3205综放工作面回采探放水设计（整理）

1、3205综放工作面回采探放水设计编号：lhwy-qeo-c-sc-总工程师: 生产矿长: 安全矿长: 机电矿长: 矿长助理: 调度主任: 生产科长: 通风科长: 机电科长: 安全科长: 监控主任: 质标主任: 施工队长: 编 制:二0年月 日3205综放工作面回釆探放水设计冃u g山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司位于 山西省高平市区之北12公里处，地理坐标为东经112° 46 56 112° 587 37 ,北纬 35° 51 15 36° 14' 37 , 太（原）一焦（作）铁路和省道长（治）晋（城）公路从井 田西侧通过，矿区至太焦铁

2、路之西阳车站间有专用铁路连 接，经由公路、铁路均可通往全国各地，交通十分便利。山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司为山西 兰花科技创业股份有限公司核心矿井之一，该矿批准开采 315号煤层，井田面积16. 6527km2,始建于1958年，西区 矿井水平延深工程2003年开始实施，设计生产能力600 kt/a, 2007年顺利竣工并通过省局总验收。2008年6月正 式投入生产。2009年经山西省企业兼并重组整合工作领导组 办公室文件（晋煤重组办发【2009 60号）批复该矿为单独 保留矿井，重组后矿井生产能力提升至900kt/ao 2009年12 月28由山西省国土资源厅换发采矿许可证，证

3、号为 c1400002009121220050842o 2010年2月经山西省煤炭工业 厅晋煤行发20101107号文件批复核定生产能力为900kt/ao 2010年12月21日由山西省煤炭工业厅换发煤炭生产许可证, 证号为201405810242,生产能力为900 kt/a,批准开采3号 煤层。一、编制设计的依据：1. 煤矿防治水规定2. 煤矿安全规程3. 山西地宝能源有限公司2010年1月编制的山西兰 花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司生产矿井地质报 告及批复文件。4. 望云煤矿初步设计及批复文件和初步设计安全专篇 及批复文件。二、设计指导思想：本着“先安全，后生产，安全第一，预防为主”

4、的基本 原则，坚持综合防治，全方位治理的指导方针，针对矿井水 方面，全矿井统一规划，综合分析，防治结合，认真审定全 矿井fr范围内各种水的源头、导水通道及老空积水情况，以 国家颁布的有关规程，规范为依据，制定防治措施，增强抗 水灾能力，杜绝重大水害事故，保障职工安全，保护国家资 源和财产，增强矿井的综合抗灾能力和安全程度，确保矿井 生产持续稳定地发展。第一章矿井概况一、井田范围1、山西兰花科技创业股份有限公司望云煤矿分公司前 身为晋城市望云煤矿，位于高平市西北12km的寺庄镇望云 村，铁路专用线与太焦线连接，227省道长晋线从矿区西 侧穿过，地理位置优越，交通十分便利。2、地理坐标为：东经11

5、2° 46 56" 112° 587 37 ；北纬 35° 51 15 36° 14，37 ；井叩范围由 山西省国土资源厅2009年12月28日发放的采矿许可证（证 号为c1400002009121220050842）批准，批采315号煤层。 井田范围由下列各点（1980西安坐标系）连线圈定：1.x二3978035.71y二19671089. 652.x二3975089. 75y二19671134. 963.x二3973588. 56y二19671110. 944.x二3973586. 15y二19670918. 355.x二3971635.

6、12y二19670928. 356. x二3971605. 117. x二3973812. 14y二19669007. 32y二19668694. 31y二19667798. 309. x二3978086. 21y二19668848. 3110. x二3978113. 21y二19670699. 3411. x=3978032.21y=19670675. 338. x二3975448. 173、井hi南北长约6. 52km,东西宽约3. 36kmo面积16. 6527km2o第二章采区水文地质情况一、釆区地层采区地层由下而上叙述如下：1、奥陶系中统马家沟组。2：厚度300m400m,为浅灰 色

