新030303胶带顺槽运输联巷探放水设计.docx

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新030303胶带顺槽运输联巷探放水设计

————山西长治红山煤业有限公司工程技术类

掘进工作面

探放水设计

项目设计名称：

新030303胶带顺槽运输联巷掘进工作面

探放水设计

设计人：

苏帅

执行人：

张明秀

批准人：

鲍引先

批准日期：

_______年___月___日

执行日期：

_______年___月___日

新030303胶带顺槽运输联巷掘进工作面探放水设计审批表

审批单位

审批人员签字

审批时间

矿长

总工程师

安全矿长

生产矿长

机电矿长

地测防治水副总

矿长通风助理

安全指挥中心

技术防治水科

调度室

通风科

机电科

队长

编制人

会审意见

设计名称

新030303胶带顺槽运输联巷掘进工作面探放水设计

会审地点

调度会议室

施工单位

探放水队

会审时间

会审人员

会审意见

1、严格按照设计规定施工，一定要保证探放水工程质量。

2、探放水设计内容要与图表保持一致，图表清晰。

新030303胶带顺槽运输联巷掘进工作面

探放水设计

为预防新030303胶带顺槽运输联巷在掘进过程中发生透水事故，依据《煤矿防治水规定》中的相关要求，根据本工作面物探报告，特编制本探放水设计：

一、探放水原则及透水预兆：

1、探放水原则：

根据《煤矿防治水规定》及2012年10月15日长治市煤炭工业局下发的长煤局安发【2012】195号文件要求决定本掘进工作面执行“预测预报，有掘必探，有采必探，先探后掘，先探后采”的探放水原则。

2、工作面透水预兆：

采掘工作面或其它地点发现有煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，必须立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水害威胁地点的人员，在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。

二、本掘进工作面概况：

1、标高：

地面标高：

+1100m——+1170m

井下标高：

+810m——+820m

2、井下位置与四邻关系：

该掘进工作面东部为原030303胶带顺槽，北部为未采区，西部为计划掘进的030303新胶带顺槽，南部为未采区。

3、巷道掘进方式：

在原030303胶带顺槽回风联巷口西帮处，以方位角280°开始沿煤层底板掘进该顺槽运输联巷，长约38m。

4、地质构造与水文地质情况：

1）地质构造：

该工作面总体地势为东高西低，据地质预报分析，掘进坡度为俯12°左右，地质构造简单，据地质预报分析，在该区域内无断层、陷落柱、裂隙及较大的褶曲构造存在。

2）水文地质情况：

该工作面处于井田向斜构造带轴部，煤层富水性强，其主要充水因素为3#煤层顶板砂岩裂隙含水层，裂隙较为发育。

在掘进过程中可能出现淋水或涌水现象。

预计最大涌水量：

0.25m3/min，正常涌水量：

0.1m3/min，同时由于距邻近矿井及越界开采采空区较近，因此必须坚持“有掘必探、先探后掘”的原则，必须保证排水系统完善。

主要水害类型为顶板水。

5、排水系统

矿井水文地质情况简单，矿井正常涌水量为25m3/h，最大涌水量为40m3/h。

本掘进工作面安设排水管路一趟,管路规格型号为DN100mm，排水泵布置为BQW45-7.5型水泵2台（工作泵一台及备用泵一台），将工作面积水排至东采区水仓，东采区水仓配备规格型号为D85-3×45水泵三台（工作泵一台、备用泵一台、检修泵一台），电机功率55KW，东采区水仓至井底主水仓布置规格型号为DN100mm排水管路两趟，由东采区水仓水泵抽到井底主水仓，井底分别有主、副两个水仓，主水仓容量2500m3，副水仓容量2000m3，主水泵房设在斜井底，与中央变电所毗邻，担负全矿井的排水任务，中央水泵房安装主排水水泵三台（工作水泵一台、备用水泵一台及检修水泵一台），配备型号150D-30×7型水泵2台（工作及检修），电机功率160KW,水泵额定流量155m3/h,扬程203m，配备型号MD155-30×7型水泵1台（备用），电机功率160KW，水泵额定流量155m3/h，扬程270m。

