运输巷探放水设计(共18页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 贵州宜化矿业开发集团金沙矿业新化煤矿三号井 1905运输巷探放水施工设计及安全措施 编制单位：金沙矿业新化煤矿三号井 编制日期：二0一三年目 录 专心-专注-专业第一章 说明书第一节 探放水设计的目的施工巷道为1902回风巷，布置在C9煤层内，为确保该巷在施工过程中不受老空积水、顶底板岩溶水、裂隙水、塌陷水和含水层富水涌入和突水造成水害事故，在施工过程中，严格按照“预测预报，有掘必探、先探后掘，先治后采”的原则，采取防、堵、蔬、排、截综合防治水措施。第二节、井田地质和水文地质情况 一、井田地质 （一）、地层 矿区范围内出露地层有第四系(Q)、三叠系下统夜朗组沙堡湾段

2、及玉龙山段（T1Y1+2）、二叠系上统长兴组（P3C）、二叠系上统龙潭组（P3l）。地层枢纽呈波状起伏的次级褶曲发育。地表很难见有断裂构造发育现象。（1）第四系（Q）:由坡、残积、遂石土层组成，分布在地势低洼地带、斜坡中下部及沟谷中，厚06m。（2）三叠系下统夜朗组沙堡湾段及玉龙山段（T1y12）为浅灰色薄厚层状灰岩、泥质灰岩，底部为厚1525m的灰绿色、灰黄色薄层状泥岩、钙质泥岩等，厚180220m。广泛分布于矿区西部，节理裂隙及岩溶洼地较发育。（3）二叠系上统长兴组（P3c）深灰色厚层状含遂石结核，条带灰岩，厚4050m，分布于矿区中部，节理、裂隙发育。（4）二叠系上统龙潭组（P3l）岩性

3、为灰、黄灰、深灰色泥质粉沙岩为主，断续夹薄层菱铁矿、泥岩、粉沙岩及煤层，厚度95120m。该区共含四层可采煤层，由上至下分别为C4、C5、C9、C13，C4煤层位于龙潭组中上部，上距长兴组灰岩底界2030m，厚1.51.7m，平均厚1.6m；C5煤层位于龙潭组中部,上距C4煤层底界2530m，厚1.101.30m，平均1.20m；C9煤层距C5煤层1520m，厚2.32.7m，平均厚2.5m,C13煤层位于龙潭组底部，厚1.501.70m，平均厚度1.6m，上距C9煤层530m，下距二叠系中统茅口组（P2m）灰岩顶界5m左右。（二）、构造矿区内地层整体为单斜构造，地层产状近水平，地层倾向110

4、0140，倾角一般2，矿区内未见有断裂构造，地质复杂程度简单。（三）、含煤岩系及煤层含煤岩系的含煤性矿区内含煤岩系为上二叠统龙潭组，比较相邻矿区，含煤714层。含煤9.36，含全区可采煤层4层，平均总厚度9.1m。可采煤层含煤率为5.75。（四）、煤层顶、底板岩性C9号煤层顶板为泥质粉砂岩，底板为粘土岩。C13号煤层顶板为泥质粉砂岩，底板为粘土岩、粉沙岩。煤层顶、底板物理、机械性质不详，仅据观察坑道、小窑，区内煤层顶板多为粉砂岩，一般较稳固；C9、C13的底板均为粘土岩，遇水后常易产生膨胀、底鼓现象，在开采过程中应引起注意。2、煤层特征表（五）瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃性、煤与瓦斯突出（1）瓦

5、斯根据（2008、2009、2010）的瓦斯等级鉴定结果属高瓦斯矿井。（2）煤尘爆炸及煤的自燃倾向根据贵州省煤田地质局实验室提交的煤尘爆炸性鉴定报告得知，该矿C9、C13煤尘均无爆炸性。但应加强洒水防尘及通风工作，确保生产人员的身体健康。根据贵州省煤田地质局实验室提交的煤炭自燃倾向性鉴定得知，该矿C9、C13煤层均为III级（不易自燃），但为了提高安全系数，在生产的过程中加强通风管理，防止采空区，老巷长期漏风，防止巷道长期处于微风状态，防止煤层自然发火。（3）煤与瓦斯突出中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室于2008年3月提交的金沙县新化煤矿三号井煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，该矿井在开采

