8102轨道顺槽探放水方案(无异常时

1、 前 言山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司煤矿地处河东煤田中部，位于柳林县县城东南约2.5km陈家湾乡及柳林镇，行政区划属柳林县陈家湾乡及柳林镇管辖。根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件：晋煤重组办发200933号关于吕梁市柳林县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复，山西柳林联盛能源有限公司作为整合主体对原山西柳林龙门塔煤业有限公司、柳林县柳林镇薛锄联营煤矿及两矿间的空白区进行了兼并重组整合，整合后更名为山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司。兼并重组后山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司井田面积为8.769km2，批采410号煤层，设计生产能力为900kt/a。8102轨道顺槽掘进工作面布置在

2、8#煤层中，煤层倾角为37，位于井田西南方，属近水平煤层，平均厚度为1.9米。煤层赋存稳定，结构简单，从未发现较大断层、陷落柱。根据晋煤行发2012239号“关于下发2012年全省生产矿井防治水工作安排的通知”和有关上级部门的文件精神，为进一步提高我矿生产矿井防治水工作水平，我矿严格执行“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则；坚持“物探先行、钻探验证、化探跟进”的探放水综合测探程序；以确保矿井安全生产。为了保证探放水工作规范、顺利、安全地如期完成，特编制本设计。 8102轨道顺槽探放水设计方案及安全技术措施第一章 探放水工程设计内容第一节 水文地质类型报告批文情况依据山西省第三

3、地质工程勘察院编制的山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司兼并重组矿井地质报告（编制时间为2009年10月）和山西省煤炭地质水文勘察研究院编制的山西柳林联盛龙门塔煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告（编制时间为2011年3月）我矿水文地质类型为中等。8102轨道顺槽所穿越煤性区域地质构造简单，从地表未发现较大断层、陷落柱。第二节 本矿地质情况简介 一、断层、裂隙、陷落柱等构造导水性井田内尚未发现大的构造形迹，井田倾向南西，为单斜构造，走向北西-南东，倾向为南西，地层平缓，倾角为37。在井田中东部发育一背斜，轴迹总体走向为北东-南西向，两翼产状均较平缓，倾角5，为一宽缓的对称背斜；另在井田南部发育一向斜

4、，轴迹总体走向为北西-南东向，两翼产状均较平缓，倾角6，为一对称的向斜。在原薛锄联营煤矿的北部发现有一条F1正断层，该断层走向北东南西，落差5m，倾向东南，倾角70，井田内延伸1000m。在今后生产过程中应注意隐伏断层和陷落柱的线索，以防事故发生。综上所述，本井田内构造为简单型。 二、主要含水层及主要隔水层分布 1、主要含水层a.奥陶系碳酸盐类岩溶水含水岩组埋藏于井田深部，距地表深浅不一，含水层岩性主要以石灰岩、白云质灰岩为主，本组岩溶发育，富水性强，一般单井出水量小于1000m3/d。但埋深大于390m时仅见局部小深洞。据本井田东南方向4km的CS6钻孔以及柳林泉域水位资料，本井田奥陶系灰岩

5、岩溶水水位标高在805.00m，5#、8#、9#、10#煤层最低底板标高分别为745m、700m、690m、680m，低于奥灰水位，故本区下部开采为承压开采，在有导水构造的情况下，对煤层开采构成威胁。今后开采过程中，应注意奥灰水突水事故。b.石炭系上统太原组(C3t)碎屑岩类夹碳酸盐类岩溶裂隙含水岩组根据资料分析主要含水层为五层灰岩，总厚度平均为19m左右。灰岩厚度较大，裂隙发育富水性强。灰岩岩溶裂隙较发育，单位涌水量q=0.1191/s.m。渗透系数为0.195m/d，水质类型为HCO3-SO42-Ca2+Mg2+型水。c.二叠系下统碎屑岩类含水岩组岩性主要为钙、泥质胶结的中粒砂岩，节理裂隙

6、较为发育，容易接受大气降水或地表水补给，沿裂隙或顺层迳流，富水性较弱。d.第四系中上更新统黄土，含水层连续性差，基本不含水，补给条件也不好，富水性较差。 2、主要隔水层a.本溪组隔水层本溪组底部为一套以泥岩和铁铝质粘土岩为主的地层，夹有砂岩和薄层灰岩，该层分布普遍，厚度稳定，一般是26m左右，是太原组与下伏奥陶系灰岩之间的重要隔水层，隔水性较好。b.山西组隔水层山西组中含有十余米以泥岩和砂质泥岩为主的地层，层位稳定而连续，加之山西组的弱富水性，故为5#煤层与太原组之间的较好的隔水层。 3、地下水的补、径、排条件奥陶系岩溶水的补给主要为基岩裸露区大气降水和地表水的入渗补给。井田内奥灰水属区域岩溶

7、水径流区，岩溶水由南向北方向运移，本井田奥灰岩溶水水位标高在805m。石炭系和二叠系的砂岩裂隙水，在接受大气降水和季节性河流以及上覆含水层的入渗补给后，顺岩层倾斜方向运移，上部含水层在沟谷中以侵蚀下降泉的形式排泄，下部含水层顺层向西排出井田外。现采煤矿的矿坑排水是其主要的排泄方式。 三、矿井充水水源与地表水的联系井田内有锄沟，井田东部外围有罗侯沟，均为季节性流水，雨季有雨时流水，冬季枯干，其季节性流水最后汇入三川河流进黄河。洪水排泄通畅，工业场地不受洪水威胁。 四、矿井正常涌水量及最大涌水量情况根据山西省煤炭地质水文勘察研究院编制的矿井水文地质类型划分报告得知该矿正常涌水量为1980m/d，最

