防水闸墙方案设计

陕西彬长矿区胡家河煤矿401105工作面防水闸墙设计方案

（初审稿）中煤西安设计工程有限责任公司

二。一八年二月

项目负责人：孙东飞编制人员名单姓名职称/职务职责专业签字郭光乔工程师/室主任编制米矿工程古文哲工程师编制水文地质张宝成教授级高工校核米矿工程刘晓平高级工程师审核米矿工程刘清宝教授级高工/矿井所副所长审定米矿工程刖言一、 矿井概况二、 401105工作面防水闸墙设计方案三、 工程造价附录：设计委托书。《陕西省黄陇侏罗纪煤田彬长矿区胡家河井田勘探地质报告》胡家河煤矿采掘工程平面图（2016.9.1）。-XX.刖言（一） 项目建设背景胡家河煤矿目前正在回采401105工作面，为满足《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》等规程规范中相关要求，胡家河煤矿委托中煤西安设计工程有限责任公司编制《胡家河煤矿401105工作面防水闸墙设计方案》，指导401105工作面防水闸墙建设，确保矿井安全生产。（二） 编制设计依据设计委托书。现行的《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《煤炭矿井防治水设计规范》等规程规范及国家相关政策、法规、规定。《陕西省黄陇侏罗纪煤田彬长矿区胡家河井田勘探地质报告》胡家河煤矿采掘工程平面图（2016.9.1）。―、矿井概况（一）井田概况交通位置胡家河井田位于陕西省咸阳市彬县县城西北约20km处，东南距西安市170km,咸阳市148km；西北距长武县城20km，甘肃省平凉市133km。312国道西（安）〜兰（州）段沿井田南侧约5km的亭口镇通过。福（州）〜银（川）高速公路从泾河川道穿越矿区，彬县至旬邑的县级公路从井田外围通过与211国道相接，区内各乡之间均有公路相通。西（安）〜平（凉）铁路沿泾河西岸通过，该铁路已于2013年底建成通车，该铁路于咸阳与陇海铁路线相接，向西与宝（鸡）〜中（卫）铁路并轨，建立了该区与我国东西大动脉的通道。井田便利的交通为煤炭外运提供了良好的条件。矿井交通便捷。地形地貌及水系（1） 地形地貌本井田位于陇东黄土高原东南部，主要由黄土塬、梁、沟谷及平川组成，区内塬面较为平坦完整，周围有河、沟切割。地势总体呈北东高西南低之势，塬面标高为+1170〜+1200m，河川标高一般为+850〜+870m。最高点位于井田西北西坡乡，高程为+1200.47m；最低点位于井田西南泾河河谷，高程为+853.20m；两者相对高差347.27m。（2） 水系本区属泾河水系。泾河由北向南从井田西部边界通过，至亭口镇折为东南方向。其流量随季节影响，枯水期水量陡减，流水清澈透明，最小流量1m3/s（1973年）;洪水期暴涨，且极其混浊，平均含沙量达155kg/m3,最大流量15700m3/s（1911年），年平均流量57.60m3/s。其它主要支沟大河渠、马蹄沟、旺安沟流量季节性变化较大，一般雨季暴涨，旱季断流。气象与地震（1）气象本区属暖温带半干旱大陆性季风气候，冬季干旱，夏季炎热，四季分明，雨热同期，气温日差较大，年降水量变化大，常出现干旱。据彬县气象站资料，年平均气温11.1°C，元月平均最低为一7.5°c，七月平均最高为29.8°C；霜期一般为10月中旬至翌年4月中、下旬；冰冻期一般在12月上旬至来年2月下旬，最大冻土深度68cm。