工作面探水 采区回风巷探放水设计

山西乡宁焦煤集团燕家河煤业有限公司

持证建设矿井101采区回风巷

掘进工作面探放水设计TOC\o"1-5"\h\z编 号：编 制：审 核：地测副总：技术负责人：施工单位负责人：二。一四年一月二十六日探放水设计会审表会审时间会审地点主持人参加人员矿 长地测科技术负责人技术科基建副矿长通风科安全副矿长安全科机电副矿长机电科通风区队长调度室防治水副总工监理机电副总工探水队项目部掘进队会审意见:探放水设计会审意见整改落实表会审意见的整改意见:地测科科长:安全科科长:技术负责人:时间:年月曰时间:年月曰第一章防治水管理机构及职责划分・错误！未定义书签。第二章设计目的 错误!未定义书签。第三章设计依据 错误！未定义书签。第四章巷道设计及四邻关系情况..・错误！未定义书签。第五章施工地区地质及水文地质条件错误！未定义书签。第六章施工地区水害分析 错误！未定义书签。第七章探放水设计 错误！未定义书签。一、 设计原则 错误!未定义书签。二、 井下物探设计 错误！未定义书签。三、 探水钻孔设计 错误！未定义书签。四、异常情况探放水设计说明 9五、验收工作 10六、 钻机参数 错误!未定义书签。第八章钻探安全技术措施 错误！未定义书签。第九章通风瓦斯检查安全技术措施.错误！未定义书签。第十章排水措施 错误！未定义书签。第十一章避灾措施 错误！未定义书签。附件：探放水设计附图目录 错误！未定义书签。山西乡宁焦煤集团燕家河煤业有限公司持证建设矿井101采区回风巷

掘进工作面探放水设计第一章防治水管理机构及职责划分一、防治水机构：防治水管理机构：组长：薛炳伟（技术负责人）副组长：曹平安（防治水副总工程师）成员：白天才（地测防治水科长）王小凯（防治水技术员）韩文辉（地质专业技术员）加正杨（地质专业技术员）探放水作业队伍机构：探放水队队长：高鹏冲探放水队班组长：王军伟高云刚探放水队队员：卫红兴燕国军王听王伟平郭耀平袁翻身王伟平郭耀平袁翻身连金平冯磊磊连金平冯磊磊张耀鹏聂栋梁韩清保张耀鹏聂栋梁韩清保、职责划分:矿长是矿井防治水工作第一责任人。负责贯彻上级防治水方面的相关文件，落实上级关于防治水管理方面的各种工作要求，对矿井防治水工作安全全面负责。保证防治水工作“三专”化。技术负责人对矿井防治水负全面业务技术管理责任，同时是防治水管理机构总负责人。防治水副总工程师负责防治水工作年度计划编制、设计、措施制定及审批工作，并指导地测防治水科室对矿井防治水工作进行管理。同时，协调探放水队的管理。地测防治水科长具体负责防治水业务技术管理工作落实和执行，负责防治水管理机构的日常管理和对机构决定的贯彻落实，对探放水队的业务进行指导和管理，技术上对防治水副总和技术负责人负责。第二章设计目的一、 防止101采区回风巷掘进施工过程中因掌握地质资料不准确出现意外事件。二、 对地面及井下物探报告显示的101采区回风巷施工区域的正常区域进行钻探验证。三、 对物探报告中显示的该区域的井下地质构造及低阻异常区进行确认。第三章设计依据一、 《煤矿安全规程》第285条至294条规定。二、 《煤矿防治水规定》第94条规定及《煤矿防治水规定》释义第94条释义相关规定。三、 山西省人民政府办公厅转发省煤炭厅关于进一步加强煤矿防治水工作若干规定的通知晋政办发[2011]70号文件相关规定。四、 委托山西地宝能源有限公司编制的《山西乡宁焦煤集团燕家河煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告》（于2012年3月14日以乡煤规发【2012】158号文批复），委托山西地宝能源有限公司编制的《山西乡宁焦煤集团燕家河煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》（于2011年7月21日以临煤审发【2011】35号文批复）。