C208运输巷探放水设计

1、国营龙山煤矿c208运输巷掘进工作面探放水设计安全技术措施总x：吴日方矿长：黄洪林编制:付斌编制日期：2011年8月10日一、水文地质条件根据贵州117地质队2010年4月提供的贵州省安龙县国营龙山煤矿水 文地质报告资料，我矿井水文地质条件如下：根据矿区出露的地层岩性、含水介质特征及地下水动力条件，将矿区地 下水类型分为基岩裂隙水、松散层孔隙水。上三叠统火把冲组（t3h）：主要由浅灰、黄灰绿色中厚层石英砂岩、细砂 岩、粘土岩、炭质粘土岩、粉砂岩、钙质粉砂岩、泥质粉砂岩及煤层（线） 等组成，富水性弱，含基岩裂隙水。二桥组（tse）、岩性主要为灰绿、黑灰色薄层粉砂岩及粘土岩夹灰色薄至 中厚层细至中

2、粒石英砂岩，底部夹炭质粘土岩及煤线，产植物cladophis. sp. 及双壳类modilus. sp等，出露未见顶厚度大于125m,富水性弱，含基岩裂隙 水。第四系（q）：为残坡积层一冲洪积层，厚度0-5m,主要为卵砾石土及亚 粘土组成。富水性弱，含孔隙水，表现为季节性含（透）水。矿区为一单斜构造，地貌上表现为北高南低。区内北部及南部发育有溪 沟，小溪分别自南向北流及自北向南流。准采标高+1635+700m,矿区最 低浸蚀基准面为+1030m,下伏地层均以粉砂岩、砂岩为主夹泥岩及煤线，透 水性较强，大气降雨经溪谷入溪沟排泄。生产系统釆用平丽暗斜井开拓方式, 走向长壁式采矿方法。生产巷道及老嗣

3、调查，顶板未见滴水，底板也无突水 情况，矿井止常涌水量2. 77l/s,矿区断裂水不发育，综上所述，国营龙山煤矿区内按煤、泥炭地质勘查规范（dz/t02152002）中水文地质勘探类型 的划分原则，其水文地质条件属i类【i型，即水文地质条件为简单裂隙充水 采空区积水的突然涌水。矿床，但开采中要注意：在大暴雨季节,防止暴雨进入生产巷道,预防地下水补给、径流、排泄条件：矿区地下水的补给来源是大气降水。矿区内出露地层主要为三叠系上统火把冲组（lh）、二桥组（he）的一套碎屑 岩，地下水赋存于碎屑岩裂隙中。由于风化带发育不深，且随地形的起伏而 变化，因此矿区地下水体没有统一的地下水面而被地形切割成许多

4、小单元。 矿区的每一个小冲沟都是一个补、径、排完整的水文地质单元，其地表分水 岭就是水文地质边界，地下水在冲沟中就近补给就近排泄。另一部份通过残 坡积层孔隙、碎屑岩裂隙补给矿区地下水且顺岩层走向径流，在最低侵蚀基 准面溢出或在地势相对较低的地方以泉点的方式溢出。经对区内小煤矿、老嗣调查，除在近地表风化裂隙发育带见浸（滴）水 现象外，矿井内均比较干燥，未发现其它形式的涌水现象，另外，矿区沿煤层 露头线老嗣较多，在今后的煤层开采过程中应加以重视，防止老嗣积水对矿 井生产安全的影响。综上，矿区地形有利于地表水自然排泄，地下水上山开采时采用水沟自 流排水、下山开采时采用管路配合排水泵排水，矿床（井）充

5、水水源主要是 基岩裂隙水。含煤岩系中含煤段的富水性弱至中等，为弱至中等含水层，对 釆煤影响较小。另外煤层顶、底均有厚度较大的隔水层，对煤层开采极为有 利，矿区水文地质条件较简单一一中等。1主要含（隔）水层1）主要含水层（1）上三叠统火把冲组（t3h）弱含水层。主要由浅灰、黄灰绿色中厚层石英砂岩、细砂岩、粘土岩、炭质粘土岩、 粉砂岩、钙质粉砂岩、泥质粉砂岩及煤层（线）等组成，富水性弱，含基岩 裂隙水。（2）二桥组（he）弱含水层岩性主要为灰绿、黑灰色薄层粉砂岩及粘土岩夹灰色薄至中厚层细至中 粒石英砂岩，底部夹炭质粘土岩及煤线，产植物cladophis. sp.及双壳类 modilus. sp等，

