武甲分公司探放水设计(修改)

1、设计原则：为加强矿井防治水工作，防止和减少水害事故， 保障职工生命安全，坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先 治后采”的防治水原则。设计依据：1. 煤矿安全规程2、煤矿防治水规定3、省、市、县有关规定及文件精神4、山西省阳城县武甲井田勘探地质报告5、武甲井田水文检查孔勘察报告6、武甲煤矿井筒检查孔地质报告山西阳城阳泰集团晶鑫煤业股份有限公司武甲分公司是本次资源整合单独保留矿井，批准生产能力120万吨/年, 井田面积15.7237平方公里，批采3#、15#煤层。我矿前身 为山西晶鑫实业股份有限公司武甲煤矿，属股份制企业。于2007年7月开工建设，工业广场占地面积约200亩，现开 工建设三个井筒

2、，分别为主井设计937.85米，已揭煤。副 井设计923.726米，现已掘进870米，未揭煤，风井设计 388米已揭煤，现正在掘进总回风巷。本井田由于煤层埋藏较深，至今无小窑开采。在井田东南侧有侯甲煤矿和伏岩山煤矿；南面有竹林山煤矿。1. 地理位置及自然环境:山西阳城阳泰集团晶鑫煤业股份有限公司武甲分公司位于阳城县北西部30公里，井田面积15.7237km2 ,地貌区 划属剥蚀丘陵山地，沟谷及山梁发育，地形切割严重，海拔 标高在+766.0 +1244.2m之间，地形最大相对高差 378.2m，井田西北角最高，东南角最低。井田处于沁水块坳 的南部，区内无大型水体，沿辛家河村、大峪沟村、窑头村、

3、 吕家河村一线北西南东向的季节性河流为区内最大河流, 且受季节影响，水量变化明显。矿井工业场地位于阳城县芹池镇吕家河村南200m处、芦苇河次级季节性河流杨河南岸的台地上，主斜井标高 821.50m ,副立井标高821.70m ,风井标高824.00m ,均高 于最高洪水位线15m以上，全年降雨多集中于7月、8月、 9月、三个月，年降水量最大为852.3mm ,年平均降水量为 537.1mm ,蒸发量为1482.3mm ,平均湿度为6064%。风向冬春多西北风，夏秋多东南风，风力一般为34级。井田内无常年性河流，仅在雨季沟谷内才有流水，地表水沿 沟谷由西北向东南排出，最后注入沁河。2. 井田水文

4、地质本井田位于沁水普查区的南部。地貌类型为二叠系上统石千峰组及上石盒子组地层构成的构造剥蚀中低山区，最高 标高为+ 1244.2m ,最低标高为+764m ,相对高差为480m0 主要河流为辛家河村和吕家河村南的芦苇河次级季节性河 流杨河从北西向东南流过。(1 )、井田主要含水层%1 第四系松散沉积物孔隙潜水含水层 第四系松散沉积物在区内分布较多，孔隙含水层主要沿沟谷分布，岩性为亚砂土及砂砾石，厚度变化较大，一般在 0.008.00m之间，水位埋深0.00-4.20m ,富水性一般较 弱，局部较强。据井泉调查资料，井泉涌水量一般在0.01 0.325l/s ,吕家河村q42泉涌水量达2.391

5、 l/s ,水位及水量 随季节变化较大。水质类型为hco3ca型水。%1 二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙潜水及承压水含水 上石盒子组在区内出露普遍，含水层岩性主要为中、细粒砂岩。直接接受大气降水补给，在地形适宜处以下降泉的 形式排泄出地表，为第四系松散岩类孔隙水的重要补给来源 之一。地表出露含水层地下水以潜水为主，埋藏较深的含水 层中地下水多属承压水，其动态变化幅度相对较小。据地表 井泉调查，井泉涌水量随含水层厚度、地貌及所处构造部位 不同而异，为0.010.427l/s ,水质类型为hco3ca型 水。%1 二叠系下统下石盒子组、山西组砂岩裂隙承压水含水该含水层埋藏较深，主要岩性为中、细粒砂岩

6、，为区内 主要可采煤层3号煤矿坑的主要充水来源。含水层砂岩裂隙 一般不够发育，故其富水性较弱。砂岩含水层之间有厚度不 等的泥岩隔水层阻隔。据竹林山井田zk3-2水文孔抽水试 验，降深32.04m，涌水量0.454 l/s ,渗透系数为 0.025025m/d，水质类型为hco3k+na型水。井田内该含 水层水位标高+828.25 +910.60mo%1 石炭系上统太原组石灰岩、砂岩岩溶裂隙承压水含水 层太原组地层埋藏较深。主要含水层为砂岩及石灰岩，其间夹厚度不等的泥岩隔水层，将含水层分隔成层状分布且近 似独立的含水体，相互间水力联系较弱。钻孔所揭露的各层 灰岩岩溶裂隙及砂岩裂隙均不太发育，说明

