2022年高档普采工作面探放水设计 .docx
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1、精品_精品资料_山西煤业有限公司普采探放水设计二一二年四月可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_目 录第一节概 况.1其次节施工的点 .3第三节探水组织及岗位责任制.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一、成立探水领导组4二、领导组职责4三、领导组成员职责5第四节 井下水患的猜测预报6第五节 物 探7一、目 的7二、三极测深勘探原理7三、现场施工9四、三极测深探测14第六节 探放水的留意事项及技术要求16一、探水钻机16二、钻场的要求16三、通讯要求16四、安全出口16五、自救器16六、瓦检要求16七、供电保证17八、排水系统的要求17九、施工技术要求17十、安全技术措
2、施17十一、其它20第七节 探放水设备的安装、拆卸与搬运21一、钻场的安全设施和条件21二、设备的安装21三、设备的拆卸与运输22第八节 钻进23第九节 探水设计27一、钻孔参数的确定27二、钻孔数目、深度及角度27三、过断层的安全技术措施28第十节 安全技术措施30一、钻机操作留意事项30二、探水时应留意事项30三、探水后回采措施31四、放水措施31五、透水事故处理措施32六、其它安全措施33第十一节应急救援预案34一、水灾事故的撤离34二、处理透水事故时的措施35三、钻孔时有害气体涌出的防治措施35第十二节附 就36可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_高档普采探放水设计第一节
3、概况依据初步设计矿井在投产时首采工作面为9#、 10# 、 11#联合布置,9# 煤层厚度平均1.18m,布置一个高档普采090101 工作面 .采煤方法为高档普采采煤法,一次采全高,全部垮 落法治理顶板 .10#、11#联合开采, 11#煤布置一个综采放顶煤110101 工作面,采纳长壁综采放顶煤采煤法, 10#+11#煤层平均厚度为6.57m,开采 2.0m,放顶煤4.57m.090101 运输顺槽与 110101 运输顺槽错层平行掘进,煤层间距4m, 090101 运输顺槽巷道内错110101 运输顺槽错距 5m11#煤层的综采工作面滞后9#煤层的高档普采55m 推动 .090101 运
4、输顺槽(含运料绕道)长356m, 090101 回风顺槽(含材料绕道)440m,工作面长 150m.巷道涉及的层的质情形如下:1、该巷道对应的面最高标高+850m ,最低标高 +770m ,均为丘陵坡的,无任何建筑.090101 运输顺槽开口处标高为+530m 至 090101 回风顺槽开口处标高为 +540m 左右,距离 2#煤底 86.58m.2、巷道内 9#、10#和 11#煤均为实体煤层,不存在采空区积水和自然发火现象,现巷道已经形成通风系统,不存在瓦斯等气体积聚现象.3、9#煤层位于太原组中下部,其直接顶板为K2 石灰岩,厚 10m 左右,下距 K1 砂岩15m.9#煤层厚度 1.1
5、8m,井田内属稳固可采煤层. 从沉积剖面看,太原组可分为三段: 第一段:包括自太原组底部晋祠砂岩K1 底至 K2 灰岩底之间的一段的层,厚度16.09-28.00,平均 22.93m,除 K1 砂岩外,主要为:深灰色泥岩、砂岩和9、10、11、 12号煤层组成 .K1 厚度为 2.60-4.45m ,平均 3.45m.其次段:从K2 灰岩底至K4 灰岩顶之间的一段的层. 厚度为 33.56-55.45m,平均45.87m. 由深灰色灰岩、粗砂岩、砂质泥岩组成.K2 灰岩厚约 10m, K3 灰岩厚 4.30-6.40m , 平均 5.60m.K4 灰岩厚度为 3.40-6.10m,平均为 4.
