探老空水设计及措施

1、 盘县洒基镇荣祥煤矿 3097切眼探放3095运切低洼区域积水计及安全技术措施编制：段廷应总工：阮慈矿长：石加启日期：2016年8月29日3097切眼探放老空水设计一、工作面概况本采区采用双翼布置，3097工作面位于9#层运输上山以东，属本区域9#层运输上山东翼第4个区段工作面。该区域的3091、3093、3095工作面已经回采完毕。本巷道所处标高为+1584.7m。巷道布置在9号煤层中，3097运输巷已掘进到位，切眼巷道布置在3097运输巷迎头，沿煤层倾向按照9°方位掘进3097切眼，设计3097切眼巷道倾向长度约为66m（详见3097采面巷道设计平面布置示意图）。设计巷道采用11

2、号矿工钢架棚支护，断面形状为梯形，设计巷道施工断面为上净宽2.0m，下净宽3.0m，净高2.2m，即S掘6.4m2，S净5.5m23097运输巷掘进在40米处实际揭露条落差为2.3m的正断层，地质条件简单，顶板为粉砂岩岩，底板细砂岩，煤层顶底板条件较好。3095回采工作面于2016年5月7日回采结束。现3097运输巷已掘进到位，准备开切眼施工过程中，必需对3095里段老空水超前探放。二、采面老空水积水分析从目前掌握的水文地质资料分析，威胁切眼掘进的水害主要是3095老空水，该采空区在2016年5月7日回采结束，根据3095运输巷密闭排水孔观测来看，有涌水流出，根据已掌握的资料分析，3097运输

3、巷迎头低洼区域存在一定量积水，形成水害安全隐患。预算该区域积水上限标高为+1599.575、下限标高为+1597.385，通过3095采掘、水文地质图进行分析，积水区域位于3097运输巷东4点（标高+1599.575运输巷最高标高）至切眼处3097运输巷东8点（标高+1597.385运输巷里段最低标高），两点之间平距为143m、高差2.19m，通过分析计算3095采空区积水面积约576m2,采高按1.6 m,积水系数取0.8,积水量=576*1.6*0.8=737.28 m3,老空区水压在0.1-0.3MPa，单孔最大涌水量为20³。三、确定探水线1、对采掘工作面造成的老空、老巷、硐

4、室等积水区，如边界准确，水文地质条件清楚，水压不超过10KPa时，控放线至积水区的最小距离：煤层中不得小于30m；岩层中不得小于20m。2、对虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置的积水区，探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60m。 3、对有图纸资料的小煤窑，探水线至积水区边界的最小距离不得小于60m；对没有图纸资料可查的小煤窑，必须坚持有疑必探，先探后掘的原则，防止发生透水事故。4、掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至最大摆动范围预计煤柱线的最小距离不得小于60m。5、石门揭开含水层前，探水线至含水层的最小距离不得小于20m。四、探水钻孔的主要参数 1、探水起点的

5、确定：因探水巷道其边界准确，水压不超过10kPa，所以，设计探水线至积水区的最小距离：煤层中不得小于30米。 2、警戒线的确定：沿探水线终孔位置外推30米。 3、超前距离：探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离采用30米。 4、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：探水中心钻孔深度（或钻孔的最小平距）减去30米。 5、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， 五探老空水防治水设计方案（一）、钻场的选择及目的根据3097切眼实际情况，共设计1处探水点，在距离采空区剩余30米煤柱处设立钻场，顺层探放老空水，设计3个钻孔。根

6、据设计要求，施工探水钻场。（二）、钻机的选择本次施工采用ZDY-750全液压架柱式回转钻机和供水配用设备为BW-250型三缸泵一台。1、ZDY-750型钻机 ZDY-750全液压架柱式回转钻机适用钻孔角度范围0360度，钻进能力孔深达到100m。2、BW-250型注浆泵：BW-250型三缸泵为卧式往复单作用活塞泵。该泵具有两种缸径和四档速度，最大流量250L/min，最大压力可达6Mpa，外形尺寸长、宽、高1000×995×650 mm，总重量520 kg。（三）、钻孔的布置1、严格按照煤矿探放水规定探放老空区水要求进行设计，并在平面图、剖面图上标注探放水“三线”，积水线根

7、据可靠资料圈出的积水边界，探水线取积水线外30米，探水警戒线取探水线外40米。 2、钻孔布置呈扇形布置，钻孔终孔间距（平距）取3米，钻孔终孔间距垂高（垂距）取1.5米。 3、有效探放出3097老空区运切低洼区域可疑积水，彻底消除水害安全隐患，为掘进生产提供生产安全保障服务，杜绝水害事故的发生。4、坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，为3097工作面回采工作创造安全条件。 5、更好的为回采工作面在雨季期间的防排水提供良好的排泄通道，防止水害事故的发生，做到防患于未然。6、探放水钻孔参数孔号地点方位倾角孔深开孔位置终孔位置13097切眼36米探