7、石灰岩，上部裂隙及小溶洞发育。2、石炭系中统本溪组c2,岩性以浅灰色铝质泥岩为主, 夹有薄层灰岩及煤线，本组厚度0-12m。平均9.50m。3、石炭系上统太原组（cst）零星出露于井田南部边缘，与下伏本溪组为连续沉积， 为一套海陆交互相含煤地层，全组厚度77. 5-117. 0m,平均 96.57m,岩性由灰一灰黑色泥岩、砂质泥岩，灰色砂岩及煤 层和石灰岩组成。4、二叠系下统山西组（p】s）连续沉积于下伏太原组之上井fr南部有零星出露，为一套碎屑含煤建造。岩性以灰一灰黑色及灰白色砂岩，砂质泥 岩、泥岩和煤层组成，全组厚度5272m,平均63.41mo5、二叠系下统下石盒子组（p】x）为一套碎屑

8、岩沉积，与下伏山西组呈整合接触，大片出 露于井田梁坡之处，岩性为黄、灰黄、黄绿及紫色泥岩、砂 质泥岩和砂岩，顶部发育一层以紫斑为主的杂色铝质泥岩, （俗称桃花泥岩），为上，下石盒子组分界的辅助标志，野 外极易识别，本组厚度6979m,平均72.50m。6、二叠系上统上石盒子组（p2s）连续沉积于下伏下石盒子组之上，井田北部有小片出 露，属该组下部层段，岩性为黄绿，紫红色泥岩、砂质泥岩, 间夹黄绿色中粗砂岩，最大残留厚度220m。7、上第三系（2）井田局部有零星出露，岩性为深红色粘土，不整合覆盖 于下伏基岩之上，厚度27.45m。8、第四系（q）（1）中更新统周口店组q2：黄绿色砂砾层多分布在黄

9、 土坡及河谷的土坡上，厚度约4. 0m,红色土层，发育普遍， 构成三级阶地，土质较硬，节理发育，颜色由下而上变浅， 厚度在望云村北之沟内为8. 0mo（2）上更新统马兰组qs：以二级阶地堆积在上扶河两 岸，下部为淡红色及黄色亚粘土，上部在局部的河流沿岸堆 积，有湖相沉积之亚粘土，为灰白色，含较多的碳质及贝壳 碎片。（3）全新统qi：以现代冲积、洪积层为主，分布在河 床及沟谷中，为沙、土类，以沙为主，砂砾大小不等，厚度 也各异。二、采区构造井田位于沁水块坳的东缘，晋获褶断带西侧，区域地层 及构造线总体走向为ne,井山内呈现一系列ne向断层与 nnennw向复式背向斜构造，地层倾角一般为510&#

10、176;。井田 内主要地质构造如下：（一）褶曲采区内主要褶曲为堡头向斜。堡头向斜位于井田西北部，轴长3000m,轴向北东南西向，东翼较陡，倾角为616。西翼较缓，倾角为68。除上述主体向斜外，在井田南部扶市村西南还发育一短 轴背斜，轴向n60。e,两翼基本对称，地层倾角均在510° 之间，延伸长度450m。(二) 断层井田内大型断层为庄头断层和堡头断层，在井田西区由 三维地震勘探确定的落差在1025m间的断层有3条，其余 均属小型断层，落差大都在5m以内。1. 庄头断层(fj位于井田的北部，为东区和西区的自然分界，由北向南 沿s3040。w方向延仲，其西盘下降，东盘上升，属正断层,

11、穿越井田部分落差4085皿 断层面倾向nw,倾角75°。该断层起始于井田以北长子县的庄头村，走向延仲70 余公里，最大落差200m。2. 堡头断层(f2)位于井田北部，断层面走向北东，倾向北西，倾角70° , 落差3060哄为西盘下降，东盘上升的正断层。井田内延仲 长度1900m,向北延出界外。3. 望云正断层(f12)位于井田西部，14号孔与303号孔之间，断层走向近东 西向，断层面倾向北西，倾角70° ,落差6m。地表见出露。 延仲长度约250m。4. 卩6断层为三维地震勘探控制的断层，位于井田西部德义村东 南，断层走向北西，倾向南西，倾角75° ,

12、为北盘上升，南 盘下降的正断层，落差13m,断层延伸约350m。5. f7断层为三维地震勘探控制的断层，位于井田西部德义村南约 500m处，断层走向北东，倾向南东，倾角75。,为北盘上升，南盘下降的正断层，落差1425m,井田内延伸长度1500m。6. 卩8断层位于f7断层南侧，与f7断层平行，为三维地震勘探控制 的断层，为北盘下降，南盘上升的正断层，落差1322m,延 仲长度900m。除上述正断层外，据矿井生产资料和三维地震勘探资 料，落差5m以下的小断层还有很多，鉴于规模很小，在此 不在 叙述。f2。正断层走向北偏西54°，倾角7075°，为南盘下降, 北盘上升的正断层