由主水泵房至地面污水处理站布置直径为Φ150mm排水管二趟，矿井排水系统供电采用双回路双电源供电，由中央变电站直供。

排水泵及钻机采用独立的专用开关供电，排水泵配备开关型号为BQD—120型，钻机配备开关型号为QBZ—120型。

三、探放水设计：

1、探放水对象的确定：

根据该工作面在采掘工程平面图上的位置看，本工作面掘进范围内无导水地质构造，但是否存在未探明的导水地质构造情况不明，因此确定为1个探放水对象：

本工作面掘进范围内可能存在的导水地质构造。

2、探水起点确定：

决定从工作面开口处即开始进行探放水作业。

探眼具体方位与角度：

在工作面内呈扇形向实体煤布置探眼，方位角分别与掘进方向呈一定角度，由于该联巷长度仅为38m，决定探眼长度不小于70米，掘进距离不超过38米，超前距离不小于30米。

（详见附图）

3、积水量估算：

（1）积水情况。

该巷道掘进区域内无地质构造、无空区（巷），预计无积水情况存在，但必须按本设计要求进行探放水作业。

4、探放水钻孔设计：

1）超前距、允许掘进距离、帮距的确定：

根据预计的积水情况及煤质硬度情况，以及市政府下发的相关规定，决定超前距留设30m，允许掘进距离30m,则每次探水的钻孔深度必须达到60m，帮距不小于20m。

2）探水钻孔布置方式：

根据以上情况分析及《煤矿防治水规定》，决定每次探水呈扇形分两组布置钻孔，第一组布置2个钻孔，钻孔与顶底板成仰角4.1°；第二组布置3个钻孔，钻孔与顶底板成0°。

两组共布置5个钻孔，相邻钻孔间夹角约为10°。

探水钻立柱安装在离工作面2.0m的位置，具体布置参数见附图。

探水孔单孔设计表

钻孔编号（个）

1#

中眼

2#

中偏左

3#

中偏右

4#

中偏左

5#

中偏右

每孔深度（m）

60

65

65

63

63

水平角（°）

280°

260°

300°

270°

290°

垂直角（°）

0°

0°

0°

4.1°

4.1°

超前掘进距离

30m

允许掘进距离

30m

所有钻孔应严格按照钻探设计进行钻探，若按本钻探设计角度未达到设计深度时，应根据现场实际情况改变与煤层的倾角，重新钻探；若因地质或煤质等客观原因确实不能达到设计深度，应根据实际情况对探测深度进行变更，掘进面前方必须至少留设30m的超前距离。

5、放水设计

探到积水或水压后，应复核原有积水资料，确定放水量及放水孔个数，进一步调整排水能力，使排水供电系统符合《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》中的要求，并清理好水仓、水沟等。

放水设计如下：

1）放水钻孔孔径及孔数的确定：

①钻孔孔径确定：

为防止放水时流速过高，冲垮煤柱，决定用探水钻孔兼做放水孔即可，孔径为65mm；

②放水钻孔孔数确定：

（a）单孔出水量，用下式进行估算：

q=60c·ω

式中：

q——单孔出水量，m³/min；

c——流量系数，取0.6—0.62；

ω——钻孔的断面积，m²

g——重力加速度，9.81m/s²

H——钻孔出水处水头高度，m。

可取最大水头高度的40%—45%。

（b）用下式计算平均放水量：

Qcp=W/t+Q动

式中：

W——储存量或采空区的总积水量，m³；

t——计划放水期，min；

Q动——补给量，m³/min。

（c）钻孔的孔数用下式计算：

N孔数=Qcp/q+k

式中k——备用孔个数，一般取1—2个。

2）探放水钻孔孔口的安全装置及耐压要求：

探放水孔必须使用孔口安全装置。

本矿使用的孔口安全装置为封孔器，它由压紧帽、压紧垫、膨胀管、内套管、压紧管、推进盘、压紧盘、顶紧螺钉、法兰盘、闸阀通径80等组成，具体安装见下。

孔口安全装置的耐压值不低于1.5Mpa，并要求对水压高于1.0Mpa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀，以避免高压水顶出钻杆、喷出碎石伤人。