6、出露未见顶厚度大于125米，富水性弱，含基岩裂隙水。（3）第四系（q）弱含水层为残坡积层一冲洪积层，厚度0-5m,主要为卵砾石土及亚粘土组成。富 水性弱，含孔隙水，表现为季节性含（透）水。2）主要隔水层含煤岩系中含煤段的富水性弱至中等，为弱至中等含水层，对采煤影响 较小。另外煤层顶、底均有厚度较大的隔水层，对煤层开采极为有利。2. 邻近矿井和小窑积水情况以及废弃的矿井、小窑老塘积水情况区内采煤历史悠久。由于区内煤层的煤质好，厚度稳定，地质构造简单, 因此长期以来，一此地方小煤窑分布于可采煤层露头线附近，主要为当地村 民的生活用煤。由于这些个体开办的小煤窑缺乏合理规划和管理，布局不合 理，加上设

7、备简陋，技术含量低，采煤方法落后，不仅冋率低，资源浪费严 重，而且生产很不安全，安全事故时有发生。矿区范围内非法开采的小煤窑 已全部关闭、停产。矿区浅部小窑采空区估计积水较多，留设足够的风氧化带防水煤柱，防 止水灾事故发生，生产中也耍注意其积水可能带来的水患影响。3地表水体、断层、裂隙、陷落柱等地质构造的导水性区内无河流、水库等地表水体。根据地质勘探资料和小窑开采揭露情况, 矿区范围内无大的断层和裂隙，无大的陷落柱，但也可能存在小断层，若小 断层与地面贯通，也将会对煤层开采造成一定影响。未来矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和 地下水的天然流场，地表水、地下水就有可能沿断

8、裂带流入矿井。4. 矿井正常涌水量及最大涌水量根据现场调查收集相关资料，正常涌水量q lomvh；最大涌水量 q3om'/h。5. 水文地质类型矿区地形有利于地表水及地下水自然排泄，矿床（井）充水水源主要是 基岩裂隙水。含煤岩系中含煤段的富水性弱至中等，为弱至中等含水层，对 采煤影响较小。另外煤层顶、底均有厚度较大的隔水层，对煤层开采极为有 利，矿区水文地质条件较简单一一中等，其水文地质条件属i类ii型。c203 采面位于最低浸蚀基准面（+1030ni）之上，采用水沟自然排水到通风下山、 进入井底水仓。根据贵州117地质队2010年4月提供的贵州省安龙县国营龙山煤矿水 文地质报告的叙述

9、，结合2009年9月发布的煤矿防治水规定（安监总 局28号令），以及对区内小煤矿、老不同调查，除在近地表风化裂隙发育带见 浸（滴）水现象外，矿井内均比较干燥，未发现其它形式的涌水现象。且矿 区内沿煤层露头线以下附近已形成采空区，采空区界限清楚，积水容易疏干; 采掘作业基本不会直接贯穿露头一带的老不同水。因此，矿井水文地质类型属 中等。6矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点 和突水量预计6. 1矿井水文地质特点1、矿井开采标高范围为+1635+700叫 根据区域水文地质资料，矿区最 低侵蚀基准面标高为+1030m。2、矿区地形有利于地表水及地下水自然排泄，矿床（井）充水水

10、源主要 是基岩裂隙水。另外煤层顶、底均有厚度较大的隔水层，未见涌水、突水现 象，对煤层开采极为有利。3、地表水一般情况下对煤层无影响，但不能对隔水层即煤系统地层进行 破坏。4、老丽积水对煤层开采有一定影响，应预防。6. 2水患类型及威胁程度分析c208运输巷位于最低侵蚀基准面以上，直接充水水源主要为基岩裂隙水、 原小煤矿采空区积水、地表水，故木矿井属于以裂隙充水为主，矿井水文地 质类型属中等，只是在断层交错地带、采空区密集地带、煤层低于最低侵蚀 基准面地带，水文地质条件复杂程度增大。1、裂隙水：大气降水易沿裂隙透入井下，使矿井涌水量增大，突水可能 性不大；2、老窑水：由于矿区村民采矿历史较久，

