1191运输巷巷探放水设计

1、通林公司钟山一矿1191运输巷探放水设计及安全技术措施编制:工程师:矿长:日期：2012年3月12日一、水文地质条件（1）、矿区含水岩组水文地质特征%1 地层含水性简述龙潭组（p3 7）：该组在矿区北东部出露，为砂岩、泥岩、炭质泥岩、粘 土岩及煤层，厚180-240m,平均厚234. 32mo露头处地形平缓，有较厚的笫 四系松散堆积物覆盖，地面所见井泉多为裂隙潜水，而真正基岩地下水露头 在矿区内未见。根据原勘探报告资料单位涌水量0.000550.125升/秒m。 水位均高出三岔河水面，含裂隙承压水。水质类型为so hco：ca,矿化度 0. 380-0. 790 克/什，ph 值 7.9。m2

2、煤层上距三岔河河床140200m。三岔河水面标高1715m即为矿区最 低侵蚀基准面标高。以上叙述表明在自然条件下，三岔河水，冲积层水与龙潭组水力联系差, 但井田南东界北三岔河切割，构成第四系冲积、洪积层水及三岔河水对龙潭 组有直接水力联系，给浅部煤层的开采带来威胁。飞仙关组（t】f）：在矿井南西部出露，覆盖于龙潭组之上，由紫红色、 灰绿色细砂岩、粉砂岩、钙质砂岩夹薄层泥岩及砂质泥岩组成,厚440480 米，平均厚度465m。分布地形切割甚剧，起伏较大，山坡坡度角在20。以上、 风化裂隙发育、沟谷密布，并有水流，地面所见地下水露头以下降泉为主， 多沿深切沟谷两壁或沟头裂隙流出，一般流量在0003

3、91升/秒，最大流量 0.186升/秒，为裂隙层间水。根据原勘探报告资料飞仙关组第二段单位涌水量0. 00137升/秒.m左右， 第一段单位涌水量为0. 0072-0. 00329升/秒m,水质类型为hc03na及c1hc03k+na 型，矿化度 0.838 克/升,硬度 5.69-9. 68, ph 值& 8 9.1。本层浅部水质类型为hc03mg型，矿化度0. 079-0. 144克/升。硬度为 3.51-5.51, ph值6.7-6.85,与深部有显著差异,深部地下水na离子增高, 矿化度增大，显碱性，表明地下水化学成份垂直分带现象。飞仙关组地下水，由于受构造及地形因素控制，皆向

4、三岔河汇集，该组 含水甚微，在自然状态下起着相对隔水层作用。第四系(q)：厚度015米。矿区内主要为冲积层、洪积层、坡积层次 之。分布于河谷两岸及较大的沟口，沿三岔河两岸分布宽度在250m以上。由 亚砂土、卵石、砾石组成，一般厚度在6、7in左右，最厚可达10.55m,含孔隙 水，透水性较强、具稳定的地下水面，与河水有密切联系，地下水流向河流 一致，洪水淹没范围内的冲积层、洪积层动态受其影响，视为一完整水体。该地下水埋藏深度浅，一般在2m左右，含水丰富。渗透性系数97. 5-336. 7 米/ei,单位涌水量一般都大于5升/秒 m,水质为hc03s04ca型、矿化 度0. 144-0. 176

5、克/升，硬度19.43,卩卅值68。由基岩碎屑砾岩、亚粘土组 成，含孔隙水，但流量小，0.0140.155升/秒，为山区农民供水主要来源， 该地下水动态极不稳定，受气候影响较大，无利用价值。%1 断层含水性根据原勘探报告资料矿区断层破碎带由紫红色角砾岩组成，单位涌水量 为0. 00219升/秒叽由于断层两侧均为粉砂岩、砂质泥岩，破碎带也为上速 岩性，故透水性、富水性均弱。综上所述，该井田以大气降水为主耍水源， 直接充水含水层单位涌水量小于0.1升/秒叫 但井田水文地质类型的划分， 介于一类至二类之间，即水文地质条件属中等类型。%1 采空区积水根据现场调查，矿区范围内原钟山一矿存在着大面积的采空

