山西忻州神达望田煤业有限公司13105工作面顶板探放水设计(钻探验证).doc
《山西忻州神达望田煤业有限公司13105工作面顶板探放水设计(钻探验证).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《山西忻州神达望田煤业有限公司13105工作面顶板探放水设计(钻探验证).doc(37页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、山西忻州神达望田煤业有限公司13105工作面顶板探放水设计 施工地点:13105工作面 编写单位: 地测科 编 写 人: 姚 丹 施工单位: 探水队 施工负责人:李 亮 总工程师: 李子琛 编制时间:2013年5月20日编审单位及人员签字编 制 人: 年 月 日生产技术科: 年 月 日通 风 科: 年 月 日机 电 科: 年 月 日探 水 队: 年 月 日安 质 科: 年 月 日 防治水副总: 年 月 日 总工程师: 年 月 日会审意见_13105工作面顶板探放水设计_贯彻学习签字栏 本 设计 于 年 月 日至 月 日进行了贯彻传达,应参加学习_人,实际传达_人,_人未参加学习(其中病假_人,
2、旷工_人,休班_人),未传达人员待上班后补充传达。传达人_序 号月日班 次姓 名序号月日班 次姓 名117218319420521622723824925102611271228132914301516目 录序 言1第一章 概 况1第一节 工作面及其位置关系1第二节 探放水任务及重难点1第二章 探放水设计3第一节 老空水赋存情况3第二节 探放水方案5第三节 孔口管设计13第三章 排水系统15第一节 排水设备15第二节 排水系统15第四章 施工方案16第五章 安全技术措施21第一节 组织保障21第二节 安全技术措施22第三节 避灾路线28序 言 13105工作面位于井田中北部,为13号煤首采面。
3、我矿于2013年5月委托沈阳核工业建设总公司利用现代地质CT技术对首采面及周边共0.325km的范围实施地球物理三维探查,并提交CT总结。为严格贯彻执行“有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,落实“物探先行、钻探验证、化探跟进”的综合探测验证制度。根据煤矿安全规程、煤矿防治水规定有关防治水的技术规定及集团公司防治水工作的有关技术要求,结合我矿实际情况编制13105工作面顶板探放水设计。1第一章 概 况第一节 工作面及其位置关系 13105工作面位于井田中北部,为13号煤首采工作面,工作面长度460m,切眼长度180m。地表位置:工作面上覆地表为山体,沟壑发育,地表标高+924m+1032
4、m。工作面南部为山体和坡田;工作面北部、东部、西部为山体。井下位置及四邻采掘情况:工作面沿倾向布置,西低东高,标高为+805m+842m。工作面西部为运输大巷保护煤柱,北部、东部、南部均为开采。工作面上覆8号煤层为原德能煤业有限公司采空区,根据地质报告显示,8号煤层与13号煤层间距35.26m。第二节 探放水任务及重难点本次物探发现13105工作面上覆8号煤四处异常区,其中13105工作面北部E1异常区与工作面距离较远,本次暂不探放该处积水。13105工作面切眼对应上覆E2异常区,其中一级异常(推断积水)范围约3515;13105运输顺槽中段对应上覆S两处异常区,其中一级异常(推断积水)范围分
5、别为577、260;13105回风顺槽自开门口上行90m范围内对应上覆NW异常区,受测区范围限制,该异常区一级异常(推断积水)不闭合,其中一级异常(推断积水)面积15851。本次探放水主要对一级异常区(推断积水)开展探放水工作面。该次物探解释发现的异常区与地表水存在水力联系,受到大气降水补给。根据资料显示,工作面上覆8号煤层为原德能煤业采空区,根据资料显示,该区域为巷采破坏区。根据掌握的资料采空区积水多集中在低洼及向西、向南方向的独头巷道。本次物探成果提交的异常区范围面积较大,若该区域为巷采破坏区,针对异常区域探放水时存在钻孔钻入煤柱揭露不了老空、揭露老空但未钻进至积水区中的问题。 第二章 探
6、放水设计第一节 老空水赋存情况 本次探放水主要对本次物探提交的13105两顺槽及切眼上覆8号煤S异常区、E2异常区及NW异常区中的一级异常区域(推测积水区)。因无法实地观测,结合水文地质类型划分报告、采(古)空区积水、积气及火区调查报告关于采空区积水估算采用的公式及有关数值对三处异常区积水进行估算。 采空区积水量Q空K1K2FM/cosQ空预测采空区积水量,m3;K1采空区充水系数,取0.3K2回采率,取0.25F采空区水平投影积水面积,m2;M采空区平均采高线或煤厚,平均采高取3.5m。 经估算算,E2异常区积水量为928.3m;S异常区积水量为98.8m; NW异常区积水量为1041.8m