6、27m,呈厚层状 . 含 7 上、 7、8 号煤层 .第三段:从K4 灰岩顶至K7 砂岩底之间的一段的层. 厚度 27.80-54.54m ,平均为39.99m. 由灰白色中粒砂岩、灰色泥岩组成. 含 5、6 号煤层 . 本组植物茎叶化石.4、施工区域内9#煤层为单斜构造,位于太原组下部,距2 号煤层底 86.58m,煤层厚度为 0.93-1.35m ,平均为 1.18m.不含夹矸,结构简洁,层位、厚度稳固,为稳固的全区可可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_采煤层,顶板为 K2 灰岩,底板为泥岩.5、煤层顶部含水层主要为K2 石灰岩,厚约 10m.依据四周其它巷道揭露情形分析,施工
7、过程中局部有顶板淋水,但无突水现象.6、开采活动对井田充水的影响1、2、10、11 号煤层属脆弱岩石,其垮落带高度和裂缝高度由如下公式运算: Hm=100 M/6.2 M+32 1.5Hli=100 M/3.1 M+5.0 4.0Hli=10 M +59 号煤层属坚硬岩石,其垮落带高度和裂缝高度由如下公式运算: Hm=100 M/2.1 M+16 2.5Hli=100 M/1.2 M+2.0 8.9Hli=30 M +10式中: Hm 为 冒落高度 m.Hli 为裂缝高度由M 为煤厚经运算:开采 9# 煤层垮落带高度和裂缝高度分别为8.89m 和 43.44m , 9# 煤层距2# 煤层86,
8、58m,所以开采 9#煤层不会导通2 号煤层的采空积水.依据上述兼并重组整合矿井的质报告水文的质类型等级划分报告等资料显示,在无特殊的质构造情形下采出 9#、10#、11#煤过程中不会造成 1#、2#煤采空水突水现象 . 依据 110101 工作面布置情形的的质构造推断,不存在构造复杂现象,但在实施 090101 高档普采回采作业中,为确保安全,必需坚持 “猜测预报、有掘必探、先探后掘、有采必探、先治后采、 ”的防治水原就 .实行 “物探先行,化探跟进、钻探验证”的综合手段 .确保在无水患威逼时方可进行回采.如在回采中显现特殊的质构造或遇有顶板淋水、渗水增加、煤层“出汗 ”、巷道涌水量增加等突
9、水预兆时应立刻停止回采,依据防治水规定的终孔位置为3M ,厚煤层垂距为1.5M 的扇字形钻探 .准时向矿防治水领导组汇报,经讨论重新制定探放水设计方案后,依据重新讨论打算的探放水设计方案进行实施.其次节 施工的点090101 高档普采工作面, 回采面积为31850m2 ,物探实行一次性完成.钻探布置在090101 回风顺槽内、上宽2.8m,下宽 3.5m ,掘进高 2m,(如得不到如期成效时,可在090101 运输顺槽内对探).切眼方位 105o( 285o).按探放水钻孔布置为每20m 一个眼,探放水钻孔起点布置在090101 回采工作面探水钻孔示意图T0 点处 .从开切眼至停采线方向开头探
10、眼,保证开切眼前方两排钻孔,依次类推,直至停采线处.附:090101 回采工作面探放水钻孔点示意图第三节 探水组织及岗位责任制一、成立探水领导组1、领导机构组 长:(经理)副组长:(总工程师)、防治水副总工程师可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_成 员:(安全副经理)、(生产副经理)(机电副经理)、(经理助理)(通防副总工程师)2、参与探水人员探放水队长:技 术 员: 探放水组长:探放水队员:指挥部办公室设在调度室,探放水期间,各领导及成员各尽其职,各尽其责.二、领导组职责1、领导组负责探放水过程中的人员支配及总体部署.召开专题会议,结合实际情形对方案进行审核和补充 .2、方案由矿