6、范围。根据 生产过程中抽水情况，流量一般在1560m7h。%1 水文地质类型煤矿内含裂隙水，其含水性随着垂深增加风化程度减弱而减弱，深部含 水甚微或不含水。裂隙水以渗流为主，水力联系较差。本煤矿水文地质条件 属第二类第一型，即以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质 条件中等。(2) 、充水因素分析根据钟山一矿历经多年来的开采，不系统的矿井水文资料反映，矿井的 主要充水水源为大气降水，充水途径多沿开采后形成的塌陷裂隙下渗，钟山 一矿凡采空区上覆岩层均产生塌陷裂隙，该矿未作全面调查，其塌陷规模、 面积、高度不详。煤系地层上覆虽有有140m左右厚的隔水层，但在矿区外围有河流流过， 在开采的

7、过程中在煤层露头部分会出现裂隙，大气降水、河水可能会沿这些 裂隙进入矿井，不仅增大矿井涌水量，甚至会造成冲溃淹没矿井等难以预料 的事故发生。(3) 、矿坑涌水量预测%1 矿坑涌水量预测方法的确定矿区位处钟山区西南，矿区接受大气降水的补给区，地形坡度中等，地 表岩溶现象中等发育，可溶岩出露而积较大，矿床充水主要因素为煤系底层 基岩裂隙水、老窑采空区水，矿坑涌水量采用大气降水渗入法计算，原则是根据矿区的地貌、岩性、岩溶发育程度、构造的差异确定矿区的大气降水的 入渗系数、汇水面积等和关水文地质参数，按公式进行计算，大气降水入渗 入量即为矿坑涌水量。%1 水文地质参数的确定及矿坑涌水量计算结果根据该矿

8、提供的现状开采条件涌水量实测资料，采用比拟法进行估算未 开采区域的矿井涌水量q 二 qix (f./foxsyso)0-5qi矿井涌水量(m'/h),f°现开采面积(m2),几一未來开采面积(mj,so一日前水位降深(m),si未来水位降深(m)oq最小q i&kfof.sos】q最小q最大15601929203313842102102080经计算，矿区最低开采水平的枯季最小涌水量为20m7h,最大涌水量为 80m7ho以上的计算是在开采时未造成矿坑顶板破坏，大气降水和地表水不直 接进入矿坑的条件下的矿坑涌水量，不代表矿坑顶板被破坏地面塌陷引起大 气降水和地表水对矿坑

9、充水条件下的涌水量。若水文地质单元完整性遭受破 坏后，涌水量将进一步增大。3)矿井水害类型和防止水害的措施 (1)矿井的水害类型主要有:小(老)窑积水透水，矿区内的小煤窑开采时间较长。据老窑调查资料,在开采浅部煤层时有顶板滴水及透水现象，并且与大气降水有密切联系。停采后多有积水，矿井开采时极易发生透水事故。本矿存在小（老）窑透水的威胁, 经调查，矿区范围内浅部有多处小窑，但均已关闭，井下情况不清，无调查 资料，故在浅部开采时应留设足够的防水煤柱。接近可疑地区和复杂地区时, 要坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先冶后采”的探放水原则，同时 做到“有疑必停”。（2）矿井水害的防治措施%1 在矿井

10、的采掘活动中，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、 先治后采”的探放水原则，防止小窑、老窑、老采空区等积水突然涌入矿井 发生水害事故；%1 为了防止老窑积水渗入矿井，特别是防止突水事故，应留足各类隔水 安全煤柱；%1 完善井底排水系统，井底水仓、水泵和供电设备必须按照煤矿安全 规程（2009年版）要求配足工作、备用、检修水泵和供电设备；%1 经常检查采空区上方地表，发现地面塌陷、裂缝，应及吋填堵，防止 地表水进入井下。二、探放水设计探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。探水工作采用“探水掘 进探水”方式进行，探水钻孔为巷道掘进探明一段安全距离后，巷道允许 掘进一段距离，然后再探再掘，确保

