。矿区无岩浆岩分布。区内含煤地层为龙潭组，含煤地层沿走向、倾向的产状变化较小；矿区范围内仅发育一小断层，为一向南西倾斜的单斜构造，按煤、泥炭地质勘查规范（DT/T0216-2002）附录D可确定该区构造复杂程度为中等构造类型。四、水文地质本矿地处长江流域乌江水系上游，南江河和杠寨河分水岭地带附近，地表水不发育，区域侵蚀基准面为矿区北部直距约10km的南江河。矿区位于黔中高原，区内地形以中山为主，内部多盆地和缓坡，境内碳酸盐类岩石广泛分布，岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶洞、伏流等分布普遍。 区域内岩层主要为碳酸盐岩和碎屑岩两大类，碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶水泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降水容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶水泉、岩溶泉群或暗河等形式集中排泄于当地河谷中。碎屑岩分布面积较小，主要包括三叠系下统夜郎组龙岗段粉砂岩、粉砂质泥岩，二叠系上统吴家坪组砂泥岩，碎屑岩靠近地表时风化作用较强烈，风化裂隙较发育，含风化裂隙水，深部发育构造裂隙地段，含构造裂隙水为主，碎屑岩区地下水运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，主要依靠大气降水补给，受地势影响，一般为近源补给、就近排泄。区域内岩溶水和碎屑岩裂隙水均以大气降水作为主要补给来源，地下水动态随季节变化明显，一般每年5月地下水流量、水位开始回升，69月为最高值，其间出现13次峰值，1012月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到次年三、四月份降为最低值。区域内吴家坪组煤矿床上覆的中强岩溶含水层之间一般具有较好的隔水层，含水层之间水力联系较弱，对煤矿床开采影响较小，只是当导水断层或其它导水通道沟通上覆含水层与矿床水力联系时，上覆含水层才会成为矿井的充水水源，从而威胁到煤矿床的开采。吴家坪组煤矿床下伏茅口组灰岩强含水层与煤矿床深部煤层间隔水层较厚，其地下水间接威胁深部下煤组煤层的开采可能性较小。本矿区位于最低侵蚀基准面以上，直接充水水源主要为吴家坪组裂隙水和老窑采空区积水、地表冲沟水，故本矿区属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型，只是在断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，这些地区水文地质条件复杂程度增大。五、巷道布置及支护说明根据集团公司的按排在11302运输巷当头退后不少于30米可采煤层的地点掘切眼与11302回风巷贯通，形成工作面，贯通地点距11302回风巷当头同样不少于30米。切眼断面为3.2m2，断面形状为矩形，宽2.4米，高为煤层全高，沿煤层顶板施工，坡度10度左右，支护方式为单体液压支柱及铰接顶梁所构成的悬壁支架掩护。第二章 探放水设计 一、 概况：根据“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，结合我矿的实际情况采取“防、堵、疏、截、排”综合防治措施。为了施工的安全开展，制定本安全技术措施。施工地点：11302运输巷、11302回风巷水源性质：预计水源主要为老空水。钻机型号：ZDY-750探水钻钻具配备：75mm钻杆80m，合金钻头5个及钻具1套。二、探放水设计1、探水起点的确定：由于11302运输巷及11302回风巷停掘当头出现透水预兆，预计两巷前方有老空积水，由于资料不明，边界不准确，水压不清，所以，从11302运输巷掘切眼时开始探水。2、超前距离：探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离。超前距离的计算：a0.5AL式中：a-超前距离（m）；A-安全系数，一般取2-5，本设计取4；L-巷道跨度（宽或高取其大者），本设计取2.4m；KP-煤的抗张强度（Pa），KP取0.6 MPa；P水头压力（MPa），1M Pa；则：a0.542.4(310.6)0.521m经计算并结合实际情况及有关规定确定，本矿探放水钻孔超前保护距离取30m。3、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：探水中心钻孔深度（探水钻孔的最小平距）减去30米，取30米。4、帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取30米。5、钻孔参数的确定（1）、探水钻孔21个（1#、2#、3#、4#-21#），1#孔为中心孔，2#孔、3#孔与1#孔垂直方向上夹角为3度，2#孔钻穿煤层顶板，3#孔钻穿煤层底板，其余钻孔与钻孔之间在水平面的夹角为3度，沿煤层层位钻进。（2）、钻孔直径： 75mm。（3）、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置，采用13小夹角，超前距30米，准掘30米。（4）、在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。探放水钻孔布置示意图：见附图三、探放水前的准备工作1、探放水必须使用专用钻机，由专业人员和专职队伍进行施工，探钻前必须认真组织学习探放水设计方案，严格按设计方案组织施工。2、在组织施工前，施工单位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。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米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、清理好巷道水沟，确保排水畅通无阻。8、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。9、技术人员和防探放水人员必须亲临现场，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、带班矿领导和当班安全员、瓦检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0.8%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。四、安探水钻的技术要求：1 安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应在采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。2 钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。3 钻机安装必须平稳牢固。安好钻机接电时，要严格执行停送电制度。4 按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。五、 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，由当班安全员负责做好记录。一般每钻进10m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。探水钻孔止水套管长度不得少于10米。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 钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：（1）背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。（2） 对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1 m以上。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。7 必须做到交接班时不停钻。8 探水钻孔深度、角度必须达到设计要求，由每班安全员做好记录，不得弄虚作假。六、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。每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。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。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