XXXXXX煤矿探放水设计

1、石煤矿E探放水总体设计石编制人：陈德均二0五年元月审批意见矿长：技术负责人：地测副总：安全副矿长：生产畐H矿长： 机电副矿长： 贯彻学习记录时间：地点：贯彻人:学习人员签字日期学习人员签字日期第一节 概述探放水是在矿井范围内 , 对采空区、积水旧巷道、充水断层及含水层的位 置和含水情况尚不清楚的情况下进行的。当采掘工作面接近这些地区时，为 消除隐患而事先进行超前探水，探明工作面前方的水情，在有水时根据水量 的大小有控制地将水放出后，再进行采掘工作，以保证安全生产。一、地理概况 古蔺县石宝镇隆石煤矿，位于川南煤田古叙矿区石宝矿段邱家祠井田。古蔺县城区1150方向，直线距离约处，行政区划隶属古蔺县

2、石宝镇双湾村所 辖。矿区地处四川盆地南部边缘，属浅切割丘陵地貌，坡谷相连。多属单面 山，地势总体北西高，南东低，最高点位于矿区北西部陈家山，标高 +，最低 点位于矿区南部尹家窝，标高+,相对高差。地面坡度一般为 2530°缓 坡及低洼地带有第四系残坡积和冲积层零星分布。区内地形北西高南东低， 地表无常年地表水体，仅发育季节性冲沟利于地表水的排泄。二、地质构造 矿山位于古蔺复式背斜北翼，柏杨坪向斜西部仰起端，地层走向呈近南北向分布，为单斜构造，地层倾向 290310°，倾角 2732°。三、矿井开拓系统采用平硐开拓方式， 改造利用矿方已改造施工的主平硐和回风斜井;

3、改造利用原主井工业场地作为矿井扩建后的工业场地。在主平硐以里35m处转向在煤层底板岩层中沿煤层走向布置水平运输大巷，水平运输巷长715m,经石门揭穿煤层，并在 Y1煤层中布置轨道、行人 和回风上山。采区上山至+1220m标高落平后，与回风斜井连通，形成矿井一 采区开拓系统。 二采区位于平硐以下， 经车场转向向下布置二采区轨道下山， 落平至+1150m标高，二采区行人下山平行于二采区轨道下山， 上与一采区行 人上山联络巷相连，下落平至+1150m标高，并与二采区轨道下山和二采区回 风下山贯通，形成二采区的开拓系统。四、水文地质条件1 、概况a. 地表水：矿山附近地表水体缺乏，由于浅部过去曾有多家

4、小窑开采， 浅部煤层多被采空，地面有不均匀沉降，地表水有所疏干，地下水及地表水 对矿山开采的影响较小。但在暴雨季节，大气降水常沿地表裂隙渗透，是矿 坑充水的来源之一。b. 底板水：煤层底板茅口组灰岩（Pin）为岩溶强含水层，含水丰富， 由地表沟水及大气降水补给，为煤层底部直接充水层。由于灰岩岩溶发育的 极不均匀性，现有的工作程度难以查明暗河在空间上的分布轨迹。矿山目前 开采水平较高，煤层大都在地下暗河水位之上，暗河主管道对矿层开采影响 较小，但要注意在大、暴雨时地下溶洞“过路水”的影响，特别是矿山准备 在灰岩中布置主运输巷。c. 顶板水：煤层上部长兴组（Rc）为岩溶裂隙含水层，为煤层顶部直 接

5、充水层，是矿井开采的主要充水水源。当大气降水充足时，采掘工作面出 现滴水现象。由于岩层出露位置较高，岩层抗风化能力强，地形构成单面山 和山脊，全层均处于悬崖峭壁地段，汇水面积小，补给条件不利，但矿山的 主平巷是沿该层破石门进煤系，本次检测时发现该段有小股的水流涌出。故 要注意煤层采空后顶板陷落而产生地表裂缝， 该裂缝可使地表水与矿坑连通， 增加矿坑涌水量。d. 矿井水：据调查，矿井充水主要为大气降水通过裂隙及采煤后产生的 塌陷裂隙直接和间接通过采空区渗入矿坑。矿坑水受大气降水控制，丰水期 是贫水期的24倍，据113地质队在“石宝矿段详查”工作中，对本井的观察记录资料显示，矿井最大涌水量为 80

6、 m3/d，一般涌水量为1020m/d 井下主要为老窑采空区来水，部分矿坑水直接流入老窑中。矿坑水用水泵抽 出由矿山井口自然排出，对地表水体有一定的污染。2、含（隔） 水层含水层岩性主要为灰岩， 隔水层岩性主要为泥岩、 粘土岩及粉砂质泥 岩，含水层、隔水层相间排列，使各个含水层形成独立的补径排关系，相互 间水力联系差。各含水层、隔水层主要特征分述如下：A 含水层a、二叠系上统长兴组（P2c）岩溶裂隙含水层岩性为深灰色中厚层状至块状含生物碎屑泥晶灰岩，富含沥青质，缝合 线构造发育。分布于矿山东部，呈南北向条带状狭长展布，多位于顺向坡中 部。地表溶蚀裂隙发育，据地面调查访问矿山范围北东侧震东河南岸