8、大涌水量为2910m/d，根据实际情况知我矿实际正常涌水量为1200m/d，最大涌水量为1800m/d，需做好排水设施、设备及排水工作。附图1：地层综合柱状图第三节 周边相邻煤矿和废弃老窑情况该井田南邻山西柳林汇丰兴业曹家山煤业有限公司煤矿，西邻山西柳林同德焦煤有限公司，西南邻山西柳林庄上煤矿有限公司、山西柳林兴无煤矿有限责任公司，现将各煤矿生产情况简要叙述如下： 一、山西柳林汇丰兴业曹家山煤业有限公司煤矿持有山西省国土资源厅于2007年1月15日发放的第60号采矿许可证，批准开采井田内4、5、8、9、10号煤层，生产规模为90kt/a，井田面积1.9699km2。现开采8号煤层，采用斜、立井

9、开拓，井下采用长壁后退式采煤，单体液压支柱配合型钢梁支护，生产能力为90kt/a，据了解，井下涌水量不大，为低瓦斯矿井。水文地质类型为中等，据调查无越层越界开采。 二、山西柳林同德焦煤有限公司该矿始建于1926年，1928年投产，批准开采4、5、6、8、9、10号煤层，现开采4、5号煤层，设计生产能力为120kt/a，井下采用长壁后退式采煤，采煤机落煤，液压支架支护，主斜井皮带提升。运输大巷为皮带运输，采区和工作面采用皮带、刮板运输机运输，无级绳绞车运料，通风方式为中央并列式。最大涌水量为60m3/d，最小涌水量为25m3/d，平均涌水量为43m3/d，与雨季有关。防爆矿灯照明，矿井瓦斯绝对涌

10、出量34.02m3/min，相对涌出量25.78m3/t，属高瓦斯矿井。水文地质类型为中等，据调查无越层越界开采。 三、山西柳林庄上煤矿有限公司该矿始建于1966年，1972年投产。矿井采用斜立井混合开拓方式，分别为主斜井、人行立井和回风立井三个井筒。矿井划分为2个水平，标高分别为775m、+695m，其中四号煤位于775m水平。采区布置在775m水平，位于回风立井的东面，主斜井的西面，2采区开采4号煤。目前该矿只有一个综采放顶煤工作面，配备4MG200WI型双滚筒采煤机1部，工作面前部和后部有两台刮板运输机，放顶煤液压支架型号为ZWMA2200/17/26JF型网格式，超前支护采用DW170

11、0/2500型单体液压支柱配合型钢梁，运输顺槽有SGB630/40型顺槽刮板运输机1部和DSJ800/40255型皮带1部。矿井通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式。该矿目前开采5号煤层，年生产能力90万吨，正常涌水量为2m3/h，最大涌水量3m3/h。按吕梁市煤炭工业局吕煤安字2008540号文，2008年度瓦斯相对涌出量29.9m3/t,绝对涌出量18.88m3/min；二氧化碳相对涌出量为4.01m3/t，绝对涌出量2.63m3/min，属高瓦斯矿井。水文地质类型为中等，据调查无越层越界开采。 四、山西柳林兴无煤矿有限责任公司山西柳林兴无煤矿有限责任公司为柳林县县营煤矿，原名柳林县

12、兴无煤矿，该矿始建于1929年，1968年进行了技术改造。2002年6月8日成立山西柳林兴无煤矿有限责任公司。矿井初期设计能力为30kt/a，1991年进行了600kt/a技改扩建工程，1995年7月正式投产，生产能力达到700kt/a，2006年扩大为1200kt/a。井田范围内批准开采4、5、6、8、9、10号煤层，现正开采4号煤层，矿井目前装备一个综采工作面，一个普采工作面，4个掘进工作面。矿井通风方式为抽出式分区通风。矿井正常涌水量1460m3/d，最大涌水量2040m3/d，属高瓦斯矿井。水文地质类型为中等，据调查无越层越界开采。本矿是由兼并重组整合而成，矿区内已关闭的矿井有锄沟煤矿

13、、薛锄联办煤矿、闫家湾煤矿、张家湾村办煤矿、庄上联办煤矿、青龙煤矿等及时调查清楚各矿井的开采情况，密切注意可能涉及的采空区。附图2：矿井四邻关系图第四节 探放水掘进工作面周围的水文地质分析由2009年10月山西省第三地质工程勘察院编制的地质报告，井田内4、5、8、9、10号煤层均开采过，4号煤层已采空，5号煤层已大部分采空，各煤层采空区共有16块积水区， 8102轨道顺槽布置在8#煤层中，8#煤层为实体煤。根据采空区积水调查报告分析和实际调查可知，8102轨道顺槽掘进范围内上层4#煤层大部分为采空区， 5#煤层有部分采空区，但不存在采空积水区，下层9#、10#煤层全部为实体煤；根据地面物探报告

14、得知8#煤层在该地段有富含水区。附图3：工作面布置示意图附图4：充水性图第五节 探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护方式 一、巷道的开拓方向8102轨道顺槽从西翼回风大巷测点处开口，按方位角3024338沿煤层顶板掘进。巷道设计净宽为4，净高为2.5m。 二、巷道规格和支护方式根据设计8102轨道顺槽采用锚索、锚杆、金属网联合支护，巷道设计净宽为4，净高为2.5m。顶锚杆间距为1100mm，帮锚间距为700mm，排距为1000mm，金属网规格为1000*2700 mm，锚索排距为3000mm。 三、施工次序我矿将采用“物探先行、钻探验证、化探跟进”的综合探测程序，严格按照“预测预报、有掘

