最新超级详细掘进工作面探放水设计概述.docx

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最新超级详细掘进工作面探放水设计概述

XXXXXXXXXXXXX有限公司XXXX矿

XXXXXX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：

XXXXX

编制日期：

2013年3月25日

探放水设计会审意见

矿长意见

签字：

年月日

生产矿长意见

签字：

年月日

安全矿长意见

签字：

年月日

机电矿长意见

签字：

年月日

总工程师意见

签字：

年月日

法人代表意见

签字：

年月日

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：

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

1、XXXXXX有限责任公司田堡一矿位于XXXXXXXXX，东面与XXXXX相连，矿井中心地理坐标为东经101°36′38″，北纬26°21′01″，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

井田位于大箐向斜东翼，开采范围内为宝鼎（Ⅱ）井田内含煤地层为三叠系上统大荞地煤组，总厚度1412m，包括甲～壬9个煤段，共含煤85层，煤层总厚度50.85m，其中可采煤层27层，大多分布于大荞地组中下部的丁、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Ａ11勘探线为界，南部地质构造较北部复杂，北部主要发育三组褶曲，断层较少，且多分布在井田的东边缘。

南部除北部的褶曲向南延伸外，又增加了四组新的褶曲，南部断层较多，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，西部+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。

岩石风化度轻，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

井田内有小型沟谷，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1.5m3/s，但地表坡度较大，排泄畅通，冲沟两侧的岩柱、煤柱透水性差，故其对井下的影响亦不大。

2、大气降水

区域内年均降水流量仅350mm。

由于地势陡峻，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中，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，但基本为平硐开拓，加之岩层含水性弱，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7m3/h，矿井最大涌水量为15m3/h。

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2—3。

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1～5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）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0.23m³/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：

4、地温

矿井井下温度为15~22°C，常年变化不大，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，本地区地震烈度为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，本矿井主平硐标高+1561m，开采下限为+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。

本矿井开采煤层为急倾斜煤层，煤层倾角70º～90º。

目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=4.8m2。

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，净宽2.1m，S净=4.5m2。

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：

Ф75mm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，不能因为准备工作的原因而影响施工。

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；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时挖好水仓，清理好临时水沟，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。

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，及时处理。

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面位置关系，水压不超过10kPa，所以，设计探水线至积水区的最小距离：

煤层中不得小于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=0.5AL×（3p/kp）1/2

式中：

a------超前距离（m）

L-----巷道的跨度（宽或高，取其最大者）m

Kp-----煤的抗张强度（Mpa）

P------水头压力（Mpa）

A-----安全系数，一般取2～5；本设计取5。

a=0.5×5×3.5×√3×10/10=0.5×5×3.5×1.732≈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

（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0.1Mpa增加1m。

（2）、其他技术参数同上（探水设计）。

四）、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固。

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。

五）、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1m以上。

　5、在探水孔施工中，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、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、顶板来压、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。

　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山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》。

八）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，一般不受含水层威胁，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时，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时，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、采掘工作面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、加强地面塌陷区的监测工作，对地面塌陷坑及时进行黄土覆盖和回填，塌陷坑周围要修筑防、排水沟，防止地表水倒灌井下。

16、采区巷道沿煤层顶底板布置，受煤层起伏影响较大，巷道中会出现积水现象，在生产期间应根据实际情况，在巷道适当位置设置水窝，用小水泵将水排至采区水仓，保障采区巷道运输畅通。

17、为了防止钻孔沟通各含水层，在掘进工作面接近钻孔前，应严格检查封孔质量。

对于未完全封闭或封闭不合格钻孔，应采取相应措施防止通过钻孔导水，涌入井下。

18、针对采区周围小窑老空区较多的情况，生产单位必须采取先进的手段，查清其分布范围，留设安全煤柱。

19、及时清理巷道水沟，保持其畅通与清洁。

20、井底主排水泵房和主、副水仓水仓容量满足矿井8小时正常涌水量的要求。

保证规定的有效容量，水仓清理方式采用人工清理。

21、对于落差较大的断层要严加控制，开采时留足煤柱，对于设计确定的断层煤柱尺寸，在矿井建设与生产中，应视断层和陷落柱导水性及具体水文条件相应调整，以策安全。

当掘进工作面接近断层和陷落柱时，必须打超前钻孔探水。

22、掘进工作面施工过程中要采用物探、化探和钻探的方法，探测采空区积水及构造的导水性。

23、建议进一步查明井田及周边矿井实际开采情况，积水积气情况，有针对性地制定防治水措施。

采用多种手段探查井田内构造分布，构造富水性、导水性，防止构造导水造成水害事故。

24、避灾线路：

+1606m36#南运输巷掘进工作面→36#层联络巷→3#通风行人上山→36#层南回风巷→回风平硐→地面。

附：

1、探放水设计钻孔平面布置图

2、探放水设计钻孔断面示意图、布置参数表

3、采掘工程平面图

4、通风避灾示意图

查看我的质料，在我的文档里面有参考图。