煤矿11182工作面回风巷专项探放水设计及安全技术措施

1、.水城县阿戛凉水沟煤矿11182工作面回风巷专项探放水设计及安全技术措施矿 长：总 工程 师：安全副矿长：生产副矿长：机电副矿长：编 制 人： 编 制日 期：2016年3月28日会 审 意 见会审内容11182工作面回风巷探放水设计及安全技术措施会审时间会审地点参加人员：会审意见：安全矿长： 年 月 日生产矿长： 年 月 日机电矿长： 年 月 日总工程师： 年 月 日矿 长： 年 月 日11182工作面回风巷专项探放水设计及安全技术措施第一章 工作面及水文地质条件概述第一节 工作面概述11182采煤工作面位于矿井东翼，计划作为下步接替工作面，位于C18煤层内，1182采煤工作面采用走向长壁柔性

2、掩护支架采煤法，爆破落煤，全部垮落法管理顶板，设计可采走向长度214米，开采标高+1494m-+1528.4m,平均煤厚6.3米，容重1.4m3/t,可采储量83804.1吨。根据前物探报告中提出，11182回风巷距工作面切眼前方16m-18m附近和24m-26m附近出现异常，且视电阻在低值电阻两侧显示均值变化，含水性不大，为潮湿现象，为了确保回采期间的安全性，需要钻探验证。特编制11182采煤工作面回风巷探放水设计。第二节 工作面水文地质条件概况一、地层及地质构造情况（1）地层凉水沟煤矿区内出露地层主要为二叠系中统茅口组（P2m）、上统峨眉山玄武岩组（P3）、龙潭组（P3l），三叠系下统飞仙

3、关组(T1 f)、永宁镇组（T1 yn）及第四系（Q）。各岩层岩性特征如下：茅口组（P2m）浅灰、灰白、灰黑色灰岩，含燧石扁豆体及条带；底部为粉砂岩、砂岩、泥岩，含数层煤线或煤层。出露不全。峨眉山玄武岩组（P3）上部为灰绿、灰紫色等玄武质凝灰岩，厚825m。中、下部为深灰色及灰绿色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色致密的凝灰质角砾岩等组成，低部见星点状黄铜矿、斑铜矿。总厚180250m，与上覆龙潭组呈假整合接触。龙潭组（P3l）为矿区内含煤地层，属以细碎屑岩为主的海陆交互相沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度320370m，一般352m。含煤2030层，可采局

4、部可采煤层12层。分为四段。A、第一段（P3l1）：C52煤层至煤系底部，岩性以细砂、粘土岩为主，粘土岩中含大量粘土岩和蠕虫状、鲕状菱铁质结核，煤层富集于中、下部，稳定性较差，含可采和局部可采煤层2层，即C66、C67-69煤层。平均总厚度86m。B、第二段（P3l2）：为C26煤层底板至C52煤层顶板，岩性以灰色、灰绿色粉砂岩、泥岩为主。煤层多为薄煤层，局部可采。平均厚度90m。C、第三段（P3l3）：为C12煤层底板至C26煤层顶板，岩性以粉砂岩为主。煤层富集于上、中部，含可采及局部可采煤层6层，即C12、C13、C15、C16、C18a、C26煤层。平均总厚度86m。D、第四段（P3l4

5、）：为C1煤层上部薄层灰岩、泥灰岩至C12煤层顶部泥岩，海陆交互相沉积较为明显，岩性以粉砂岩、细砂岩、煤层、粘土岩组成。含可采及局部可采煤层4层，即C1、C5、C8、C9煤层。平均总厚度90m。飞仙关组（T1 f）厚度445505m，分四段。A、第一段：绿色岩层（T1 f 1）：为灰绿色粉砂岩、泥岩互层，夹条带状、透镜状灰岩及菱铁质结核。平均厚度1525m，一般21.71m。B、第二段：紫色岩层（T1 f 2）：灰绿色紫色粉砂岩与细砂岩互层，夹生物灰岩条带。厚度170190m，一般175.45m。C、第三段：紫色岩层（T1 f 3）：灰绿色紫色粉砂岩与细砂岩互层，夹生物灰岩条带。厚度24025

6、0m，一般247.5m。D、第四段：紫色岩层（T1 f 4）：“绿色层”紫色薄层细砂岩为主，夹生物灰岩条带，厚度1040m，一般28.5m。三叠系下统永宁镇组（T1yn）上部灰紫色灰岩，夹薄层灰岩及紫灰色钙质粉砂岩。下部为紫色薄层状钙质粗、细粉砂岩互层。厚度3555m，一般42.5m。第四系（Q）该地层主要为坡、残积层分布于地形低洼地带，岩性为亚粘土、砂土及含碎石亚粘土。厚度015m，一般8.50m。（2）地质构造矿区位于格目底向斜中段北翼。总体为向南西倾斜的急倾斜构造，地层走向南东（105115），倾向南西，倾角由东向西呈有规律变陡（6585）。矿区内断裂极为发育，共有8条。按其规律可分为三