15、必探、有采必探、先探后掘、先治后采”的原则和“探掘分离”的管理规定，探水与掘进循环作业。第六节 探放水施工与掘进工作的安全规定在矿井开采范围内，上覆采空区比较多，且无详细资料情况复杂不明；给生产带来安全隐患，为保证矿井正常生产，防治水患发生，探水队、掘进队必须注意：1、始终坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。2、探水距离70m，允许掘进距离40m，超前距30m，循环往复。3、探放水钻眼施工前，必须将前后10米范围内加强支护，保证退路畅通，施工安全。4、保持探水地点的水仓和管路畅通，水泵配备到位。5、钻探地点必须安设防爆电话，保证通信系统畅通。6、安装好钻机后要及时打设压柱等保证钻机稳定，安全可靠

16、。7、探水期间要注意观察做好探水记录。8、当探水钻眼发现有出水现象时，应采根据规程第291条规定，严格执行，切不可私自拔出钻杆。第七节 通信联络和避灾路线在掘进工作面探水钻场附近10米范围内安设一部直通电话8017和矿调度室8000直接联系.当工作面发生水灾时，工作面人员应由探水队长和跟班矿级领导有组织地由低处往高处撤离，撤离路线为：8102轨道顺槽掘进工作面西翼回风大巷一采区回风大巷回风立井地面附图5：工作面避灾路线图第八节 通风措施和瓦斯检查制度 一、通风措施1、通风科检查通风系统的完善与否，通风队做好各项设施的检查，确保工作面的风量。2、必须保持工作面正常通风，采用FBDNo62X22k

17、w风机，800mm的风筒通风，不得随意停开局扇。3、局扇与掘进工作面所有电器设备必须实行风电闭锁。4、通风队做好洒水工作，以洒透无尘为原则，各转载点喷雾正常运行。5、掘进工作面瓦斯浓度超过0.8%时，必须停止一切作业，待瓦斯浓度降低到0.8%以下时，方可继续打钻。6、探放水队伍人员要及时与地测防治水科了解钻探周边情况，如前方有古空区，应更加密切注意涌水量及瓦斯浓度，一旦超限立即采取有效措施，防止透水及有害气体涌出，威胁人员生命安全。7、严禁人员进入盲巷或有害气体超限地点。 二、监控措施1、掘进工作面必须安设瓦斯监控自动报警传感器，并与该工作面所有电器设备实行瓦斯电闭锁。2、工作面经常移动的传感

18、器、信号电缆，必须在瓦检员、巡检员的监护下，按规定进行移动悬挂、擦拭，保持清洁，监测有效。3、巡检员每班至少对所管辖范围的传感器及信号电缆进行一次全面检查，发现问题，及时处理。4、掘进工作面机电设备必须实行风电、瓦斯电闭锁，严格按照煤矿安全规程要求设置甲烷传感器，并定期标校，保证工作面能够实现风电、瓦斯电闭锁。5、监测监控仪器仪表发生故障时，应先由瓦检员进行瓦斯检查，并立即通知调度室和监控中心，监测监控仪器仪表必须在8小时内恢复使用，否则必须停产修复。6、传感器在巷道中悬挂范围内支护必须良好，且便于观察，并应垂直悬挂，传感器的位置，距顶梁不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。7、拆

19、除和改变与监控设备有关的电器设备的电源及控制线、检修甲烷传感器时，需报矿调度室，并制定安全技术措施后方可进行。8、安全监控系统必须定期进行调试、校正，每月至少一次。 三、瓦斯检查制度1、探放水时必须派专职瓦斯员在场，必须在可能涌出和积聚瓦斯或二氧化碳的地点进行巡回检查。2、瓦斯员必须按规定的地点时间进行检查，负责检查责任区内瓦斯、二氧化碳浓度，不得出现空班、漏检、假检现象。3、瓦斯员每检查一个地点，都要将检查时间和结果分别填写在牌板、报表、记录手册上，并且内容和时间保持一致，做到三对口。4、当瓦斯浓度超过煤矿安全规程有关规定时，瓦斯员有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。5、打钻期间，必须

20、派瓦斯员跟班作业，经常检查瓦斯和二氧化碳及其他有害气体浓度，并认真做好记录。6、每钻进一根钻杆，必须检查一次瓦斯和二氧化碳及其他有害气体浓度。7、当工作面风流中瓦斯浓度超过0.8%时，必须立即停止作业，进行检查，但不得拔出钻杆；若是接近溶洞区，必须加强通风，降低有害气体浓度。8、钻孔放水期间和结束后，都要认真检查有害气体浓度。9、瓦斯员要在规定地点现场交接班，对上一班发现或遗留的问题必须向下一班交代清楚，由下一班人员着手处理。第九节 防排水设施为使我矿防排水工作能安全顺利的进行，防排水设施必须准备充分。8102轨道顺槽现已备设施，在8102轨道顺槽低洼处设临时水仓一个宽4米，长2米，深2.0米

