单县丰源实业回风暗斜井断层探查设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除单县丰源实业有限公司回风暗斜井断层探放水设计 编 制：生产技术科 科 长： 专业副总： 总 工： 时 间： 单县丰源实业有限公司回风暗斜井断层探放水设计1、 设计目的 1、探明ZF19、ZF26断层位置、要素及其导水性。 2、消除断层水对回风暗斜井掘进工作面的水害威胁隐患。 3、为回风暗斜井过ZF19、ZF26断层提供技术依据，更好的服务于矿井生产建设。二、设计依据 1、煤矿安全规程 2、矿井水文地质规程 3、煤矿防治水规定 4、井下探放水技术规范 5、单县丰源实业有限公司张集矿井初步设计说明书 6、单县丰源实业有限公司张集井田补充勘探地质报告 7、单县丰源实业有限公司张集煤矿井下瞬变电磁巷道迎头超前探测成果报告三、工作面概况回风暗斜井位于井底车场西北侧，沿方位角334、顺3上煤层顶板掘进施工，西侧为胶带暗斜井和轨道暗斜井，巷道其他方向无采掘情况。煤岩层总体为单斜构造，走向近东西向，倾向北东向，煤岩层倾角15-23平均19，巷道掘进方向视倾角13-14。根据5月23日巷道收尺情况，H3点前19m（平距）为巷道迎头位置，巷道向前掘进92m和114m将揭露ZF19及ZF26断层。四、ZF19及ZF26断层情况根据有关地质资料，ZF19正断层：走向北东，倾向北西，倾角5060，落差030m，区内延展长度1100m，ZK8-3孔揭露，三维物探控制，属查明断层。但轨道暗斜井掘进施工过程中未揭露ZF19断层，此处按断层尖灭考虑，轨道暗斜井副井断层落差按减小考虑。ZF26正断层：走向北西，倾向北东，倾角6070，落差010 m，区内延展长度420 m，三维物探控制，属查明断层。但断层导水性不清。五、水文地质情况分析 回风暗斜井巷道位于3上煤层内，依据ZK8-3钻孔资料，3上煤层底板下距三灰间距约为35m。结合相关地质资料，该处水文地质情况分析如下： 1、3上煤层顶底板砂岩裂隙含水层3上煤层顶底板砂岩厚依据ZK8-3钻孔柱状图，顶板20.9m、底板4.15m共计25m左右，为灰色、灰白色细粒和中粒砂岩，局部夹粉砂岩或泥岩，裂隙发育不均一，为开采3上煤层的直接充水含水层（段）。3上煤层顶底板砂岩富水性弱，以静储量为主。张集煤矿水文地质类型划分报告及井下瞬变电磁成果报告均论证了这一结论。依据巷道实际揭露情况，三砂涌水量5m3/h，预计最大涌水量小于20m3/h。 2、三灰岩溶裂隙含水层三灰在本井田全区发育，层位稳定，岩性致密，岩溶裂隙发育不均一，厚度5.5014.20m，平均厚8.01 m，钻探施工时19个钻孔均穿过，无钻孔漏水，ZK5-3、B1、B2号对三灰进行抽水试验表明其富水性较弱。该处三灰距3上煤层底板间距4853m，平均为50m，距回风暗斜井巷道底板约50m。轨道暗斜井上部车场一号交叉点揭露三灰时，牛鼻子处巷道右帮及底板出水，最大涌水量为72m/h，现已降为15m/h左右。回风暗斜井巷道底板与三灰间距约为35m，突水系数约为0.01MPa/m，小于0.1MPa/m临界值，故回风暗斜井在揭露ZF19断层前，巷道掘进是相对安全的。钻场处底板标高约为-661m，三灰水头值约为0.62MPa。预计钻探单孔涌水量小于30m3/h。六、设计方案 1、钻场布置 根据井下探放水技术规范，结合矿井生产实际情况，设计在回风暗斜井导线点H3点前61m（平距）巷道右帮布置一个钻场，钻场底板标高-661m，钻场规格为深宽高=4m4m3m，钻场必须支护牢固可靠，能保证施工人员的安全。 钻场必须有良好的供电、通风、通讯和供、排水系统。为及时排出钻探用水及钻孔内涌水，在巷道低洼处需安设两台不小于50m3/h的排水泵，并铺设相配套的排水管路。 