11、形成的老窑内容易积水；当采 掘作业接近或贯穿老窑时，容易发生突水；3、采空区积水：采空区内容易积水，当采掘作业接近或贯穿采空区时， 容易发生突水；裂隙水、老窑积水、采空区积水，是矿井开采的重要充水因素，在开采 浅部煤层时，采空区积水和老窑积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。 尤其采空区积水对开采区域突水威胁较大。二概况我矿采用平嗣开拓，下山开采，主平嗣往上均采用水沟自流排水。c208运输巷位于+1292m水平，属备釆工作面运输巷，掘进方位角为295 度，必须作好水害分析预报，坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘”的探 放水原则。c208运输巷掘进前方情况不明，可能存在采空区、老窑、断层水，老空

12、 水对c208运输巷影响较大，断层裂隙水对c208运输巷有一定的影响，必须 进行探放水，采用“探水掘进探水”方式进行。三、探放水设计c208运输巷主要沿煤层走向（方位295。）掘进，为半煤岩巷道，所处煤 层为g煤层，煤层厚0. 95m,根据安龙县国营龙山煤矿安全专篇和贵州 省安龙县国营龙山煤矿水文地质调查报告获知：煤层抗张强度为8kgf/cm2, 水头压力50kgf/cm2探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。探水工作采用“探水掘 进探水”方式进行，探水钻孔为巷道掘进探明一段安全距离后，巷道允许 掘进一段距离，然后再探再掘，确保掘进安全。1 超前距：为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一

13、段距离，一 般釆用30m。（关于加强小煤矿水害防治工作的通知）。a = 0.5al3p/kp =0. 5x 2x2.53x50一8 =1 lma超前距(m)；l巷道跨度(m)取l=2. 5m；kp煤层的抗张强度kgf/cm查表为8 kgf/cm2； p水头压力，kgf/cm2,经计算为50kgf/cm2;a安全系数，一般取1-2.5,木次设计取2,根据计算，取a=20mo2.允许掘进距离：指经探水后，证实无水害危险，最短探水钻孔长度与超前保护距之差。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，取20mo由于我矿属于薄煤层，故

14、钻孔布置1组，每组9个孔。见图4. 探放水方法4. 1钻孔直径从探、排有效，又能防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发，探水钻孔除 兼作堵水或者疏水用的钻孔外，终孔孔径一般不得大于58mm。4. 2钻孔布置与孔数c208运输巷为水平巷道掘进，钻孔布置1组，共9个孔，沿巷道中线（295° ） 布置中孔眼，巷道上帮布置7个眼，下帮布置1个眼。4. 3探放水设备选择依据探放水设备型号及数量配备myz-150探水钻2台，掘进头共用。探水钻性能参数见下表。探水钻性能参数表最大钻进 深度开孔直 径终孔直径钻杆直径钻孔倾角钻孔方位150m70mm58mm42mm0 ± 360°任意角

15、度输出扭矩输出转 速电动机功 率主机重量外形尺寸（长x宽x 高）250n. m85rpm4kw515kg1150x600x1080四、探放水的安全措施1、进行探放水施工作业前，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁吋的避灾路线为：c208运输巷 采区轨道下山 进风平地面。2、进行探放水施工作业前，必须提前撤出c208运输巷标高往下其它釆 掘工作面和其它工作地点的所有人员。3、探水前应加固探水工作区支架，背好帮顶，以免压力水冲垮煤壁和支 架，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。4、清理巷道，保证安全撤退路线畅通无阻；5、保证水沟畅通，并有适当的坡度和断面。6、钻孔接近采空区，可能有有害气体涌出，必须

16、随时进行有害气体监测; 探水点通风必须按有关规定进行。7、探水地点要安装电话，与所有可能受水威胁的工作地点连通；8、打钻过程中，如发现煤、岩松软或沿钻杆向外流水超过打钻止常供水 量时，要立即停止打钻（不能移动或拔出钻杆），派人监视水情并报告矿指挥 中心，采取应急措施。9、井下探放水应当使用专用的探放水钻机。严禁使用煤电钻探放水。10、在安装钻机进行探水前，应当符合下列规定： 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。 在打钻地点或附近安设专用电话。 测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、 方位、角度、深度以及钻孔数量。 在预计

17、水压大于0.1 mpa的地点探水时，预先固结套管。套管口安装 闸阀，套管深度在探放水设计中规定。预先开掘安全躲避嗣，制定包括撤人 的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握； 钻孔内水压大于1. 5 mpa时，釆用反压和有防喷装置的方法钻进，并 制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。11、预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸 阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地 区，应有躲避场所，并规定避灾路线。12、钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止 孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。13、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增 大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员 应立即向矿指挥中心报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立 即撤出所有人员，然后采取措施，进行处理。14、探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水 压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打 中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。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