21、，临时水仓配备BQS60-80-30/N矿用隔爆型潜水排沙电泵30KW两台，一台使用，一台备用;工作面配备2台FWB70-30风动涡轮潜水泵，一台使用，一台备用；工作面积水排至临时水仓，由临时水仓敷设3寸管路经西翼回风大巷、采区水仓、集中轨道大巷、主水仓，再由主水仓排到地面，确保探放水工作的顺利进行。附图6：工作面排水系统图第十节 水情及避灾联系汇报制度和透水处理措施 一、水情及避灾联系汇报制度1、跟班人员在发现灾情时，首先将灾害地点及危害程度，报告副组长，并组织人员撤离灾区。2、副组长在灾害地点与跟班人员，判断灾害性质后，立即采取措施，如不能解决的情况下，向组长汇报。3、组长接到报告后，立即

22、召开紧急救援会议，进一步研究抢险方案，然后进行处理。4、跟班人员要安抚受灾人员的情绪，一定要保持冷静的头脑，等待救援。5、如遇到组内不能处理的灾情，应立即向有关部门报告，同时组织抢险。6、在报告过程中，值班人员、副组长、组长不得隐瞒事实，如实汇报，否则后果自负。7、受灾人员在当班跟班领导和值班人员的带领下撤退时，必须不断地向矿调度室汇报情况。 二、透水事故的处理措施（1）在场的工作人员应立即将灾情向矿调度汇报，同时现场班组长应立即采取紧急措施，组织抢救和沿避灾路线撤退。（2）透水后，应尽可能将水引入主水仓。（3）在现有排水能力不足时，应增设水泵和管路。（4）针对具体情况进行堵水，并保护排水设备

23、不被淹没。（5）根据事故的危害程度和事故的大小，通知救护队和主管部门请求援助。（6）通知医疗部门做好抢救的准备工作。（7）若从水淹区域有瓦斯涌出时，必须立即排放瓦斯。（8）现场发生突水时，立即堵塞出水口，以防发生二次透水，若水压大，不能及时封堵时，应立即启动2014年灾害预防和处理计划。第二章 “三线”确定 一、“三线”确定根据“有掘必探，先探后掘”的探放水原则，所有工作面在准备掘进前均必须进行探放水。三线确定的依据：边界名称确定方法范 围实 际积水线按积水区的实际积水范围确定探水线水平外推60150m150m警戒线平行外推50150m150m（1）、圈定此积水区范围的边界线为积水线。（2）、

24、根据积水范围的可靠程度，水头压力，煤的强度，等因素确定，沿积水线往外推60150m的距离所划定的边界线为探水线，即当巷道掘到此线时应进行探水，我矿为150m。（3）、从探水线外推50150m为警戒线，即当巷道掘进至此线时，应警惕积水的威胁，我矿为150m。第三章 探放水第一节 探放水原则矿井必须做好水害分析预报，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采”的原则 与“物探先行、钻探验证、化探跟进”的综合探测程序。第二节 探放水设备明细1、 探放水设备选择依据及设备型号数量为预防突水事故的发生，设计选用ZLJ-350型探水钻1台，钻探深度为150-200m，电动机功率为7.5kW，钻

25、头直径为65 mm，钻杆直径为42mm，钻杆每节长0.8m，钻杆数量250根，钻机倾角为0360，配套设备：钻杆、钻头、岩心钻和NB1-100/20型泥浆泵1台，同时配备ZLJ350型，能力小于150 m探水钻机一台。2、配备由煤炭科学研究总院西安研究总院研制YD32(A)高分辨电法仪一台，探测距离为80-130m，同时配备YCS40瞬变电磁探水仪一台。名 称数 量型 号探 水 机1台ZLJ-350探 水 机1台ZLJ350钻 杆250根电 机2台水 泵2台BQS60-80-30/N泥 浆 泵1台NB1-100/20风 动 泵2台FWB70-30瞬变电磁探水仪1台YCS40直流电法探水仪1台Y

26、D32（A）第三节 井下物探施工我矿物探采用YD32(A)高分辨直流电法仪和YCS40瞬变电磁仪进行。在钻探前，先采用型号为YD32(A)高分辨直流电法仪和YCS40瞬变电磁仪进行物探，测探距离为100-130m，我矿定为80m，经直流电法仪测探后，再采用ZLJ-350钻机进行钻探验证，探水能力为150m。经探测煤壁无涌水现象后，方可掘进。一、直流电法仪探水方法 1、型号组成本产品为YD32（A）高分辨电法仪。Y仪器D电法32主参数32路（A）1型 2、特点YD32（A）高分辨电法仪以煤层或岩体为介质，根据岩石电阻率成像探测识别巷道顶、底板隔水层厚度、断裂破碎带、含水和导水构造等地质构造。 3

27、、主要用途及适用范围YD32（A）高分辨电法仪主要用于探测采煤工作面隐伏断层、破碎带、陷落柱，尤其含水、导水破碎带，甚至潜在的突水点等含水构造。 4、高分辨法三极超前探测施工布置方法超前勘探前方含水异常常用方法为“三点源法”，我矿采用高分辨法三极超前探测法，即在掘进头布置第一个供电电极，形成一个点电源场，然后在同一直线上向掘进后方距离第一个电极等间距布置第二个、第三个形成三个供电点，布置无穷远电极B见附图所示。具体施工时，依据上法布置供电电极，布置好以后，供电电极、无穷远电极及仪器均固定不动，测量电极M根据设计的观测系统由仪器自动切换。先接通第1供电点A1，对每个测量点M1，记录供电电流、电位

