平煤股份三矿庚20

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平煤股份三矿庚20-11050风巷探放水

设计说明书

编制：审核：科长：总工程师：

编制日期：2023年9月20日

平煤股份三矿庚20-11050风巷探放水设计说明书

一、庚20-11050工作面概况

庚20-11050工作面地面位置在三矿工业广场东南、煤场下处，井下位于庚一采区东部，东临三、四矿井田边界，西临庚组皮带下山，南临庚组采区边界，北部为实体煤，上距己

16-17煤层平均

55米；下

距庚21煤层平均2.2米；该工作面设计倾斜长度600米，走向宽度180米，机巷标高-292.5～-431米，风巷标高-287.6～426米，储量约为34.5万吨；根据实际揭露资料，该工作面地层产状为一北倾的单斜构造，地层倾角10°-16°，平均13°，总体为西缓东陡，工作面中局部发育有落差不等的断层；煤层厚度2.0～2.6米，平均2.4米，总体赋存稳定。2023年9月20日，该工作面机巷已施工350米，风巷现已开工。该工作面风巷施工前方小煤矿的具体采掘状况不祥，为确保该工作面的生产安全，研究决定自开工时进行探放水工作。

二、矿井水文地质概况

三矿庚组煤层水文地质类型为中等型；主要水害为东部小煤矿老空水及底板灰岩承压水；根据四矿现寒灰水位标高在-490米，故现三矿不受底板灰岩承压水的影响。矿井自建井至今未发生过透水事故；矿井庚一采区预计正常涌水量45m3/h，最大涌水量90m3/h，矿井现正常涌水量0.5m3/h；主排水系统设在-228m水平，水仓容量3500m3，配备MD300－65×7型离心泵3台，一台工作、一台备用、一台检修，配备电机功率710Kw，采用双回路供电，排水管路为6寸、8寸无缝

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钢管两趟。排水系统满足设计要求。

三、庚20-11050工作面及周边水文地质概况

庚20煤层直接顶板为石灰岩，平均厚度5米，老顶为细～中粒砂岩，平均厚度20米，根据钻探及实际揭露状况，该层灰岩含水性较弱，对掘进影响不大；根据四矿现寒灰水位标高在-490米，低于该工作面最低标高，因此，该工作面不受底板灰岩水的影响，该工作面的主要水害隐患为小煤矿采空区积水。由于不明白小煤矿积水范围、无法估计其积水量。

根据《煤矿水文地质规程》、《矿井防治水工作条例》等规程规定，对该工作面实施超前钻探，以查明该工作面的水文地质状况，解除水害隐患，确保施工安全。

四、探放水设计（一）探放水目的

1、探放小煤矿采空区积水，防止发生掘进中的透水事故。2、探放采空区内的有害气体，确保掘进的安全施工。（二）采用的手段及方法

为防止该工作面风巷掘进中发生透老空区事故，本次风巷掘进中采用钻探手段，每循环超前钻探的方法实施探放水工作。（三）钻探设计及参数

本次探放水方案实施边探边掘，保持超前探放距离不小于20米，超前探放孔呈扇形布置，每组两个孔，有计划的进行探放，确保风巷的安全施工，在向前掘进过程中，每次探放巷道迎头作为临时水窝，

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超前探水每次施工必需坚持探50米掘进30米，保存20米的超前距，每循环进行超前探水，直至小煤窑采空区。实际钻探深度达不到设计深度时，可增加循环钻探次数。

钻孔设计参数如下（见附图1）

（1）1号孔位于巷道迎头断面中心线，距巷道底板1.2米，方位38°，钻孔倾角-13°，孔深50米，终孔层位为庚20煤层。

（2）2号孔位于1号孔右侧，距1号孔位水平距离0.5米，距巷道底板1.2米，方位11°，钻孔倾角-13°，孔深65米，终孔层位为庚20煤层。

单孔设计参数表

孔号12方位角倾角38°11°孔深终孔层套管孔套管长终孔孔耐压试试验时位径度径验间庚20煤￠89mm2m层庚20煤￠89mm2m层￠75mm1.0mpa30min￠75mm1.0mpa30min-13°50m-13°67m本次钻探选用ZDY－650型煤矿用液压钻机。（四）起探位置的确定

由于对小煤矿采空区（或老巷道）的范围及其走向延伸等状况不明确，因此，将巷道开口处作为本次探放水线的起点。

（五）单孔设计

采用一级套管二级孔径结构，套管长度2米，套管以后为裸孔。套管外焊接高压法兰盘，法兰盘外连接压力表的短节，短节外接高压闸阀。

1、开孔钻头采用￠113mm，钻进2.2米后，下￠89mm套管2米，

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并用破布、麻绳或海带等固定套管，破布、麻绳或海带缠绕套管外端的长度不得小于2米。

2、固定套管后，孔口外安装高压闸阀，试压压力1.0mpa，试验时间不小于30分钟。试压过程中要有详细记录，并检查套管外及其周边煤壁的状况，如发现有渗水、跑水现象要中止试压，重新固定套管，直至试压合格。

3、试压合格后安装测压表、高压阀、改用直径￠75mm钻头钻进至设计孔深。

4、钻进中药做好简易水文观测工作，如漏水、掉钻、出水等要认真记录。

5、出现以下状况之一，可视为终孔

（1）钻孔在钻进过程中出水，且水压、水量较大。（2）钻孔漏水且出现卡钻，无法继续钻进。（3）孔深达到设计深度。(4)遇到其它突发状况。（六）排水系统

钻机循环水及探出的积水均存放在巷道掌子头（临时水窝），由D46-50×9水泵经3寸排水管路接至庚组排水管，排至-228m水平水仓。

（七）避灾路线（见附图）

工作面风巷－庚20-11010探煤巷－庚组皮带下山－庚组轨道石门－己、庚联络巷－井底车场－升井到地面。

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二、井下探放水钻探施工安全技术措施

1、探放水前，施工人员必需了解该工程设计的目的、任务、施工方法和质量要求。

2、探放水施工前，必需组织相关科室、对其排水管路、水泵进行验收合格后，方可施工。

3、加强巷道的支护，以防突水时冲垮煤壁。

4、钻机安装必需平稳、稳固，探放水钻孔的方位、角度，应有技术人员向钻工交待明白，并应有严格的交接班制度。

5、施工队必需按地测部门提供的设计施工。

6、检查排水系统，准备好断面适当的及相当容积的缓冲水仓。7、打钻时，应配备一名专职瓦检员跟班检查，以防钻孔涌出有毒、有害气体造成伤人事故，钻场必需吊挂便携。

8、工作人员进入钻场首先检查钻场周边的顶板、钻窝迎头及两帮的安全状况是否良好，如有担忧全因素不得工作。

9、每次探放水施工至设计终孔深度时，未出现出水状况，建议探放距离增加4-8米，以达到真正释放老空水的目的。若仍未出水，施工单位需向有关部门汇报后待定。

10、探放施工过程中，若出现水压水量突然增大，发生顶钻时不要急于拔出钻杆，根据现场实际状况，待故障稳定后，根据实际状况决定是否拔出钻杆。

11、上探煤巷要设专用电话，能及时与调度室联系，如发现异常，马上通知调度室及相关部门。

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12、探放水钻孔完毕后由施工单位提交竣工报告，由地测科入档保存。

13、钻探过程中发现孔内显著变软或有水沿钻杆流出时，应马上停钻