8、水硐室处 11°+12°33m顶下1.2m3095运切低洼区域2 15°+11°34m顶下1.2m3 17°+11°33m顶下1.2m探放水钻孔数量和钻孔参数根据实际情况，由地测科及时增减和调整。（四）、单孔设计本次钻孔设计为仰角孔，采用金刚石钻头钻进，开孔直径Ø113mm，该地点探放水水压小于1MPa，要求止水套管长度不小于5m。下入Ø89mm套管，套管长度不小于6 m，然后换径Ø56mm，钻进至终孔。套管外口焊接高压法兰盘，法兰盘外连接装压力表的短节，短节外接高压闸阀。（五）、钻探施工1、钻孔定位及开

9、孔：钻孔定位由地测人员按设计要求进行标定，钻机固定后按开孔要素开孔。开孔用Ø113mm的钻头钻进，钻进6.0m后下入直径Ø89mm套管。下套管时，先将套管提离孔底0.2m，孔口和套管口间的环状空隙用水泥砂浆和速凝剂封闭密实，其中插入一根细管，用于观察注浆情况。水泥砂浆凝固后，从套管口向内注入水泥浆，同时观察细管内的情况，待水泥从细管溢出后，可缓停注浆，35分钟后再注，水泥浆稳定流出后，停止注浆，注浆压力以20kg/cm2为宜。2、水泥凝固48小时后，用钻头扫孔至10.0 m处，退出钻具，孔口管外安装不低于40kg/cm2的高压闸阀，接通高压水试压，试压压力不低于2MPa，延

10、续时间均不少于30分钟。试压过程要有详细记录，并有专人检查套管外及钻场附近的情况，如发现钻场及钻孔周围有渗水、跑水等现象，要停止试压，继续注水泥浆，直注试压后合格。二次注浆的压力可适当增大。 3、换径后钻进：试压合格后，安装阀门、测压表及防喷装置后，改用56mm合金钻头或56mm金刚石钻头钻进至终孔。钻进时带班人员要定期检查钻孔内的岩粉及沉渣，并要经常冲孔，确保孔底干净，防止发生埋钻卡钻等事故。管理技术人员要定期到现场进行岩芯编录，指导钻探施工人员顺利施工。4、钻孔接近老空时必须提前安装好防喷装置，防止钻进中突然出水失控造成水害事故。六、探放水的注意事项及技术要求：（一）、钻场的要求钻场宽4m

11、，深3m，高2.4m，钻场底板破碎或留有残煤的，钻场周围巷道有要加密支护，确保巷道无空顶，无旷帮，保证钻探施工人员的安全。底板破碎或留有残煤的，要对钻场进行场地铺底硬化，厚度不能低于0.35m。（二）、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。（三）、瓦检要求施工现场必须配备瓦斯便携仪一台，由专人负责看管、检测瓦斯浓度，如瓦斯超限立即查明原因进行处理。并设专职瓦检员进行现场交接班。（四）、供电保证钻孔施工期间，严禁随意钻机电源，加强机

12、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。（五）、排水系统的要求在3097切眼处探水，安设排水能力不小于70m3/h、扬程不小于20 m的水泵2台，安设6寸排水管路一趟，并在每处探水地点开挖泵窝，规格宽*高*深=3.0m*2.5m*2.0m,排水路线：钻场- 3097切眼东运输大巷运输石门二主斜井井底水仓副斜井-地面;探放水前清理水流经过所有地点水沟。（六）、放水1、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

13、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。2、地测科必须安排专人对放水过程进行全程监测，水压、水量突增大等异常情况发生时，不得拔出钻杆，必须首先将现场作业撤出，及时汇报调度室，采取安全措施进行防治； 3、安监科必须安排专人对钻孔内气体成分进行检测，及时汇报调度室； （七）、施工技术要求 1、钻孔位置、方位、倾角由测量人员按设计标定，按设计施工，严格按规程操作。要经常检查设备运转情况，观察孔壁完整程度，防止孔内和机械事故发生，保质保量按期完成钻孔任务。 2、钻进期间如发现水压、水量突然增大、顶钻、进入老空等异常现象时，必须立即停止钻进，不得拔出钻杆。要立即向调度室汇报