7、组：一组为近东西向的走向断层；一组为北东南西向；另一组为北西南东向，由茅口灰岩组切割煤系至飞仙关组。各断层特征见表231。综上所述，矿区地质构造程度为复杂类型。二、水文地质情况：1）地表水分布情况矿区内主要地表水系为百车河，矿区内小溪沟发育，由南西、北东向中部的百车河汇集后流出矿区外，汇入巴朗河，流经北盘江后进入珠江，属珠江水系。矿区有季节性山洪冲沟，冲沟水沿途接受泉水及煤窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟附近的网状、脉状裂隙密集，它们与煤层风化、氧化带直接接触，将来沿沟溪一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，为矿井浅

8、部开采的直接充水水源。2）地下水及含、隔水层情况（1）地下水类型矿区内地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶裂隙水和基岩裂隙水，其次为松散岩类孔隙水。表232 可采及局部可采煤层特征表煤层编号煤层平均厚度(m)煤层平均间距煤层倾角()夹矸（层）煤层结构煤层稳定性顶底板岩性顶板底板C13.5513851-2较复杂较稳定细砂岩、粉砂岩泥岩C51.322-3复杂较稳定粉砂岩灰岩30C80.91简单较稳定粉砂岩4C91.85复杂不稳定粉砂岩45C122.671-3较复杂较稳定粉砂岩细砂岩3C131.831-2复杂较稳定粉砂岩泥岩20C150.901较复杂较稳定泥岩、砂岩泥岩砂岩5C161.061较简单较稳定砂岩

9、米砂岩13C18a0.971-3较复杂较稳定粉砂岩、细砂岩60C260.681较简单较稳定细砂岩、粉砂岩泥岩200C660.851-2复杂较稳定粉砂岩15C67-691.051-2复杂较稳定粉砂岩薄煤层（2）含水岩组及其含水特征碳酸盐岩岩溶裂隙水含水岩组：为三叠系下统永宁镇组（T1yn）,主要分布于矿区南西部的山岭地带，地表岩溶较发育，含水层接受大气降水补给后，地下水通过岩溶裂隙、溶洞集中运移，含水性能好，富水条件差；由于抗风化力较强，地表多呈狭长反向陡崖、峭壁，不利于大气降雨的补给，排泄条件也较好，大气降水通过垂直岩溶裂隙补给含水层，并通过岩溶裂隙、溶洞汇集、径流和排泄，含较丰富的岩溶裂隙水

10、，富水性强。基岩裂隙水含水岩组：包括三叠系下统飞仙关组（T1 f）和二叠系上统龙潭组（P3l）。由粘土岩、粉砂岩、钙质砂岩，泥质粉砂岩、薄层泥岩及煤层组成，该段石灰岩中溶蚀裂隙较发育，含少量裂隙水。松散岩类孔隙水含水岩组：为第四系（），矿区内除南西部少数孤峰基岩裸露外，其余均为风化残积、坡积物覆盖，低洼处和沟谷中有洪积和冲积物堆积。厚度变化不大，015m，一般厚3m左右。地下水赋存条件差，枯季一般不含水，局部松散层厚度较大的地带，含少量孔隙水。断层破碎带裂隙水含水岩组：综合各勘探钻孔中揭露的正、逆断层来看，冲洗液的消耗和孔内水位，均与煤系一致，未见有异常现象。同时通过在612、634、673三

11、个钻孔中，对平推逆断层、逆断层和正断层进行了抽水试验，其单位涌水量均与煤系接近或比煤系小。由此可见本矿区断层导水性一般都是很弱的，或者基本不导水，对今后的开采不会有大的影响。（3）地下水的补给、径流、排泄条件矿区内的地下水靠大气降雨补给，以下地段是接受降水补给最有利的地段：一是第四系较厚地段；二是断层破碎地段；三是滑坡体的岩石破碎地段；四是地表岩石风化破碎地段。这些地段接受降雨补给后，岩层的富水性变得相对较强，并在一定条件下可构成小范围的地下水循环，即就地补给，就地排泄。除上述在浅部作小范围的迳流循环之外，还有一部分继续往深部流动，在深部作大范围的迳流循环，它的运动和排泄，主要受矿区构造控制。