13、，落差13m,井fr内延仲长度350m左右， 导水性弱。(三) 陷落柱据三维地震勘探资料，井fr西区共陷落柱20个(x/xg。 陷落柱多呈圆形或近似椭圆形，最大陷落柱长轴约200m,短 轴约100m,陷落中心岩层破碎杂乱，岩性与围岩明显不同， 地表容易识别。总之，采区内以褶曲构造为主，同时断层及陷落柱发育。 仅堡头向斜，庄头断层、堡头断层规模较大外，其它构造规 模均不大。区内无岩浆岩体。综上所述，构造属中等类型。三、采区水文地质条件1、含水层(1) 奥陶系灰岩含水层：井田内无出露，根据观测情况, 推测采区内奥灰水水位标高为+612628m。(2) 上石炭统太原组砂岩、灰岩含水层：主耍由45 层

14、石灰岩和23层中粗砂岩组成，灰岩单层厚度5m,局部 埋藏浅，受风化作用，节理裂隙发育，具有一定含水性。据 精查勘探于13号水文孔对佥、©灰岩段进行抽水试验，涌水 量为0. 12-0. 1711/s,说明在节理裂隙不发育区段含水性较 弱。（3）山西组砂岩含水层：本组含砂岩数层，2号煤层顶 部砂岩厚度达15m,含水性视节理裂隙发育程度而定，据13 号钻孔抽水试验涌水量为0. 0140. 251/s,含水性不强。（4）石盒子组砂岩含水层：本段含砂岩多层，其中上 下石盒子组分界砂岩厚达22. 83-33. 08m,节理裂隙较发育, 具有一定含水性，间或有泉水出露。（5）风化裂隙含水层：接近地

15、表的基岩风化带，节理 裂隙比较发育，容易受大气降水补给，往往于低凹处形成季 节性泉水。（6）第四系砂砾含水层：主要分布于扶河河谷两侧， 开阔地段由砂砾、砂土层组成，含水较丰富，当地居民饮用 水井多凿于该含水层，为良好供水水源。2、采区水文地质类型采区主体构造为向斜，轴向南北，贯穿井h,极有利于 地下水的汇集。同时，井叩内发育断层均属正断层，具有一 定破碎带，很容易产生导水作用、特别是堡头断层及庄头断 层、规模较大、导水作用不容忽视。此外，采区井下开采共发现陷落柱20处，亦有产生导 水的可能。本矿井水文地质类型为中等。3、充水因素分析（1）顶底板渗漏：部分煤层顶底板节理裂隙较发育， 如埋藏浅处，

16、风化裂隙极易接受地表水及大气降水补给，通 过顶底板间接向煤层渗漏。特别沿煤层采空区后由顶板垮落 形成塌陷漏斗，使上部含水层漏斗渗及坑道。（2）奥陶系灰岩水：根据2010年1月井田内奥灰水源 井水位观测成果，推测本井田奥灰水位为+612628m,西区3 号煤层局部地段处于带压区。4、矿井涌水量及预测根据矿井水文地质特征及地质报告，采用富水系数比拟 法进行矿井涌水量预算，当开采3号煤层实际采矿量达到采 矿许可证批准生产规模90万t/a时，矿井正常涌水量为255 m7h,最大涌水量为300 m3/ho根据采区泵房排水量和排水 时间估算，采区的正常涌水量为80m：7h,最大涌水量为113 m3/ho四

17、、邻近矿井状况1. 周边矿井望云煤矿周边生产矿井有两座，北邻山西凌志达煤业有 限公司，东毗山西高平科兴申家庄煤业有限公司，其基本情 况如下：山西凌志达煤业有限公司，属省煤炭进出口公司管辖， 生产能力为120万t/a,斜井开拓，回采工作面采用综采放 顶煤采煤法，全部垮落法管理顶板，现开采山西组3号煤层, 经鉴定属低瓦斯矿井，矿井涌水量为145179m3/ho未发现 有越界开采现象。山西高平科兴申家庄煤业有限公司，属高平市科兴管 辖，生产能力为120万t/a,斜井开拓，回采工作面采用综 采放顶煤采煤法，全部垮落法管理顶板，现开采山西组3号 煤层，经鉴定属低瓦斯矿井，矿井涌水量为138163m3/h