五、 依据2013年委托山西省第二地质工程勘察院在地而进行瞬变电磁勘探，探测面积4.7Km2o和委托山西省煤炭地质144勘察院在井下的瞬变电磁勘探。六、 《101采区回风巷掘进工作面地质说明书》。第四章巷道设计及四邻关系情况依据批复的施工计划进行101采区回风巷掘进巷道设计，该巷道沿10号煤层布置，为半煤岩巷，倾斜长度843m,巷道沿10号煤层顶板掘进，分为两段掘进：一段为正南反掘段，一段为正北掘进段，断而为矩形，实际掘进断而为14.88m2，净断而为13.5m2，采用锚网喷支护。101采区回风巷西部40m处为101采区胶带运输巷，东部未布置巷道，101采区轨道巷工作而以西有原迎春10号煤层开采巷道，经实际揭露，发现采空区及旧巷道，均无积水存在。101采区回风巷掘进工作而煤层厚度0.90〜3.05m，平均2.31m,结构简单，含0-1层夹石，总体构造形态为一走向北东，倾向北西的单斜构造，地层倾角2°〜7°左右，平均约5°左右。其顶板为石灰岩、泥岩，底板为泥岩，局部为泥岩、砂质泥岩，属稳定可采煤层。第五章施工地区地质及水文地质条件一、 根据水文类型划分报告及地质报告，本工作而主要含水层为顶板K2石灰岩溶隙含水层，但含水性较弱，局部顶板会有少量的淋水，对工作正常掘进影响较小。二、 下伏区域主要含水层为奥灰岩溶裂隙含水层（标高为887-901m）,10号煤层最低底板标高为1170m,由于该含水层的地下水位远低于该工作面底板标高，掘进过程中不会对本煤层开采构成危险。三、 本工作面地表无长流水体或小井存在，且盖山厚度较大，在地表的巡查过程中未发现任何采空塌陷或地表裂隙，雨季时的地表水积聚下渗不会对掘进工作而带来影响。四、 预计本工作而正常涌水量W2m3/d,最大涌水量W5m3/d。五、2013年12月29日我公司委托山西省煤炭地质144勘察院对井下101采区回风巷开口处进行物探，通过井下瞬变电磁超前勘探，得出的结论为掘进巷道100米范围内均无低阻异常区，不构成水害威胁。第六章施工地区水害分析从井上、下物探结果可看出，该区域均无低阻异常区;根据矿井地质报告及附近之前掘进巷道揭露情况可得出，该区域地质构造简单，无断层、陷落柱等导水构造，工作而上部无地质钻孔，不存在钻孔水害威胁。综合分析，该探放水设计重点针对巷道掘进范围已施工的物探正常区域进行验证，防止施工突发性揭露可能存在的未被物探查出的构造或裂隙带富水区。第七章探放水设计一、 设计原则1、 “预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。2、 “探掘分离”的原则。3、 “物探先行、化探跟进、钻探验证”的原则。二、 井下物探设计2013年委托山西省第二地质工程勘察院在地面井田范围内采用瞬变电磁法进行了4.7km2物探，探测仪器为GDP-32：：多功能电法工作站。施工探测工程测网布置为：40mX20m,发射线框采用16HZ,320mX320m。井下物探情况：101采区回风巷掘进工作而由山西省煤炭地质144勘察院进行井下瞬变电磁物探，现场仪器使用的为武汉地大华睿地学技术有限公司生产的TEMJF50矿用瞬变电磁仪实现。经过对101采区回风巷开口处物探验证，得出结论101采区回风巷掘进工作而前方100米不构成水患威胁，物探循环次数为每80米一次。探测范围：本设计探水主要范围为101采区回风巷掘进工作面前方水文地质情况，是否存在水害隐患，我矿严格按照“物探先行、化探跟进、钻探验证”的综合探测手段，物探结论为101采区回风巷掘进工作而前方100米不构成水患威胁，根据探放水原则“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采（掘）”，必须以“钻探验证”结论为实际依据，确定掘进头前方水文地质情况。