7、。 根据8号煤层底板等高线及13105工作面实测标高,S一级异常区中心标高+862、+866mm,对应13105工作面运输顺槽顶板标高+822.5m、+825.1m,间距约40m;E2一级异常区中心标高+882m,对应13105工作面切眼顶板标高为+848.9m,间距33m;NW一级异常区中心标高+849m,对应13105工作面回风顺槽顶板标高+812.1m,间距37m。经计算水头压力均小于0.5Mpa。探放水位置为13105切眼上行80-136m区域、13105运输顺槽自开门口向切眼196-214m、255-270m区域、13105回风顺槽自开门口向切眼89m区域及联络巷区域。13105工作
8、面与异常区对照图第二节 探放水方案本次探放水在13105工作面两顺槽及切眼内布置钻机,根据积水区与巷道平面对应关系确定钻探地点数量,钻孔成扇形布置,钻探由高到低对一级异常区(推断积水区)进行钻探验证,最后控制边缘验证探放水情况。探放水顺序:13105工作面切眼上覆E2一级异常区13105运输顺槽对应S一级异常区13105回风顺槽对应NW一级异常区。 一、E2一级异常区探放水方案 (一)E2一级异常区基本情况 E2异常区位于13105切眼北部区域,略呈椭圆形,异常区面积3515,估算积水量928.3m。其中西部边缘区域在平面图与切眼上行80-136m区域重叠。 (二)一级异常区钻探设计1、 钻孔
9、数量及布置形式由切眼与异常区北侧平面重叠边缘布置1#钻点,向南每间隔12m布置一个钻点,该区域共布置钻点5组(编号1#、2#、3#、4#、5#)。每组设计施工3个钻孔(编号1-1、1-2、1-3,2-1、2-2),钻孔由一级异常区中心向切眼方向成扇形布置。根据钻进情况,对钻进揭露老空的区域间隔5-6m增加钻孔密度。 2、设计参数组孔号方位 ()倾角()设计 孔深预计水压(Mpa)套管长度(m)套管直径(mm)开孔 孔径(mm)终孔孔径(mm)终孔层位11-192+6143.50.510108127558#煤顶1-292+75400.510108127558#煤顶1-392+90380.5108
10、9127558#煤顶22-192+6143.50.510108127558#煤顶2-292+75400.510108127558#煤顶2-392+90380.51089127558#煤顶33-192+6143.50.510108127558#煤顶3-292+75400.510108127558#煤顶3-392+90380.51089127558#煤顶44-192+6143.50.510108127558#煤顶4-292+75400.510108127558#煤顶4-392+90380.51089127558#煤顶55-192+6143.50.510108127558#煤顶5-292+75400
11、.510108127558#煤顶5-392+90380.51089127558#煤顶 孔深依据层间距设计,实际钻探时,终孔位置需揭露8#煤层顶板 3、钻孔布置示意图E2一级异常钻孔布置平面图 E2一级异常钻孔布置剖面图 注:图中n为钻点编号4、钻孔单孔结构图二、S一级异常区探放水方案 (一)S一级异常区基本情况 S一级异常区位于13105运输顺槽中部,由分成两个一级区,略呈椭圆形,一级异常区面积共843,其中西侧面积577,东侧面积260,估算S一级异常区积水量98.8m。在平面图中西侧异常区中部与运顺顺槽196-214m区域重叠,东侧异常区中部与运输顺槽255-270m位置重叠。 (二)S一
12、级异常区钻探设计 1、钻孔数量及布置形式S异常区由东西两区域组成,两处异常区均在重叠区域中心位置施工钻孔各布置1组钻孔,每组钻孔,每组设计施工3个钻孔(编号1#、2#、3#),钻孔由一级异常区中心开孔,放水完成后垂直运输顺槽向两侧各施工一个钻孔进行验证,钻孔呈扇形布置。 2、设计参数组孔号方位()倾角()设计 孔深预计水压(Mpa)套管长度(m)套管直径(mm)开孔 孔径(mm)终孔孔径(mm)终孔层位东侧1+90430.51089127558#煤顶20+8043.50.510108127558#煤顶3180+8243.50.510108127558#煤顶西侧1+90430.510891275
13、58#煤顶20+7544.50.510108127558#煤顶3180+7544.50.510108127558#煤顶 3、钻孔布置示意图S一级异常钻孔布置平面图 S一级异常钻孔布置剖面图(S东侧异常区) S一级异常钻孔布置剖面图(S西侧异常区)4、钻孔单孔结构图 三、NW一级异常区探放水方案 (一)NW一级异常区基本情况 NW一级异常区位于运输大巷北部及13105回风顺槽开门口区域,由相联系的两区域构成,东部呈近圆形,西部受测区限制未闭合,一级异常区面积15851,估算积水量1041.8m。其中东部边缘区域在平面图与切眼上行0-90m区域重叠。 (二)NW一级异常区钻探设计 1、钻孔数量及布