年平均降雨量为561.4mm，年平均蒸发量1547mm；每年3〜5月份为西北季风期，最大风速12.7m/s。(2)地震据历史记载，区内无破坏性地震记录。根据国家地震局颁布的《地震烈度区划图》(GB18306-2001)，本区地震烈度属VI度区。设计基本地震加速度值为0.05g。(二)矿井建设及开采情况依据中煤西安设计工程有限责任公司2014年4月编制的《陕西彬长矿区胡家河矿井及选煤厂初步设计说明书》(按安专修改版)，胡家河矿井设计生产能力5.0Mt/a，矿井工业场地布置在长武冉店下河村场址，场地标高+868.0m左右，采用立井开拓。目前，在工业场地内布置三条井筒，分别为主立井、副立井和回风立井。胡家河煤矿已按设计要求完成井上、下建设任务，目前矿井正处于试生产阶段。本矿井2015年初鉴定为冲击地压矿井，为解决冲击地压的影响，并结合首采区域断层构造带的发育情况，在实际生产中，将中央大巷两翼各划为一个盘区，中央大巷南翼为401盘区，沿中央大巷中部向南布置一组401盘区巷至井田边界，工作面推进方向调整为由东向西推进；中央大巷北翼为402盘区，利用中央大巷作盘区巷条带式布置工作面。初期，实现401、402盘区进行跳采；一个盘区进行接续准备，一个盘区进行开采。中央大巷采用五巷制布置。其中，中央带式输送机大巷、二号辅助运输大巷、二号回风大巷目前已送至井田东边界，正转向北施工北西大巷，401盘区巷已施工完毕。根据业主提供的井下采掘工程平面图资料，截至2017年9月底，矿井已采完401101、401102和402103三个工作面，正在回采401105工作面，为保证正常生产接续，井下共布置4个掘进工作面。工作面采用分层综采放顶煤开采，综放工作面长180m，先采上分层，采放高度12m，其中采煤机割煤高度3m，放煤高度9m；工作面顶板管理采用全部垮落法。综放工作面实际日推进5〜6刀；工作面涌水量约400m3/h。目前井下已形成了安全可靠完善的主运、辅运、通风、供水、供电、压风、排水、安全避险等系统。（三）矿井资源条件井田地层井田内大部为黄土所覆盖，基岩出露甚少。根据地表出露及钻孔揭露的地层，由老至新有：三叠系上统胡家村组（T3h），侏罗系下统富县组（Jf），中统延安组（Jy）、直罗组（Jz）、安定组（Ja），白垩系下统宜君组（Ky）、洛河组（Kl）、2 2 2 1 1环河〜华池组（％hn+h），第三系上新统保德组（*），第四系下更新统（Q1）、中更新统（Q）、上更新统（Q）及全新统（Q）。各地层特征如下：2 3 4（1） 三叠系上统胡家村组（Th）3本组地层为井田内侏罗系含煤地层的沉积基底，区内未见出露，仅在钻孔中见到其顶部地层。根据矿区地层资料及钻孔资料，其岩性为灰〜灰绿色中粒砂岩；在古隆起无煤区，其岩性主要为一套深湖相沉积的厚层状深灰色泥岩，具水平纹理，发育贝壳状断口（俗称马蹄状断口）。本组地层厚度不详。（2） 侏罗系下统富县组（Jf）1岩性主要为一套紫杂色泥岩、花斑状含铝质泥岩，滑面构造发育，具鲕粒，松软易碎。下部偶可见到三叠系砂质泥岩的角砾，本组地层厚度变化较大，一般厚度0〜44.00m，平均厚度18.68m，部分地段缺失。与下伏的三叠系胡家村组地层呈假整合接触。（3） 侏罗系中统延安组（Jy）2本组地层为本井田唯一的含煤地层，岩性主要由一套灰〜深灰色的泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩与浅灰色〜灰白色细粒砂岩以及煤层组成。