煤层胶带大巷掘进工作面探放水设计.docx
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煤层胶带大巷掘进工作面探放水设计
11#煤层胶带大巷掘进
工作面探放水设计
按照《煤矿防治水规定》和“预报预测，有掘必探，先
探后掘，先治后采”的探放水原则，结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排的措施。
为了掘进施工的安全开展，编制本设计。
一、掘进工作面概况：
按照初步设计沿副斜井至倾斜轨道大巷到2#交叉点以
南为11煤层胶带大巷、11煤层轨道大巷、11煤层回风大巷，即本矿命名的1101巷、1102巷、1103巷。
根据《矿井地质报告》预测巷道标高1254-1267米，北高南低。
2、井上下对照情况：
11#煤层的胶带大巷，位于元堡子镇辛屯村南，同煤铁峰西，右玉至教场坪公路以北约500米。
地面无建筑，无大的河流、山沟，为荒地和山林，地势南低北高，东高西低的地形地貌特征，地面标高1425—1445米。
二、区域地质构造和水文地质情况：
（一）区域地质构造
1、根据本矿地面勘查，距巷道附近的TE8孔，东9孔，
南4孔资料分析，本工作面煤层不稳定，煤层厚度3.4〜3.12米，煤层倾角2°-5°左右。
2、采空判断：
根据目前地面实际12个钻孔的勘查，9#煤层和11#煤层未探测出采空区为实体煤层，所以在掘巷过程中推测无采空区积水影响，9#层上部无可采煤层不存在上覆采空区。
3、断层预测：
11101巷掘到170米左右遇罗刹5〜3米左右的正断层。
21101巷掘到180米左右遇落差5米左右的正断层。
3本工作面对应地层节理、裂隙相当发育与断层带纵横交错，会造成含水。
（二）水文地质情况：
本工作面地下水补给主要来源于大气降水入渗补给，上覆岩层节理和裂隙较发育，第四系孔隙水可通过裂隙向井下泄流，主要是顶板和煤帮涌水，涌水量不会太大，推测最大涌水量0.069m3/min,正常涌水量0.035m3/min。
对掘进有一定影响不大，本巷道底板标高为1254—1267米，奥陶水系标高为1204米，不受之影响。
虽地面钻孔已封堵，但裂隙发育、煤体含水大，遇断层、风化、掘进过程中不排除可能导致大量的水涌出。
三、组织机构及钻机设备选择：
1、地面勘探领导组：
组长：
程长青副组长：
贾拯
成员：
冯海平
胡志全
顼补堂
孙官祥李文祥
2、探放水领导组：
组长：
程长青
副组长：
杨建奕
成员：
许进文
罗云英
贾拯
李永成段生云
韩武金
李金
顼补堂
王世清冯永
冯海平
胡志全
钻机一队队长：
段生云
技术员：
杨建奕
钻机一队组长：
董文林
钻机二队队长：
韩武金
技术员：
杨建奕
钻机二队组长：
弓建权
钻工：
每班4名选择钻机设备：
配备200米的ZLJ-400坑道钻机一台，
TXU-150型的钻机1台。
四、掘进巷道断面及支护形式：
断面:
掘进巷断面为3.5X3.2矩形断面，
支护形式：
顶及帮为锚杆、锚索、挂网支护、局部遇顶板破碎处支护为25U型棚加背板支护。
五、掘进施工顺序：
掘进面采用综掘机进行掘进，开掘40米与回风巷勾通行成通风系统后，再掘正头。
在将遇断层或风化时，改变原支护方式，架U型棚，或密集钢棚。
六、掘进工作面探放水孔的设计及要求：
1、因本井田地质构造属简单类，井田内未发现陷落柱和岩浆岩侵入现象，煤层较稳定，且本井田水文地质类型为中等（由于开采11#煤层时9#层有采空积水）；同时由于钻孔深度超过150米影响终孔精度，所以本矿设计探水孔深度为150m。
其中25m保安煤柱为超前距离，允许掘进距离最长为125m。
警戒线的确定可沿探水线终孔位置外推20米。
扇形布置钻孔，本矿本着多打孔、多排水、好回采的原则。
2、帮距：
为了使巷道两帮与可能存在的采空积水间保持一定的安全距离呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围一般取20m。
对于泄水巷地面勘探在前，本巷开拓推迟，不排除后期有其它矿越界开采现象，所以为了安全起见及日后回采煤体含水量小，所以布置本煤层钻孔五个，顶板孔3个，共计8个孔，因不受奥陶水系影响故无底板孔，因奥陶
水系标高1204m，巷道底板标高为1254—1267m按帮距20m计算得：
圧8°1500"（3#、5/孔）
孑7°0700"（2#4和
