超级详细---掘进工作面探放水设计

1、xxx有限公司xxx矿xxx巷掘进工作面探放水设计矿 长：xxxx 生产矿长：xxxx 安全矿长：xxxx 机电矿长：xxxx 总工程师：xxxx 编制人：xxxx 编制单位：xxxx 编制日期：探放水设计会审意见矿 长 意 见签字：年刀日生 产 矿 长 忌、 见签字：年月h安 全 矿 长 思 见签字：年月h机 电 矿 长 意 见签字：年月口总 工 程 师 忌、 见签字：年刀日法 人 代 表 意 见签字：年月口xxxxxx巷掘进工作面探放水设计一、本设计编制的依据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，特编制xxxx矿探放水设计。 设计依据：

2、1、煤矿安全规程；2、煤矿防治水规定、安全专篇；3、xx煤矿灾害预防与处理计划；4、xxx煤矿水文地质图；5、xxx煤矿矿井充水性图；6、xxx煤矿采掘工程平面图；7、其它有关设计技术规范。二、矿井水文地质概况一）、外部条件xxxxxx有限责任公司田堡一矿位于xxxxxxxxx,东血 与xxxxx和连，矿井屮心地理坐标为东经101。3638，北纬 26。201，属 xxxx 矿区 xxx （ ii ）井田，在 xxxx 煤矿 + 1600m 水平xx采区。矿井有简易公路与xxx南路及太平南路相连，距 xxxx市中心约30km,交通方便。2、井田地层及构造井田位于大簣向斜东翼，开采范围内为宝鼎（

3、ii）井田内含煤地 层为三叠系上统大养地煤组，总厚度1412m,包括甲壬9个煤段, 共含煤85层，煤层总厚度50.85m,其屮可采煤层27层，大多分布 于大养地组中下部的丁、戊、庚、辛4个煤段，可采煤层总厚度 23.32m,其中主要可采煤层11层。次要可采煤层7层，局部可采煤 层9层。井田构造以褶曲为主，主要构造走向均为5。25。，以16号、18 号背向斜两组主要褶曲和15号、16号两条主要断层控制着井田的基 本构造形态。大致以a 11勘探线为界，南部地质构造较北部复朵， 北部主耍发育三组褶曲，断层较少，il多分布在井田的东边缘。南部 除北部的褶曲向南延伸外，乂增加了四组新的褶曲，南部断层较多

4、， 规模较大，断层破坏了褶曲的连续性，使构造进一步复杂化。3、煤层开采技术条件矿井为瓦斯矿井，各煤层均具煤尘爆炸性，各煤层均为易自燃煤 层，地温正常。二）、水文地质概况矿区地处xxxxx交界山区，属亚热带高原河谷气候，四季比较分 明，气候干燥，地势南高北低。地面标高为：东部+1960m, wfp +1600m, 地表高差360m,矿区含煤地层为晚三叠纪系陆相沉积，煤系地层由 一套多旋回弱含水性的碎屑岩组成，无岩融水储存，加之上高谷深， 地形切割深峻，冲沟发育，相对高差大，利于地表水排泄。岩右风化 度轻，多裸露，不利于地下水的不给。另外部分来源于断层裂隙导水, 矿区远离金沙江，对开采无影响。沟谷

5、大体垂直地层。井田多被第四 系洪积、冲积层及戈壁砾石所覆盖。矿区西部有摩梭河，年均流量0.001-24. 87m3/s,水质优良。矿 区东部的纳拉河、灰老河及西部的龙潭河均属于季节性溪谷，流量小, 全年几乎断流，且水质较差。三）、井田充水因素1、河流冲沟的补给（1）河流的补给井田北部有xxx江、西有摩梭河，由于距离较远，而通道（基岩 裂隙）的透水性差，故两条河流对井田现采范围的影响很小。（2）井田内沟谷潜水的补给井山内有小型沟谷，无常年流水，无固定补给源，因而基本上没 有地下水；暴雨期间，洪流量较大，可达1. 5m7s,但地表坡度较大, 排泄畅通，冲沟两侧的岩柱、煤柱透水性差，故其对井下的影响

