12材料专用回风巷探放水设计

1、纳雍县王家寨煤矿12专用回风斜巷探放水设计编制：罗义日 期：二零一四年三月二十七日会审栏会审意见：参会人员带班副矿长生产副矿长安全副矿长机电副矿长地测副总工程师总工程师矿长12专用回风斜巷探放水设计根据矿井建设和实际施工需要，现我矿开始施工12专用回风斜巷，为了确 保煤矿妥全生产和职工的人身安全，依据煤矿安全规程、煤矿防治水规定 以及防治煤与瓦斯突岀规定等相关规定，特编制此探放水设计。一、矿区水文地质条件(-)区域水文地质概况1、气象水文木区区域上地处黔西高原，属于浅中等切割的中低山高原地形。年最高气 温34. 1°c,最低气温-9.6°c,年平均气温约136°c

2、,年降雨量10001300mm。 58刀为南季，降南量占年降南量的70%以上。以猴子洞、大白岩、垮岩、榨子门一线为地表分水岭，地表水沿溪沟向东和 向西排泄，东部汇入彭家寨一带溪沟，西部汇入小河边一带溪沟，均属于三岔河 的源头水系，流量很小。2、含(隔)水层的划分矿区以倾向北西的单斜构造为主体，褶皱与断层构造皆不发育，出露地层有 二叠系中统茅口组，二叠系上统峨眉山玄武岩、龙潭组、长兴组、大隆组，三叠 系下统夜郎组、永宁镇组与中统关岭组仟2下白云岩)，由老至新对含隔水层分 述如卜：茅口组(iw：出露厚度大于80m。无泉(井)调查资料，推测为富水性中等 的岩溶裂隙含水层。峨眉山玄武岩(p：*)：厚5

3、080m.。调查泉点16处，流量为0.01必 0. 20l/s,平均为0. 047/5,为富水性很弱的隔水层。龙潭组(p37)：厚度 39. 50m(zk407) -398. 55m(zk302-l),平均厚度约 220. 0mo 含水弱的基岩裂隙与风化裂隙含水层。长兴组(p3c)：厚3. 5310. 33m,平均厚5. 70m,未见泉水出露,据抽水试 验资料，单位涌水量q二0.044/3/，为富水性弱的岩溶裂隙含水层。大隆组(p：刃：整合覆盖于长兴组之上，厚5. 4114.63m,平均厚6. 7m, 未见泉水出露，据抽水试验资料，单位涌水量q二0044z/km,为富水性弱的基 岩裂隙含水层。

4、夜郎组(ty)与永宁镇组(t17/2):夜郎组为相对隔水层；永宁镇组富水性中等 的岩溶裂隙含水层。关岭组(t2g):为富水性弱的基岩裂隙含水层。第四系(q)：为孔隙水弱含(透)水层。(二)井田水文地质1、地表水煤矿区内无大的河流，但沟谷发育，月多呈树枝状分布，切割较深。区内以 猴子洞、大口岩、垮岩、榨子门一线为地表分水岭，地表水沿溪沟向东和向西排 泄，东部汇入彭家寨一带溪沟，西部汇入小河边一带溪沟，均属于三岔河的源头 水系，流量很小。地处地下水的补给区，区域地下水以喀拉河与义仲大河排泄为 主，煤矿区最低侵蚀基准面为喀拉河与杨家河交汇处标高1250m,首采地段最低 开采标高1650m,高差400

5、m,冇利于地表水排泄。2、含（隔）水层矿区内主要岀需冇二叠系、三叠系及第四系地层，据含水岩性、含水介质特 征及水动力条件，煤矿区地下水可分为松散岩类孔隙水、岩溶水及碎屑岩基岩裂 隙水等三个类型。其屮松散岩类孔隙水仅在第四系松散岩层屮赋存；岩溶水储存 于长兴组（pm）与大隆组（p：小含水岩组及中统茅口组（p2m）含水地层中；而在二 叠系上统龙潭组（pj）及三叠系卜统飞仙关组中则主要为碎屑岩基岩裂隙水。（1）岩溶水含水层%1 t兴组（pq与大隆组（pq含水岩组该组地层出露于大坡脚一长冲娅口一白岩脚一带。长兴组岩性为灰、暗灰色 中至厚层状微至细晶灰岩，局部见溶蚀现象和白色方解石脉，平均厚度5.70m