12、这部分地下水多沿薄层隔水层层面流动，其流向大致与走向和倾向一致，深切的沟谷则是它的排泄区。这些以深切的沟谷为中心所构成的地表水系分布网，实际上以就是地下水的补、迳、排系统。矿区地下水的流向受岩性、构造的控制，总体向南东流，排汇进入百车河中。（4）含水层间及其与地表水的水力联系煤系和飞仙关组地下水的活动以沿岩层层面运动为主，垂直运动仅在风化带范围内占主要地位。由此，含水带间的水力联系在深部是不明显的，或者不存在水力联系。特别是飞关仙组与煤系间，有一层稳定的卡以头层泥岩相隔，使煤系与其上部各含水组从理论上讲不发生水力联系，煤系与茅口、栖霞组灰岩间有峨眉山玄武岩相隔，峨眉山玄武岩含水性极差，是较好的

13、隔水层，由此，煤系与茅口、栖霞组灰岩从理论上讲不存在水力联系，但该煤矿属急倾斜煤层群，煤层倾角达85度，地质构造复杂，且地面百车河蜿蜒盘旋于C1C12煤层的露头，还有老窑（小窑）积水情况目前尚未清楚，煤系与各含水层间可能存在裂隙，在采掘过程中，由于工程地质条件的改变，必然产生更多的裂隙，会给地表水的渗入补给造成有利条件，因此该煤矿必须加强探放水工作，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，同时做到“有疑必停”。（5）充水因素分析该矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床，主要为顶板中所含裂隙水向巷道内渗漏，其次为老窑积水及采空区积水等。老窑充水因素根据调查，矿区内老窑的充水因素主要是

14、龙潭组中的裂隙水，积水量较小。但目前老窑早已关闭，其采空区有少量积水，开采过程中应引起重视。其它充水因素在自然状态下，井田充水因素主要是龙潭组内所含的裂隙水。它通过煤层顶板中的裂隙直接向矿井或采空区充水。由于龙潭组的富水性弱，单位涌水量及渗透系数均极小，故将来矿井涌水量已不会太大。间接充水含水组飞仙关组第一段，在自然状态下对矿井充水影响已是很小的。井田内有百车河，溪沟发育，且雨季流量较大，在自然状态下是地下水补给河水，河流、溪沟是地下水的排泄地带，随着采空区不断增大，裂隙会增多，河沟水会延裂隙渗入矿井，百车河直接与基岩接触，且蜿蜒盘旋于C1C12煤层的露头，可采煤层（开采标高为+1620+10

15、00m）大部分居于最低侵蚀基准面（1640m）以下，由于目前凉水沟煤矿缺乏百车河的相关水文资料，因此该煤矿在建井及生产中必须建立水文观测点，做好三带及水文观测，特别是雨季最大流量、洪水位标高等，根据相关规程规定进行防水煤柱校验，并根据实测数据调整各种防水煤柱的尺寸，在生产中如观测发现异常，应立刻停止井下开采，以确保井下作业的安全。井田内发育的龙潭组内断层规模一般不大，其破碎带挤压紧密，富水性很微弱，导水性也较差，作为井田边界的F33断层，虽切割富水的灰岩地层，但其破碎带为挤压紧密的砂、泥岩充填，不易造成各含水岩组之间的水力联系。故对矿床充水影响不大。凉水沟煤矿区内F28上有泉出露，且流量较大，

16、采煤时应引起重视。根据生产地质报告预测的数据，矿井生产时正常涌水量：47m3/h，最大涌水量：125m3/h。矿床主要以顶板基岩裂隙充水为主的裂隙充水矿床，矿区内主要可采煤层部分位于当地最低侵蚀基准面之下，矿区内地形起伏较大，沟谷纵横，地形有利于地表水的排泄，矿区内地表水体为百车河及其附属季节性的溪沟，矿床主要充水含水层和构造破碎带富水性弱，地下水补给条件较差。经综合分析，矿区水文地质条件属中等类型，根据生产矿井水文地质规程确定该矿床水文地质为二类二型。为确保11182采煤工作面回采期间安全，必须坚持“有掘必探，先探后掘”的原则，采取探放水措施，保持超前距安全掘进，具体见如下探放水设计：第二章

17、 探放水设计第一节 探放水警戒线和探水线的确定11182工作面回风巷掘进时严格按照防治水规定进行探放水，并且对上部采空区老巷进行补钻，上部积水已经基本放完，对11182回采不会再造成水害威胁，为了保证11182工作面在初采期间的安全，我矿先采用物探对上隅角进行物探，煤层含水性不大，有2个异常区域，确定为潮湿现象造成。为了确保初采期间的安全需要进一步对上部老巷进行钻探验证。第二节 探水设备、钻孔布置及参数、目的一、探水设备使用重庆平山机电设备有限公司生产的ZDY-750型煤矿用坑道钻机进行探放水，探水孔直径75mm。二、就目前工作面面情况分析，沿老空巷道掘进基本没有流水，初步分析老窑水已经渗出，