6、亦不 大。2、大气降水区域内年均降水流量仅350mmo rfr于地势陡峻，植被较少，故大 气降水都迅速汇入冲沟流出，只有少量积聚于基岩裂隙屮，形成对井 下的补给。3、基岩裂隙水井田范围内基岩渗水性弱，隔水层较多，基岩裂隙水没有固定的 补给源，只是大气降水部分的积存，故井巷揭露时只是初期淋水，随 着工作面的推移将逐渐干涸。4、小窑及老塘积水本矿井上部为老采矿区，准确位置已经无法调查清楚，但基本为 平嗣开拓，加z岩层含水性弱，排泄条件好，空区一般无积水。大宝 顶煤矿及周围小煤矿实际揭露老采空区没有发现积水。5、矿井涌水量井田水文地质类型划分为水文地质简单型矿井，正常涌水量7 m3/h,矿井最大涌水

7、量为15 m：7ho四）、其他开采技术条件1、煤层顶、底板特征矿区煤层伪顶以粉砂质泥岩为主，厚度一般小于1米，变化大， 部分地段无伪顶。属中强岩石,普氏系数23。直接顶多由粉砂岩 组成，一般厚3-5米，最厚近30米，可采煤层的直接顶板比较稳定, 属相当强的岩石，普氏系数4-6。老顶均为中，粗粒砂岩及砾岩，属 强的岩石，普氏系数大于7。底板主要为粉砂岩或细砂岩，厚度一般 小于15米。2、瓦斯经长期观察和分析，瓦斯赋存也有一定的规律，呈现出瓦斯含量 由北往南高，由浅至深有增高的趋势，向斜部位高于北斜部位，构造 发育带高于构造薄弱带。根据市安监局2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果批复，田堡煤矿 （一矿

8、）矿井瓦斯绝对涌出量为0.18m3/min；矿井二氧化碳绝对涌出 量为0.23 m3 /min,为瓦斯矿井。3、煤尘爆炸性及自燃倾向目前开采38#煤层，备采39#煤层。爆炸性及自燃倾向指数如下:煤层名称38#层39#层工业分析水分(%)0. 500. 54灰分(%)24. 0925. 66挥发份(%)13.9617. 52固定碳(%)61.9556. 82焦渣特征1845全硫(%)0. 700. 72火焰长度(mm)20. 0020. 00抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)25.0025. 00爆炸指数1& 3923. 57鉴定结论有爆炸无爆炸自燃发火倾 向原样(°c)385396

9、氧化样(°c)374385.5还原样(°c)390401结论不易自燃不易自燃4、地温矿井井下温度为1522。c,常年变化不人，对生产无影响，无地温异常。矿区地处康滇地轴边缘，根据四川省地震局抗震队于1976年7月26日编的四川省地震烈度图的划分，木地区地震烈度为7度。综上所述，矿区工程地质条件良好。五、巷道布置及支护说明1、巷道布置及开拓方式由于历史原因，本矿井主平嗣标高+156101,开采下限为4-1600m,回采工作面布置在+1603m+1650m之间，目前回采的38#层及备采工作面39#层在+1603m布置有运输巷，通过内煤仓 和通风行人上山连接+1561水平运输巷。

10、本矿井开采煤层为急倾 斜煤层，煤层倾角70° -90° o冃前矿井共布置采煤工作面xxxxxx,掘进工作面xxx个（+1606m36#层南运输巷掘进工作面，采掘工作面独立通风，生产布 局基本合理。采面推进方向为后退式。2、支护设计主井断面形状为半圆拱，净高2.4m,净宽2.3m, s净=4.8m2o 排水沟毛宽0.3米，深0.3米，喷浆支护。回风井断面形状为半圆拱，净高2.3m, 7窥2.1m, s净=4.5m2o 排水沟毛宽0.3米，深0.3米，喷浆支护。二、探放水设计一）、根据“预报预测，有掘必探，先探后掘，先治后采”的 原则，结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排的

11、措施。为了施 工的安全开展，制定本安全技术措施。施工地点：+xxxxxxxx巷掘进工作面水源性质：预计水源主要为老空水、煤层顶、底板水和断层导 水等。钻机型号：zt-2.0型煤矿用探水钻机钻具配备：75mm钻杆80m,合金钻头3个及钻具1套。二）、探放水前的准备工作1、在组织施工前，要求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t作的原因而影响施t。2、在运输探水钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放, 避免设备因受力碰撞而受损。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；