7、出露泉 点一个， 流量约 L/s 。该层为裂隙溶洞中等程度含水层。 深部含水性减弱。b、二叠系下统茅口（ Pin）岩溶强含水层该组为含煤岩系的底板，岩性为棕灰、浅棕灰、灰色、灰黑色石灰 岩、斑状石灰岩，局部夹砂质泥岩与深灰色燧石结核及条带，下部灰岩含生 物碎屑岩、沥青质条带级燧石结核。分布于矿山西面顺向坡下部，形成纵向 槽谷地貌。地表溶斗、溶槽等岩溶地貌发育。B 隔水层二叠系上统龙潭组（ P2l ）相对隔水层岩性为由灰白、灰、黑色薄中厚层细砂岩、粉砂岩、泥岩、粘土岩、 炭质泥岩、煤层和硫铁矿等组成含煤岩系。分布于矿山南部顺向坡下部，呈 东西向条带状狭长展布。地貌上以纵向槽谷和缓坡为主，汇水条件

8、较差，地 下水以大气降水补给为主，次为老窑积水、上覆地层及本层砂岩裂隙水。3、矿井充水特征 主要矿体位于当地侵蚀基准面以下，地形有自然排水条件，矿床主要以 顶底板岩溶含水层充水为主， 底板充水含水层富水性中等强； 顶板为中等。 构造破碎带富水性弱。地表水、地下水主要通过采空区、基岩裂隙、断层破 碎带进入矿坑。该区主要矿体位于侵蚀基准面以下，地表、地下水排泄条件 好，矿床主要充水含水层富水性中等强。属于以顶底板岩溶裂隙含水层直 接充水为主的水文地质条件中等的充水矿床（第三类第二型）。做到先探后 采，以防严重事故发生，确保安全生产。4、地表水体 矿山附近地表水体缺乏，由于浅部过去曾有多家小窑开采，

9、浅部煤层多 被采空，地面有不均匀沉降，地表水有所疏干，地下水及地表水对矿山开采 的影响较小。但在暴雨季节，大气降水常沿地表裂隙渗透，是矿坑充水的来 源之一。5、老窑与老空积水情况 本矿山范围内及周边一带曾有小煤窑开采，开采中要尽量了解原小煤窑的分布，根据储量核实报告提供的内容，区内老窑采空区面积在33706吊，体 积134824帛，其中28463吊的采空区面积位于主平硐标高之上，此采空区积 水经主平硐水沟自流出水面。其余采空区位于平硐标高以下至 +1150m标高， 估算面积为5243m,根据矿方提供资料，该米空区基本无积水。6、封闭不良钻孔情况根据储量核实报告中，矿区范围内无钻孔。7、主要含水

10、层与主采煤层的关系二叠系下统茅口（ pim岩溶强含水层为含煤岩系的底板，岩性为棕灰、浅棕灰、灰色、灰黑色石灰岩、斑状石灰岩，局部夹砂质泥岩与深灰色燧石 结核及条带，下部灰岩含生物碎屑岩、沥青质条带级燧石结核。分布于矿山 西面顺向坡下部，形成纵向槽谷地貌。地表溶斗、溶槽等岩溶地貌发育。该含水层为硫铁矿直接底板，虽然黄铁矿粘土岩具一定的隔水能力，但 是由于受茅口组顶部侵蚀面和构造裂隙的影响，在粘土岩较薄部位失去隔水 作用，可直接导水，因此，茅口组含水层是底板直接充水含水层。由于该层 岩溶发育的不均一性，岩层中可能发育有暗河管道，不排除最低侵蚀面以下 局部遇溶洞和管道导通发生涌水的可能。所有煤层均位

11、于二叠上统龙潭组。 Y5 煤层位于龙潭组上部，下距 Y3 煤层；Y3煤层位于龙潭组中部，下距 Y2煤层；Y2煤层位于龙潭组中下部， 下距Y1煤层；Y1煤层位于龙潭组底部，下距Pim茅口灰岩10m。8、矿井涌水量 根据矿方提供的资料及储量核实报告水文地质内容，矿井最大涌水量为m3/h （ 80 m3/d ），一般涌水量为 m3/h （ i0 20m3/d ）。9、矿井水患i ）矿井水文地质特点矿井水主要来自砂岩孔隙裂隙水及老窑水。2）水患类型及威胁程度矿井水文地质类型为简单类型。 矿井充水主要来自砂岩孔隙裂隙含水层， 而水患的主要威胁来自原采空区积水，其威胁程度一般，只要在建井及今后 的生产过程