6、。 大隆组岩性为深灰、灰黑色含硅质与钙质薄层状泥岩，下部夹薄至中厚层细品灰 岩，风化裂隙较发育，平均厚度6. 70mo该岩组未见泉水出露。为富水性弱的基岩裂隙含水层。%1 二叠系屮统茅口组（p2m）岩溶含水层矿区内未见出诙，钻孔也未揭露该地层，由于煤系地层与茅口组（p2h1）岩溶 含水层z间尚有厚度较大（大于80nd的峨眉山玄武岩（p/）稳定隔水层的阻 隔，其对未来矿山开采不构成影响，故对其含水特征的分析从略。（2）碎屑岩裂隙含水岩组%1 二叠系上统龙潭组（p31）含水层出霜于矿区的东南部及东部化磋窝至垮岩脚一带，施工16个钻孔，厚度最 薄的见于zk407孔，厚度约40m,最厚的见于zk302

7、-1孔,厚255. 14m。该层为区内的主耍层位，岩层大部分裸需，直接接受大气降水的补给。调查 泉水点83个，流量0.014. 507zs,其中流量小于0. 201/s的泉水点有64个， 占77%以上，平均流量0.365/4,为含水弱的基岩裂隙与风化裂隙含水层。%1 夜郎组（tj）出露于大坡脚、轿了山、花果簣、路分丫、化以岩北东地区。该组按岩性组合分为三段：第一段（ttyl）:岩性为薄至中厚层状泥岩，夹薄层状泥质砂岩，顶部为钙质 泥岩，厚96. 5131. im,调查泉水点8处，流量0.011.007a,平均流量 0.40/,为局部弱含水的相对隔水层。第二段（t）:岩性为厚层至块状微至细微灰岩

8、，底部为薄至中厚层状含泥 质条带状灰岩，厚约80mo调查泉水点2处，流量0.802.00",平均流量 1.407/s,为富水性中等的岩溶裂隙含水层。第三段（t./）:岩性为薄至屮厚层状含粉砂质条带泥岩，夹薄层状泥质条带 粉砂岩。可见厚度大于50叽主要分布于矿权北界的外围地区，系相对的隔水层。%1 第四系（q）岩性为含砾、碎石亚粘土、粘土。厚0.67m36. 75m,调查泉水点13处， 流量0.010.50必，平均流量0. 167zs,系富水性弱的孔隙水含（透）水层。（3）构造断裂带水文地质特征矿区内构造形态总体为单斜层，岩层走向北西一南东。区内除片、f2断层对 矿区有一定的影响外，其

9、余的6条断层基木上对矿床开采的影响甚微。片断层：位于井田北部龙头山圾一大河沟一化以岩一猴子洞一线，呈北东东 南西西向展露，为逆断层。勘查中见断层泉9处，排泄量14. 327a,约占矿 区泉水排泄量的45. 80%,其余69个泉点，总流量仅16. 957a,占54. 20%。 该断层具有良好的导水性，是地卜水集中径流排泄的地带，对矿床间接或直接充 水，构成矿床充水的影响因素。f2断层：位于井出中西部湾子寨之西一大麻窝一池塘边一沙坝出一线，呈北 北东一南南西向展露，为一逆断层。在矿床开采条件下由于f|断层连通下伏含 水层，可能会对矿床充水产生一定的影响。构成矿床充水的影响因索。木次设计已将fj析层

10、、析层划为村寨煤柱保护区，预计断层对矿床充水的 影响较小。(4) 地下水动态特征木矿区地下水主要以泉水形式排泄，根据s22及s51号长观泉资料，木区地 下泉水流量变化不大，其流量受大气降雨控制，s22号长观泉最大流量为6. 594 us,最小流量为4. 50 us,平均流量为5. 54 7/5；从2006年10月至2006年 12月zk101水文地质孔施工时，对该泉流量冇增大趋势;為号长观泉最大流量为 3.653最小流量为2. 344平均流量为2. 946流量变幅较小。地下水沿单斜构造的层间裂隙还孔隙自南东向北西运移。经调查，位于矿床东南角 的垮岩脚附近出霜一上升泉弘，其泉水流量为3. 0 7