巷道钻孔平面布置图:
安全外围线
3、钻孔密度（孔间距）允许掘进距离的终点横剖面上
探水钻孔之间，钻孔终孔位置以满足平距不得超过3m为准，
以防漏掉老空区或老空巷。
4、钻孔倾角视煤层自然坡度而定，但本煤层煤厚平均5米以上，见底掘巷一般为仰角，各孔终孔的垂距距顶板不得超过
1.5m。
/顶板孔钻孔布置剖面示意图:
9#顶板
9#底板
一层间距
11#顶板
■-——巷道底板
50e丄50m50ri
顶板孔钻孔布置剖面示意图
5、为了有备无患，深入细致了解11#煤层顶板岩性情况，同时排查9#煤层的煤厚及采空等情况，一举两得。
要求顶板孔探见9#煤层顶板3米以上。
顶板孔倾角计算：
（层间距22m，9#煤厚12m计算）
钻孔至上覆岩层厚度
38.7M
tg
5=
150M
—150M
5=14°
28'00"
钻孔至上覆岩层厚度
38.7M
tg
5=
5二21
09'23"
100M
100M
钻孔至上覆岩层厚度
38.7M
tg
5=
50M
—50M
5=37
44'24"
6、日常掘进过程中的短探要求:
虽然用大钻每掘120米左右进行了长探，但因钻孔有限总不排除有盲区的存在，所以要求掘进队组在长探的情况下，必须坚持短探“先探后掘”、专人负责。
日常用爬道钻机或75型钻机探扇形孔3个，深度30米，超前距离10米，允许掘进距离20米，巷正中方向1个探孔，深度30米，两侧各1个探孔，深度32.2米-34.4米。
帮距：
为了补缺大钻钻孔的盲区（大钻帮距20米）要
求短探帮距10-15米。
钻孔倾角：
本矿井地质条件比较复杂，煤层倾角忽大忽小，所以打钻倾角只能根据掘巷过程中的煤层自然坡度现场决定（由钻机对技术员负责）。
本矿厚煤层一般为仰角按帮距10-15米计算水平夹角得：
帮距10米夹角得:
帮距15米夹角得:
另外在短探允许掘进距离20米区间内，垂直煤壁两侧
每间隔5米处探孔深约10〜15m，排除盲区，倾角视煤层自然坡度而现场决定。
7、如遇顶板有淋头水，煤帮涌水大时可适当增加顶板探水孔个数及组数由测量专门计算倾角，在施工前以施工通知单通知施工组钻孔数和倾角，并进行探放水孔单项设计，如安装防水阀门，套管等安全技术措施。
七、稳钻位置及要求：
1稳钻高度：
掘进高度为3.2m沿底掘巷，稳钻高度一
般在1.5m左右，本巷煤层厚度约3m左右，钻孔倾角根据巷道揭露的煤层自然坡度实际情况而定，技术员现场及时下达每一组的施钻通知单包括技术要求，一组一通知单。
2稳钻地点及机窝
根据掘进情况在掘到120m—125m允许安全距离时，必须先进行探水孔施工，把钻稳在工作面迎头打正中探水孔及机窝另一侧探孔，当正中探水孔及机窝另一侧探孔探距达到设计要求后，掘进机开工，在未施工探孔的另一侧帮开钻机窝，稳钻打另一侧探水孔。
如果在钻机窝打探孔，掘进不停，只能打一侧探水孔，另一侧无法施钻，摆不开钻杆，在钻机窝打孔有一定的局限性。
所以要求“先探后掘”不要盲目掘巷欠缺探孔，严禁边探边掘。
3为了探放水工作的顺利开展，提高工效，掘进队在停掘的同时在巷头一侧扩大断面可做为钻机窝，但在掘钻机窝时应注意顶和帮煤（岩）围岩情况并及时支护，便于安全施钻，由跟班矿长协调掘进队组与钻机队组必须相互配合。
4停掘打钻期间，掘进队组可补挂网，补帮锚杆及锚索等准备，做好排水准备及巷道维修工作，同时维修好掘进机等工具，形成良好的循环探掘同步作业程序，达到互不影响，
保证本巷道顺利掘到位。
八、施钻要求：
1稳钻前应支护好稳钻地点巷道，并在工作面迎头打号坚固是立柱和挡板，同时做好打钻前得准备工作，供水、供
电、排水管路、封孔材料、排放水阀门、木楔、木棬及打钻
探水牌板吊挂好等前期准备工作。
2开钻前应严格按照施钻通知单要求施钻，负责探放水的领导必须亲临现场共同确定探孔方位、倾角、深度、孔径等再去开孔。
3施工日志记录要求记录清晰，内容齐全完整，把当班的打钻情况描述清楚，如岩性、煤层结构、顶板岩性、有无裂隙、涌水、采空等详细记录上表，并把当班情况填写在探水孔牌板上。
4手拉手交接班，交接班时把打钻情况向下一班交清说明。
5严格按要求施钻，钻孔个数不能随意减少但可以增加，如遇钻孔漏水、钻坏、报废孔可及时封孔，重新补打探孔，做到前方情况不明不撤钻，施钻精度保证不了不撤钻。
6本巷打的孔一方面探积水，一方面煤体裂隙含水大，为了泄煤体水，所以不封孔，直至本孔无水再去封堵。
7及时观察泄水孔的泄水情况，无水可以及时封孔，封