28、差、桩号、电极距等数据，接下来移动测量电极到M2位置，测量所有数据，然后移动测量电极到M3位置继续测量，直至所有M测量完成，然后断开A1，接通A2，重复以上过程，记录A2点电源产生的供电电流、电位差、桩号、电极距等数据，然后接通A3供电电源，并记录A3点电源产生的供电电流、电位差、桩号、电极距等数据。完成所有的设计观测点。附图：三极超前探测施工布置示意图附：4#、5#、8#煤层电法综合成果图 5、施工前准备（1）开机后通过软件查看仪器电池电量是否充足；（2）通过模拟试验装置检查仪器能否正常发射电流（模拟盒发射电流20mA左右）；（3）检查施工配件是否完备：a、高密度超前探：高密度接收线（1根）

29、、三极发射线（1根）、发射电极6根、无穷远电极2根、接收电极32根、榔头、无穷远线和限流电阻盒。b、跑极三极超前：接收插头（1个）、跑极电线（1根）、三极发射线（1根）、发射电极6根、无穷远电极2根、接收电极2根、榔头、无穷远线和阻流电阻盒。 6、施工注意事项（1）、发射电流几乎为0状况一 未按仪器“复位”键，打开发射电路。状况二 发射电流太大，仪器已过流保护，调节限流器的电阻大小。状况三 怀疑无穷远电极是否打好。（2）、发射电流不够大（小于30mA）解决：检查发射电极是否接地良好，改善发射电极接地条件状况一 地面浮渣太多，用工具清理出一个小坑后，使发射电极打在真正的底板（侧帮）上，保证电极接

30、地良好。状况二 接地太干燥（接地电阻太大）在电极周围浇水（食盐水）然后重新检测。（3）、供电电流始终发不出来改善发射电极接地条件，调试限流电阻后仍然发不出电流，可能是无穷远电极没有打好，检查无穷远电极，重打电极。（4）、井下接收数据不稳定：状况一 可能是接收电极M和N接地不好，这种情况下应对M和N极加深加固，然后重新采集数据。状况二 也可能是由于干扰信号较强（如:电动机开动、巷道皮带运转、附近变压器工作等带来的电场干扰），这种情况下应该避免此时测量或避开此地进行测量。（5）、供电电流突然几乎变为0状况一 供电电流过大引起过流保护，这时应该在增大限流盒的电阻值，然后按复位键，再对相应的参数进行设

31、置，后进行数据采集。状况二 无穷远电极可能被人为移动。（6）、地面大面积积水或有流水发射电极应打在比较潮湿的地方，有小水洼不影响发射电极的布置。但是应千万注意电极不能被地面的水导通。发射电极导通会使发射电极没有距离差别，接收电极导通会使测量电压值偏小、 7、探测分析由地测防治水科组织探水队配合进行井下物探，探测后，地测防治水科长与总工程师和防治水中心主任分析研究探测结果，根据物探情况进行钻探验证。附图7：4#、5#、8#煤层电法综合成果图二、瞬变电磁仪（YCS40）（一）、物探原理：YCS40矿用本安型瞬变电磁仪主要是为了解决矿井中水害问题，工作原理如下图所示：通过发射线圈向地下发射一次脉冲磁

32、场，在一次脉冲磁场间歇期间利用接收线圈测量地下介质引起的二次感应涡流磁场，从而达到探测介质的电阻率的目的，最后分析得到的数据并反演成图解释地质体含水情况。（二）、主要用途：1、查明含水构造：矿井含水层、含水、导水构造、老窑积水、深部不规则水体、岩溶穴及通道； 2、探测煤矿地质构造：断层、陷落柱及煤层异常变化带、煤矿采空区、老巷、溶洞、岩性变化等； 3、工程地质勘查：铁路、公路、隧道、河堤、建筑地基、排水管线、垃圾污染物范围、考古等。（三）、主要特点： YCS40矿用本安型瞬变电磁仪是本质安全型防爆仪器，采用高精度宽带程控运算放大器、高速AD、弱信号多点平均、累加等多种数据处理方法；测量精度高、

33、抗干扰能力强、一次探测信息量大、探测结果为2D图，成果解释直观。该仪器收发一体化，采用独立发射电源，小型轻便特别适用于井下现场使用。 矿用本安型瞬变电磁仪具有对低阻充水构造反应特别灵敏、体积效应小、无高阻屏蔽效应、横向分辨率高，施工方便、快捷、效率高等优点，既可以用于煤矿掘进头前方，也可以用于巷道侧帮、煤层顶、底板等探测探测距离可达80100米，为煤矿在生产过程中水患和导水构造的超前预测预报提供技术手段。 （四）、测点布置及施工操作流程： 瞬变电法仪在回采工作面测深勘探与超前勘探基本原理一样。采用重叠回线装置，发射线框采用多匝1m1m矩形回线。侧线沿煤壁中心方向在垂直方向上布置。垂直方向上扫描

34、上下各在90范围，每15一个测点，共13个测点。探测布置示意图如下： 图1 掘进测点布置示意图 （五）、施工前准备：1、开机后通过软件查看仪器电池电量是否充足。2、通过模拟试验装置检查仪器能否正常发射电流（模拟盒发射电流20ma左右）。3、检查施工配件是否完备： 主机、发射电源、接收线圈、发射线圈 （六）、仪器使用注意事项：1、严禁用户自行拆卸仪器；2、应及时对仪器进行充电；3、严禁开机状态下插拔配件；4、在矿井井下使用本仪器注意问题： (1)严禁在煤矿井下充电，在煤矿井下严禁使用：3P10-N1012型仪器电源适配器； (2)在煤矿井下严禁使用：USB数据线； (3)在煤矿井下严禁自行拆卸仪

