6103辅运顺槽超前探测补充设计

6103辅运顺槽及切眼超前探测补充设计编制：审核：总工程师：编制单位：中煤华昱南阳坡煤业地测队施工单位：中国煤炭地质总局特种技术勘探中心日期：2014年7月30日会审意见栏时间会审地点参加会审人员部门签字矿领导签字地测队地测副总技术部采掘副总安监站通风副总通风队安全矿长机电部总工程师调度室审批意见煤业公司领导审批：26103辅运顺槽超前探测补充设计6103辅运顺槽现已掘进至690m处，距离井田东部矿界216m，为了保证巷道顺利、安全掘进，防止相邻矿井芍药花煤矿有越界巷道或采空区而发生意外突水或无计划贯通事故,因此在本巷道计划掘进到750米处开始加密探放水钻孔（9孔），在巷道迎头设计长探来探明左、右帮、前方及顶、底板的富水情况，本巷设计物探、长探、短探三探相结合原则，物探先行，长探跟进，短探验证原则，确保施工安全。一、巷道概况：6103辅运顺槽位于6#煤集中主运南68米，6#煤临时回风巷东20米，西至6#煤采区胶带巷。掘进工作面设计施工长度915m。地面标高在1560—1620m之间，6103辅运顺槽上覆有4103采空区。巷道规格为：4.8*3.3米，巷道方位：90°。二、水文地质情况：6103工作面内煤层发育完整，厚度为10.3～13.85m左右，平均厚度12.07m。该工作面为单斜构造，根据6101工作面实际揭露情况分析，从6103运输顺槽开口往东490m左右将遇断层，断层落差3.5m。煤层顶板以老顶为主，直接顶次之，无伪顶分布。距4-2号煤层15.03-35.10m、平均25.25m。煤层底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主，细粒砂岩次之，厚度在1.10-3.50m之间，平均2.15m。泥岩、砂质泥岩分布在本区的中部和南部，细粒砂岩分布在北部边界。据钻孔资料统计，区内山西组、太原组地层中分布着厚度不等的中、粗粒砂岩，虽然砂岩间相隔薄层的泥岩、砂质泥岩，但随着煤层的开采，砂岩裂隙水将直接进入矿井。因此，山西组、太原组砂岩裂隙3水为煤层开采的主要充水因素。井田周围分布有多处生产矿井，虽然井下涌水量不大，但采空区经长期积水，对相邻区段煤层开采仍存在潜在威胁，亦为煤层开采的充水因素之一。井田东部矿界内200米左右有东湾沟煤矿两条巷道，巷道内积水已经排完，掘进时可能汇聚部分积水，对本采区正常掘进可能带来不安全隐患。煤层顶板砂岩水及煤层含水，断层带涌水量较大，工作面掘进时要坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。6#煤层比较松软、破碎并有淋水现象，为了保证6103辅运顺槽的顺利、安全掘进，防止发生意外突水事故、无计划贯通事故,在迎头设计长探来探明左、右帮及前方的富水情况，本巷设计物探、长探、短探三探相结合原则，物探先行，长探跟进，短探验证原则，确保施工安全。三、物探设计方案：1、设计：物探每次探测90米，每次物探探测14个方位，每个方向探深90米，分水平、垂直方向。2、要求：物探每60米物探一次，始终保持30米安全距离。3、物探采用方法：直流电法、瞬变电磁法（1）、直流电法工作方法直流电法超前探测工作装置形式为A1---A2---A3----M-O-N------B（∞）。A1、A2、A3间距为4m，（AiO）min=4m，（AiO）max=100m；MN由前往后每次移动4m。测点位置标记以距掘进头的距离(向外)值为准，A1电极位于距掘进迎头4m处，施工示意图如下：4A2A1A3MNBMN移动方向迎头直流电法施工示意图直流电法工作量直流电法超前探测时，M、N接电极以4m点距依次向外移动测量，探测距离100m，共计探测25个物理点。（2）、矿井瞬变电磁工作方法瞬变电磁法，即TransientElectromagneticMethod（简称TEM），是利用不接地回线或接地线源向地下发送一次脉冲场，以激励地层介质感生电磁场，在一次脉冲场间歇期间利用同一回线或电偶极接收感应电磁场（图1）。