本设计探水范围仅限于101采区回风巷掘进工作而。三、探水钻孔设计1、钻孔设计说明：（1）本区域内上层煤（2号煤层）已大部分采空，采空区有积水，但因10号煤层距2号煤层（51.85-69.95m）平均厚度57.00m，隔水层是由致密的粉砂岩、泥岩、砂质泥岩组成，一般厚45m左右，具有良好的隔水性能。10号煤层顶板含水层为匕石灰岩溶隙含水层，平均7.56m，含水性较弱，在无断裂构造导通的情况下，2号煤层与K2石灰岩溶裂隙含水层之间不会发生水力联系，掘进过程中不会对本煤层开采构成威胁，因此不对顶板上方进行探测，遇特殊情况，编制专项设计进行探测。（2）本区域内下伏的主要含水层为奥灰岩溶裂隙含水层，本井田奥灰水水位标高约为887-901m，10号煤层最低底板标高为1170m，远高于奥灰水水位标高，从未开采过10号煤层的下层煤，下层煤没有采空区，所以钻孔设计只涉及对本煤层前方和两帮的探测。2、 钻孔设计数目：本设计每个探水循环为3个钻孔。3、 钻孔深度：在本煤层顺层掘进时，经物探后前方无低阻异常区的情况下，钻孔深度一般取80米，超前距离为30米，允许掘进距离为50米。以此类推，掘进50米布置一组探放水钻孔。4、 单孔设计（1）101采区回风巷反掘单孔设计1号孔：沿工作面掘进中线方向布置，距巷道顶板1.7m（遇特殊情况时允许调整土0.1m），倾角为-3。，方位角为180°，深度为80米，超前距离为30米，遇特殊情况时倾角沿煤层底板等高线而改变，允许调整土1°。探查目的：验证掘进工作而正前方物探成果，验证巷道前方是否存在水害隐患及构造等情况；2号孔：距巷道顶板1.7m,1号孔左侧0.6m处，与1号孔呈22°水平夹角钻进，倾角为-3°，方位角为158°，深度为86米，超前距离为30米，遇特殊情况时倾角沿煤层底板等高线而改变，允许调整土1°。探查目的：验证掘进工作面巷道左侧物探成果，是否有水害威胁。3号孔：距巷道顶板1.7m,1号孔右侧0.4m处，与1号孔呈15°水平夹角钻进，倾角为-3°，方位角为195°，深度为83米，超前距离为30米，遇特殊情况时倾角沿煤层底板等高线而改变，允许调整土1°。探查目的：验证掘进工作面巷道右侧物探成果，是否有水害威胁。5、 施工顺序每次首先施工2号钻孔，其次施工1号、3号钻孔。6、 钻孔设计参数表：钻孔编号工作而钻孔布置位置水平央角方位角倾角设计深度正常特殊情况1距顶1.7m，沿工作面中线布置0°180°-3°±1°80m2距顶1.7m，距1号孔左侧0.6m22°158°-3°±1°86m3距顶1.7m，距1号孔右侧0.4m15°195°-3°±1°83m(2)101采区回风巷单孔设计1号孔：沿工作面掘进中线方向布置，距巷道顶板1.7m(遇特殊情况时允许调整土0.1m)，倾角为+3。，方位角为0°,深度为80米，超前距离为30米，遇特殊情况时倾角沿煤层底板等高线而改变，允许调整土1。。探查目的：验证掘进工作而正前方物探成果，验证巷道前方是否存在水害隐患及构造等情况；2号孔：距巷道顶板1.7m,1号孔左侧0.4m处，与1号孔呈15°水平夹角钻进，倾角为+3°，方位角为345°，深度为83米，超前距离为30米，遇特殊情况时倾角沿煤层底板等高线而改变，允许调整土1°。探查目的：验证掘进工作面巷道左侧物探成果，是否有水害威胁。3号孔：距巷道顶板1.7m,1号孔右侧0.6m处，与1号孔呈22°水平夹角钻进，倾角为+3°，方位角为22°，深度为86米，超前距离为30米，遇特殊情况时倾角沿煤层底板等高线而改变，允许调整土1°。