封孔器的安装：

1、压紧帽2、压紧垫3、膨胀管4、内套管5、压紧管6、推进盘7、压紧盘8、顶紧螺钉9、法兰盘10、闸阀通径80

①使用钻头钻深1.5米以上，将封孔器安装到孔口，安装牢固可靠。

②使用顶紧螺钉（8）将压紧盘（7）用力向下按压，使推进盘（6）连同压紧管（5）向下移动以致使膨胀管（3）向外胀开。

③将钻头通过闸阀（10）放入封孔器内，开始正常钻孔。

④如果管内有液（气）体，则应将钻头从阀体退出，再连接管路进行排气或将液体排出。

3）放水过程参照防治水科编制的专项通用的《各工作面放水安全操作规程》。

6、探水工作面掘进的安全措施：

（1）探水巷道必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、邦距及孔间距必须符合设计要求。

探水后、掘进前，应在起点处设置标志。

（2）巷道支护必须牢固，有较强的抗水流冲击能力。

（3）按设计钻孔的预计流量修建水沟，并将流水巷道内的沉渣等障碍物清理干净，巷道通风必须良好。

（4）工作面煤壁有突水征兆时，应将工作面正前煤壁加固，刹紧背严，加以封固，另选定安全地点探水。

（5）探水工作面需加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停钻处理。

情况紧急时必须立即发出警报，撤出受水威胁地点的全部人员。

（6）严格执行“三不掘进”制度：

①当工作面有突水征兆时；②探水孔布置不符合规定时；③排水系统不正常时。

7、信号联系：

工作面在探水过程中要就近安设一部EXHBZ—A型防爆电话，且挂设有电话号码表，可以与调度台及矿、科、队直接拨打。

8、避灾路线：

一旦发生突水事故后，可按下列路线撤退：

工作面——030303胶带顺槽——030303胶带顺槽联巷——东轨道运输巷——轨道运输下山——轨道运输大巷——主井或副井——地面。

或者工作面——030303胶带顺槽——030303胶带顺槽联巷——东胶带运输巷——永久避难硐室。

9、通风及瓦斯检查安全措施

（1）探放水期间探水点处必须保证风量充足，严禁无风、微风作业；

（2）探放水过程中，始终保证有专职瓦斯员在场，随时检查瓦斯浓度，如果瓦斯或有害气体浓度超过《煤矿安全规程》中的规定值，必须立即停止探放水作业，切断电源，撤出人员，并报告调度室，采取措施进行处理；

（3）探放水作业时，瓦斯检查工要严格执行瓦斯检查制度和交接班制度，发现问题立即汇报；

（4）现场进行探放水作业的探放水队队长及组长必须携带便携式瓦检仪，发现瓦斯超限立即采取措施。

10、探到积水或水压后，应复核原有积水资料，确定放水量及放水孔个数，进一步调整排水能力，使排水供电系统符合《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》中的要求，并清理好水仓、水沟等；

11、灾害处理措施：

（1）调度室接知后立即通知指挥部和县、市煤管局及矿山救护队；

（2）救灾指挥部根据水情研究决定切断工作面电源并组织遇险人员撤离工作面；

（3）工作面遇险人员要沿工作面到东轨道运输巷，轨道运输下山，轨道运输大巷撤出，从主、副井升井。

12、水情及避灾联系汇报：

最先发现灾情的人员要立即用最近的电话向调度室将发生事故的地点、受灾人员做出紧急而清楚的汇报。

调度室接到报告后，立即按本年度制定的《灾害预防与处理计划》中规定的通知系统，迅速通知有关单位和领导。

并及时安排撤出灾区及其威胁区的所有人员，并通知井下中央变电站切断这些地区的电源。

13、钻孔质量验收制度：

（1）探放水设计必须合理、规范，在《探放水设计》未经各部门领导审批之前，严禁擅自进行探放水作业。

（2）在《探放水设计》经各部门领导审批后，严格按照设计的方位、角度、孔深施工，每次钻探后要由矿主管领导组织安排探放水的验收工作，参加部门应由矿防治水科、安全指挥中心当班跟班主任和驻矿安监站组成。

（3）探放水质量检查验收组要严格根据探放孔设计认真检查核对并在探放水验收表上签字，提出合理化意见，发现问题及时整改，当场不能解决的问题限期整改，并负责复查，谁签字、谁落实、谁负责。

（4）矿有关业务部门对探放水地点将进行不定期抽查，发现未按探放水设计及探放水安全技术措施施工的加重处罚。

（5）验收内容以所批复的作业地点《探放水设计》为准。

技术防治水科

2015年4月22日