7、太原组含水层富 水性很弱，渗透系数仅0.00581 m/d。%1 奥陶系中统石灰岩岩溶承压水含水层 井田内奥陶系中统石灰岩埋深较大，多大500m以上。本区奥灰岩溶含水层主要接受区域奥灰岩溶水的侧向补给, 在井田北部f1断层地段一定程度上尚可接受其上含水层裂 隙水及岩溶裂隙水的垂向渗漏补给。从邻近地区煤田水文地 质资料来看，该含水层上部灰岩富水性较弱。据竹林山井田 zk32孔注水试验资料，该孔揭露奥陶系峰峰组地层 61.44m ,其水位标高为+695.40m ,采用压风机对该段进行 抽水试验，抽水20分钟后水位即降至风头。此后改为注水 试验，水位抬高15.37m ,注水量仅为0.0446l/s

8、,可见为弱含水层。另据芹池刘西ys15孔在上马家沟组地层抽水试 验，水位降深47.32m，涌水量为2.16l/s，水质类型为hc03na型水，矿化度为0.95g/l。在下马家沟组地层抽水试验， 岩溶水水位标高+667.84m ,降深22.43m ,涌水量为 6.279l/s ,水质类型为s04ca-mg型水，矿化度为 1.24g/lo(2 x井田内主要隔水层本溪组及太原组底部泥岩、铝土质泥岩隔水层 该隔水层位于15号煤层之下，据井田内zk3-1. zk3-3孔揭露，该隔水层厚度分别为16.90和16.28mo对奥灰岩 溶水向15号煤层突水有一定程度的隔水作用。石炭系、二叠系灰岩及砂岩含水层层间

9、泥岩隔水层 该隔水层性为泥岩、粉砂质泥岩、铝土质泥岩等，其单层厚度相差悬殊，少则1 - 3m ,最厚者可达3 40m ,呈层状分布于各石灰岩、砂岩含水层之间，阻隔了各含水层相互 间的水力联系。(3井田内断裂构造的导水性井田内仅北部边缘发育一小型张性正断层(f1)o该断层 断裂带较窄，其中岩石也不太破碎，对井田内各含水层之间 的导水意义不大。(4井田水文地质类型井田内3号煤层是以其顶板砂岩为直接充水含水层的裂隙充水矿床，充水含水层富水性较弱。据竹林山井田zk3-2 孔抽水试验资料，钻孔单位涌水量为0.014 0.016l/sm。 奥陶系峰峰组灰岩岩溶水位标高为+695.40m ,本井田3号 煤层

10、底板标高为+335+570m，奥灰岩溶水位高出3号煤层 底板标高125.40-360.40m，但3号煤距奥陶系灰岩面间距 达"om左右，其间不仅有厚度较大的隔水层，而且太原组 含水层裂隙或岩溶不发育，富水性弱。一般情况下奥灰水不 会对3号煤矿坑产生充水。故3号煤层水文地质类型总体属 简单类型（二类一型b（5井田充水因素分析由井田水文地质条件分析，3号煤顶板及其之上导水裂隙带内的砂岩含水层为矿坑充水的主要因素。据竹林山井田zk3-2孔抽水试验资料，其富水性较弱，充水条件简单。3号煤之下太原组的几层灰岩、砂岩含水层，水头高出 3号煤底板，但因其富水性弱，以及其上和含水层层间隔水 层的作用

11、，在距断层稍远地段不会对3号煤矿坑造成明显的 充水威胁。奥陶系灰岩岩溶水位虽平均高出3号煤底板220m 左右，但3号煤距奥陶系灰岩约有110m的间隔，期间又有 累计厚度较大的多层泥岩隔水层。经计算，奥灰水对3号煤 底板的突水系数为0.0349 0.0392mpa/m（根据勘探15号 煤层的两个钻孔资料计算的煤层底板突水系数），小于临界 值0.15mpa/m，故在无导水构造沟通的情况下，奥灰水不具 备向3号煤矿坑充水的条件。井田北部f1断层虽为一张型 正断层，但不能排除其仍具有一定的导水性，故在断层附近 仍要留出足够的防水保安煤柱，以防止奥灰水沿断层面向3 号煤突水。二、井筒特征：我矿总回风巷为

12、半圆拱断面，墙高2.4m，宽5m ,净断 面积21.8m2，坡度0。,方位角为347029'仃”,井筒为素 碇支护；%1. 井筒水文地质情况：回风立井井筒所穿越上石盒子组地层含水层为弱富水性，该段井筒涌水量为1439.53m3/d,l水文地质条件相对简 单。所穿越下石盒子组及山西组地层含水层为弱富水性，该 段井筒涌水量为332.74m3/d ,水文地质条件相对简单。主斜井井筒所穿越上石盒含水层为弱富水性，井筒涌水量为1556.48m3/d ,水文地质条件相对简单，所穿越下石盒及山西组含水层为弱富水性，井筒涌水量为202.00m3/d，水 文地质条件简单。副斜井井筒所穿越上石盒子组含水层

