2022年庚超前探水设计方案.docx

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1、精品学习资源庚 20-21050 掘进工作面防治水设计一、简况：庚 20-21050 掘进工作面位于二水平庚一采区东翼南部，东到一矿工业广场煤柱线，西到庚一皮带下山，南邻庚20-21030 采空区，依据庚 20-2321030 采面、剖面图分析，老空积水面积73576m，积水量 44145m，最大水头 29m；北隔一区段与庚 20-21090采面相邻，东南上部为一矿己组水仓；地面位于落凫山东段，石油公司西北约500m 处，地面无建筑物；风巷走向长 975m，机巷走向长 924m，该工作面在庚20 煤层内施工，顶板为L6 石灰岩，厚 4.2m；底板为灰色砂质泥岩，厚 1.7m；该掘进工作面地质构

2、造以断层为主，受构造影响局部有起伏，局部 顶板有裂隙，裂隙可能涌水；目前庚一各观测孔水位如下：庚 20-21090风巷西观测孔水位： -416.5m ；庚一皮带下山观测孔水位： -388.5m ；水位取最高值，以庚一皮带下山观测孔水位： -388.5m 为庚一采区寒武系灰岩水位；估计该面风巷标高 -380 -401m，机巷标高 -409 -421m；该面机巷、切眼底板寒武系灰岩最大水压为 0.325MPa，风巷水压为 0MPa；庚3320-21030 掘进时最大涌水量 25m/h ，采煤时最大涌水量 40m/h ；庚 20-3202021090 掘进时最大涌水量 15m3/h ，依据庚 -21

3、030 及庚 -21090 工作面在采煤及开采后的涌水量分析，估计庚 20-21050 在掘进期间正常涌水量 25- 30m3/h ，最大涌水量为 60m3/h ；-500 水仓仓容 3000m3，排水才能520m/h ，满意排水要求；二、庚 20-21050 掘进工作面安全掘进分析欢迎下载精品学习资源1、掘进巷道底板隔水层安全水压的运算2kp（1） 运算公式p=+t式中： p底板隔水层能承担的安全水压， MPa）； t 隔水层厚度， m）；3L巷道宽度， m）； Kp底板岩石抗拉强度， MPa）； 底板隔水层的平均重度，MN/m）；2）运算参数的选取和换算庚 20 煤层底板隔水层厚度，即庚2

4、0 煤层底板至寒武系灰岩顶面厚度15.3 42.84m，平均 21.6m；本设计采纳最小值 15.3m数据采集：庚 20- 21050 工作面邻近揭露的钻孔）；巷道宽度， L 取 4.6m；底板岩石抗拉强度，依据煤层底板岩石物理力学性质测试结果， 岩石的抗张强度，取平均值 1.5MPa二矿地质报告）；3底板隔水层的平均重度 ，庚 20 煤层底板 0.0224MN/m实测）；欢迎下载精品学习资源（2） 运算结果p=21.5 0.224 15.3=33.53MPa依据上述公式及所确定的各项参数，运算得出底板隔水层能承担的安全水压为 33.53MPa；4）运算结果分析依据庚一采 区寒武 系灰岩水 位

5、 -388.5m, 机巷实际 水压 最大值为0.325MPa，小于运算值 33.53MPa；运算得底板隔水层能承担的水压大于实际底板隔水层承担的水压，在正常情形下掘进是安全的；2、掘进巷道安全隔水层厚度的运算1）、运算公式式中 t- 安全隔水层厚度， m； L- 巷道底板宽度， m；- 底板隔水层的平均重度， MN/m3；Kp- 底板隔水层的平均抗拉强度，MPa； p- 底板隔水层承担的水头压力，MPa；欢迎下载精品学习资源2）、运算参数的选取和换算. 巷道底板宽度， L 取 4.6m；3. 底板隔水层的平均重度：庚 20 煤层底板 0.0224MN/m实测）；. 底板岩石抗拉强度，依据煤层底

6、板岩石物理力学性质测试结果， 岩石的抗张强度，取平均值 1.5MPa地质报告）；. 底板隔水层承担的水头压力 0.325MPa；3）、运算结果 =1.437依据上述公式及所确定的各项参数，运算得出掘进巷道安全隔水层厚度为 1.437m；4）、运算结果分析庚 20-21050 掘进工作面庚 20 煤层底板隔水层最小厚度为 15.3m，大于运算得出掘进巷道安全隔水层厚度1.437m；在正常情形下掘进是安全 的；3、掘进巷道突水系数的运算1）、运算公式欢迎下载精品学习资源式中 - 突水系数， MPa/m；p- 底板隔水层承担的水压， MPa； M- 底板隔水层厚度， m；2）、运算参数的选取和换算.