11、/so同时，位于垮岩附近的 zk201及zk401钻孔，其静止水位资料也呈上升状态。说明本矿区局部地下水貝 冇承压水头现象。(5) 老窑积水当地老窑遍布煤层露头，小煤矿开采历史悠久。小煤矿大多是利用冬春农闲 时自采自用。曲于受水、通风等限制，开采巷道不长，一般开采垂深30叽共调杳老窑252个，其中有积水的49个，约占老窑的19.4%。有水老窑最 大掘进深度约百余米，积水量差别较大。曾经发生过老窑透水事故，2005年8 刀龙家煤矿，因采煤时发生老窑透水事故，致使2人死亡。由于井出内有小窑开 采的历史，是矿床充水水源之一，对矿井构成充水威胁。在矿床开采过程屮必须 采取有效的防治措施，防止产生老窑突

12、水，特别是开采最上一个区段的工作面时 要特别加强安全防范工作。(6) 水文地质类型矿区水文地质类型为水文地质条件中等、顶板直接进水的裂隙充水矿床。(7) 矿井涌水量根据贵州省地质矿产勘查开发局一o六地质大队2009年4月提交的纳雍 县王家寨煤矿区先期开采地段矿坑涌水量计算的补充说明，通过大井法预测计 算+1650m标高以上矿井正常涌水量为188nf7h。设计考虑生产期间增加部分生产 用水，矿井(+1650ni水平以上)正常涌水量按200 m7h,最大涌水量按500 m7h 考虑。开采+1650m标高以下资源吋，水文地质条件可能会发生变化，应在生产 中积累水文地质资料，修正其涌水量，合理选择排水

13、设备。口前四条井筒已施工完毕，排水系统已基木形成，12专用回风斜巷的裂隙 水、断层水以及生产污水经排水平術流进污水处理站后再向外排。二、矿区可采及局部可采煤层二叠系上统龙潭组(p：m)为本区含煤地层，底部与峨嵋山玄武岩组呈假 整合接触，顶部与长兴组整合接触。主要由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉 砂岩、细砂岩、泥岩夹炭质泥岩、页岩、灰岩和煤组成的海陆交互相含煤 沉积组合。含煤地层厚240. 38261. 45m,平均厚250. 57mo煤层(线)累 计总厚度14. 2616.28m,含煤系数5. 716. 77%；全区可采、大部可采和零星可采煤层12层，其中全区可采煤层2层（m6、m30）,大部可釆

14、煤层1 层（m15）,其余均为零星可釆煤层。现将各煤层分述如下：m6煤层：位于龙潭组二段顶部，呈层状产出，煤层厚1.446. 08m,平 均厚度2.95m,；变化系数为39. 78%,稳定指数为8.63%。属全区可采较稳定屮 厚煤层。该煤层在东部、南部一带普遍含13层夹什，沿倾斜方向夹什数量及 厚度减少。煤层直接顶板主耍为粉砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩，部分具炭质页岩 （泥岩）伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩，部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构 复杂。上距p3c约50m左右，下距m15煤层62m左右。m15煤层：位于龙潭组二段ps严底部，呈层状产出，煤层厚0.391.80m, 平均厚度1. 12m,变化

15、系数为38. 91%,稳定指数为22. 25%,属大部可采不稳定薄 煤层。由东向西，煤层厚度增厚，变化趋势明显。煤层直接顶板主要为粉砂质泥 岩、炭质泥岩、泥岩，部分具炭质页岩（泥岩）伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩, 部分为含炭质粉砂质泥岩。煤层结构较复杂。下距m30煤层104m左右。m30煤层：位于龙潭组一段（psf）下部，呈层状产出。煤层厚0. 901. 87m, 平均厚度1. 41m,变化系数为18.20%,稳定指数为8.28%,属全区可采较稳定中 厚煤层。厚度变化无明显规律。煤层直接顶板主要为粉砂质泥岩、炭质泥岩、 泥岩，部分具炭质页岩（泥岩）伪顶。煤层底板多为深灰色泥岩，部分为含炭 质粉