35、器；5、严禁液晶显示屏在太阳下暴晒；6、严禁用户强制插拔接插件和配件；7、严禁用户使用非配套电源适配器；8、严禁用户在现场使用时摘掉插接件保护盖；9、注意避免仪器裸机处于强烈振动环境和强烈碰击仪器；10、注意保持仪器清洁；11、严禁仪器面板置于水林环境；12、严格限定电池充电次数和充电时数；13、严禁在地面上拖拽接收/发射线圈。 （七）、探测结果：利用自动成图的有关参数进行具体分析得出探测结果,从而确定验证钻孔的数量及布置方式。附图8：三级超前探测施工布置示意图第四节 井下钻探施工针对我矿实际情况，对8102轨道顺槽探水工作进行重新布置，工作面每40米在巷道的左帮布置一个钻场（3.5m*3.5

36、m），在钻场内安设钻机对上覆岩层水、工作面前方、左右帮、顶底板等进行超前探放水。 一、探放水钻孔的布置(1)超前距a0.5AL=0.554.0=17.32m式中：a超前距离(m)；A安全系数，一般取2-5，本设计取5；L巷道跨度(宽或高取其大者)m；KP煤的抗张强度(Pa)，KP取1MPa；P水头压力(Pa)，1MPa；经计算并结合实际情况确定，矿井探放水钻孔超前保护距离取30m。(2)允许掘进距离每次探水钻孔施工完毕后，以最短的钻孔长度(水平投影长度)减去超前保护距之后剩余的距离。根据水文地质类型划分报告，矿井水文地质条件中等，最短探水线长度为70m，减超前距30m，允许掘进距离为40m。(

37、3)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，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，本设计取20m。(4)钻孔密度(孔间距)竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m，水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。(5)钻孔孔径本设计配备ZLJ-350型探水钻机，最大钻进深度150m，钻头直径为65mm，同时配备ZLJ350型200m探水钻机一台。(6)钻孔数目及布置在该矿的巷道掘进中主要是探巷道所在平面内前方和上方的积水， 钻孔呈扇形，布置在巷道掘进正前方。 二、经物探掘进工作面前方无异常时的钻孔设计8102轨道顺槽掘进工作面前方无异常时，探放水钻孔呈扇形

38、布置；钻孔成组布设，其孔数视超前距和帮距及预测积水情况而定，本次探放水钻孔布置在8102轨道顺槽正前方，本次钻探共设计布置钻孔7个，3个水平钻孔，4个竖直钻孔（21#超前探放钻孔在工作面有淋水时实施），钻孔水平深度为70m，孔径65mm始终保持40m的超前距离，帮距为22m。主要为满足本巷掘进地段施工水文地质钻探需要，以及满足掌握本巷两帮、顶底板水文地质情况。水平钻孔从工作面中间起，水平钻孔距工作面底板1.0m；竖直钻孔布置于巷道中部，竖直18#钻孔孔仰角为0496由水平钻孔1#向上0.5m，距帮1.75m,19#钻孔俯角为-02433，由水平钻孔向下0.5m，20#钻孔俯角-11339，由1

39、9#钻孔向下0.5m,21#钻孔由18#钻孔上1.5m以103115的角度钻进，终孔与顶板间距13m（岩层水）。根据地质地形图及综合柱状图，8#煤全部为实体，8#煤顶板距5# 煤的层间距为43米，岩性为L3、L4、L5石灰岩。依据掘进断面及水压分析，在掘进过程中不受上部临近层积水的威胁，待形成采区水仓时，对上部临近层进行探放水，在掘进过程中如遇地质变化带及特殊情况时，根据方案布置竖直钻孔进行探放水。钻探完毕后由总工程师组织进行探水效果安全确认，并及时进行分析，为掘进工作提供水文地质依据，确认无水害危险后方可掘进，掘进40m时再次进行钻探，始终保持30m的安全距离，掘探交替进行至设计位置为止。竖

40、直扇形面内钻孔终孔垂距不得超过1.5m，水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。附图9：无异常时8102轨道顺槽探水钻孔布置图无异常时探放水钻孔布置说明表孔号孔深（m）水平角()竖直角()距帮位置（m）距底位置（m）170002.001.51673.37172650001.51773.37-172650001.51870.007004962.02.01970.0070-024332.01.02070.0290-113392.00.52170.02901031152.00.5三、探水钻孔角度控制方法采用地质罗盘，根据巷道中线标定中孔及各单孔角度。在标定水平角时，地质罗盘放在巷道前5m范

41、围内无铁器的地点，以便保证角度准确性。四、探放水钻孔孔口安全装置及单孔设计1、孔口安全装置探放水钻孔应安设孔口安全装置。孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通（泄水闸）、压力表、托板和钻杆逆止阀等组成。2、孔口管的安装与固定在进行探放上覆岩层水时必须先安装孔口管，选择岩、煤层坚硬完整的地段开孔，钻至预定深度后，将孔内冲洗干净，用纱布或毛巾缠绕孔口管二层，将配好的膨胀胶倒在缠好的孔口管上进行孔口管固定。固定好后扫孔，扫孔深度应超过孔口管长度0.5m。扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。试验压力应大于预计水压并稳定30分钟，孔口周围不漏水时，方可钻进。钻孔开孔孔径为113mm，钻进10.5后下设套管为10