18、对本工作面无水害威胁。本巷道布置钻孔为2个，其中：1#钻孔距工作面架头5m位于巷道顶板，方位110，倾角46，设计长度36米，控制巷道前上方17米范围；2#钻孔距工作面架头15m位于巷道顶板，方位110，倾角44，设计长度37米，控制巷道前上方25米范围。11182工作面回风巷探水钻孔施工设计参数表 编号方位角()倾角()孔径（mm）深度（m）开孔位置钻孔控制范围1110467536巷道顶板、巷道中心控制巷道前上方17米范围2110447537巷道顶板、巷道中心控制巷道前上方25米范围三、施钻目的：一是探放水；二是论证巷道掘进前方地质构造情况,以便采取切实可行的、有针对性的措施，确保安全施工。

19、第三节、钻机运输、安装、操作、维护等注意事项1、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，挖好临时排水沟。（3）在打钻地点或附近安设专用电话，以利及时通信。（4）测量和防探人员必须亲临现场，依据设计，确定探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。（5）检查维修临时排水设备，保障其能正常运转。（6）实施探放水前，组织有关人员学习本措施及探放水过程中遇到威胁时的应急处理对策及避灾路线。2、装运钻机时应注意以下问题：1）、装运钻机前要进行检查，钻机各部件要齐全，电机必须防爆，电压应与电源相符，电缆无破损，钻杆、钻头应无损坏现象

20、。2）、钻机装车后，要捆绑牢固，运输时，跟车人员随时发出信号。3）、装运不允许进脏物的部件时，要封堵好。3、安装钻机的准备工作如下：1）、进入安装地点前，应先检查巷道支护及通风等情况，发现问题及时处理，整修、加固钻场时，应清理干净脏杂物，挖好临时水泵机坑。2）、水压、机件、电源开关等均应良好，符合要求。4、安装钻机时应注意以下问题：1）由矿成立的专门的探放水作业人员负责设备的搬运、机械安装操作，由机电部门负责设备的电路安装，由通风队组织探水工人在现场指挥安装探水设备。2）、钻场周围要有足够的安全间隙，要保证不影响钻机操作。3）、安钻地点应无浮煤、浮矸，底板平整，按设计位置摆正钻机。4）、钻机安

21、放平稳后，要打牢压柱，各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。5、钻孔1）、钻孔时要严格按照测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深等进行施工，不经测量人员同意不得擅自改动（用地质罗盘定向、定倾角）。2）、安装钻杆时应注意以下问题：（1）、先检查钻杆应无堵塞、不弯曲、丝口未磨损，不合格的不得使用。（2）、连接钻杆时要对准丝口，避免歪斜和漏水。（3）、装卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头。（4）、安装钻杆时，必须在安好第一根后，再安第二根。3）、钻头送入孔内开始钻进时，压力不宜过大，要轻压慢钻，待钻头下到孔底工作平稳后，再逐渐增大压力。4）、钻机开钻前必须供水，水返回后才能给压

22、钻进，并要保证有足够的水量，不准钻干孔。孔内岩粉多时，应加大水量，切实冲好孔后方可再次钻进。5）、钻进时，钻工要认真观察钻机运转情况，即观察送水、钻孔的给排水、钻孔内的震动声音等情况。6）、钻机运转过程中要准确测量距离，一般每钻进10米或换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔深。7）、钻机运转过程中要注意观察轴承部分、液压油电机、轴套、横立轴等有无超温现象及异常声音，发现问题应立即停机，查找原因及时处理。8）、钻进过程中的注意事项如下：（1）、发现煤岩松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减少以及顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，要立即派人监视水情，并迅速向矿调度室报告。（2）、必

23、须要加强工作面的通风，要求工作面下传感器吊挂在靠近钻机，风筒对方侧顶帮规定位置，防止因探通老空或老窑引起大量有毒有害气体涌出而造成事故。气体喷出时，要停钻加强通风，采用黄泥封孔，同时向调度室汇报。（3）、更换钻头时，应注意孔径与钻头直径匹配，以免卡死钻头。临时停钻时，要将钻头退离一定距离，防止煤岩粉卡住钻杆。停钻8小时以上时，应将钻杆拉出来。运钻具时，前后人员要互相联系，密切配合，防止造成伤人事故。6、操作钻机的注意事项1）、启动时，注意力要集中，要求手不离按钮、眼不离钻机，动作要准确、及时、迅速。2）、在正常情况下，不得随意改变钻机速度。3）、机器运转时，禁止用手、脚或其它物件直接制动机器运