16、砂质泥岩。煤层结构较简单。三、矿井瓦斯等级（1）瓦斯可采煤层 肌含量一般为6. 1211.83ml/g,最高zk02 m30达19. 07 （ml/g）； 叫达8. 37ml/go从矿区钻孔瓦斯样分析结果划分瓦斯的分带，由于样品数量冇 限分布规律不够明显，初步划分为：以弯子寨、轿子山一线北东15煤层、m9煤 层、m30煤层为甲烷带，m6、m13、m15、m28、m35煤层为n2ch.带，南西m28 为甲烷带，室内分析与野外现场调查的情况相比较，分析结果偏低，该矿区曾发 生过瓦斯爆炸。因此，木区煤层瓦斯含量高。矿井钻孔瓦斯统计表见表1 24表1 24 王家寨煤矿钻孔瓦斯计算统计表钻孔 编号煤层

17、编号甲烷(ch.)氮气（2）二氧僦（coj(ml/g)(%)(ml/g)(%)(ml/g)(%)zk40514.7288. 891.48& 94zk403m1510.2187. 661. 139. 690. 282.43zk02me7. 6568. 062. 7924.810756. 70zk02m911.8386. 401.4410. 550. 382. 80zk02ml36. 5861.492. 5623.920. 161.49zk02m1519. 0794. 680. 884. 36zk03mb4. 6760. 702.8136. 48zk03mg13. 7683. 422. 4

18、614. 920. 231. 37zk101mb8.3769.613. 5329. 33zk101mg14. 5284. 332. 5714. 92zk101m308. 6866. 394.3132.97zk101ms57. 7980. 001.4915.390.313. 22zk301-1m285. 3563.812.8234. 42zk302-1me4.6357. 463. 2039.71zk302-1m136. 1265. 862.9031. 190. 232.48zk302-1ml57. 1680.011.3114. 680. 384. 19zk302-1m1811.9846. 532

19、.188.4810. 4640. 63zk302-1m308. 1384.481. 1912.420.272. 79zk303m510. 1280.911.9615.700.372.97（2）煤尘爆炸性及煤的口燃倾向性根据贵州省地质矿产中心实验室检测结果，矿井开采煤层自燃倾向性为不易 自燃（iii类），煤尘无爆炸危险性。土家寨煤矿可采煤层自燃倾向及煤尘爆炸危 险性鉴定见表1一2 5。根据地质报告提供的煤质资料m6煤层原煤硫分（st, d）0. 22%2. 62%； m15 煤层原煤硫分（st,d） 0. 43%-7. 60%,平均2.70%分析，井田内煤层属于自燃 易自燃煤层。本次设计暂以贵州

20、省地质矿产中心实验室检测结果（不易自燃一iii 类作设计依据。矿井建井期间石门（斜巷）揭煤后，应重作自燃倾向性鉴定， 再根据鉴定结果修改相关设计并釆取相应措施，以保证矿井安全生产。（3）煤与瓦斯突岀该矿未作煤与瓦斯突出鉴定，根据黔安监管办字2007345号文件关于加 强煤矿建设项目煤与瓦斯突岀防治工作的意见，王家寨煤矿处于突岀矿区所在 县（市、区、特区）范围内。因此本矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。本矿井瓦斯的平而分布为氮气一沼气带与沼气带并存（以氮气一沼气带为主） 的井田。四、井巷建设情况纳雍县王家寨煤矿现在建设之中，根据施工设计要求，12专用回风斜巷与 m6煤层贯通（+1766. 0

