43煤东翼大巷工作面回风巷掘进工作面探放水设计2020.12.20.docx

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1、神木市孙家岔镇河西联办煤矿43煤东翼大巷工作面回风巷掘进探放水设计编制人:审核人:总工程师:编制日期：2020年12月16日1号孔：布置在距巷道底板上1.3m,顶板下1.3m,距离两帮各2.4m处。按巷道掘进方位钻进，与巷道的顶、底平行，深度60m,超前距离30mo 钻孔孔径31mm,预计水压不超过O.IMpao2号孔:布置在距巷道底板上1.3m,顶板下1.3m,距离1号孔左侧1.0m 处，与一号孔夹角20。，与巷道的顶、底平行，深度63m,超前距离30m。 钻孔孔径51mm,预计水压不超过0.1 Mpa。五、物探异常情况探水说明假设施工期间井下物探发现低阻异常区域时，及时按照煤矿防治水细 那

2、么重新编制专门的探放水设计并实施探放水工作。六、验收工作1、单孔验收：钻孔施工单孔验收由当班探水队跟班队长、掘进队跟班 队长和矿井当班跟班领导共同验收并签名。2、钻孔验收：每次探放水作业完成后，由综合技术组牵头组织验收， 验收人员由探水队、掘进队、防治水技术人员和跟班领导进行联合验收并 签名。3、平安确认移交：探水作业验收合格后签订平安确认移交单，严格按 照平安确认移交制度进行确认移交。第五章平安技术措施一、探放水前的准备工作1、作业前必须贯彻探放水方案设计和平安技术措施。2、每次施探前，必须在施工地点附近储藏至少一道挡水墙的材料，如 水泥、沙、瓦石、黄泥袋、木料等。3、认真检查使用水泵、备用

3、水泵是否完好，排水管路是否畅通。4、清理巷道，挖好排水沟和水仓，安装好水泵，连接好排水管路。5、加强钻场附近10m范围内的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固 的立柱和拦板。6、在钻场处安设直通地面调度的专用 。7、每次施探前必须认真检查机具是否完好，稳固，平安可靠。8、每次施探前，必须严格执行“敲帮问顶”制度，首先对工作地点进行 一次全面平安检查，发现隐患立即处理。9、每次施探前，必须检查作业地点前后20m的瓦斯情况。二、钻机运输1、人员搬运、扛抬钻机时必须事先熟悉搬运巷道状况。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

4、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，防止抓滑出现意外。5、搬运、扛抬设备时注意力要集中，如果前后有人同时扛运，必须保 持平安间距，防止间距过小相互碰伤。三、钻机固定标准及平安技术措施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 局部要安装防护栏、保护罩。3、给水器的水管不能缠绕，每条水管应靠帮绕好，管线

5、吊挂要成直线。4、电器设备的安装，必须执行煤矿平安规程和有关规定。5、钻的固定：采用地锚固定。采用罗盘定钻探的方位角。用坡度规定 钻探的倾角。6、安装钻杆时应注意的问题(1)钻杆的安装应不堵塞、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，防止歪斜和漏水。(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。(4)装钻杆时，必须一根接一根依次安装。四、钻机使用平安技术措施1、加强探水钻眼附近巷道的支护，顶、帮打上坚固的顶柱，以防高压 水冲垮煤壁和巷道。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，准备好水沟和放水巷。并有和调度室联系的

6、。3、探水工作面要经常检查瓦斯，要加强通风。4、水压大于O.lmpa的探水眼要装套管，装止水闸阀，便于调节水量。5、探水时如遇到钻孔沿钻杆向外流出，应立即停止探水，固定钻杆，严禁 移动钻机和拔钻。并向矿调及矿总工程师汇报，听从指挥。106、钻探工艺流程：交接班一平安确认一钻机搬运一疏通水沟一安装钻 机一连接管路T检查液压油一检查溢流阀一检查电动转向T定钻孔方位和 角度一检查水压一安装钻杆一钻探一退出钻杆一停钻、卸压一撤除管路一 撤除钻机一设备合理存放一整理工作面一交接班五、探放水过程中考前须知及平安技术措施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