假整合于三叠系胡家村或侏罗系下统富县组之上。由于受古地貌及构造运动的影响，其沉积厚度变化较大，在古地貌的低洼区，其沉积厚度较大，一般60.00m左右，反之较小至缺失，一般30.00m左右。其厚度变化范围为0〜127.28m（25号孔）。其厚度变化受古地貌的和构造运动的影响。在古地形低凹区，延安组沉积厚度较大，而在古地貌隆起区，其沉积厚度相对变薄以至尖灭。同时在三叠纪末至侏罗纪中期，由于井田西部下降幅度缓慢，延安组沉积厚度较小，在4号煤层形成后，再未形成聚煤盆地；而井田东部下降幅度较大，接收沉积速度较快，其间由于下降幅度的变化，形成了次一级的旋回，且伴随着形成一些小型的聚煤盆地，故在井田东部延安组沉积厚度相对较厚，煤层层数也相对较多。根据其岩性、岩相特征，由下而上可分为二个岩性段，现分述如下：下段：本段地层受古地貌及构造运动的影响，其厚度变化较大。在古地貌低洼区，沉积厚度较大，最大厚度84.23m，平均厚度31.34m。本段地层以灰〜深灰色泥岩、粉砂岩为主，夹煤层，次为中、细粒砂岩，具水平层理、波状层理及变型层理。本段下部含4号煤层，中间形成次一级旋回，可见砾岩，砾石成份多为石英岩，该旋回含4号及其上分层的未编号煤层。底部以灰〜灰褐色铝质泥岩为主，铝质泥岩呈粗糙状。上段：本段地层主要受构造运动的影响，沉积于井田的东部。其岩性为灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹炭质泥岩、薄煤，与中细粒砂岩互层，在泥岩及粉砂岩中含有植物化石。底部为一层较厚的灰白色粗粒砂岩与下段为界。本段含3号煤组。最大厚度75.19m，平均厚度28.71m。侏罗系中统直罗组(Jz)2假整合于下伏延安组或超覆于三叠系胡家村组地层之上。井田内未出露。据钻孔资料，该组地层主要为浅灰绿色中〜粗粒砂岩，夹灰绿色泥岩、砂质泥岩，含星散状黄铁矿结核，底部多为巨厚层状含砾粗砂岩，钙质及铁质胶结。本组厚度4.49〜59.30m，平均厚度30.69m。侏罗系中统安定组(Ja)2井田内未出露，与下伏地层呈整合接触。岩性为紫红色、紫杂色泥岩、砂质泥岩夹浅紫色、紫灰色粗粒砂岩及含砾粗砂岩，底部为厚层状含砾粗砂岩，分选差，砾石磨圆度好，泥钙质胶结，本组厚度0〜88.20m，平均厚度42.47m。白垩系下统宜君组(Ky)1井田内未出露，与下伏地层呈假整合接触。该组岩性为浅紫色、紫灰色块状砾岩，砾石成份以花岗岩、石英岩、灰岩、变质岩为主，分选性较差，磨圆度好，呈浑圆状，砂泥质充填，钙质胶结。本组厚度10.23〜59.50m，平均厚度33.29m。白垩系下统洛河组(Kl)1少量出露于井田的东南隅旺安沟，与下伏地层呈整合接触。岩性为棕红色，巨厚层状〜厚层状中粗粒砂岩及砾岩、泥岩等。砂岩分选好，钙质〜泥钙质胶结，磨圆度中等，具板状交错层理及楔型交错层理，泥岩中可见泥裂构造；砾岩成份以花岗岩、石英岩等为主，砾石磨圆度好，分选差，本组地层厚度 285.90〜365.99m，平均厚度330.09m。（8） 白垩系下统环河〜华池组（Khn+h）1出露于井田西部泾河两侧及支沟内，与下伏地层呈整合接触。岩性以紫红色、紫灰色、灰绿色泥岩为主，夹中厚层状中粒砂岩。本组地层中具有大型中粒砂岩透镜体，砂岩中局部夹有砾岩薄层。泥岩具水平层理及变形层理，可见负荷印模、泥裂、雨痕、波痕构造。本组厚度11.90〜103.10m，平均厚度44.37m。