12、中加强探放水工作能够有效控制。3）可能发生突水的地点和突水量预计矿井发生突水的地点最大可能为采掘活动接近原开采的采空区（老空 区），突水量为采空区的积水量。矿井在生产和建设过程中应坚持“预测预 报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水工作。故隆石煤矿在井下进行采掘活动之前，必须进行探水作业，进行安全隐 患的排除后方可进行施工作业，针对矿井是实际情况制定以下探放水设计。第二节 探放水原则 必须做好水害分析预报，坚持有疑必探，先探后掘的探放水原则 接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放水措施。 探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度等在措 施中具体规定。采掘

13、工作面遇到下列情况之一时，必须确定探水线进行探水：一、接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时，井巷出水点的位 置及其水量，有积水的井巷及采空区的积水范围、标高和积水量，必须绘制 在采掘工程平面图上。在水淹区域应标出探水线的位置。采掘到探水线位置 时，必须探水前进。二、有与溶洞、含水层及与之有水力联系的导水断层、裂隙（带）、陷 落柱时，必须查出其位置，并按规定留设防水煤柱。巷道必须穿过上述构造 时，必须探水前进。如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，必要时预先建 筑防水闸门或采取其他防治措施。三、打开隔离煤柱前必须探放水。四、接近有水的采煤工作面时必须探放水。五、接近未封闭又可能突水的钻孔时必

14、须探放水。六、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当 导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并 建立疏排水系统。七、煤系底部有强承压含水层时以及采、掘工程接近其它可能突水段时 必须探放水。经探水确认无突水危险后，方可向前掘进。每年雨季后，上部采空区的积水情况都在变化。一定要坚持有疑必探， 先探后掘。通过调查，按采空区的最深部划定一条积水线，由此外推60150m作为 探水线，巷道进入此线就要开始探水；由探水线再平行外推50150m作为警 戒线，巷道进入此线就应警惕积水的威胁，注意迎头的变化，当发现有透水 征兆时应提前探水。第三节 探放水方法一、探水起

15、点1、若矿井造成的水灾清楚，压力不小于 1MPa时，探水线至积水区的最 小距离：煤层中不小于30m岩层中不小于20m造成的水灾不清楚时，探水 线至推断积水区的距离不小于 60m。2、掘进巷道附近有断层或陷落柱时， 探水线至预计煤柱线的距离不小于 60m。二、钻孔深度及超前距离探水钻孔眼底至采掘工作面的距离不得小于 30m的超前距离（薄煤层不 得小于6n，岩层中不得小于510m）,钻孔深度一般在40m左右（如此一次 打孔后，可连续采掘2030m 。布置方式见图示：注：允许掘进距离30m指经过探水后，证明无水害威胁，可以安全掘进的长度。超前距30m帮距30m钻孔密度：允许掘进距离的终点处，探水钻孔

16、之间的距离，它一般不应大于老空巷 道的尺寸（一般不大于3m）三、钻孔直径从既探、排有效，又能防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发， 孔径不大 于75 mm为宜。四、钻孔布置与孔数1、对于采煤工作面前方和左右两侧均受水害威胁的缓倾斜煤层，钻孔按 扇形布置；当积水区肯定在一侧时，钻孔可按半扇形布置。中厚以上煤层掘 进探水，同时要考虑垂直方向和密度，使钻孔进入顶板围岩；2、老塘探水：探后掘进停掘处的钻孔眼距不得超过 3m以防漏探；3、 探断层水：开孔位置必须在防水煤柱外和断层应力影响带以外，以防 止煤岩破碎出水后，不易控制；4、钻孔个数以保证必要的密度为原则， 一般不少于5个。本矿开采煤层平巷主要采取平

17、面和竖面扇形立体钻孔布置，每组不少于5个钻孔。探水钻孔布置方式示意图a:钻孔呈扇形布置在巷道前方示意图：b:钻孔呈半扇形布置在巷道上帮示意图:安全外围3,第四节探放水设备选择一、探放水设备选择依据矿井采用单一采煤工作面保证矿井年生产能力，正常生产期间配备2个掘进工作面。二、探放水设备型号及数量选用ZDY-620型配15KW电动机探水设备2台，备用1台。古蔺县隆石煤矿探放水安全技术措施一、安装钻机探水前，要遵守下列规定：1、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立 柱和拦板2、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。3、在打钻地点或附近安设专

18、用电话。4、测量技术人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔 的位置、方位、角度、深度及钻孔数目。二、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。三、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。四、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。五、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调度室报告，并派人监测水情。如果 发现情况危急时必须立即撤出所有受水威胁地区的人员， 然后采取 措施，进行处理。六、在钻探过程中，如发现孔内显着变软，沿钻杆向外流水等 透空征兆时，应立即停钻，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和 起拔，钻