7、要求和说明进行。3、操作人员必须衣着整齐。4、钻机的支撑点安装必须可靠。5、钻机需变速时，必须先停机，方能变速。6、在钻进中，假设发生突然卡杆或钻杆弯曲，应立即停钻，撤退钻机, 检查钻头是否有崩片或刃口磨损过大等情况，应及时更换钻头。7、发生以下情况时禁止使用钻机：(1)发生漏电麻手(2)减速箱内声音不正常，如有碰击声等(3)电机运转声音不正常，如发生尖叫声等8、探水工作面要加强支护，防止高压水冲垮煤壁及巷道。9、事先检查并维护好设备，清挖水沟和临时水仓，以便在出水时使临 时水仓有相当大容积的缓冲余地。10、在探水工作面或工作面附近安设专用 ，遇有水及时向矿井调 度中心汇报。11、探水工作面要

8、经常检查瓦斯，发现瓦斯浓度超过1%时要立即停止11 打钻，切断电源，撤出人员，然后加强通风吹散有害气体。12、在水压较大的地点探水时，应预先开掘平安躲避嗣，规定好联络 信号及人员的避灾线路。13、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，不要启动或拔出钻杆，应马上将钻杆固定。还应派人监视水情和报 告矿井调度室，不得擅自放水。如果情况危急时，要立即撤出受水威胁地 区的所有人员，然后采取措施，进行处理。14、探放水钻机前面范围内不得站人，以防高压水将钻杆顶出伤人。15、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，确保钻探平安。1

9、6、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。六、突发情况的平安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，躲到碉室、拐弯巷道或其它平安地点，如果情况紧急，来不急转移12 躲

10、避时，可抓牢管路或其它定物，防止被涌水打倒或冲走。3、外出巷道已被水阻，无法撤出时，应选择地势最高，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、假设突水来自老空、老窖积水，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.，以防中毒或窒息。5、人员撤至平安地点或地面后，应立即清点人数，如发现有人被堵入 灾区，应立即组织营救。第六章通风与瓦斯检查情况技术措施1、探水工作面必须有一名瓦斯

11、员跟班作业，随时检查掌握瓦斯及C02 等气体的变化情况，如果瓦斯或其它有害气体超过煤矿平安规程规定, 必须停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿领导和调度中心，采取措 施进行处理。2、严格执行瓦斯、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记录牌 上，并告知现场作业人员。4、探水工作面采用压入式局部通风,局部通风机由指定专人负责管理, 三班正常运转，不得随意停开。5、探水工作面的电气设备，必须安装风电闭锁和瓦斯电闭锁装置，具有断电功能。136、无论是否工作或交接班时工作面都不准停风，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

12、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，风筒距工作面不得超 过5m。第七章排水措施工作面排水利用Ukw矿用潜水泵，通过4寸排水管，将水排至中央 泵房水仓，由中央泵房排至地面。第八章避灾措施一、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 时观察以下透水预兆。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，附着在裂隙外表，出现暗红色水锈。2、挂汗：当掘进工作面接近积水区时，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，用水镐剥去一薄层, 观察新暴躁面是否有了潮气，如

13、果煤岩潮湿那么是透水征兆。3、空气变冷：掘进工作面接近大量积水区时，气温骤然降低，煤壁发 凉，人一进入就有凉爽感，时间愈长旧愈感到阴凉。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，巷煤岩裂缝强烈挤压与两壁摩擦而发现嘶14嘶叫声，说明掘进工作面距积水区已很接近，假设是煤岩掘进，那么透水即将 发生，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。6、顶板淋水加大：原有裂隙淋水突然增大，应视作透水前征兆。7、顶板来压，底板鼓起。8、水色发浑，有臭味。9、工作面有害气体增加：积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢 等有害气体。1()、裂隙出现渗水：