18、o 未发现越界开采现象。2. 小窑井田内原有村办小煤窑二处，即位于东南部的扶市煤矿 和位于井fr西南部的西阳煤矿，现均已关闭。扶市煤矿：位于井田东南部，为扶市村办煤矿，于2007 年关闭。该矿采用立井开拓，开采3号煤层，关闭前生产能 力为6万t/a,采用房柱式采煤方法，放炮落煤，自然垮落 法管理顶板，属低瓦斯矿井，据调查矿井涌水量为18m7h, 没有发生过煤尘、瓦斯爆炸事故。西阳煤矿：位于井山西南部，为西阳村办煤矿，于2007 年关闭。该矿采用立井开拓，开采3号煤层，关闭前生产能 力为6万t/a,采用房柱式采煤方法，放炮落煤，自然垮落 法管理顶板，属低瓦斯矿井，据调查矿井涌水量为20m7h,

19、没有发生过煤尘、瓦斯爆炸事故。矿井四邻情况见相邻矿井关系位置图l-1-lopm 令” x1*1第三章矿井水害防治一、地面防治水1、成立防治水领导小组，以加强对矿井防治水的组织 领导和管理。2、总工程师要组织有关人员制定矿井中长期防治水计 划、年度防治水计划以及矿井水灾的防治与处理计划，并组 织实施。3、地测科必须定期收集，调查和核对周边矿井、老窑以及本矿井的水文地质情况、积水情况，并在矿井水文地质 图上明确标出其位置、范围和积水情况。4、防、堵、疏、排、截相结合，综合防治以防为主，堵、疏、排、截相结合，每当雨季到来之前, 要用粘性红土或水泥砂浆填实塌陷缝，或修筑必要的防洪工 程，分截水沟，水渠

20、等，把洪水排至塌陷区以外。5、必须备有一定的防治水应急物资、设备、材料，动 用后要及时补充。二、井下防治水1、建立井下水文观测站，定期进行矿井水动态观测， 异常情况下要作出水害预报。2、建立矿井水文地质及防治水有关台帐，做好详细记 录。图纸、资料、数据耍妥善保存,不经过领导批准,不得 对外。3、采掘工作必须严格按照“预测预报、有掘必探，先 探后掘、先治后采”、短探与补探相结合的探放水原则，并 成立专门探水队伍，配备必要的探水设备。4、严禁采动矿井防水煤柱，如周边已无水患，必须采 动时，要报上级主管部门批准后方可进行采掘。第四章探放水原则必须做好水情分析预报，坚持严格按照“预测预报、有掘必探，先

21、探后掘、先治后采”、短探与补探相结合的探 放水原则，凡不清楚或有怀疑的地方都必须安排探放水工 作。在采掘工作面遇有下列情况之一的，必须进行探放水:（一）接近水淹或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿;（二）接近含水层、导水层、暗河、溶洞和导水陷落柱；（三） 打开防隔水煤（岩）柱进行放水前；（四）接近可能与河流、 湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带；（五）接 近有出水可能的钻孔；（六）接近水文地质条件复杂的区域;（七）采掘破坏影响范围内有承压含水层或者含水构造、煤 层与含水层间的防隔水煤（岩）柱厚度不清楚可能发生突水;（a）接近有积水的灌浆区；（九）接近其它可能突水的地 区。每个采、掘工作

22、面必须配备探水距离不低于200米的探 水钻，保证不低于60米的安全距离；对每次探水起始位进 行置进行标识，对探水钻孔进行有效保存，以备检查，并认 真填写工作面钻探记录牌。探放水工程要严格按照探放水设 计施工，工程完工后，由地测部门牵头组织探放水队、安全 科等有关科室人员共同检查验收，由地测部门、探放水有关责任科室（安全科等）、当班探放水队队长和跟班副矿长同 意，并履行安全确认签字移交后，方可恢复采掘作业。第五章防水煤岩柱留设根据矿井防水煤（岩）柱的种类，结合本地区邻近矿井 留设煤柱的经验，确定本矿安全煤柱的尺寸如下:（1）井hi边界煤柱20 01。（2）相邻工作面防隔水煤柱1520 mo（3）