（9） 第三系上新统保德组（N2）主要出露于井田内大河渠、马蹄沟及旺安沟中，与下伏地层呈不整合接触。岩性为棕红色〜浅褐色粘土、砂质粘土，底部为浅棕红色砂砾岩或灰白色粗砾岩或灰白色半胶结的砂质粘土层；中下部砂质粘土中含有哺乳动物化石。本组厚度14.10〜95.50m，平均厚度58.75m。（10） 第四系（Q）井田内广泛出露，更新统（Q.3）为塬面黄土堆积；全新统（q4）为现代河流洪积物和坡积物堆积。下更新统（Q）：为浅棕红色粘土质黄土堆积，下部夹有多层古土壤并伴随1有钙质结核层，上部颜色较深且致密，含钙质结核。剖面揭露厚度44.99m，一般厚度30〜50m，与下伏地层呈不整合接触。中更新统（Q）：为浅棕黄色黄土，垂直节理发育，夹10多层0.4〜1.0m厚2的浅棕红色古土壤层，下部古土壤层密集，上部较稀疏。剖面揭露厚度86.62m,一般厚度60〜130m。上更新统（Q）：为浅黄色粉砂质粘土，疏松，具大孔隙，含蜗牛化石，在3塬面堆积，平均厚度13.60m。全新统（Q）：主要分布在泾河两岸一级阶地，岩性为亚粘土、砂和砂砾石4层，在井田西部边缘的泾河河谷，钻孔揭露最大厚度18.20m，平均厚度13.22m。与下伏地层均呈不整合接触。构造井田位于彬长矿区的中北部董家庄背斜及七里铺〜西坡背斜之间的孟村向斜区。根据煤层底板及地震资料可知其煤层表现为一整体东南高、西北低，并伴随着古地貌的隆起及凹陷存在着的背斜和向斜构造，地层倾角较小，一般小于5°。井田内仅在泾河沿岸柴村附近见一小型褶曲构造，地表未发现断裂构造，但据地震资料，在大河渠沟的深部有两个断点f1、f2,两断点均为正断层，其断距分别为31.00m和18.00m，倾角分别为70。和55°，其中f1断点为A级断点，f2断点为B级断点。区内可见两组垂直节理，走向为65°及305°，裂隙间距60〜80cm，其密度为1.6〜1.25条/m。勘探未发现本井田有陷落柱。根据《胡家河矿井首采区三维地震勘探（含电法）报告》，首采区内有大于5m的褶曲6个，其中小的向斜4个，小的背斜2个，发现断层16条，其中正断层14条，逆断层2条，其中落差大于10m的断层8条（DF4、DF5、DF6、DF7、DF9、DF10、DF14和DF16），落差大于5m小于10m断层7条（DF1、DF2、DF3、DF8、DF11、DF13和DF15），落差小于5m的断层1条（DF12）。其中DF3、DF11、DF13和DF15断层未延伸到白垩系洛河组，断层不导水；DF1、DF2、DF4、DF5、DF6、DF8、DF9、DF10、DF12和DF14断层有可能导通白垩系洛河组，生产过程中应当注意；DF7和DF16断层延伸到白垩系洛河组，导通了白垩系洛河组，生产过程中应当注意。三维地震勘探未发现本井田有陷落柱，亦未发现有岩浆岩侵入。煤层井田主要可采煤层为4煤层，3煤为局部可采煤层。3号煤层：可采面积22.476km2。煤层厚度1.00〜3.90m，一般厚度3.00m，煤层中一般含1〜2层夹砰，夹砰岩性多为泥岩，该煤层为较稳定煤层，属局部可采煤层。4号煤层：可采面积47.655km2。煤层厚度0.8〜26.20m，一般厚度为10〜15.00m。古隆起边缘煤层厚度较薄，一般小于10.00m，古地形平缓区厚度稳定，一般在15.00m左右，古地形低凹区沉积厚度较大，一般在23.00m左右，最大厚度26.20m，该煤层结构较简单，一般含两层夹砰，且位于煤层的中上部，属大部可采煤层，其单轴抗压强度为17.0MPa，单向抗拉强度为0.89MPa,孔隙率12.7,软化系数0.48。