14、如果出水清澈，那么离积水区尚远，假设出水浑浊， 那么离积水区已近。二、异常情况汇报程序汇报程序：4-3煤东翼大巷工作面回风巷掘进迎头一调度室8000、8001 一相关人员1、接警矿井发生重大水灾害事故后，事故单位及现场人员要立即按照汇报程 序进行汇报，汇报内容包括事故发生的类别、时间、地点、发生事故的单 位及事故现场的简要情况。2、应急启动调度中心接到报告后，要迅速向有关领导报告，并迅速成立抢险救灾 指挥部，根据领导指示及时通知有关职能部门，并同时向市能源局调度室 汇报。3、工作面发生水灾害时，现场班组长(作业人员)必须组织现场人员 按照避水灾避灾路线指向牌撤到平安地点，直到地面。在矿井救援人

15、员到15 达前，积极组织现场人员进行自救和互救。4、矿长、总工程师及抢险救灾指挥部其他成员在接到事故通知后， 必须立即到达矿井调度室研究制定抢险救灾方案、措施，指挥现场救灾。5、总指挥决定启动矿井水灾害事故应急救援预案后，立即向调度室下 达启动预案命令。6、报告灾情的方法是：(1)灾害事故发生后，在事故地点及附近的人员应利用 或派人迅 速将事故的性质，发生地点，原因和危害程度向矿调度室汇报，井下其他 人员在发现异常现象后，应及时向矿级领导汇报。(2)根据事故的性质和蔓延趋势，以最迅速有效的方法向可能受威胁 区域的人员发出警报通知。(3)矿调度中心接到灾害事故报告后，应立即报告矿长并对全体救灾

16、组织人员发出待命命令。(4)矿长总指挥接到报警后，应根据灾情情况迅速组织有关人员根据 事故应急救援预案进行抢救。三、避灾路线4/煤东翼大巷工作面回风巷掘进迎头4-3煤辅运大巷一主副斜井一 地面。16附图1、4-3煤东翼大巷工作面回风巷位置示意图2、4/煤东翼大巷工作面回风巷超前钻孔布置图3、4-3煤东翼大巷工作面回风巷探放水剖面图4、4-3煤东翼大巷工作面回风巷水灾避灾线路示意图5、4/煤东翼大巷工作面回风巷排水系统示意图17目录4-3煤东翼大巷工作面回风巷掘进探放水设计1第一章设计编制依据1第二章编制目的1第三章工程概况2第四章43煤东翼大巷工作面回风巷探水设计5第五章平安技术措施8第六章通

17、风与瓦斯检查情况技术措施 13第七章排水措施14第八章避灾措施14一、透水征兆 二、异常情况汇报程序16三、避灾路线4.3煤东翼大巷工作面回风巷掘进探放水设计第一章设计编制依据1、煤矿平安规程(2016)；2、煤矿防治水细那么；3、中国煤炭地质总局勘查研究总院于2017年9月编制的陕西省神 木市孙家岔河西联办煤矿矿井地质报告修编；4、中国煤炭地质总局勘查研究总院于2017年9月编制的神木县河 西联办煤矿地面电法勘探成果报告；5、中国煤炭地质总局勘查研究总院于2020年5月编制的陕西省神 木县孙家岔镇河西联办煤矿矿井水文地质类型划分报告；6、神木市河西联办煤矿43煤东翼大巷工作面回风巷设计巷道布

18、置 图；7、神木市河西联办煤矿4-3煤东翼大巷工作面回风巷掘进地质说明 书。第二章编制目的根据矿井地质报告修编，本矿及周边煤矿采空区积水是一大平安 隐患，为确保4-3煤东翼大巷工作面回风巷掘进施工平安，落实“预测预报, 有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原那么，根据河西煤矿水文地质 情况，制定4/煤东翼大巷工作面回风巷掘进迎头探放水方案及设计，确保 平安生产。第三章工程概况第一节43煤东翼大巷工作面回风巷设计概况4-3煤东翼大巷工作面回风巷开口中心点位于回撤通道T点，设计方位 角为180。沿顶板破底板掘进,掘进1680m与工作面切眼贯通。第二节43煤东翼大巷工作面回风巷概况一、工程设计4/