孔材料为水炮泥或树脂材料，封孔深度不小于0.5m，封密好。
8对打完封好的钻孔，应用红油漆标记注明、编号，并在探水孔牌板上写明探水孔所有情况，包括方位、倾角、深度、日期、孔径、施钻机长等。
九、探水孔资料收集整理及汇总：
1根据井下的施钻打钻记录，钻机队技术员及负责人及时填绘探水孔相关图纸、分盘区、分工作面图纸等。
2收集整理当班探水孔记录并建立台账，便于日后查找，上一年度的台帐可归档移交档案室保存。
3掘进工作面掘到设计位置或停掘再不前掘，即本巷道掘进结束后，要及时编写本工作面掘进巷的探放水总结，按照探水设计要求做到了那几个方面，达到了什么目的，目前无法解决的问题或复查不明的东西写清说明。
4资料汇总方面：
把掘进巷的探放水设计，本巷的探放水孔记录，掘进工作面的井上下对照，掘进工作面的巷道预测地质剖面图，掘进探放水总结等相关资料汇总组卷成册，交工程师审阅技术科填图后，将这一巷道的完整探放水资料移交档案室归档备查。
十、探放水施工前的要求及安全技术措施：
（一）施工前的要求
1、通讯要求钻孔施工受矿调度室统一调度，如发现异常情况应及时通知调度室，施工现场设专用电话一部。
随时和调度室保持联系。
为保证电话畅通，每班开工之前，施工人员必须先与调度室电话联系一次，电话不通，不准开钻施工。
2、瓦检等及其他有害气体检查要求施工现场必须配备四合一便携仪一台，由专人负责看管、检测瓦斯浓度及其他有害气体浓度，如瓦斯等有害气体浓度超限立即查明原因进行处理，并立即报调度室和跟班矿长。
每班设专职瓦检员进行现场交接班。
3、供电保证
钻孔施工期间，严禁随意开停钻机电源，加强机电检查，杜绝失爆现象，机电系统保证排水为双电源供电，同时加强中央泵房机电设备检修，确保中央泵房的水泵台台完好。
中央泵房人员要求现场交接班，班班都要试电话，向调度室汇报本班排水设备运转情况。
4、排水系统的要求
扬程不小于40m的水泵2台，安设2.5寸排水管路一趟，
在每处探水地点开挖泵窝，规格宽x高x深=3.0mX2.5mx
2.0m,排水路线：
钻场--采区水仓—主水仓--地面;
5、放水
钻孔打入老空出水后，单孔出水量通过阀门控制在
50m3/h以内,老空水放完的标准必须有两个以上在原出水孔下方的钻孔证实无水时,方可结束放水工程。
6贯彻设计及培训避灾线路在矿长的组织下，探放水领导组要认真学习本矿各探放水地点各个设计，总工程师要详细讲解各个地点的避灾路线及报警联络信号，井下避灾线路牌板要悬挂醒目准确，每天班前会都要讲解避灾路线。
（二）安全技术措施
1、为了确保掘进巷的探放水工作正常有效地开展，必须确保人员稳定，操作人员持证上岗，设备备品备件齐全到位。
2、严格按照探水作业规程，操作规程去认真作业，不能违章作业。
3、有异常情况及时汇报调度室和当班井下带班领导。
4、如遇断层巷道顶板淋头水大，专门制定探放水专项
设计，如安装放水阀门，防水套管等安全技术措施。
5、日常钻探中要及时汇报当班探钻情况向调度室。
6、探钻人员了解避灾路线及报警联络信号。
7、如发现安钻地点距积水地点很近，探水不安全或稳钻窝顶板不安全等，应采取加固措施后或另找安全稳钻点探水。
8、巷道或稳钻作业地点通风不好，要保证良好通风情况下再作业施工。
9、探到采空区时不要撤钻杆，应立即让跟班瓦检员检查有无有害气体后再撤钻封孔。
10、探放水人员必须按照批准的设计施工，不能擅自改变设计。
11、补钻探孔，必须达到设计要求，包括深度、方位、倾角等。
12、探水巷道必须在探水钻孔有效地控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距必须符合设计要求，每次探水后，掘进前应在起点处设置标志，并建立挂牌制度，必须如实填写。
13、掘进队巷道将掘到允许范围深度时由矿调度室立即通知停掘，同时通知钻机队稳钻打探孔，决不允许超掘，真正做到“先探后掘”。
14、掘进巷打到位，开切眼前必须确保超前距探孔的终孔位置与切眼开口处保证25m保安煤柱，否则不能开切眼，必须确保停掘尽头前有深度不小于25m的一组探孔，且个数不能少。
15、开切眼的外斜探孔与切眼帮不得小于25m帮距
附图：
1、11号层井上、下对照图（1：
5000）
2、综合柱状图（1：
500）
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