6、标高1312m以上的范围内C9煤层无突出危险。由于开采煤层是在1460m1330m范围内的C9煤层，所以在设计开采范围内C9煤层无突出危险。二、水文地质据气象提供资料：年最高气温36.6，年最低气温-4.9,历年平均气温15.1,年平均降雨量1057.0mm，年最大降雨量1179.2mm，年最小降雨量774.7mm。每年5月中旬10月中旬为大雨、暴雨季节,其降雨量占年降雨量的70%。（1）、含水层及其富水性区内地下水类型主要有碳酸岩岩溶裂隙水和基岩裂隙水。T1Y1、P3C为岩溶裂隙含水层，含岩溶裂隙水，该层广布于矿区内，节理、裂隙较发育。地下水以渗透补给为主，集中补给为辅，补给条件较好，富水性

7、中等。P2m为岩溶裂隙含水层，含岩溶裂隙水，节理、裂隙较发育。地下水以渗透补给为主，补给条件较好，富水性中等。T1Y2、P3L主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、煤层等，含基岩裂隙水，地形上多为斜坡，富水性弱。（2）地下水的补给、径流、排泄条件矿区地下水主要来源于大气降水，通过节理裂隙、洼地、落水洞接受补给。地下水总体上由南西向北东径流。部分地下水为当地补给，以泉点形式当地排泄。（3）地表水矿区北面，有一由西东流向的小溪沟，其流量随季节变化而变化，渗透性较差，对矿床充水影响不大。（4）矿井充水因素矿区地层较缓，煤层开采时，地表水、老窑水、T1Y1+2、P3c、P2m层地下水可能造成矿井充水，分析如下

8、：地表水（大气降水）及T1Y2、P3c、P2m层地下水可能通过导水裂隙、地面塌陷、地裂缝等进入矿井，对煤层开采造成影响。矿区沿C9煤层有采煤老空，形成一定规模的采空区。分析老空中存在一定老空积水。C13号煤层位于P3L底部，距P2m含水层5m左右，P2m含水层之水可能对C13煤层开采造成影响。（5）涌水量矿井涌水量小，现有排水设备已满足要求，为了提高矿井的安全系数，预防突水时便于排水，现按预测矿井正常涌水量为QB=10m/h，最大涌水量Qmax=30m/h进行设计。本矿井水文地质类型简单，井下涌水正常，雨季时略有增加，对矿井生产无多大影响。该区域内地表无裂隙发育和塌陷现象，副井口标高+1400

9、m以上无小窑开采，地表为一陡坡山形，雨季水沿山沟而下，地表无积水，其它季节山沟基本干涸。从目前巷道披露看，1902运输巷掘进工作面处于构造变薄分层带，开口处煤层为1.2m，以273方位施工300m。下方是1902回风巷，上方C9煤层采区界。1902运输巷顶板较稳定，压力无明显增加现象。综上所述，C9煤层均无大的断层，其上覆煤层C4、C5均未开采，而C9煤层上距长兴组灰岩底界72.8m,其隔水层厚,P3c、T1Y1、P3L均为含水富水性弱层，其导水能力差，矿区地下水主要来源于大气降水，矿床积水主要是老空积水，从采掘工程平面图上看，积水范围主要是C9煤层1号采空区和2902采空区，所以本设计按照煤

10、矿防治水规定第九十二条第（一）款：接近水淹井或者可能积水的井巷、老空或者相邻煤矿之规定进行设计。第三节、探放水区域的积水范围、水量、水压预测探放水区域的积水范围、水量、水压预测见：巷道布置平面示意图。老窑、老空水积水量估算： W=KMah/SIN =0.42.51040.5/ SIN20 =1483 (m3)式中：W-老空积水量m3；M-采高m；a-老窑、老空走向长度m；h-老窑、老空垂高m；-煤层倾角0；K-老空充水系数，一般采空区取0.3.,煤巷取0.5.8,岩巷取0.81.0。因采用倾斜长壁后退式采煤方法,全部陷落法管理顶板，从已掘出的+1382m行人巷进行对C9煤层1号采空区探水时和已

11、掘出的2902回采工作面时未有溢水现象。第四节、积水线、探水线、警戒线确定积水线：按照采矿工程设计手册和MTT632-1966井下探放水技术规范要求，老空区范围即为积水线。探水线：一般应沿老空积水或老空边界平行外推60150m定为老空探水线。警戒线以探水线外推30m。积水线、探水线、警戒线界定见：巷道布置平面示意图第五节、探放水巷道特征 探放水巷道特征表第六节、探放水钻孔的布置，保护距离、允许掘进长度、帮距和密度的确定（一）、安全水头压力值计算 P=2Kpt2/L2+t =20.452/2.62+0.0225 =3.07(MPa)式中：P 板底隔水层能够承受的安全水压MPa；t-底板隔水层厚度