t0t=t3t=t2t=t1XTxZ-Z图1瞬变电磁法示意图在发送一次脉冲磁场的间歇期间，观测由地下地质体受激励引起的涡5流产生的随时间变化的感应电磁场（或称响应场）。地层介质被激励所感应的二次涡流场强弱决定于地层介质所耦合的一次脉冲磁场磁力线的多少，二次场的大小与地下介质的电性有关：低阻地质体感应二次场衰减较慢，二次场电压较大；高阻地质体感应二次场衰减较快，二次场电压较小。根据二次场衰减曲线的特征，就可以判断地下地质体的电性、性质、规模和产状等，由于瞬变电磁仪接收的信号是二次涡流场的电动势（纯异常响应），对二次电位进行归一化处理后。根据归一化二次电位值的变化特征，可间接地探测各种地质构造问题。因此，瞬变电磁作为一种时间域的人工源地球物理电磁感应探测方法，是根据地质构造本身存在的物性差异来间接判断有关地质现象的一种有效的地质勘探手段。迎头超前探测巷道迎头巷道前方工作面内探测6瞬变电磁法的工作量巷道物探方向为14个方位，在水平方向上，以巷道掘进方向为基准0°，进行左偏15°、左偏30°、左偏45°、正前、右偏15°、右偏30°、右偏45°方向探测；在垂直方向上，以巷道掘进坡度为基准0°，进行上偏15°、上偏30°、上偏45°、正前、下偏15°、下偏30°和下偏45°方向探测，对以掘进正前方为基准进行立体空间的控制。四、长探设计方案：1、6103辅运顺槽750m-906m设计：在巷道迎头施工长探9个钻孔，要求有一个钻孔沿掘进方向施工，以此钻孔为中心成扇形布置，探明前方构造及顶板赋水情况，保持水平方向最外侧钻孔与巷道帮有20米安全距离。另外依据实际情况每次超前探测时要求向4#煤施工一个钻孔9#孔（9#孔终孔位置打到4#煤层的顶板），8#钻孔终孔位置打到9#煤层底板。超前探测钻孔孔深90米，允许掘进60米，留有30米的安全距离。特殊要求另行通知。由于长探钻孔不能完全消除盲区，故掘进队组采用长、短探结合的原则，最大限度消除盲区，确保安全掘进。（详见钻孔参数及附图）2、6103辅运顺槽750m-906m长探钻孔参数：巷道断面顺层探测73、6103工作面切眼设计：6103工作面切眼巷道规格为：4.8*3.3米，巷道方位：0°。由于该巷道临近东部矿界，为了保证巷道顺利、安全掘进，防止相邻矿井芍药花煤矿有越界巷道或采空区而发生意外突水或无计划贯通事故,故在巷道迎头施工长探9个钻孔，要求有一个钻孔沿掘进方向施工，以此钻孔为中心成扇形布置，探明前方构造及顶板赋水情况，保持水平方向最外侧钻孔与巷道帮有20米安全距离。另外依据实际情况每次超前探测时要求向4#煤施工一个钻孔9#孔（9#孔终孔位置打到4#煤层的顶板），8#钻孔终孔位置打到9#煤层底板。超前探测钻孔孔深90米，允许掘进60米，留有30米的安全距离。特殊要求另行通知。由于长探钻孔不能完全消除盲区，故掘进队组采用长、短探结合的原则，最大限度消除盲区，确保安全掘进。（详见钻孔参数及附图）孔号方位（°）倾角（°）孔深（m）终孔位置1同巷道方位090巷道中心孔2同巷道方位左偏14093同层，距巷道左帮20m3同巷道方位右偏14093同层，距巷道右帮20m4同巷道方位左偏10391距巷道左帮14m，底板5.9m5同巷道方位左偏6690距巷道左帮7m，底板10.7m6同巷道方位右偏6690距巷道右帮7m，底板10.7m7同巷道方位右偏10391距巷道右帮14m，底板5.9m8同巷道方位-490至9-1煤层底板9同巷道方位+30104至4-2煤层顶板84、6103工作面切眼长探钻孔参数：4、要求：（1）、钻进过程中，跟班队长做好简易地质、水文观测，对煤岩层的结构、裂隙、涌水、煤岩类别、破碎程度等情况描述、记录、签字。（2）探放水验收由验收小组进行逐孔验收，验收办法严格执行《南阳坡探放水验收管理规定》。（3）严格执行探掘分离制度。（4）探放水施工地点及其附近应安设专用电话，人员撤离通道畅通。（5）探放水施工地点应清理巷道，挖好排水沟。配备相应的排水系统并保证水泵正常运转，管路畅通。