40105工作面回采4号煤层，经比对矿井采掘工程平面图和井上下对照图，40105工作面煤层埋深最大约680m，工作面内最大高差约60m。水文地质（1） 含、隔水层目前业主单位已经委托中煤科工集团西安研究院完成了水文补勘工作，在首采区内施工五个钻孔，并进行了水文测井、流量测井、抽水试验以及取芯等工作。于2012年7月提交了《陕西彬长胡家河矿业公司401101首采面防治水工程设计及矿井涌水量预计》报告。根据此报告研究结果结合《胡家河井田勘探地质报告》，井田内主要发育有第四系松散层孔隙潜水、新近系孔隙含隔水层、白垩系洛河组、宜君组隔水层、侏罗系安定组、直罗组、延安组含水层。（2） 充水水源初步分析大气降水据彬县气象站资料，本井田年平均降雨量561.3mm。雨季一般集中在7、8、9三个月，三个月总降雨量333.6mm，多形成地表径流向井田外排泄，只有少部分渗入补给含水层。因煤层埋藏较深，煤层回采后的导水裂缝带不会发育到地表。大气降水不会对回采造成影响。地表水泾河流经矿井西部边缘，据陕西省水文总站景村水文站资料，历史最大洪峰流量15700m3/s（1911年8月3日），多年平均流量57.70m3/s。本井田含煤地层为侏罗系延安组，煤层埋深一般578（3-3孑L）〜817m（6-1孔），平均埋深689m，由于上覆地层具有较好的隔水性能，且煤层回采后的导水裂缝带发育高度不会波及到地表，故地表水及上层第四系潜水不会对回采造成影响。地下水对回采工作面有影响的上部含水层主要有白垩系洛河组、侏罗系直罗组和延安组含水层。侏罗系延安组含水层及直罗组含水层是直接充水含水层，其富水性弱，裂隙不甚发育，水量小，易于疏干，对工作面回采影响较小。而白垩系洛河组砂岩含水层是间接充水含水层，其富水性中等，对回采工作面会造成一定影响。充水通道分析顶板导水裂缝带煤层开采后，顶板冒落，上覆岩石则产生导水裂缝。导水裂缝带波及范围内的水体对矿井回采构成威胁。洛河组为本井田主要含水层，尤其是洛河组上段为含水层，对煤层回采威胁较大。应保证工作面回采后导水裂缝带不应沟通洛河组上段含水层，因此，工作面采高是决定洛河组上段强富水含水层是否对开采产生影响的重要参数。本矿井401101工作面开采过程实测的裂采比数值(16.18〜18.79)，对井田4煤综放开采覆岩导水裂缝带发育高度进行预计。为保证井下开采不影响洛河组上段，实现安全开采，401105工作面内4号煤顶板与洛河组上段含水层之间的相对隔水层发育厚度(约190.6〜304.95m)，按综放开采最大裂采比18.79倍计算。综采放顶煤工作面导水裂缝带发育高度为110.86〜225.48m，最大发育高度已导通洛河组下段含水层，但仍未导通上段含水层。断裂破碎带节理、张性或张扭性断层及其破碎带因其连通性好、导水能力强，可使不同含水层之间产生水力联系，从而为煤系上覆或下伏含水层向矿坑充水提供了新的通道。封闭不良钻孔本井田无封闭不良钻孔。煤层顶底板岩层稳定性评价井田含煤地层为侏罗系中统延安组，含煤2层，其中4号煤层为主采煤层大部可采，3号煤层属局部可采煤层。4号煤层厚度为0.00〜26.2m，平均14.49m，属低硫、低灰、高热值煤；3号煤层厚度为0.00〜3.9m，平均2.39m，属高硫、低灰、高热值煤。