11、长和技术负责人贯彻执行,组织全体员工进行学习考核,没有经考核的员工或考试不及格的员工不得入井从事探放水工作.三、领导组成员职责1、经理是探放水工作的主要负责人,负责探放水设计方案中各工序的支配及措施的落实.2、总工程师在经理的领导下,全面负责探放水工作,组织编制探放水设计方案及评审,加强探放水各项技术治理的落实工作,分析技术资料,做好探放水工作的督查和指导.3、防治水副工程师在总工程师的领导下,负责探放水设计方案的编制,并依据探放水设计方案、组织探放水人员仔细学习,详细落实实施探放水队物探及钻探的全面工作,负 责支配探水队的日常工作.把握明白各采掘工作面的实际状况,随时依据防治水规定和实际情形
12、组织实施物探钻探工作.准时向有关科室下达停工、探水、开工通知单.探水钻孔抽验成员之一 .4、安全副经理是探放水验收负责人,负责检查、督促、监督探放水过程中的探水质量及安全事项,支配现场跟班安检员做好钻孔验收检查交接工作,并在钻孔验收单上签字, 接到探水科停工单后要责令停止掘进,未见探水科下达的开工通知单时,不准工作面开工作业 .5、生产副经理、探放水分管领导、负责落实探放水过程中的物资供应及把握掘进中实际进尺,担心排超过物探及钻探的有效距离外掘进作业,和谐各部门之间的关系,确保掘进中能自觉执行防治水规定,接到停工单后或到达停掘线时立刻停掘.拿到防治水副总工程师下达的开工通知单后,才按排掘进队开
13、头掘进作业.6、安监部长负责搞好探放水过程中存在的安全隐患,严格执行探放水科下达的停工、探水、开工通知单的详细事项,应履行职责,阻挡违规开工作业.是探水钻孔抽验成员之一.7、通防部长负责搞好探放水过程中所需要的“一通三防 ”各种资料,整理放水过程中“一通三防 ”方面的记录,把握探放水过程中的风量、风压、瓦斯、二氧化碳及各种有害气体的变化情形 .8、机电部长负责处理探放水工作中的电器故障,保证探放水工作中一切机电设备准时安装,牢靠运行 .9、技术部长负责探放水作业的技术治理工作,探水钻孔抽验成员之一.10、探水队长是现场负责人,依据技术员现场布置的钻孔参数,详细负责探水钻孔的实施工作 .第四节
14、井下水患的猜测预报本矿开采水平较低,涌水量不大.本矿所属井田构造以单斜为主,区内断层较少,构造可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_裂隙发育较微,为较弱含水层.各含水层夹于厚度大而多的隔水层中,彼此水力联系甚微, 的表与的下水联系均差,故可知井田内水文的质条件属简洁型.主要开拓巷道,涌水量不大,只要做好排水工作,勤挖排水沟,估计不会发生大的水灾事故,回采巷道严守“有掘必探、先探后掘 ”的原就,空巷中不要让水积聚.本矿区内无古空积水现象,经本矿技术人员与相邻矿井有关人员协作,进行了实测,测量结果与相邻矿井无相通现象,猜测不会发生古空水害 .井口标高高于历年洪水最高水位,但每年也需做好井
15、上防排水的工作.第五节 物探一、目 的物探仪选用高辨论电法仪YD32A 高辨论电法仪以煤层或岩体为介质,依据岩石电阻率成像探测识别巷道顶、底板隔水层厚度、断裂破裂带、含水和导水构造等的质构造. 仪器为本安全防爆型,可在煤矿井下或其它有防爆要求的环境下使用,采纳锂电池组供电、三节测深勘探原理对回采工作面进行物探. 产品主要用途及适用范畴: 1、回采前方导含水构造探测2、煤层顶板砂岩局部富水区探查3、工作面内隐伏含水构造探查4、陷落柱边界范畴探查二、测深勘探原理电测深法是在同一测点上逐次增大发射电极极距,使勘探深度由小变大,于是可观测到测点处沿深度方向上由浅到深的视电阻率变化规律,从而达到探测目的
16、体,如下列图点电源电流场的球形分布依据电场球壳原理,任意等半径球面上的电位是相等的,两个等位面上的点M 、 N 之间形成电位差 UMN,利用发射电流可运算出MN 球环上的视电阻率 .通过在巷道、顶板及煤帮布置电极,从而可探测出深度的反常情形,其工作原理如下列图.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_测深原理示意图如电流分布范畴内存在电性反常(如含水的质反常体),不论反常体在巷道仍是其他方位,都会引起等位面的变化,视电阻率也会发生变化.如是低阻反常体会引起视电阻率值降低,反之,会引起视电阻率值增高.比如,下图是工作面某一深度在高阻反常体时,因其排 斥电流而引起整个电流场的畸变,使测量电