12、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、在巷道低洼处非人行侧及吋挖好水仓，清理好临吋水沟，确 保排水畅通无阻。8、平巷时，将3寸的排水管随掘进向前延接，迎头20米范围 使用软管。9、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。10、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。11、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督 安全和随时检查空气成分

13、。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，及吋处理。三）、探放水钻孔布置1 探水起点的确定：因+1650m36#层南翼回风巷已形成，+1606m36#层南翼运输巷 前方400m内基本无水害威胁，但考虑小窑废巷位置的不确定性，坚 决执行有掘必探，根据原仇家湾煤矿与该掘进工作血位置关系，水压 不超过lokpa,所以，设计探水线至积水区的最小距离：煤层屮不得 小于20米，探水起点为巷道拉门口前方60米处开始；2、警戒线的确定：沿探水线终孔位置外推35米。3、超前距离：探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离采

14、 用20米。4、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（或5个钻孔的最小平距）减去20米。5、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20米。6、超前距离的计算：a=0.5a l x（3p/kp）l/2式屮：a超前距离（m）巷道的跨度（宽或高，取其最大者）mkp-煤的抗张强度（mpa）p水头压力（mpa）安全系数，一般取25；本设计取5。a=0.5x5x3.5x 73x 10/10=0.5x5x3.5x 1.732 15 （m）,a （实）15m据此，超前距取20米，帮距取20米。8钻孔参数的确定

15、（1）、每钻孔5个（1#、2#、3#、4#、5#）, 1#孔为中心孔。(2) 、钻孔直径：75mm。(3) 、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置，超前距20米，准掘35米。(4) 、在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。.9、老空的探水线：沿老空积水线或老空边界平行外推60米， 其探水设计同上。10、井巷通过导水或可能导水断层前的探水设计：(1) 、超前探水：探水线(探水起点)至断层交面线的最小距离为30米，当水压大于2mpa时按每增加o.impa增加lm。(2) 、其他技术参数同上(探水设计)。%1) 、安钻探水前的技术要求：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

16、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i古i。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。%1) 、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。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。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

17、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lm 以上。5、在探水孔施工屮，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之 前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。6、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

18、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、探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。 孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一 般应略大于断层所承受的静水压力。9、探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。六）、放水的技术要求：1、钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或 补给量。根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排 水能力，并清理水仓、水沟等。2、加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。3、必须监视放水全过程，放水结束后，立即核算放水量与预 计积水量的误差，查明原因。七）、探放水的安全措施：1、

19、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、顶板來压、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出警报, 撤出所有受水威胁地区的人员。

20、6、“钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时, 必须有瓦斯检查员或矿111救护队员在现场值班，检查空气成分。如果 瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定时，必须立即停止打 钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，采取措施，进行处理。7、探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许, 不得擅自改变设计。8、其他未尽事宜的按煤矿安全规程。a）其它防治水措施1、合理选择钻孔位置和角度选择与控制。2、采掘工程采取的防治水措施：根据井田地质水文资料和开采煤层的赋存状况，矿井开拓巷 道沿煤层顶板或底板布置，-般不受含水层威胁，但井田内断层教为 发育，有可能受断层和其它导水层的威胁，因此在

21、这些区域掘进时， 必须打超前钻孔探水。3、巷道过采空区和断层或在其附近开采吋，要采取探放水措 施，探清其范围及水力联系，并留有足够的安全煤柱,采取“探、放、 堵、截、排”综合防治措施。4、必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采” 的原则。5、采用探放水等技术手段查明采空区积水情况；6、掘进36#煤层时首先对临近煤层采空区进行探放水，严格 执行“有掘必探，先探后掘、先治后采”的防治水方针。7、发现疑似积水区域，严格按规定对积水区域进行探放。8、相邻煤层的分界处，必须留防水煤柱，在断层两侧留防水煤柱；9、采掘工作面施工到探水线位置吋，必须探水前进；10、每次降雨后，应及时观测井下水文变化情况；11、采掘工作而或其他地点有突水预兆时，必须停止作业， 采取措施，撤出所有受水威胁的人员；12、矿井必须做好采区、工作面水文地质探查工作；13、探放水工作必须有专人在现场负责；14、生产中对小型突水采用水泵排水的方式进行排放，但也 应制定对较大突水情况的封堵的安全措施，以预防较大突水事故的发 生。15、加强地面塌陷区的