根据《胡家河井田勘探地质报告》以及矿井建设和实际生产揭露情况看，顶底板条件较差，其中，3号煤层顶板岩性以泥岩为主，其次为细砂岩；底板岩性以泥岩、粉砂岩为主。4号煤层伪顶多为黑色炭质泥岩，厚度小，直接顶板为较易冒落的泥岩、粉砂岩、砂质泥岩，岩石饱和抗压强度为0.4〜25.8MPa，基本顶为中砂岩、粗砂岩，其岩石饱和抗压强度为6.7〜17.2MPa。底板岩性一般为泥岩及铝土质泥岩，遇水软化，膨胀，局部粉砂岩或细粒砂，岩石饱和抗压强度为0.2〜30.0MPa。二、401105工作面防水闸墙设计方案（一） 40105工作面防水闸墙的目的及位置为了防止回撤后采空区内老塘水、有害气体泄露及采空区遗煤自燃，根据国家有关规定，必须将采空区彻底封闭，以确保安全生产。考虑现场实际并参考临近煤矿初次来压步距的影响，根据现场实测数据401盘区工作面回采后矿山压力周期来压步距为30m左右，401105工作面回采后矿山压力影响范围按照35m考虑，401105工作面防水闸墙的位置设置在工作面停采线以内40m处，共设置四处，即工作面运输巷、高抽巷、回风巷及泄水巷内。根据现场实际的采掘工程平面图，高抽巷与运输巷、回风巷、泄水巷的高差在20m以上，在运输巷、回风巷、泄水巷内设置防水闸墙时，三条巷道内的采空区涌水能够可控并及时排出，高抽巷内一般不存在涌水情况；但是401105工作面导水裂缝带发育高度为110.86〜225.48m，当采空区涌水异常时，有可能会在高抽巷内出现涌水现象，建议胡家河煤矿先建设运输巷、回风巷、泄水巷内防水闸墙，加强现场监测，根据实际情况再确定高抽巷是否建设防水闸墙。（二） 井下永久挡水墙受力分析地质条件分析根据矿井水文地质资料，含煤地层为侏罗系延安组，煤层埋深一般578（3-3孔）〜817m（6-1孔），平均埋深689m，煤层回采后的导水裂隙带不会发育到地表，由于上覆地层具有较好的隔水性能，且煤层回采后的导水裂隙带发育高度不会波及到地表，故地表水及上层第四系潜水不会对回采造成影响。防水闸墙荷载401105工作面内4号煤顶板与洛河组上段含水层之间的相对隔水层发育厚度（约190.6〜304.95m），按综放开采最大裂采比18.79倍计算。综采放顶煤工作面导水裂缝带发育高度为110.86〜225.48m，工作面内最大高差约60m，导水裂隙带至工作面巷道底板的最大高度为285.48m，因此防水闸墙设计荷载按静水压力3.0MPa考虑。（三）防水闸墙设计方案401105工作面采空区涌水有四个出口，即工作面运输巷、高抽巷、回风巷及回风巷旁的辅助巷，要实现封住工作面采空区涌水，必须在四条巷道内分别建永久防水闸密闭墙。工作面运输巷、回风巷及回风巷旁的辅助巷均为矩形断面，净宽5.4m，净高3.2m，采用锚杆+锚索+钢筋网支护；高抽巷为半圆拱断面，净3.0m，直墙高1.2m，净高3.0m，采用锚杆+锚索+钢筋网支护。根据《煤炭矿井防治水设计规范》（GB51070-2014）中相关规定，挡水墙承受静水压力大于1.6MPa时，采用倒截锥形，计算公式如下：闸墙体应力衰减段计算长度In（rrrP）-In（f）0fD.d3986r0——结构的重要性系数，取1.1；rf——作用的分项系数，取1.3；rd——结构系数，取1.2〜2.0,水压大、桐室净断面积大时取大值；P——防水闸门桐室设计承受的水压（N/mm2）；ft 混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）。