21、57m丄），12专用冋风斜巷包括三个平巷和一个斜巷，平巷 以+3%。的坡度施工，斜巷以24°倾角施工，12专用回风斜巷总设计长度为217. 1 米（斜巷设计为185.2米）。五、防治水煤（岩）柱留设（來源于贵州淞源矿山开发技术有限责任公司编制的 纳雍县王家寨煤矿安全专篇1、断层防水煤（岩）柱在断层两侧各留设25米。2、相邻水平或采区边界防水煤（岩）柱留设25米。3、老窑积水或采空区防水煤柱留设25米。4、矿井边界煤（岩）柱留设46米。5、水淹区或老窑积水区下部煤层开采防水煤（岩）柱设31米。六、探水起点的确定12专用回风斜巷为准备巷道，主要是运输材料和行人，与m6煤层贯通 （ + 1

22、766. 057m丄）就要揭穿m15煤层,并且还有可能揭穿其它煤层,探水的目的 一是探明水体类型、位置，二是探明煤层的覆层、厚度以及瓦斯，所以探水工作 是矿井建设的重中之重，探水前由地测副总工程师标定出钻孔的方位、坡度以及 探水基点的位置，并派专人将探水的原始情况规范的记录清楚，探水牌板吊挂在 距探水点510米干燥、稳定的巷帮上，严禁随意移动探水牌板。七、探放水钻孔设计12专用回风斜巷为向上掘进，探放水主要考虑老空水和地表的裂隙水，因此探放水孔取2组，共5个。1、探放水钻孔参数钻孔 编号钻孔参数（面对迎头）方位角（度）倾角（度）距左帮（m）距右帮（m）距底（m）孔径(nun)长度（m）1307

23、+241.31.31. 5721002289+240.52. 11.53325+242. 10.51.54307+421.021.022.35307+61.31.30.52、各超前距、帮距、允许掘进距离的确定。超前距：为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作而的一段距离，不得低于 30米。帮距：为使探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离，即呈扇开 布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，不得低于30米。允许掘进距离：为探水钻孔（中孔）水平投影距离减去超而距离的一段掘进 距离。3、探放老空水、陷落柱水和钻孔水时，探水钻孔为每组5个，并在巷道前 方的水平和竖直面内成扇形布置，钻孔终孔位置

24、以满足平距3米为准。探放断裂 构造水和岩溶水时，探水钻孔沿掘进方向的询方及下方布置。底板方向的钻孔不 得小于2个。4、12专用回风斜巷探放水施工图（附后）八、需要设备器材1、zdy750a钻机2台，配套功率为15kw。必须使用专用探水钻机，严禁 使用煤电钻代替。2、探水钻所用的防爆开关一台。3、探水钻杆共150m,每节长0. 76m,钻杆能相互对接。4、挂罗盘1个，坡度规1个。九、探放水措施1、掘进工作面发现煤壁挂红、出汗、空气变冷、出现雾气、水叫声、顶板 淋水加大、顶压、低鼓、裂隙渗水、水色变浑、c02和硫化氢气味变大等现象， 即是透水预兆，必须立即停止作业撤出人员，并立即向矿调度和井下跟班

25、矿长汇 报，发出警报通知受水害威胁区域的人员撤出井筒。若是在打钻过程中发现透水 预兆必须立即停止打钻（不能拔出钻杆），切断电源，撤出人员，汇报矿调度室 和跟班矿长。2、探水工必须按设计的探水钻孔参数进行施工。在安装钻机进行探水前应 做好以下工作：（1）加强钻孔附近的巷道支护，并在迎头打好坚固的立柱和拦板。（2）清理巷道，挖好排水沟，检修水泵。（3）在打钻附近10米内安设直通矿调度室的防爆电话。（4）依据设计确定主要探水孔位置时，由地测副总工程师进行标定。负责 探放水工作的领导必须亲临现场，并严格要求探放工按设计的参数施工。（5）掘进工作面水压大于0. impa,必须预先固结止水套管，止水套管长 度不得小于10米。并开掘安全躲避狗，重新制定撤人的避灾路线等安全措施。 若估计钻孔内水压大于1. 5mpa时，必须采用反压和有防喷装置的方法钻进，并 重新制定措施。3、在探放水钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突 然增大吋和顶钻等透水征兆吋，应当立即停止钻进，但不得拔出钻杆；应当立即 向矿调度室汇报，派人监测水情。发现情况危急，应当立即撤出所冇受威胁区域 的人员到安全地点，然后采取