42、8mm的无缝钢管10m，每节套管长度2m，使用内丝外丝连接，丝扣长度为100mm。外端焊法兰盘和阀门连接。安装孔口管长度为10米，封孔长度为5米，孔口管外端用托板与煤壁固定，托板与孔口管之间采用绷带、麻纤充填以增大摩擦力，防止套管鼓出。再用65mm钻头进行深孔钻进。附图10：探放水钻孔孔口管布置示意图附图11：托盘平面示意图五、安钻探水前的技术要求安钻地点积水区间距小于探水规定的超前距或有突水征兆时应加固后，另选安全地点探水。钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。在打钻地点或附进安设专用电话。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。按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆

43、、管道等。加强钻场附进的道巷支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板；清理巷道，挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。测量和探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。六、探放水施工中的技术要求（一）、探放水过程中的技术要求正式开钻探水后，要密切注意迎头的变化，发现异常，要立即采取措施，以防突水或发生其它伤害事故。为此，施工中要特别注意以下事项。1、钻进时，应准确把握钻孔的位置及其方位，并核实钻孔深度。2、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大，以及顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，要立

44、即向矿调度室报告，并派人监测水情。情况紧急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员。3、煤岩发松，钻进突然感到轻松，一般是接近水源的象征。这时，应再次检查防水措施是否完善，排水设施是否可靠；发现片帮、来压时，要检查巷道支护是否牢固，以防冒顶砸人；顶钻是水压大的表现，此时切不可移动钻杆，并要将钻杆固定牢固，否则高压水就可能将钻杆顶出，碰伤人员，或将钻孔冲垮，造成透水事故。4、探水孔还没有钻进到5米，水就流出时，说明距离积水很近。如果钻孔内水的压力很大，必须马上将钻杆固定，并在巷道正前方打点柱，保护煤壁，不使煤帮被冲垮。5、探水钻机的后面和前面给进手把活动范围内不得站人，以防高压水将钻杆顶出伤人，或

45、手把翻转打人。6、工作人员应做到交接班不停钻。7、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。（二）、探放水工的操作注意事项1、操作钻机的注意事项（1）探放水工必须经过学习培训、了解设备的性能。开机前要检查钻机是否平稳牢靠，各部紧固件有无松动情况，检查变速箱内、油箱内的油面高低，不足时应予以补充。检查抱闸的松紧程度是不是合适，送水器转动是否灵活，输水胶管是否固定，以防止转动。（2）检查进、排水管路是否畅通，探水附近的巷道支护与顶板等情况是否良好。（3）每次变速时，接通绞车或断开绞车，必须首先关闭电动机。（4）卡紧钻杆后，要检查齿瓦螺栓两边露出的是否均匀，以免齿瓦螺栓与给进油缸相

46、碰。（5）启动电机后，先空载运行五分钟后再开始，进钻速度根据煤质与地形适当掌握，速度不能过快而使钻杆变形扭曲。（6）钻机扶把人应站在钻机的侧面，不能站在与钻杆成一直线上，以免手把伤人。（7）上、下钻杆时，人员要站在侧面不准正对钻杆，以免钻杆跑溜伤人。（8）在运转过程中有不正常的声音、震动、发热及漏油情况，应立即停车检查。（9）弹簧卡盘在松开状态时，不允许使立轴回转。（10）钻机因故停钻时，可根据钻孔情况，将钻杆撤出或不撤出。（11）撤钻时要准备好木塞、麻袋等物，加固巷道支护，疏通好水沟不能使水杂流，并通知排水地点做好准备工作。（12）放水时要专人看水情况，注意水流的变化，未经批准不准拔出钻杆。

47、 2、钻机的维护与保养（1）定期对钻机主要结构状况、结构连接件螺栓、结构件连接销轴、各结构件焊缝、吊篮结构及安全防护状况进行检查，特别是进场使用之前，应请有资质的单位对其安全性能进行检测，合格后方可使用；（2）定期对各种动力头、工作油缸、钻头钻杆状况进行检查；（3）外露的转动与滑动表面在每班开车前擦拭干净并与表面涂脂抹一层20号机械油。（4）在每次拆装卡盘时，都应在装配前将丝扣部分和齿瓦的滑动表面涂一层黄干油。（5）油泵用油需保证清洁、无杂物、按期更换。（6）在油箱内的油温超过70应适当停机冷却，待油温下降后再继续工作。（7）在每次搬迁前，拆下回转器及油管后应使用丝堵截将油口堵住。（8）所有罩

48、子和防尘盖要经常保持完整，不得随便取消。（9）电气系统的检查，主要检查项目为：专用电箱设置及短路保护和漏电保护装置，紧急断电开关，电箱减震装置，工作装置上电缆的固定，照明线路，接地线严禁作载流零线等；（10）建立健全维修保养台账，对更换的零配件应有详细记录，以保证零配件在有效期内使用，或随时掌握下次更换的时间；（11）凡对检查出有故障的任何机械，应立即停止作业，在故障未排除之前均不得使用。钻机的润滑按下表进行润滑部位润滑或更换时间用油种类润滑方法立轴每小班进行一次20#机械油油壶圆弧伞齿轮每周进行一次黄干油抹入导向杆每小班进行一次20#机械油油壶变速箱润滑油每季进行一次20#机械油注入绞车油嘴