14、，并派人监测水情。如果发现情况危急时，关闭防喷装置止水，并立即撤出所有受水害威胁地区的人员，然后采取措施进行处理。七、 安全技术措施：1、设备入井严格按操作规程操作，钻机安装采用底木梁+单体柱固定方法，底木梁选用断面200×200×1500mm方木两根，用4棵单体柱将底木梁固定在钻场底板上，然后用四条18mm螺丝将钻机与底木梁联接在一起，保证钻机牢固、不移位。2、钻孔施工前，排水水泵、管路与供电系统必须运行正常同时经过联合验收。 3 、每班必须配备熟练的水泵司机值班，并严格执行交接班制度，保证钻孔出水后能及时排放。4、入井设备要严格进行防爆检测，钻探施工期间加强供水供电系统

15、检修，严禁设备电缆失爆，保证排水、钻探、正常供电。5、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。6、钻孔位置、方位、倾角由测量人员按设计标定，按设计施工，严格按规程操作。要经常检查设备运转情况，观察孔壁完整程度，防止孔内和机械事故发生，保质保量按期完成钻孔任务。7、加强电气设备维护，每班检查一遍，杜绝失爆现象。 8 、钻机必须固定牢靠，保证钻进时不移位。注浆固管及试压必须通知矿调度室 、生产技术科 ，并通过矿组织有关部门的联合验收，合格后方可继续施工。 9、钻进期间如发现水压、水量突然增大、顶钻等异常现象时，必须立即停止钻进，不得拔出钻杆。要立即向调度

16、室汇报，并派人监测水情。如果发现情况危急时，关闭防喷装置止水，并立即撤出所有受水害威胁地区的人员，然后采取措施进行处理。10、施工现场必须配备便携仪一台，由专人负责看管、检测瓦斯浓度，如瓦斯超限立即查明原因进行处理。11、在进行施工钻孔前，必须完善探水地点排水设施，排水能力不小于100m/h。12、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。 13、施工期间要成立探放水领导小组，统一平衡解决施工中遇到的问题。14 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。15中央泵房人员要求现场交接班，班班都要试电话，

17、向调度室汇报本班排水设备运转情况。16机电系统要加强供电管理，严禁停电事故发生。17探水地点的排水管路敷设好后，必须先进行试运转，运转正常时方可进行回采，否则不允许生产。18风巷所有电器设备必须吊离巷道底面1.0m以上。19、在探水地点安设电话，与受突水威胁的区域保持通讯畅通、一旦发现透水而无法控制时，可立即通知下部危险区域内人员迅速撤离（预先规定好撤退路线）并向井上调度室汇报。 20、探水工作面的支护应加强，并在工作面的迎头打好坚固的立柱和拦板。以免压力水冲垮煤壁和支架。清理巷道，挖好排水沟保证安全撤退路线畅通无阻，并有良好的通风。 21、探水钻进时，发现煤岩松软、片帮、

18、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，不准将钻杆拔出，用木锲将钻杆与探眼背紧，停止工作、现场负责人，立即汇报调度室，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。 22、探水期间及掘进时，瓦斯员、安全员、队长必须现场监测，不得随便停开风机。风筒口距掘进头不大于5米，发现探眼中有水渗出、煤壁挂红、挂汗、空气变冷、顶板来压、出现雾气、水叫、顶板淋头水加大、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须立即停止工作采取措施。撤出所有受水威胁地点的人员，及时汇报调度室，以防透水事故的发生。

19、0;23、在老（采）空积水放水时，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水高于探放水地点位置时，只准打钻孔放水；探放水时，必须撤出探放水点以下部位受水害威胁区域内的所有人员，并要监视放水全过程。核对放水量，直到老空水放完为止。工作地点必须经常检查瓦斯、硫化氢、二氧化碳等有害气体，并加强通风。 24、钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦斯检测工和矿山救护员在现场监管，检查空气成份。如果有瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源、撤出人员，并报告矿调度室及时处理。 25、探水过程中遇到采空、老空时要提前采取防范措施，

20、避免采空区有害气体造成的事故（所有作业人员佩带隔离式自救器）。 26、探水时，如遇突发情况，必须按避灾路线撤出所有人员，然后采取措施，进行处理。 27、安钻探水前的技术要求： （1）加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板； （2）清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，配备与探放水量相适应的排水设备； （3）在打钻地点和其附近安设专用电话； （4）依据设计，确定主要探水孔位置时，由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量； （5）在预计水压大于0.1

21、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。预先开掘安全躲避硐，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； （6）钻孔内水压大于1.5MPa时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止钻口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。 （7）安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，有突水征兆时，应采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。 （8）钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。 （9）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。 28、探水施工中的技术要求： （1）钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。 （2）钻进时，发现煤岩松软、片帮、