（6）加强探放水施工地点附近巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。（7）依据设计确定主要探水孔的位置，由测量人员进行标定。孔号方位（°）倾角（°）孔深（m）终孔位置1同巷道方位090巷道中心孔2同巷道方位左偏14093同层，距巷道左帮20m3同巷道方位右偏14093同层，距巷道右帮20m4同巷道方位左偏10391距巷道左帮14m，底板5.9m5同巷道方位左偏6690距巷道左帮7m，底板10.7m6同巷道方位右偏6690距巷道右帮7m，底板10.7m7同巷道方位右偏10391距巷道右帮14m，底板5.9m8同巷道方位-490至9-1煤层底板9同巷道方位+30104至4-2煤层顶板95、复工通知：探放水结束后，由总工程师、地测队、安监站、调度室、生产技术部、掘进队组分析本次探测成果，确保无水害威胁后会审签字，以掘进通知单的形式通知到总工程师、地测队、安监站、调度室、通风队、生产技术部、掘进队组。五、短探设计方案：1、设计：巷道迎头施工短探钻孔5个，1#、2#孔终孔保持与将要掘进巷道顶板10米、帮10米安全距离；3#、4#孔终孔保持与将要掘进巷道帮5米安全距离；5#孔终保持与将要掘进巷道方位一致且为巷道的中心，以此来减少长探钻孔与短探间的盲区。(详见钻孔参数及附图)2、短探参数：孔号开孔位置方位（°）倾角（°）孔深（m）终孔位置1距左帮0.5米，距顶0.5米位置同巷道方位左偏303021同层、距左帮10米、距顶10米2距左帮0.5米，距顶0.5米位置同巷道方位右偏303021同层、距右帮10米、距顶10米3距左帮0.5米，距顶2.0米位置同巷道方位左偏171719同层、距左帮5米4距左帮0.5米，距顶1.0米位置同巷道方位右偏171719同层、距右帮5米5位于巷道中心位置同巷道方位018同层备注为了使短探终孔处于同一水平，故每个钻孔深度不同。3、要求：施工单位每13米短探一次，迎头工作面施工钻孔5个，每孔深探18米，始终保持5米的安全距离，为了减少短探盲区每循环后在不变方位、10倾角的前提下，调换3#、4#短探孔的位置（3#孔距顶板1米，4#孔距顶板2米）。六、施工队组：物探由上海申丰新技术应用研究所有限公司施工，长探钻孔由中国煤炭地质总局特种技术勘探中心施工，短探由掘进队组进行施工。七、施工程序：1、运输：拆开钻机---分件上车---绑紧刹牢---运到指定地点---分件卸车---组装2、安装：道木打底---机箱安放平稳---安装电机、变速箱、立轴---打柱支牢---接电接水---检查各部位是否可靠---可靠安装准备完毕(不可靠进行处理到可靠为止)3、操作：试运转---定位、校正---装钻具---钻进八、钻进工艺：开孔用φ130mm钻头钻进10m，然后下入长度不小于10m的防水套管（套管长度根据物探前方富水情况而定）拧紧顶丝，保证牢固、可靠，然后再使用φ65mm合金钢钻头打完全程。九、物探、长探设备：物探设备：TerraTEM型瞬变电磁仪、E60M型直流电法仪。长探设备：采用ZDY-1200s型矿用全液压坑道钻机，配备22KW电机，需16mm2-25mm2橡胶电缆对接QBZ-80（660/1140v）型防爆开关。短探设备：迎头采用ZYJ-450/180型短探钻机施工。11十、附图：6103辅运顺槽物探示意图6103辅运顺槽长探开口示意图6103辅运顺槽长探A-A剖面图6103辅运顺槽长探B-B剖面图6103辅运顺槽长探单孔结构图6103辅运顺槽短探钻孔示意图6103辅运顺槽终孔钻孔示意图6103辅运顺槽及切眼避灾路线图12第二章安全技术措施（一）、物探安全技术措施1、质量保证措施为保证采集原始记录的准确可靠，探测时主要采取以下措施：（1）、生产前进行一定量的试验工作，以选取适当发射框大小、频率、增益和积分时间等参数，确保记录到最有效的信号。（2）、遵循瞬变电磁勘探接收站应避免在强干扰源、强磁场及金属干扰物分布的地域的原则，以减少人为电磁干扰。（3）、严格控制发射线圈、接收线圈的探测方向和角度。（4）、施工前检查发射线圈绝缘电阻不小于2MΩ。（5）、为保证数