23、掘进巷道接近导水断层、岩溶陷落柱时，必须留设220m防水隔离煤柱。在实际操作中，如果还有巷道非穿越断层、陷落柱时， 必须预先探明其含水性和导水性；如果是导水断层及导水陷 落柱时，则必须制定相应的防隔水措施，确保无危险方可前 进。第六章探放水工艺1、探水设备及参数1.1、采用煤炭科学研究总院重庆分院zy-1250型全液 压钻机钻孔。1. 2、设备技术参数：钻探深度200m；终孔直径65mm；钻杆直径50mm；转速80/170r/min；转矩1250n - m；适应岩层硬度f<10；电机功 率22kw；主机质量1000kgo2、巷道布置：附图1：地质平面图（包括巷道布置平面图）3、施工设计参

24、数工作面构成系统后探水钻孔设计参数： 、终孔深度为120m。 、终孔距运输顺槽或回风顺槽煤帮分别留设20m防隔水煤 柱。 、探孔控制密度30m。4、设计参数计算工作面构成系统后探放水参数计算:3205工作面回风顺槽和运输顺槽探水钻孔的布置方式：单眼平行底板布置。a、钻杆自重引起的倾角以-1°计，煤层厚度以4. 85m计。b、探水钻孔的深度：l =120m附图2： 3205 1作面探水钻孔设计三视图5、工程质量管理5. 1、地测部门负责探放水设计的编制及钻孔标定工作, 遇到可疑情况，要立即停止采掘活动，待找准原因、探明情 况，制定防范措施，排除水患威胁后方可恢复采掘活动。5.2、地测员

25、填写探放水通知单并经总工程师审批 后进行下发，探放水队应做好施工前的各项准备工作。5.3、地测员标定完毕探水钻孔眼位后，探放水队在技 术员及安检员的现场指导与监督下，开始支钻进行探水作 业。5.4、每探完一个钻孔后，由技术员对钻孔眼位、深度 及角度等参数进行测量核实，并做好记录，验收合格后，方 可继续其它作业。5.5、严格探放水工程质量管理。探放水工程耍严格按 照探放水设计施工，工程完工后，由地测部门牵头组织探放 水队、安全科等有关科室人员共同检查验收，由地测部门、 探放水有关责任科室（安全科等）、当班探放水队队长和跟 班副矿长同意，并履行安全确认签字移交后，方可恢复采掘 作业。5.6、探放水

26、队负责填写探水管理牌板，并做好相关原 始记录，包括探放水台帐、望云煤矿分公司探放水安全 确认签字移交表等。第七章探放水组织机构我矿为贯彻落实煤矿防治水规定，有效预防、及时 控制消除我矿水灾事故的危害，根据当前防治水的形势和要 求，成立了探放水领导组。7.1、探放水组织机构组长：分公司经理副组长：总工程师、生产副经理、安全副经理、机电副 经理、副总工程师、安全指挥中心主任；成员：地测科、生产技术科、通风科、安全科、调度 室、机电科及探放水队等职能科队7.2、探放水队必须严格按照“预测预报、有掘必探， 先探后掘、先治后采”、长探与补探相结合的原则进行探放 水，具体负责井下掘进工作面和回采工作面的探

27、放水工作。 探水队由探水队队长负责，完成各项探放水任务。第八章安全技术措施8.1、做好水害分析预报，严格按照“预测预报、有掘 必探，先探后掘、先治后采”、长探与补探相结合的原则进 行探放水。8. 2、所有探放水作业人员必须经过特种专业技术培训, 考试合格后持证上岗。8.3、施工前，必须由地测员组织探放水队员工进行措 施贯彻落实，并经过考试合格后，方可上岗。8.4、工作面每次探水位置悬挂“探放水公布牌”，实行 挂牌管理，明确探水眼的位置、方向、眼数，标明每次钻探 深度。安检员应严把探放水进尺关，严禁超进尺探水。8.5、探水地点通信装置必须保持畅通，若发现地质变 化或透水征兆，必须及时向矿调度室进行汇报。8.6、加强探水工作面的通风和瓦斯管理：经常检查瓦 斯，如ch4>0. 8%,必须停止工作，撤出人员，采取措施进行 处理。8.7、钻探前，必须加强钻场附近巷道顶板支护强度。 打钻前要清理好巷道，在距探水钻眼附近20米范围内巷道 必须背好帮、绞实顶，工作面打上坚固的顶柱和木垛挡头， 必要时可用料石砌墙，墙内注磴，以防高压水冲垮煤壁和巷 道支架；单巷8.8、钻探前，必须清理工作面巷道，完善排放水管路、