7、 底板隔水层承担的水压 0.325MPa；. 底板隔水层厚度 15.3m；3）、运算结果=0.02124庚 20-21050 突水系数 0.02124MPa/m；4）、运算结果分析庚 20-21050 突水系数 0.021MPa/m，小于 0.06MPa/m煤矿防治水规定底板受构造破坏块段突水系数一般不大于 0.06MPa/m，正常块段不大于 0.1MPa/m；），在正常情形下掘进是安全的；4、依据该面四邻及上、下水文地质情形分析：风巷东段上部一矿己3组水仓充水约 13800m/h ，和庚 20 煤顶板层间距约 69m，庚 20-21030 采煤欢迎下载精品学习资源已泄水，分析基本无威逼，掘进

8、到此处时加强顶板和迎掌水文观测；庚20-21050 风巷底板已遭受庚 20-21030 采煤时破坏泄水，由于风巷底板寒武系水压为 0MPa，风巷主要受庚 20-21030 老空水威逼，必需探放老空水；切眼处 3111 钻孔距上部水仓近，封孔不详，偏斜不详，需在距钻孔20m前查清，实行措施；依据以上底板隔水层安全水压的运算、安全隔水层厚度的运算、突水系数的运算，机巷和切眼正常掘进情形下是安全的；为了防止断层裂隙或岩溶裂隙导水，保证施工安全，机巷从开口至300m 处执行全过程钻探； 300m 后执行物探先行、钻探验证；切眼必需采纳下山施工，执行全过程钻探；三、管路、供电及排水设备3、风、机巷每掘进

9、300m 左右，需在低洼处做一个水仓 容积不小于 15m长宽深， 53 1m深是底板以下 1m）；3、水泵型号： 2 台 IS100 65 250 水泵，单泵排水量 100m/h ，扬程 80m，配电机 37Kw；、风、机巷均安装 2 趟 4 吋专用排水管路，排水设备必需跟上施工进度；、依据排水量及排水路线，每个水仓处安装水泵2 台，一台工作，一台备用，分别连接到2 趟 4 吋排水管上，必需保持排水设备完好；欢迎下载精品学习资源风机巷供电线路：风、机巷均采纳专用供电线路，机巷两趟专线、风巷一趟专线和一趟一般线路，保证每个水仓排水设备能随时切换电源；排水线路：风巷、切眼庚20-21050 风巷庚

10、一皮带下山水沟庚一中部水仓；机巷庚 20-21050 机巷庚一皮带下山水沟庚一中部水仓；四、超前探放水设计、庚 20-21050 机巷、切眼施工超前距的选取依据煤矿防治水规定超前距的留设，采纳以下公式运算：L-超前距的长度 m）；K- 安全系数 一般取 2 5）； M- 煤层厚度或采高 m）；P- 底板含水层水压 kgf/cm 2）；Kp- 煤的抗张强度 kgf/cm 2）；庚 20-21050 机巷、切眼运算时K 取 3.5 ，煤层厚度 1.85m直流电法仪使用的局限性，开头施工先用钻探，施工长度达 300m时再进行直流电法仪超前循环探测，探测距离60m，假如没有发觉富水反常区，可以向前掘进

11、施工50m；探测发觉富水反常区，就在距离富水反常区 10m处开头用探放水钻机进行超前钻探验证；假如钻孔涌水量小于 10m/h ，并无其它反常时可以向前施工，直至越过富水反常区，但要亲密留意巷道顶底板的变化情形；假如钻孔涌水量大于10m3/h ，需要对富水反常区进行疏水降压或底板注浆加固，直至钻孔涌水3量小于 10m/h 时方可向前掘进；、钻探1、钻探范畴：机巷前300m、物探反常区、切眼以及物探不能采集数据地段；欢迎下载精品学习资源孔方位角倾角号孔径 mm孔深 m1沿机巷 切眼）方向南偏 27平行煤层顶板44212切眼方向沿切眼倾角44203沿机巷 切眼）方向南偏 27平行煤层顶板44212、

12、超前探水钻机、钻孔设计及钻孔参数：采纳 ZK-75 型探水钻机进行超前钻探，超前探水距离正前方钻孔为20m，向两帮探测距离 21m，每次施工必需保持 10m超前距，循环进行超前探水；3、孔口测压装置设计及安装要求. 孔口管采纳 89mm钢管，长度 5m；. 测压装置设计详见测压装置示意图；. 钻孔钻进 5m后停止钻进，扩孔，扩孔时孔要扩直，出净虚渣；. 采纳混凝土封堵，为防止注浆时堵住空气，加注前应在孔内插入欢迎下载精品学习资源塑料管，以排出空气；. 封孔完毕后，预备扫孔试压，其间隔不少于24 小时；. 扫完孔后，装好试压装置，立刻进行耐压试验，试压耐压值不小于 0.5MPa，耐压时间不小于

13、30 分钟，合格后方可打钻探水，否就必需从新施工直到合格；4、探放水点排水设施及供电. 排水线路：探、放水点庚 20-21050 机巷巷庚一皮带下山排水沟庚一中部水仓；打钻前，应先在探水点邻近低洼处掘好水仓或水窝，机巷水仓应设在机巷上帮一侧，且在邻近相对低洼处，减小下个工作面风巷掘进时老空水威逼；3. 水泵排水才能不小于 100m/h ，扬程不小于 50m；每个探放水点泵窝、水仓处均安装水泵2 台，一台工作，一台备用，配套电机 37kw，分别连接到 2 趟 4 吋排水管上；探、放水点采纳 2 趟专用供电线路，保证随时切换可用；、探放老空水本设计对庚 20-21050 风巷南帮进行探放老空水，解