14、置形式在异常区中心与回风顺槽重叠位置向顶板施工钻孔,共5组,每组布置3个钻孔(第4、5组布置一个钻孔),钻孔由一级异常区中心开孔,呈扇形布置。根据钻进情况,对钻进揭露老空的区域间隔5-6m增加钻孔密度。 2、设计参数组孔号方位()倾角()设计 孔深预计水压(Mpa)套管长度(m)套管直径(mm)开孔 孔径(mm)终孔孔径(mm)终孔层位11+90400.51089127558#煤顶260+64450.510108127558#煤顶3300+64450.510108127558#煤顶21+90400.51089127558#煤顶260+64450.510108127558#煤顶3180+6445
15、0.510108127558#煤顶31+90400.51089127558#煤顶2180+64450.510108127558#煤顶3300+64450.510108127558#煤顶41+90400.510108127558#煤顶51+90400.510108127558#煤顶 3、钻孔布置示意图NW一级异常钻孔布置平面图 NW一级异常钻孔布置剖面图 4、钻孔单孔结构图第三节 孔口管设计 一、孔口管长度确定 本次探放水目的为探放物探一级异常区(推断积水区)积水。三处异常区煤(岩)层间距均小于40m,假设该区域8号煤层厚度5m,积水至顶板,异常区最高水头为45m.,水头压力约为0.5Mpa。掘
16、进期间探查情况,13号煤层顶板为泥岩、砂岩,顶板稳定,岩石裂隙不发育,岩石硬度大。煤矿防治水规定第九十八条 探水钻孔超前距离和止水套管长度,应当符合下列规定: (一)探放老空积水的超前钻距,根据水压、煤(岩)层厚度和强度及安全措施等情况确定,但最小水平钻距不得小于30 m,止水套管长度不得小于10 m; (二)沿岩层探放含水层、断层和陷落柱等含水体时,按下表确定探水钻孔超前距离和止水套管长度。岩层中探水钻孔超前钻距和止水套管长度水压(MPa)钻孔超前钻距(m)止水套管长(m)1.01.0-2.02.0-3.03.0101520255101520煤矿防治水规定第二百八十九 在预计水压大于0.1M
17、Pa的地点探水时,应当预先固结套管,在套管口安装闸阀,进行耐压试验。综合以上,确定本次探放水止水套管长度为10m,且顶端位于坚硬岩层中,套管承受压力不小于1.5Mpa,套管接头使用专用接手连接。二、 套管结构 套管108mm,长度2.2m,套管外口焊接高压法兰盘,法兰盘外连接压力表的短节,短节外加高压闸阀。防水时闸阀外接水管。 三、套管固定本次探放水止水套管采用注水泥浆固定。套管及注浆管下入钻孔后管口与孔壁间用水泥药卷或树脂药卷封堵,凝固时间10分钟。经确认凝固牢固后使用泥浆泵注水泥浆填实套管与孔壁环状间隙。水泥浆配比1:0.8,水泥标号不低于425号,凝固时间24h,承受压力1.5Mpa。四
18、、单孔结构图 第三章 排水系统第一节 排水设备 本次探放水设计地点为13105工作面,目前两顺槽及切眼已施工完毕水沟,并经过联络巷与轨道大巷水沟连通。本次探放水将在探水点泥浆池安装临时水泵,轨道大巷上段水沟汇水点安装备用水泵。探水点临时水泵型号为BQW15454,额定流量15m/h,扬程45m,功率4KW。汇水点水仓备用水泵型号为BQW15-70-7.5,额定流量15m/h,扬程70m,功率7.5KW。第二节 排水系统 13105工作面顺槽及切眼已挖设水沟,运输大巷、轨道大巷、西运输巷已掘砌完成永久水沟、轨道大巷北段汇水点安装有排水管路经13号煤联络巷4寸排水管路排水中央水仓。切眼排水路线:探
19、水地点切眼水沟13105运输顺槽水沟联络巷水沟轨道大巷水沟13号煤联络巷排水管中央水仓13105运输顺槽排水路线:探水地点13105运输顺槽水沟联络巷水沟轨道大巷水沟13号煤联络巷排水管中央水仓13105回风顺槽排水路线:探水地点13105回风顺槽水沟联络巷水沟轨道大巷水沟13号煤联络巷排水管中央水仓水量增大水沟排水能力不足时启用水泵排水。第四章 施工方案 一、施工准备1、施工设备:ZLJ-650煤矿用坑道钻机,42mm钻杆不少于50m。2NB-2.2/50泥浆泵一台、止水套管、55mm钻头闸阀、水泥浆、风钻、锚杆、40T溜子链、道木、铁锹、软管等。2、施工地点敷设风水管路,敷设电缆并接通66
20、0V电源,备齐备用电缆、开关等。3、施工地点附近30m范围内安装专用电话,并保证通讯畅通。 二、施工方法及要求1、由技术人员根据业务联系书要求现场标定钻孔位置。钻孔应在顶底板岩石坚硬完整的位置施工,设计钻孔位置位于顶板离层、破碎或断层、滑面等区域或现场空间不具备钻探作业条件时,可适当前后调整开孔位置,但必须准确量取钻孔实际位置并汇报技术科。2、钻机拖运。利用手拉葫芦或绞车将钻机拖至待施工钻孔处下方。3、钻机固定。该组钻孔在顶板施工,现场采用道木架棚垫高钻机配合底板掏窝的方式增加钻机立轴到底板距离,保证安、撤钻杆的所需空间。道木型号:长宽高=1214120cm,道木保证完好无断裂。搭设道木前,必
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 山西 忻州 神达望田 煤业 有限公司 13105 工作面 顶板 放水 设计 钻探 验证
限制150内