24、转部分，禁止将工具或其它物品放在钻机、水泵电机防护罩上。7、下班前的收尾工作1）、下班前应将本班工作情况及各种数据，全面准确记录保管好。2）、严格执行现场交接班制度，本班组长和记录员要按记录表格把本班情况记录清楚并签名。8、钻机的维修与保养1）、保养按说明书进行，并建立班保、周保、月保制度。2）、钻机不得在无人照管的情况下运转，钻机任何部位出现故障时，必须立即停机进行检查处理。3）、钻机外露的转动与滑动表面在每班开车前应擦拭干净，并涂出一层机械油。应保养好注油部位。4）、经常检查各油箱的油位，保持油量适宜、油质要清洁无杂物，并按规定更换新油。5）、所有罩子和防尘盖要保持完整和齐全，钻杆螺纹部分

25、、各种接头应经常用刷子清扫，并涂适量黄油。6）、钻机搬迁时，应将所有外露管口用丝堵、接头盖或棉纱堵好，防止灰尘进入或油液外漏。第四节 探放水安全技术措施1、施工时地质人员跟班，以便及时定位放线及收集钻孔资料及时成图；2、当出现有水而危及施工时，制定专项排放水措施后再按排放水措施施工。3、探放水孔施工班组将钻机运送到位并认真检查钻机各部件、安装试运转，防止异常情况发生。必须配备足够的钻头和钻杆。在打钻过程中地质人员要在现场跟班，掌握钻孔深度、方位、角度，以便准确控制层面位置，打钻过程中到见煤点时必须停钻，地质人员做好记录后，才能继续打钻，必须得到地质人员同意后方可撤钻。4、在施工探煤钻孔时，地质

26、人员要选择有代表性的钻孔收集资料，进一步验证煤层层位。5、地质人员根据现场收集的钻孔资料，整理并绘制出钻探实测成果图。6、施工过程中，工作面的探头必须挂在钻机上部，风电、瓦斯电闭锁必须齐全有效。7、施工人员严格按设计图进行施工坡度用坡度规量测，方位用地质罗盘量测，钻孔在巷道中的位置用钢卷尺量测。开钻前目测一次，钻进12根钻杆后校核一次，终孔后再校核一次，并作好记录。8、打钻参数由打钻人员按设计布置，校核由地测人员校核。参数监督和钻进长度由安全员验收，并分别作好记录。9、在按照设计施工的情况下，因钻机或其它方面原因钻进长度不能达到设计施工长度时，按施工成果，以钻孔长度最短的钻孔参数进行计算，留出

27、钻孔终点20m岩柱，作为巷道向前施工的控制点，当巷道掘进到控制点后，再按设计继续打探放水孔。10、打钻前，巷道支护到工作面，且在工作面打上23根稳固的迎面柱，严禁空顶作业。11、打钻时，通风班指派一名有经验且责任心强的瓦检员随时检查现场瓦斯，如发现异常情况必须立即汇报调度室，并采取措施进行处理。12、在打钻过程中，若出现喷孔、顶钻等异常情况时，应立即停止打钻，但不能拔出钻杆，且必须组织人员撤离到地面待命，当班电工切断工作面及回风流中所有非本质安全型电源，并立即向调度室汇报。13、所有作业人员必须熟悉并掌握突出预兆，一旦发现下列情况之一应立即按照安全撤离路线撤出作业人员：1）、煤层发潮发暗，由于

28、水的渗入，使煤层变得潮湿光泽暗淡，如果刮去一层仍是这样，说明附近有积水2）巷道壁 “挂红、挂汗”，煤层变凉、工作面温度降低、工作面可见到淡淡的雾气、使人发冷，顶板来压、片帮、淋水加大或底板鼓起、出现渗水、压力水流等，这都是离积水区较近的预兆，同时注意观察水流的情况，如果出水清净，则前方可能遇断层裂隙水，若出水浑浊，则前方可能遇老窑或采空区积水。3）水叫声，煤（岩）裂隙中有水挤出“嘶嘶”的响声，有时还可以听到像低沉的闷雷深或开水声，这都是突水的危险预兆14、施工中，作业人员应加强对突水预兆的观察，若发现作业面或其他地点有突水预兆时，必须立即发出警报，应将所有受水患威胁作业的人员按下列避灾路线撤离至安全地点：11182工作面回风巷1526石门主斜井地面安全地点。万一来不及撤离的人员，立即