11、掘进安全。1192运输巷主要沿煤层走向（方位180。）掘进，为全煤巷道，所处煤 层为9#煤层，煤层厚8m。1、超前距：探放老空积水的超前钻距，根据水压、煤（岩）层厚度和强 度及安全措施等情况确定，一般不小于30 m （新版煤矿防治水规定）od = ().5alj3p/kp = 0. 5x 3x2.573x50/8=16 23m a一超前距(m)；l巷道跨度(m)取l=2. 5m；k一煤层的抗张强度mpa,为8kgf/cm2p水头压力，mpa,经计算为50 kgf/cm2；a安全系数，一般取1-5,本次设计取3, 根据计算，取a二20m。2允许掘进距离：经探水后，证实无威胁，可以安全掘进的长度。

12、本次设计探放水钻孔深度为80m,允许掘进距离：l = 80-30 = 50m。3帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体z间保持一定的安全距离，即 呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值按照规定不 小于20m,本设计取20m。4. 钻孔密度(孔间距)竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过l5m,本设计钻孔布置终孔垂距为1. 5m；水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3mo5. 钻孔孔径本设计配备zdy-1250型探水钻，最大钻进深度150m,开孔直径75mm, 终孔直径55mm。6、钻孔数目及布置煤层平巷钻孔布置主要是探巷道上帮和巷道前方小窑老空水，主要钻孔呈扇形布置在巷道

13、上帮和巷道前方。由于9#层煤平均厚度为2叫故钻孔布置3组，每组3个孔。 见附图钻孔之间的夹角为715。为人夹角，13。为小夹角，视小窑老空的规 模而定，规模大者取大夹角，规模小者取小夹角。5.探放水方法5. 1钻孔直径从探、排有效，又能防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发，探水钻孔除兼作堵水或者疏水用的钻孔外，终孔孔径一般不得大于85mnio5. 2钻孔布置与孔数1192运输巷为水平巷道掘进，本次设计探水为前方及上、下帮、顶板， 钻孔布置3组，共9个孔，沿巷道中线（180。）布置中孔眼，巷道上帮布置 3个眼，下帮布置3个眼。4. 3探放水设备选择依据探放水设备型号及数量配备zdy-1250探水钻2

14、台，掘进头共用。探水钻性能参数见下表。探水钻性能参数表最大钻进深度开孔直径终孔直径钻杆直径钻孔倾角钻孔方位150m80mm80mm75 mm0±360°任意角度输出扭矩输出转速电动机功率主机重量外形尺寸（长x宽x高）250n. m85rpm4kw515kg1550x600x 1080四、探放水的安全措施1、进行探放水施工作业前，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁时的避灾路线为：1191运输巷 191回风上山 1191回风联络巷 k 1674后石门风井地面2、进行探放水施工作业前，必须提前撤出1191运输巷标高以下其它采 掘工作面和其它工作地点的所有人员。3、探水前应加固探水

15、工作区支架，背好帮顶，以免压力水冲垮煤壁和支 架，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。4、清理巷道，保证安全撤退路线畅通无阻；5、保证水沟畅通，并有适当的坡度和断血。6、钻孔接近采空区，可能有有害气体涌出，必须随时进行有害气体监测; 探水点通风必须按有关规定进行。7、探水地点要安装电话，与所有可能受水威胁的工作地点连通；8、打钻过程中，如发现煤、岩松软或沿钻杆向外流水超过打钻正常供水 量时，要立即停止打钻（不能移动或拔出钻杆），派人监视水情并报告矿指挥 中心，采取应急措施。9、井下探放水应当使用专用的探放水钻机。严禁使用煤电钻探放水。10、在安装钻机进行探水前，应当符合下列规定：清理巷道，挖好

16、排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探 放水量和适应的排水设备。%1 在打钻地点或附近安设专用电话。%1 测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、 方位、角度、深度以及钻孔数量。%1 在预计水压人于0.1 mpa的地点探水时，预先固结套管。套管口安装 闸阀，套管深度在探放水设计屮规定。预先开掘安全躲避嗣，制定包括撤人 的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握；%1 钻孔内水压大于1.5 mpa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并 制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。11、预计水压较大的地区，探水钻进z前，必须先安好孔口管和控制闸 阀，进行耐压试验，

17、达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地 区，应有躲避场所，并规定避灾路线。12、钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止 孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。13、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，现场负责人员 应立即向矿指挥屮心报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立 即撤出所有人员，然后采取措施，进行处理。14、探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水 压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打 中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻 孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或 矿山救护队员