12、m；L 巷道宽度m；-板底隔水层的平均重度MN/m3；Kp -板底隔水层的平均抗拉强度MPa，一般取0.4.。(二)、超前距a=0.5AL3P/Kp =0.522.633.07/0.1=25(m),超前保护距离实际取30m。a 超前距m；A-安全系数，一般取25；L-巷道跨度m；P 水头压力MPa；Kp 煤的抗拉强度MPa,一般取0.05.1。（三）、允许掘进长度、帮距、钻孔密度（孔间距）1、由孔深和超前距确定允许掘进长度，见钻孔布置平面示意图，允许掘进长度为30m。2、帮距取值一般应与超前距相同，有时可略比超前距小12m，取28m，见钻孔布置示意图。第七节、探放水钻孔布置形式及参数（一）、探

13、放水孔钻布置形式1、按照煤矿防治水规定和采矿工程设计手册的要求，选用42mm钻头、采用矿井现有探水设备为ZLJ-150型钻机、钻杆1m/根、电机7.5KW，最大钻进深度：f6以下，煤层100m，岩层80m。附：设备及工具配备表2、探放水钻孔布置参数探放水钻孔布置个数为6个，其中巷中2个，靠近巷道两帮各1个，煤层顶板2个。祥见钻孔布置示意图。第二章 施工安全技术措施第一节 排水设备的维护1、选用37kw水泵一台、55kw水泵一台，一台工作，一台备用，安设在水泵房内；37KW水泵扬程220m，55KW水泵扬程280m。2、选用2趟6寸无缝钢管排水，一趟工作，一趟备用。3、必须具备工作水泵、备用水泵

14、和检修水泵及工作水管和备用水管，并能满足矿井正常涌水量和最大涌水量的排水能力。4、抽水工每班抽水前必须对排水设备进行检查，发现问题及时处理和汇报，保证水泵正常排水，作好电气设备检查记录和交接班记录。5、电工班每月对排水设备设施进行一次大检修，确保排水工作正常运行。6、配备合格的抽水工，且熟悉排水设备的性能和操作技术要求。抽水过程中，抽水工不得擅自脱离岗位。7、雨季前必须及时对主排水泵、闸阀、电机、开关及供电系统全面检查和检修，保证设备运行可靠，确保雨季正常排水。第二节 水沟、水仓清理 1、探放水前，水沟必须清理干净，人员进入工作面后，暂闲人员安排清理水沟。2、每班必须清理水沟一次，根据已掘巷道

15、长度不定期规定清理长度，确保水沟经常保持畅通，（包括临时水窝的清理）。3、清理的水沟必须符合水沟断面设计要求。4、对巷道低洼部份进行填平，对淋水巷道段必须挖横水沟与排水沟连通。5、每间隔50m在水沟内安设一道篦子，对杂物、砂粒进行过滤，避免杂物、砂粒流入水仓和临时水窝，造成水仓（水窝子）堵塞。6、平常时间每季度对水仓进行一次清理，雨季每月对水仓进行清理一次。7、主要水仓进水口必须安设安全防护拦，水沟必须安设过滤篦子，防止杂物和砂石流入水仓。 8、主要水仓要轮换清理，清理前必须先抽干水，防止人员滑入积水处造成淹人事故。9、经常清理巷道的杂物，并按规定放在材料堆放指定地点，保持巷道文明生产。第三节

16、 巷道维护 1、施工前、施工地点周围20m范围内的巷道必须加强支护。2、施工前、巷道内损坏的支护必须替换或加强支护。3、施工前、严格执行敲帮问顶。4、施工前、支护必须紧跟迎头，严禁空帮空顶作业，支护不能紧跟迎头，则必须采用前探梁进行支护。5、加强钻孔附近的巷道支护，背好帮顶，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。6、排水管必须吊挂牢固、捆绑结实，避免抽水时脱节漏水淹井。7、确认顶板支护完好，工程质量符合要求方可施工，否则采取措施处理安全后再施工。8、每40m掘一个安全躲避硐，躲避硐室净深1.5m，净高1.8m，净宽1.5m，内安压风自救设施和向外开的防水门。第四节 通风方法和瓦斯检查1、采用压入