49、每季进行一次20#机械油油枪油箱每季更换一次20#机械油注入所有滚动轴承每季更换一次黄干油抹入八、放水的技术要求1、钻孔放水时，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水量，并做好水压观测工作。2、钻孔放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量，做好记录。要密切注意水量变化，出水的清浊和杂质情况，有无有害气体涌出和有无特殊声响等，发现异常状况应及时采取措施，防止意外事故发生。3、污水处理（1）必须定期对工作面临时水仓的淤泥进行清挖。（2）对排水设施定期检修，保证设备正常运转。（3）对排水能力进行核定，保证排水量。4、加强放水地点的通风瓦斯管理，增加有害气体的观测次数。5、必须监视放

50、水的全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。第四章 探放水的安全技术措施第一节 物探安全技术措施1、临时支护要打设牢固。2、派有经验的老工人对顶板进行检查，确定安全后方可施工作业。3、对两帮进行检查，防止片帮伤及操作人员和损坏物探仪。4、对底板有积水处进行清理，线圈不能被水导通，发射线圈被导通会使发射电极没有距离差别，接收线圈导通会使测量电压值偏小，对探测造成误差。5、切断巷道内电流、综掘机退到距工作面20米的范围以外，以免由于附近电器、金属的存在而影响探测成果。6、尽可能的避免井下电场干扰而造成探测的误差。7、入井前，对仪器进行检查，使用后对仪器进行集中清理并放在指

51、定地点。第二节 钻探安全技术措施 一、组织领导与现场管理1、矿成立探水工作领导小组和探水队，加强对探放水工作的领导和管理。组 长：张晋平常务副组长：康保平副组长：刘缠平 高 明 白云啸 张建平 防治水中心主任：李辉辉地测防治水科科长：刘永明技术员：刘永明 李超 康耀耀 探水队长：刘二满队 员： 刘志超 刘喜应 刘瑞洲 刘彦军 李利利 康耀耀 陈燕辉 刘江伟 李晓飞 刘旭辉 李贵兴 杨小光 宋飞飞 庞栓柱 白六儿 刘 云组织领导电话号码表姓名职务外线电话内线电话张晋平组 长8001康保平常务副组长8004李辉辉水害防治中心主任8004刘永明地测防治水科科长8004刘二满探水队长8042李超跟班技

52、术员8004康耀耀跟班技术员8004王江峰跟班技术员8004附图12：防治水中心组织机构及人员配置图附图13：防治水组织机构图附图14：探放水组织机构图附图15：内线电话一览表2、每次施探，必须由探放水工作领导小组和探水队到现场组织落实。二、探放水安全技术措施（一）、探放水施工准备1、每次施探前，必须在施工地点附近储备至少一道挡水墙的材料，如水泥、沙、瓦石、黄泥袋、木料等。2、认真检查使用水泵、备用水泵是否完好，排水管路是否畅通。3、清理巷道，在工作面低洼处施工临时水仓。4、加强钻场附近10米范围内的巷道支护，并在工作面迎头采用直径大于160mm圆木打好坚固的立柱和拦板。5、在本巷探水处安设探

53、水专用电话（8052），并且直通地面调度室。6、每次施探前必须认真检查机具是否完好，稳固，安全可靠。7、每次施探前，必须严格执行“敲帮问顶”制度，首先对工作地点进行一次全面安全检查，内容包括顶底板围岩、支护、通风、瓦斯等情况，发现隐患，立即处理。（二）、施钻安全技术措施1、钻孔施工顺序：中间眼左帮眼右帮眼顶眼底眼。2、打钻时，必须严格按设计给定的钻孔方位角、倾角进行施工。3、打钻时，施工人员袖口、腰带、矿灯线应系牢系好，严禁戴手套操作。4、打钻时，只准一人操作，严禁两人以上同时操作。5、打钻时，严禁用手扶托钻杆，增加或更换钻杆时，必须先停机，然后用扳手旋紧或拆除，再开机作业。6、打钻时，施工人

54、员要注意防止断钎伤人。7、超前钻孔深度不得小于40米。8、组长要认真观察钻孔情况，发现问题及时反映，采取措施进行处理，如围岩变化、顶钻、卡钻、有毒有害气体逸出、渗水等情况。9、有下情况之一时，严禁打眼。1）工作面风流中瓦斯超限达到0.8%时。2）严禁干打眼。3）发现煤层有响声或大量瓦斯涌出，有煤与瓦斯突出征兆时。4）出现卡钻杆等动力现象时。5）发现煤、岩壁变潮、有挂红、挂汗、出现雾气、水叫、顶板淋水、空气变冷等透水预兆时。6）打眼过程中突遇压力水从钻孔流出时，严禁抽动钻杆。10、有下列情况之一时，应立即停止打眼，经查明原因处理完毕后，方可继续打眼。1）出现卡住钻杆时。2）电钻声音突然异常时。3）电钻杆严重震动时。4）电钻外壳带电时。5）电钻外壳超温烫手或有烧焦味时。11、打钻期间，不管是哪一个钻孔钻透溶洞，都必须立即停止钻探作业，进行安全检查；如出水量不大，必须等该钻孔水放完后，方可施工其他钻孔。12、整个放水过程必须由组长进行监测水量并认真记录。13、若钻孔出水量较大，有压力，必须立即停止施工，采取有效措施进行封堵。14、搬运、移动钻机时，必须先卸下钻杆轻放，不得摔砸。15、打眼结束后，必须认真记录、分析效果，并向矿领导汇报。（三）、探放水安全技术措施1、加强靠近探放水地点的支护，打好坚固的立柱和拦板，以防高压水冲垮煤壁和支柱，钻机固定牢固。2、认真检查排水系统，保持状态完好