探查目的：验证掘进工作而巷道右侧物探成果，是否有水害威胁。5、施工顺序每次首先施工2号钻孔，其次施工1号、3号钻孔。7、钻孔设计参数表：钻孔编号工作而钻孔布置位置水平央角方位角倾角设计深度正常特殊情况1距顶1.7m，沿工作面中线布置0°0°+3°±1°80m2距顶1.7m，距1号孔左侧0.6m15°345°+3°±1°83m3距顶1.7m，距1号孔右侧0.4m22°22°+3°±1°86m四、异常情况探放水设计说明若施工期间井下物探发现低阻异常区域时，应及时按（煤矿防治水规定）重新编制专门探放水设计并实施探放水工作。采掘工作而遇到下列情况之一时，应当立即停止施工，确定探水线，编制专项探水设计经技术负责人批准后，由专业人员和专职队伍进行施工。1、 接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。2、 接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。3、 打开隔离煤柱时。4、 接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时。5、 接近有出水可能的钻孔时。6、 接近水文地质条件不清楚的区域时。7、 接近积水的灌浆区时。8、 接近其他可能突水的地区时。五、验收工作1、单孔验收：钻孔施工单孔验收采用现场清点退杆验收法，由当班的探水队跟班班组长、地测科人员和当班质检员共同在现场清点钻孔退杆情况进行验收并原始记录表上签字。2、钻孔抽查验收：当每次探水作业完成后，由地测科牵头严格按照探放水钻孔验收签字制度使用专用探杆对施工完成的钻孔进行抽查验收，验收人员应由探水队、质检员、地测科、监理、技术科、安全科、通风科等部门进行联合验收并签名。3、安全确认移交：探水作业验收合格后由地测科人员填写安全确认移交单，严格按照安全确认移交制度进行确认移交。六、钻机参数工作而使用的钻机型号为：ZYJ770/170架柱式液压回柱钻机，钻机主要参数为：项目单位参数项目单位参数额定压力MPa14推进行程mm1200额定转矩N.M770钻岩硬度fW8额定转速r/min170适应钻杆mm①42g50推进力KN15/25钻孔直径mm①65g113钻孔方位度±900电机压力MPa16钻孔深度m220整机最大高度mm3800钻孔速度mm/min>50整机最小高度mm1800每根钻杆长1米，直径为50mm，工作而配备钻杆100根。第八章钻探安全技术措施一、钻机运输1、 人员搬运、扛抬钻机时必须事先熟悉搬运的巷道状况。2、 行走巷道一定要畅通，巷道如有杂物阻挡时要先清理后再进行搬运。3、 行人或运料通过巷道失修区域时，应先观察，然后迅速通过，严禁在失修区域随意停留。通过巷道维修作业区，要先与该区域人员打招呼，等到允许后方可迅速通过。4、 两人以上合力搬抬物料时要有统一口令、同时用力。用手抓物料时一定要抓牢，避免抓滑出现意外。5、 如需在回采工作而切巷打钻，扛运钻机部件到切巷时，要走在液压支架脚上，脚下踩稳手扶好慢行，防止踩空踩滑造成伤人。6、 搬运、扛抬设备时注意力要采区，如果前后有人同时扛运，必须保持10米以上间距，防止间距过小相互碰伤。7、 扛抬动力头、升关时要量力而行，重量超过45公斤或长度超过3米时要有两人以上合力搬抬。1、安设地点应无浮煤，底板平整。钻机立轴对准钻孔位置，摆正钻机架，机座与地梁木之间用螺栓连接，固定于基台木上。基台木要安放牢固、平稳。2、机身安放平稳，上紧底固螺丝。各种电气设备必须防爆，机械传动部分要安装防护栏、保护罩。3、 钻机支座与操作台间距不小于1.6m，操作台与油箱要搭接在一体（特殊情况要打钻施工，操作台可与油箱分开，但操作台下必须设底座）。