17、式向工作面供风。2、检查局部通风机和风筒情况，对风筒漏风必须及时补上，风筒必须逢环必挂，避免风筒脱落，造成工作面微风或无风。3、打钻前中，必须检查瓦斯，只有瓦斯浓度1.0%时，方能施工，否则必须停止作业，立即撤人，并停掉动力电源，采取措施进行处理正常后，方能施工。4、打钻过程中，瓦检员必须坚守岗位，并随时检查孔口、迎头及回风流中的瓦斯浓度，发现瓦斯变化异常时，必须立即采取措施处理或及时向调度室汇报。5、瓦斯传感器必须按要求吊挂在巷道内，即T1传感器距迎头3-5m，T2传感器距回风口1015m，且均挂在风筒对侧。6、施工过程中，停止与探放水无关的其它工作。7、探放水施工人员必须佩戴隔离氧自救器。

18、第五节 通讯方法 1、通讯方法采用井上下电话和口头传递方式联合通讯。井上、下互相联系时，采用电话联络。井上下电话中断时、采用口头传递进行联络，指派专人兼通讯员进行联络。2、通讯员必须由井下工作具有经验的人员担任。3、通讯员必须设3人以上、2人负责路段往返信息传递，1人替休。4、探水前、井下电话安设在距迎头50m处，井上下必须明确专人接听、且不得擅自离岗。5、发现瓦斯增大或涌水增大时，必须立即组织启动应急预案措施进行处理，视现场险情派专人设岗警戒，严禁任何人员进入危险区域。 6、探放水过程中，如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员到安全地点，然后采取措施进行处理。7、坚持有疑必停

19、，即工作面发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑有臭味等突水预兆时和有害气体异常现象时，必须停止作业，采取措施并立即报告调度室，发出警报，撤出所有受威胁区域的人员到安全地点。第六节、钻机安装、操作措施 1、采用ZLJ-150型钻机一台作为探放水设备。2、钻机安装必须平稳，钻机机尾转动部分必须安设防护设施、即机尾转动部分外露镙杆镙帽用护罩盖住防止转动时，衣物被裹住，造成伤害事故。3、钻机安装时必须用压柱将机座打紧打牢，防止钻机晃动伤人或因晃动造成瓦斯突出和大量涌水，造成事故。4、施工前衣服必须穿好，纽扣扣好，衣袖扣好，不得袒胸露怀

20、。5、钻机必须由有经验并取得操作合格证的人担任，其它人员只能远离钻机作辅助工作，不得擅自独立操作。6、施工前电气设备必须由专人负责，并严格按照停送电制度执行和警示挂牌管理。第七节 钻孔探放水措施1、施工前，止水套管必须准备到位，止水套管采用6010000mm高压风管制作。2、先打7510000mm长的孔，再插入止水套管，外露200mm，管外径与孔壁间注入水泥砂浆将止水套管固定。3、另备一套管口安设有闸阀的高压套管，而套管内径与止水套管外径相符，且长度大于一根钻杆长度的1.5倍，当探出水时,立即卸下钻杆管线,并将安设有闸阀的高压套管及时套在钻杆和止水套管上,同时把扎在安设有闸阀的高压套管和止水套

21、管上的铁丝绞接在一起后,通过闸阀进行放水。3、施钻时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻杆中水压、水量突然增大、顶钻等异常现象时，必须立即停止钻进，但不得拨出钻杆，并关闭套管闸阀，防止水量增大涌出造成对人员的威胁。4、为防止涌水突然增加，放水时，应慢慢打开闸阀放水，直至涌水正常为止。5、探放水孔布置方式必须现场测量明确，确保探放水孔控制范围有效。6、认真收集钻孔成果资料并上报进行分析，以便调整探放水方案。7、放水前必须指派专人将人员撤至安全地点，并设好岗哨。第八节 流水路线和避灾路线（一）、流水路线：1902运输巷工作面 +1378m运输大巷 底水仓 副斜井水管 地面。 （二）、避灾路线： 1、遇到钻孔瓦斯增大时避灾路线。（1）1902运输巷工作面 +1378m运输大巷 副斜井 地面。 2、遇到钻孔涌水量增大时、避灾路线。（1）1902运输巷工作面 +1378m行人大巷 副斜井 地面。