17、极邻近的电流密度增大,故视电阻率增大.高阻岩层对电流场的排斥作用利用一个发射电极A 测到的视电阻率反常是反映整个球壳内部的反常,并不能说明反常就在工作面内部,由于在以发射电极AO 为半径的球体内(O 为MN 电极的中点)任何一处反常引起的等位面的变化均可以影响到测量值,因此假如测深值有反常时,不能正确判定反常点的详细位置.为了达到测深的目的,我们采纳两个发射电极交替供电分别测深的方式,利用几何交汇的原理(如下图所示),只反映出工作面的反常情形.这种方法可以排除顶板和底板的影响,反映工作面深度的的质反常,达到测深的目的.三、现场施工1、施工前预备2.1开机后通过软件查看仪器电池电量是否充分,每次
18、施工前应布满电.1.2仪器连接模拟试验装置采纳高密度超前法设置参数(发射方式为1 即可)采集一组数据,发射电流可以达到20mA 左右,接收电压前 16 点为 2mV 左右,后 16点为 20mV 左右 .2、检查施工配件是否完备:2.1 高密度超前探: 高密度接收电缆(1根)、三极发射电缆( 1根)、限流盒连接线(1根)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 发射电极( 6根)、接收电极( 32根)、无穷远电极( 2根) 发射电极连接器(3条)、接收电极连接器(32条) 胶布、榔头、无穷远线、限流电阻盒2.2 三极测深: 接收 32芯插头( 1个)、三极发射电缆(1根)、限流盒连接线
19、(1根) 发射电极( 2根)、接收电极( 2根)、无穷远电极( 2根) 发射电极及电线(2根、 150M )、接收电极、及电线(2根、 8M ) 胶布、榔头、无穷远线、限流电阻盒3、 施工方法三极测深勘探含水反常方法为“两点源法 ”,即第一布置第一个电极A1 ,然后在第一个电极后方同始终线上等间距布置其次个A2 、形成两个发射点,另外再布置无穷远电极B 和接收电极 M 、N ,见下图所示 .施工时供电电极、无穷远电极及仪器均固定不动,发射电极A1 由仪器自动切换,因此要按操作程序操作,操作流程见下图先接通第 1 发射电极 A1 ,对接受点 M1 、N1 ,记录供电电流、电压、桩号、电极距等数据
20、,接下来切换发射电极到 A2 位置,测量数据,然后切换发射电极到 A3 位置连续测量,直至全部 M 、 N 测量完成,然后断开 A1 ,接通 A2 ,重复以上过程,记录 A2 供电时的供电电流、电压、桩号、电极距等数据,然后断开 A2 接通 A3 供电,并记录 A3 供电时的供电电流、电压、桩号、电极距等数据,完成全部的设计观测点 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三极测深施工流程图仪器操作:1发射检测 2 接收检测 3施工参数设置 4仪器参数设置 5发射 6结果成图 X 发射周期 2 发射方式 1 |施工布置检测起始电极 1 终
21、点电极 1X | 参数设置| 数据采集三极测深施工布置图测深距离公式测深距离(成图距离)AO 0.75M例:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_猜测深 75M ,需要测深至 AO 100M四、三极测深探测一、 施工布置如图接收电极 M 、 N 间距为 MN .发射电极A 距 MN 的中点 O 的距离为 AO . B 为无穷远电极. MN 固定不动,每次发射后A 移动距离为 Zro .每次电极采集过后, M 、N 电极固定不动. AO 的值会依据 Zro 自动增加 .(测量深度 AO 0.75,例如猜测深 75M ,需要测量至 A0=100M )图 1三极测深施工示意图第一个的点(测
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