19、煤东翼大巷工作面回风巷设计为矩形半煤岩巷，断面为宽x高 =4.8x2.6m,掘进断面12.480?,破底沿煤层顶板掘进，平均破底厚度0.9m； 巷道采用锚网全断面支护，顶板采用焊接钢筋网和铁锚杆支护，两帮采用 塑料抗拉网和玻璃钢锚杆支护。二、周边关系4.3煤东翼大巷工作面回风巷东部为井田边界煤柱，南部为南翼边界保 护煤柱，西部为43102工作面采空区，北部为4/煤辅运大巷。地面相对应的位置主要以沙丘沙地及局部黄土沟壑地貌为主，地表多 为半固定或流动沙丘，在沟流两侧局部有含煤岩系基岩出露。第三节地质概况一、地质构造煤矿位于鄂尔多斯台向斜陕北斜坡单斜区之内，地层总体为倾向NW、 倾角不大于3。的单

20、斜构造。区内没有发现断层、褶曲构造，邻近矿井生 产也未发现有断裂现象，也未发现陷落柱等其他构造，也无岩浆岩侵入体, 井田构造属简单类。区内的含煤地层中侏罗统延安组，可采煤层5层，自上而下分别为24 3/、4、4-3、5煤层，其中2-2和3”、2煤层已回采完毕,正在回采如 煤层43103综采工作面，预计12月底闭采。4-3煤层平均厚度1.66m,煤层 构造简单，井田内属稳定煤层，4煤与3煤层间垂距3.5Um。二、水文地质条件1、区域水文地质矿区东及东南部为黄土粱掰丘陵区，沟谷深切，冲沟密布，地表径流 发育，有利于地下水排泄；西及西北部为风沙滩地区，沙丘连绵，地形波 状起伏，极易接受大气降水渗入补

21、给，在地形低洼处汇集成富水区，并有 大泉出露。2、井田水文地质(1)含水层井田内含水层主要为第四系松散沉积孔隙潜水含水层，为弱含水层； 侏罗系延安组裂隙孔隙承压水含水层段均处于侵蚀基准面以上，易于疏排, 为以裂隙含水层为主富水性极弱的水文地质条件简单矿床；烧变岩裂隙孔 洞潜水含水层，为区内特殊而重要的含水层，其富水性取决于补给条件及 储水条件，区内2煤层位于侵蚀基准面之上，烧变岩裂隙水易于疏排。(2)隔水层新近系上新统保德组(N2b),区内地表未出露，在深部呈不连续分布, 其中的红土层为隔水层，结构致密均一，半固结，可塑性强，为区内良好 的不连续隔水层；其底部常见一层厚35m的砂砾石层，含有孔

22、隙裂隙潜 水，泉的流量很小。矿井涌水量及预测2018年自进入4-3煤开始，矿井正常涌水量20m3/h,最大40m3/h,目前矿井涌水量在23.1m3/h。采用比较法预算矿井开采砂煤层时涌水量，矿 井正常涌水量为20m3/h,最大涌水量40m3/ho矿井水文地质类型为中等。3、地面物探2017年9月，矿井委托中国煤炭地质总局勘查研究总院进行了地面电 法勘探，并出具了勘探报告，查明了 2-2煤层、3/煤层、4煤层采空区分 布及积水情况。依据矿井含水层分布及矿井水源补给来源，该报告指出的 采空区分布及积水情况对4口煤层开采的防治水工作具有一定的参考意义。三、影响探放水作业的其他因素1、顶底板岩性根据