2、钻孔设计及技术参数本次钻探在钻场布置三个钻孔，终孔需穿过ZF26断层。施工时先施工探1孔，根据探1孔的实际竣工资料，再对其他钻孔的参数进行适当调整。钻孔技术参数见下表。孔号方位（）倾角（）孔 深（m）套管结构 1#334-1390108mm9m2#334-18114108mm9m3#29-1690108mm9m4#29-24122108mm9m 附钻孔布置平、剖、断面图。 3、钻孔结构 开孔孔径127mm，钻至8.6m后下入108mm套管；注浆固管合格后以孔径65mm的钻头钻进至终孔。 4、孔口管规格：孔口管选用1083000mm无缝钢管制作（约需3*12节，内外螺丝连接），长度：9m，下入孔内8.5m，孔内部分加工成抗拔台阶；焊接法兰盘厚度20mm，配108mm/150千克力/平方厘米公斤压力高压球阀； 5、孔口管固定： 开孔孔径127mm，开孔深度8.6m,孔径部分做好后下入孔口管，孔口管缠绕麻绳，用4根锚杆及板卡固定，每根锚杆的抗拔力不小于60KN。孔口管固定好后，用水灰比1：1水泥浆注浆封孔，注浆压力2.5MPa充满孔口管及孔壁空隙，待凝固48小时后，再进行套孔，套孔深度8.5m，再用水灰比1：1水泥浆进行加固注浆，注浆压力3.5MPa。待凝固24小时后开始钻探施工。 6、钻孔顺序：1#-2#-3#-4# 七探放水施工1、施工准备1）清理好钻场内的杂物、浮矸等；2）钻场附近排水沟按规定清理干净，满足排水需要。3）钻场内永久支护完好，严禁空顶并对后方巷道进行检查、修复。4）提高排水能力，根据现有的排水能力进行探放水，放水时水量必须小于设计排水能力。5）钻探地点或附近必须安装电话，能直接与调度等职能科室联系。6）工作面无积水。7）钻孔位置由技术人员用红漆按设计现场标定。 2钻孔设备钻机型号：ZDY-1200S煤矿用全液压坑道钻机，钻孔深度：200m，终孔直径：65，主轴倾角调整范围：-90-+90，主油泵最大排量：58ml/r，额定压力31.5Mpa，防爆电动机额定电压：660/1140V,额定功率：22KW, 配合127mm、65mm和硬质合金刮削型钻头，50mm800mm钻杆150根，全部使用水力排粉，钻孔均采用无芯钻进。 3探放水孔口管施工 先清理平整工作面，以方便安设钻机为准；把钻孔位置在巷道里用红漆标设清楚；然后用方木搭设钻机工作台，通过打锚杆地锚把钻机在工作台上固定牢靠；再按照钻孔设计角度调整钻机，用直径127mm钻头开孔，钻进深度8.6m，孔口管固定好后，用水灰比1：1水泥浆注浆，充满孔口管及孔壁空隙；在孔口焊接的固定铁板四侧打注四棵树脂锚杆，将锚杆和孔口管连接并固定牢靠；待水泥浆凝固48小时后进行套孔施工，套孔深度9m，再用1：1水泥浆进行加固注浆。凝固24小时候，方可进行钻探施工。 4钻孔施工 钻孔前将孔口阀门在孔口管上连接牢固，然后将钻机移到位，根据孔口管角度摆正对中，将钻头放入孔口管内；用钢丝绳套，手拉葫芦及地锚杆将钻机固定牢靠在工作台上；经试运转正常后，接钻杆给水钻进。钻进过程中，要经常检查钻机是否平稳、牢固，钻孔内返水是否正常，严防卡钎堵钻，如发现孔内异常，应立即停钻，并退出一节，然后处理。接换钻杆上提钻杆时，必须用卡子将钻杆卡紧，才能松开钻机上的卡盘，当钻机上卡盘再次卡住钻杆后，下边的防追卡子才能取下，严防钻杆掉入孔内。钻杆的接头处缠麻丝，防止漏水漏气，严禁钻杆倒转。在钻机运行时，不得将其它物件插入卡盘，防止造成人身或机械事故，钻进过程中应根据岩石的硬度，调节给进的压力和转速，随时掌握孔深。5放水本次钻探将进入ZF19、ZF26断层探放水，钻孔出水后对ZF19、ZF26断层进行放水降压，以避免巷道初揭露断层时出现涌水量高峰，保证巷道掘进施工安全，放水时长以探着水后涌水量大小而定。八、技术要求：1.施工单位要严格按本设计编制施工措施，无施工措施不得开工。2