13、为弱富水性，井筒 涌水量为1406.50m3/d ,水文地质条件相对简单，所穿越下 石盒子及山西组含水层为弱富水性，井筒涌水量为 138.58m3/d ,水文地质条件简单。%1. 探水孔设计：根据总回风巷断面特征，计划在总回风巷布置主、辅探水 钻孔各3个。()主探水眼布置在巷道足头布置3个钻孔，钻孔深度均为200m冲孔一个, 边孔两个，中眼在掘进工作面距底板1.2-1.4m处，边孔距中孔 2.2mo距底板1.2-1.4mo每次探水后，允许掘进长度140米， 超前长度60米(具体位置参数见附图b（二）辅探水眼布置辅探水眼布置位置与主探水眼布置位置大致相同，但探眼角 度略大，每次探水后，允许掘进长

14、度为20米，超前长度20米 （具体位置及参数见附图b无论是主探水眼超前距离达到规定深度还是辅探水眼深度 掘进规定长度时，都必须立即停止掘进，进行探水，只有主辅探 水眼超前距均满足要求时，方可组织掘进工作。五、探放水机具设备介绍在总回风巷掘进过程中，我公司计划使用zdy1900s型煤矿用全液压钻机进行主辅探水，该钻机做大钻孔深度为350m , 孔径63.5mm ,钻孔倾角可再0±90。之间调节，转速可在 85-350r/min之间调节，转矩1900kn ,起拔能力77kn ,功率 37千瓦。五.探放水队伍配备探放水队长：李凡民成 员：袁继胜任世礼田金松%1. 出水预兆：k挂汗。由于积水

15、透过微孔裂隙而凝聚于岩石表面。顶板“挂汗”多呈尖形水珠，有承压欲滴之势。2、挂红。含氧化铁较多的地下水，会在渗出处形成铁 锈水渍。3、水叫。岩层里有“吱吱”的水叫声。这是因为积水具有 较大的水压，能够把水从岩层的裂隙中挤出来，水与裂隙两 壁摩擦而发出的声音，表示有涌水危险。4、空气变冷。工作面接近大量积水区以后，气温降低, 感到发冷。5、出现水雾。因接近地下水的巷道温度较低，空气中 的水气凝结成雾珠。6、顶板淋水加大。原有裂隙淋水突然增大，应视为透 水前的征兆。7、顶板来压、底板鼓起。在地下水压的作用下，当巷道无支撑或支撑不足时，四壁尤其是顶底板会弯曲变形，有 时伴有潮湿、渗水现象。&

16、水色发浑，有臭味。9、采掘工作面有害气体增加10、裂隙出现渗水11、探眼出水七、探水施工技术要求与安全规定a、必须要掌握的k必须掌握煤矿安全规程中有关探放水的规定。2、必须掌握钻机原理、操作要领、维护保养、排除一 般故障的技术知识。3、必须掌握透水预兆的有关知识（挂红、挂汗、空气 变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓 起或产生列隙出现渗水、水色发浑、有臭味等b4、必须掌握矿井灾害预防措施及避灾路线。5、必须掌握钻孔设计和施工方法。b、准备工作仁根据工作安排，准备、检查、带足本班所需的工具 和材料。2、束紧。探水工要穿戴整齐、利落，衣襟、袖口、裤脚必须3、加强探水地点附近的巷道支

17、护并在工作面迎头打好坚固的钱柱和栏板，并在附近准备好堵水物资4、清理巷道，上山工作面探水时要挖好排水沟，下山 工作面探水时必须配备与预计水量相适应的排水设备。5、在探水地点附近安设电话。6、瓦斯员必须亲临现场，在探水工作前、探水工作的 过程中及探水工作结束后进行检查瓦斯。7、质检员现场监督作业，保证探眼质量。8、对钻机进行调试，检查其是否完好，各部件运转是 否正常，开启关闭是否灵活可靠，各种零部件及钻具（钻杆 及接头）是否齐全合格。9、固定好机架，钻机要安设平稳。c、操作k探水工要根据设计确定合适的探水孔位置、方位、角度，必须保证探眼的深度和数目。2、禁止将身体的任何部位及电缆等靠近转动部位。

18、3、禁止在空转时强行加接钻杆，加接钻杆工作必须在 钻机停稳时进行，每次加接钻杆均要检查其它接头的情况。4、禁止用手等直接制动转杆。5、运行过程中必须双手紧握钻机手柄，不得单手逞强操作，发现钻机出现故障要及时停钻检修。6、若发现孔内涌水，不准拔出钻杆，应立即汇报调度 室，并测量水压水量。7、钻进过程中，一旦发现“见软见空见水”和“变层” 应立即停钻。8、透老空后，须经瓦斯员检查有无有毒有害气体溢出。9、由于钻孔角度不正确，致使钻杆进入顶底板的钻眼要报废时要进行补打。10. 由于地质构造致使钻杆进入岩层要通过钻出的岩粉 确定煤层变化情况，并根据煤层变化情况补打钻眼探明情 况；由于顶底板岩性相近从钻出的岩粉无法确定煤层变化情 况的要朝上朝下补打钻眼探明变化情况及涌水情况。11. 一旦发现透水必须先撤出低于来水工作面水平的其它工作面人员，若情况严重，水量水压都较大时必须及时撤 出井下所有人员。12. 透水时要同时切断被淹区的电源。d、探放水钻孔收尾工作k作业完毕后必须对钻机进行清理。2、将钻机存放在