23、陕西省神木县河西联办煤矿建井地质报告：4-2底板（4-3煤顶 板）属于ma类；4-3煤直接顶属于n类中等稳定顶板；4-3煤底板属于nia 类。2、瓦斯2018年，矿井委托陕西省煤炭科学研究所做了矿井瓦斯等级鉴定，矿 井瓦斯绝对涌出量0.91m3/min,相对涌出量0.50m3/t；矿井二氧化碳绝对 涌出量4.11m3/min,相对涌出量2.26n?/t；采煤工作面最大瓦斯绝对涌出量 0.32m3/min,掘进工作面最大瓦斯绝对涌出量0.13m3/min。属低瓦斯矿井。3、煤尘委托陕西安技煤矿平安装备检测对4凸煤层进行爆炸性试验测定，火焰长度大于400mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉含量86%,煤尘具

24、有 爆炸危险性。4、煤的自燃倾向2018年，矿井委托陕西省煤炭科学研究所做了 4-3煤自然倾向性鉴定, 该煤层为I类容易自燃煤层。5、区内无地温和冲击地压危害。第四章4/煤东翼大巷工作面回风巷探水设计一、探放水设计原那么1、“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原那么；2、“探掘别离”的原那么；3、“物探先行、钻探验证”的原那么二、人员组织和排水系统1、人员组织井下物探由综合技术组负责，组长：鲁永亮，成员：陈刚、高军军、 王洪亮。根据设计的循环物探距离，定期进行超前物探，并及时处理探测 结果，给出预测预报，为井下钻探提供参考。井下钻探由探水队负责。依据综合地测组下发的探水通知单，严格执

25、行探放水设计和探放水措施进行探放水。2、排水系统4/煤东翼大巷工作面回风巷掘进工作面安装4寸排水管路，常备llkw 潜水泵一台。进行探放水作业前，必须在低洼处做好水仓，安装好水泵并 能正常运转，连接好管路，确保排水系统完好。三、井下物探设计1、物探设备：井下物探采用武汉地大华睿地学技术生产的 YSC200矿用瞬变电磁仪。该设备有效超前探测距离200m,为提高预测预 报的可靠性、准确性，选取超前探测距离100m范围的物探结果作为参考, 每掘进60m进行一次物探，超前距30m。2、物探范围：本设计探水范围为4/煤东翼大巷工作面回风巷掘进工 作面前方水文地质情况，预测是否存在水害隐患。根据防治水细那

26、么“预测 预报、有掘必探、先探后掘”，物探结果仅作为预测预报参考，必须以现 场钻探结果为实际依据，确定前方水文地质情况。预计物探次数16次，具 体位置如下表：次数12345678距离0-100100-200200-300300-400400-500500-600600-700700-800次数910111213141516距离800-900900-100010(X)-11001100-12001200-13001300-1400140()-15001500-1600本设计仅限于4/煤东翼大巷工作面回风巷掘进工作面。四、探水钻孔设计43煤东翼大巷工作面回风巷掘进工作面探放水设备为ZLJ-350矿

27、用探水钻机，最大钻探深度200m。钻机主要参数额定转矩350N m额定转速340r/min钻孔倾角0360钻杆直径42-75mm供水压力0.6 1.2MPa电机型号YBK2电机功率5.5kw机重530kg额定电流11.7A最大给进15kn电动机电压380/660V推进行程400mm1、钻孔设计说明由于4.3煤东翼大巷工作面回风巷长度1680m,上覆层为4-2煤大巷实 体，不涉及采空区积水，因此43煤东翼大巷工作面回风巷顶板不设计探放 水钻孔，工作面西侧为巷道，只要保证与43102运输顺槽留足20m煤 柱平安距离，另外根据（原43102、43103、43104）工作面以前掘进揭露 地质情况分析，本区域地质条件简单无地质构造，无陷落柱。2、钻孔深度：4.3煤东翼大巷工作面回风巷沿煤层顶板破底掘进，经物探后前方无低 阻异常区域的情况下，探钻孔深度60m,超前距离30m,允许掘进距离30m, 钻孔剩余长度30m时，工作面停止掘进，完成一个探掘循环，再安钻机进行 下一个循环的超前探测，直到43煤东翼大巷工作面回风巷掘进工作面探放 水完成掘进止。详见4-3煤东翼大巷工作面回风巷掘进超前钻孔布置图3、单孔设计