r=1.1,r=1.3,r=1.8,P=3.0N/mm2，混凝土强度为C30，f=1.43N/mm2。0 f d t代入数据，经计算得：Lj=4.231m。闸墙长度L=L+Li0L——闸墙体长度（m）；Li——闸墙体应力衰减段计算长度（m）；L0——闸墙体应力回升段长度，取1.0〜2.0m。L=1.5m，代入数据，经计算得L=5.731m。0因防水闸墙是矿井防治水的重要设施，为保证水闸墙使用的安全性，考虑到井下条件的不确定性因素影响及围岩条件，将水闸墙墙体长度加大至6m。挡水墙桐室最大掘进断面积S=（rrrrP+f）S/f0fdsdcc ccrsd——作用不定性系数，取1.2〜2.0,水压大、围岩抗压强度较低时取大值；S——闸墙体前、后巷道净断面积（m2）；fcc——素混凝土的轴心抗压强度设计值，按混凝土轴心抗压强度设计值fc值乘以系数0.85确定（N/mm2）。r=1.1,r=1.3,r=1.8,r=1.8,P=3.0N/mm2，混凝土强度等级为C30,f=14.30 f d sd cN/mm2。工作面运输巷、回风巷及回风巷旁的辅助巷时，矩形断面，宽5.4m,高3.2m,S=17.28m2，经计算得：S「37.040m2；高抽巷时，半圆拱断面，净宽3.0m，直墙高1.2m，净高3.0m时，S=7.1m2，经计算得：S=15.219m2。2闸墙体嵌入围岩深度-（nB+2B+4h）+（nB+2B+4h）2-4（4+n）（2Bh+0.25nB2-2S）R— 3 2 3 3 2—2（4+n）B——闸门墙体前、后巷道净宽（m）；h 闸门墙体前、后巷道墙高（m）；3S2 防水闸门桐室最大掘进断面积（m2）。工作面运输巷、回风巷及回风巷旁的辅助巷时，矩形断面，宽5.4m，高3.2m，S=17.28m2，最大掘进断面积S=37.040m2。代入数据，经计算得：E=0.384m。2高抽巷时，半圆拱断面，净宽3.0m，直墙高1.2m，净高3.0m时，S=7.1m2，最大掘进断面积S=15.219m2。代入数据，经计算得：E=0.187m。2（四） 井下挡水墙实施方案借鉴《煤炭矿井防治水设计规范》（GB51070-2014）规定公式（以下简称规范）计算了工作面防水闸墙的厚度，结合现场实际情况，防水闸墙位于采空区附近，受一定的采动影响，围岩中存在一定的裂隙，墙体不仅有一定的厚度、强度，还应嵌入围岩内，保证密闭性。综上所述，401105工作面防水闸墙长6000mm，工作面运输巷、回风巷及回风巷旁的辅助巷时掏槽深度800mm（安全系数2.08），高抽巷时掏槽深度,400mm（安全系数2.14）。（五） 注浆及其他管路排水管路根据观测情况，401105工作面预计涌水量约为400m3/h，挡水密闭墙留设2趟中377mm不锈钢管，排水管路距底板0.3m，两间距为1m，排水管路外侧安设闸阀，闸阀压力4.0MPa。压力观测管路在底板以上1.5m处预留压力观测管路，里端穿透水闸墙，外露0.3m，作为建墙期间观察水位及以后观测压力用，压力观测管路采用①108mm无缝钢管，管路上安装YB-60B型系列全不锈钢压力表，0〜4MPa。注浆管路为确保施工质量，水闸墙竣工后要进行注浆，注浆压力不小于3.0MPa，注浆管采用①50mm、壁厚1.8mm的无缝钢管，预埋注浆管按间距不大于1.5m考虑。注浆管路具体布置见附图。（六）施工要求及注意事项密闭墙设计选用C30混凝