4、 钻机升关距操作台间距不小于10m。5、 钻机油管要理顺，不漏油，同一方向的油管每0.5m用绑条固定一道，在钻机与操作台之间要用高度0.3m的托架摆放油管，油管不能埋在煤渣或煤泥和水中。6、 给水器的水管不能缠绕，每条水管应靠帮绕好，管线吊挂要成直线。7、 电气设备的安装，必须执行《煤矿安全规程》和有关规定。8、 钻的固定：采用立柱支撑，斜拉杆固定。钻机的方位角是根据实际情况采用统一的方式钻机跑道架与该处棚腿连线平行。采用坡度规定钻探的仰俯角及偏角。9、 安装钻杆时应注意的问题（1） 安装的钻杆应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损，不合格的不使用。（2） 接钻杆时要对准丝口，避免歪斜和漏水。（3） 卸钻头时，应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管。装钻杆时，必须一根接一根依次安装。三、 使用探水钻机安全措施1、 加强探水钻眼附近巷道的支架，背好顶、帮，工作而上坚固的顶柱，以防高压水冲垮煤壁和巷道支架。2、探水工作地点挂牌，明确探水眼位置、方向、眼数、钻孔深度。打钻前要清理好巷道，挖好排水沟和放水水仓。并有和调度室联系的电话(8001)。3、 探水工作而要经常检查瓦斯，要加强通风。4、 水压大的探水眼要安装套管，装水闸阀，便于调节水量。5、 探水时如遇到钻孔沿钻杆向外喷水时，应立即停止探水，固定钻杆，严禁移动钻机和拔钻。并向矿调度室及矿技术负责人汇报，按指示行动。6、 钻探工艺流程：交接班i安全确认i钻机搬运i疏通水沟一安装钻机一连接管路一检查液压油一检查溢流阀i检查电机转向i定钻孔方位和角度一检查水压i安装钻杆i钻探i退出钻杆i停钻、卸压i拆除管路i拆除钻机i设备合理存放…整理H作地点i交接班四、 探放水过程中注意事项及安全技术措施1、钻机司机必须经过培训考核，取得合格证后方可操作钻机。2、操作钻机要严格按照钻机的技术要求和说明进行。3、 操作人员必须衣着整齐，穿绝缘鞋，戴绝缘手套。4、 立柱和滑台的支撑安装必须牢固可靠。5、 使用的钻头应该是锐利的。6、 钻机需变速时，必须先停机，方能变速。7、 在钻孔中，若发生突然卡杆或钻杆弯曲，应立即停钻，撤退钻杆，检查钻头是否有崩片或刃口磨损过大等情况，以决定是否更换钻头及钻杆。8、 发生下列情况时禁止使用钻机：（1） 发生漏电麻手（2） 变速箱内声音不正常，如有异常声等（3） 电机运转不正常，如发生尖叫声等9、 探水工作而要加强支护，防止高压水冲垮煤壁及支架。10、 事先检查并维护好设备，清挖水沟和临时水仓，以便在出水时使用临时水仓有相当大容积的缓冲余地。11、 在探水工作而附近安设专用电话，如遇有水及时向矿调度室汇报。12、 探水工作而要经常检查瓦斯，发现瓦斯浓度超过1%时要立即停止打钻，切断电源，撤出人员，然后加强通风吹散有害气体。13、 在水压较大的地点探水时，应预先开掘安全躲避硐，规定好联络信号及人员的避灾线路。14、 打钻时钻孔中水压、水量突然增大，以及出现冲顶钻具等异常情况时，不要激动或拔出钻杆，应马上将钻杆固定。还应派人监视水情和报告矿调度室，不得擅自放水。如果情况危急时，要立即撤出受水害威胁地区的所有人员，然后采取措施，进行处理。15、 探放水钻机后面和前面操作手把活动范围内不得站人，以防高压水将钻杆顶出伤人，或者手把翻转伤人。16、 钻眼内水压过大时，应该采用反压，防压和安设防喷装置的方法钻进，控制钻杆不被高压水猛然冲出，确保钻探安全。17、 探水钻探工程中应时刻注意钻孔内情况，发现煤层变软，钻杆推进突然感到困难，或顺钻杆出水增大时，要特别注意，立即停止钻进，不要拔出或移动钻杆。