14、除水害威逼；欢迎下载精品学习资源231、依据庚 20-21030 采面、剖面图分析，老空积水面积73576m，积水量 44145m，最大水头 29m；由于庚 20-21050 风巷和原庚 20-21030 机巷之间设计煤柱约 6m，庚 20-21030 机巷在下帮有 7 个水仓，最深达 5m；庚 20-21030 机巷有 9 条斜交断层；风巷开头掘进就开头进行探放老空水，利 用现有巷道作为探放老空水钻场；2、钻机型号煤矿用岩石电钻，型号： KHYD140DLA型B ，电机功率： 5.5KW；3、钻孔设计依据庚 20-21030 机巷剖面和庚 20-21050 风巷详细情形，设计30 组钻孔，每

15、组不少于 2 个钻孔，孔深 6.5m，孔间距不得小于 3m，共计 60 个钻孔，孔径 56mm；钻孔与风巷垂直；除此外，掘进时侧上帮、顶板、如 显现滴、淋、渗水现象，立刻停止掘进，执行探、放水；从第一个探放水孔开头，经确认探放水完毕，答应施工后方可向前施工；以后标高每下降1m，布置钻孔一组，循环往前进行探放庚20- 21030 老空水，直至老空水被放完；4、单孔设计各孔均布置在庚 20 煤层中，开孔孔径选用直径 96mm的钻头钻进，钻2.7m 时，停止钻进，下入直径 89mm长 2.5m 的孔口管；孔口管安装阀门，采纳缠布打入、锚杆加固的方法，孔口处用混凝土封堵；欢迎下载精品学习资源第一个钻孔

16、仰角需依据孔口处顶板仰角确定，实际仰角应比该孔口处顶板仰角大 8, 孔口位置距离顶板 1.2 ，透口距庚 20-21030 机巷顶板约 0.40m；其次个钻孔仰角依据现场情形确定，透口距庚20-21030 机巷底板板约 0.40m5、探放老空水点排水设施. 排水线路：探水点就近风巷水仓庚一皮带下山排水沟庚一中部水仓；打钻前，应先在探水点邻近低洼处掘好水仓或水窝，风巷水仓应设在风巷下帮一侧，且在相对低洼处；3. 水泵排水才能不小于 100m/h ，扬程不小于 50m；每个探放水点泵窝、水仓处均安装水泵2 台，一台工作，一台备用，配套电机 37kw，分别连接到 2 趟 4 吋排水管上；探、放水点采

17、纳 1 趟专用供电线路和一趟一般线路，保证随时切换可用；五、超前探和探放老空水安全技术要求1. 由地测部门负责给定探、放水位置、钻孔方位和倾角，确认老空水疏放成效，确定答应掘进距离及下次探老放空水位置；2. 钻孔位置应布置在煤层稳固、无断裂构造的位置，钻场10m范畴欢迎下载精品学习资源加强支护，符合通风安全技术规定；3. 打钻前，应先在探、放水点邻近低洼处掘好水仓或水窝；4. 打钻前，施工单位必需编制打钻安全技术措施，经审批后方可施工5. 打钻地点应设专用电话；6. 施工地点全部人员应熟知探放水目的和要求，把握操作规程、施工安全技术措施和避灾路线；7. 探水前，排水设备完好到位，且进行试运转，

18、达到要求后方可探水；8. 探水前应安装好阀门，阀门掌握敏捷牢靠，阀门抗压强度不小于0.5MPa；9. 超前探钻孔试压值不得小于 0.5MPa，耐压时间不小于 30 分钟；10. 探水前的预备工作做好后，由安检部门组织有关单位检查验收， 达到要求后方可打钻探水；11. 打钻探水时，应派专职瓦检员到现场检查瓦斯及有害气体；12. 保持探水孔畅通，必要时用钻机透孔；13. 排水过程中应健全排放制度，排水人员要有专人负责，现场交接欢迎下载精品学习资源班，保证正常、快速、高效排放；14. 探放老空水标高严格执行设计；以上物探、钻探及探放老空水安全技术要求必需严格执行；保证庚20-21050 掘进工作面施工的安全；六、避灾路线机巷避灾路线 :机巷探水点 迎掌）机巷庚一皮带下山猴车乘人系统地面； 风巷避灾路线 :风巷探水点 迎掌）风巷庚一皮带下山猴车乘人系统地面； 切眼避灾路线 :切眼探水点 迎掌）风巷庚一皮带下山猴车乘人系统地面；七、图件1. 庚 20-21050 掘进工作面机巷、切眼超前探设计图2. 探水孔及测压装置示意图3. 探放老空水单孔设计示意图欢迎下载精品学习资源4. 探放水位置平面、剖面对比图欢迎下载