如果拔出钻杆，钻眼会因水流出而冲大，水量无法控制，造成透水事故。当探水孔孔深小于5米时孔内水量出水，说明距离积水己经很近；如果孔内水压很大，水喷射很远，必须马上将钻机钻杆固定，在巷道正前打牢点柱，保护煤壁和顶板，不使煤壁被水冲垮。人员应尽快撤离现场，另选安全地点对此处积水进行探放。探水过程中如发现钻孔透老空无水，应立即检查是否有有害气体喷出，防止人员受到伤害。五、突发情况的安全措施井下一旦发生突水事故，在现场的工作人员应立即将突水情况向矿调度室汇报，现场人员必须听从班组长指挥，迅速撤退，并以尽快的方式通知附近地点的工作人员一起撤退。1、 撤退要服从命令，不可慌乱，要注意往高处走，并沿预定的避灾路线出井。2、 在突水迅猛、水流急速的情况下，现场人员应立即避开出水口和泄水流，躲到硐室、拐弯巷道或其它安全地点，如果情况紧急，来不及转移躲避时，可抓牢棚梁、棚腿或其它定物，防止被涌水打倒或冲走。3、 外出巷道已被水阻，无法撤退时，应选选择地势最高，离大巷最近地点或上山独头巷道躲避，被堵在上山独头巷道内的人员要有长时间被堵的思想准备，要节约用灯或食品，有规律地敲打铁管等物，发出求救信号，同时要发扬团结互助的精神，共同克服困难，要忍饥静卧，降低体力消耗，等待救援脱险。4、 若突水来自老空、老窑积水，在突水的同时有大量有害气体涌出，撤离时要迅速戴好自救器或用湿毛巾捂住口鼻，以防止中毒或窒息。5、 撤退人员需要从梯子间爬梯升井时，应按次序上，以避免抢上或慌乱，爬梯时应注意手抓牢，脚蹬稳，保证自己安全，也要照顾别人安全。6、人员撤至安全地点或地面后，应立即清点人数，如发现有人被堵入灾区，应立即组织营救。第九章通风瓦斯检查安全技术措施1、 探水工作而必须有一名瓦斯员跟班作业，随时检查掌握瓦斯及CO2等气体的变化情况，如果瓦斯或其它有害气体超过《煤矿安全规程》规定，必须停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，采取措施进行处理。2、 建立健全瓦斯、二氧化碳和其它有害气体检查管理制度。3、 每次检查瓦斯的结果都必须记入瓦斯检查班报手册和瓦斯检查记录牌板上，并告知现场作业人员。4、 探水工作而采用压入式局部通风，局部通风机由指定的专人负责管理，三班正常运转，不得随意停升。5、 探放水工作面的电气设备，必须安装风电闭锁装置，具有断电功能。6、 无论是否工作或交接班时工作而都不准停风，因检修停电等原因停风时，必须撤出人员切断电源。7、 要求每个探水工作面的风筒接头严密、无破口，保持平直，逢环必挂，风筒拐弯处要设弯头或缓慢拐弯，不准拐死弯，风筒距工作而不得超过5m。8、 每次探水时工作而甲烷传感器必须装设到位，且传感器必须是经过标校合格方可使用。第十章排水措施工作而排水利用型号为BQSF-30-90/2X18.5KW的排水泵，通过2寸排水管，将水排至临时水仓，再由临时水仓排至地面，工作而必须配备备用排水泵。第十一章避灾措施一、透水征兆所有作业人员必须熟悉避灾路线，懂得透水后的急救知识，懂得并随时观察下列透水预兆。1、 挂红：在井下水中含有铁的氧化物，在水压作用下，通过煤（岩）裂隙时，随着在裂隙表面，出现暗红色水锈。2、 挂汗：当掘进工作而接近积水区时，水在自身压力作用下，通过煤岩裂缝而在煤岩壁上凝结成许多水珠，当遇到挂汗时，用风镐剥去一薄层，观察新暴躁而是否有了潮气，如果煤岩潮湿则是透水征兆。3、 空气变冷:掘进工作而接近大量积水区时，气温骤然降低，煤壁发凉，人一进入就有凉爽感，时间越长就越感到阴凉。4、 出现雾气：当巷道内温度很高时，积水渗到煤壁后引起蒸发而迅速形成雾气。5、 水叫：井下的高压积水，巷道煤岩裂缝强烈挤压与两壁摩擦而发出嘶嘶叫声，说明掘进工作而距积水区已很接近，若是煤岩掘进