探放水设计(一等奖)

兖矿贵州发耳煤业有限公司发耳矿井35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计编制：审核：地测副总：总工程师：编制单位：地质测量测科编制时间：2012年2月20日安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计135305运顺探放30306运切低洼区域积水设计一、概况35305运顺巷道方位149º，掘进施工采取放炮掘进，锚网支护。截止2012年3月10日中班已经掘进完成550米，所掘煤层为5-3煤层，煤厚1.2∽1.6m,5-3煤层顶板岩层至下而上依次为粉砂质泥岩、细砂岩、5-2煤层、粉砂岩、3煤层、泥质粉沙岩、1煤层、泥岩、泥灰岩、灰岩及表土，厚度约为120∽180m。该巷道对应地表为岩性以砂岩、粉砂岩为主，分布在山坡前缘的缓坡地形中，岩石易风化，裂隙较发育，地表出露的裂隙水流量大约为0.01∽3.46L/S，受大气降雨影响明显，岩层含少量裂隙水，富水性弱。5-3煤层顶板粉砂岩层中局部存在定量的砂岩裂隙水。二、水害情况35305运顺巷道上覆无强含水层，无承压水，无地表水，无河流通过。有已经采完的1、3煤层老空区。由于35305工作面上方为已经开采完毕的1、3煤层形成的采空区，多数采空区间均有探放水孔串通联系，可有效的排泄积水。但30306采空区运切端无直接排泄水钻孔联系，且为低洼区域，故容易形成积水有效空间。根据在35305回顺向30306采空区施工的钻孔标高在1199m区域的钻孔出少量水,甚至多数钻孔均无水，结合采空区积水调查资料分析证实，30306运切低洼区域积水最高标高应在1199m上下。根据已掌握的资料分析，35305运顺迎头前上方对应的30306运切低洼区域存在一定量积水，形成水害安全隐患。预算该区域积水上限标高为安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计2+1199.05m，下限标高为+1192.58m，预计总积水量为420m²。设计钻孔位置在35305运顺Y55-39点前3m处硐室高邦，巷道标高+1164.2m，预计钻孔孔口水压0.28Mpa，单孔最大涌水量为20ｍ³。钻孔将30306老空区运切低洼区域的积水放出，放水面积280m²，预计积水量采用公式：W=KSM式中：W—预计积水量（m³）K—老空区充水系数，一般取0.3~0.5，取0.5。S—积水区倾斜面积（m²），此处为280m²M—老空区采高（m），此处取3.0m。计算得：预计30306老空区运切低洼区域水量为420m³。三、钻孔设计1、设计依据：（1）《煤矿安全规程》；（2）《煤矿防治水规定》。2、设计原则及目的：（1）严格按照《煤矿探放水规定》探放老空区水要求进行设计，并在平面图、剖面图上标注探放水“三线”，积水线根据可靠资料圈出的积水边界，探水线取积水线外30米，探水警戒线取探水线外40米。（2）钻孔布置呈扇形布置，钻孔终孔间距（平距）取3米，钻孔终孔间距垂高（垂距）取1.5米。（3）有效探放出30306老空区运切低洼区域可疑积水，彻底消除水害安全隐患，为掘进生产提供生产安全保障服务，杜绝水害事故的发生。安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计3（4）坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，为35305工作面回采工作创造安全条件。（5）更好的为回采工作面在雨季期间的防排水提供良好的排泄通道，防止水害事故的发生，做到防患于未然。3、探放水钻孔参数孔号地点开孔坐标方位倾角孔深开孔位置终孔位置135305运顺导线点：y55-39点往上3m处探水硐室X=9368.1611,y=74117.5563,Z=1164.2±0.4m135°+44°45m顶下1.20m30306运切低洼区域2129°+44°45m顶下0.80m3124°+44°45m顶下1.20m4119°+42°46m顶下1.05m5114°+42°47m顶下1.30m6110°+41°48m顶下1.15m7106°+41°48m顶下1.20m8102°+39°50m顶下1.60m998°+38°50m顶下1.65m1094°+37°51m顶下1.67m1190°+38°52m顶下1.25m11’90°+36°51m顶下1.70m1287°+35°55m顶下1.60m12’87°+33°54m顶下1.72m4、探放水孔数量和钻孔参数根据实际情况，由地测科及时增减和调整。5、钻孔结构根据《煤矿防治水规定》，该地点探放水水压小于1MPa，要求止水套管长度不小于5m。所以设计止水套管长度取8m。0～2mΦ130mm孔径，下Φ127mm孔口管2m；安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计40～15mΦ110mm孔径，下Φ108mm套管8m；8m至终孔用Φ75mm钻头无芯钻进。6、钻探设备：施工设备采用ZY-750型，固定套管采用ZBSB型高压双液注浆泵及其配套的开关、电缆等设备。四、探放水的注意事项及技术要求（一）钻场的要求根据设计要求，施工探水钻场。钻场宽4m，深3m，高2.8m，钻场底板破碎或留有残煤的，要对钻场进行场地铺地硬化，厚度不低于0.3m，钻场周围巷道有要加密支护，确保巷道无空顶，无旷帮，保证钻探施工人员的安全。（二）通讯要求钻孔施工受矿调度室统一调度，如果发现异常情况应及时通知调度室，施工现场设专用电话一部，随时和调度室联系。为保证电话畅通，每班开工之前，施工人员必须先与调度室电话联系一次，如果电话不通，不准开钻施工。（三）瓦检要求施工现场必须配备瓦斯便携仪一台，由专人看管、检测瓦斯浓度，如瓦斯超限，立即查明原因进行处理。施工现场必须有专职瓦检员，瓦检员必须现场交接班。（四）供电要求钻孔施工期间，严禁随意更换电源，钻孔施工现场必须有一名专职电工，随时对机电系统加强检查，杜绝失爆现象。（五）排水系统的要求安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计51、瓦斯防治工区负责组织探水工作，掘进二区负责将300*300mm的水沟延伸修筑至探水硐室高帮处，保证水沟畅通。2、探放水期间，瓦斯防治工区必须及时清挖35305水沟以及起坡处沉淀池内的淤泥和杂物，确保水沟畅通无阻。3、排水路线：探水点水沟35305运顺沟水35305运联巷水沟+980轨道大巷水沟+980回风平硐水沟沉矿井水处理沉淀池。（六）探放水设备要求选用钻机ZL—150型，钻杆选用770mm，钻头选用=75mm钻头施工。（七）施工技术要求1、严格按设计的钻孔参数施工，如需调整，需经地测科地质人员同意。2、钻进压力不宜过大，最大限度降低孔斜。3、开孔位置和方位由地测科现场标定。4、施工记录必须详细、准确、清晰，丈量钻孔深度必须准确。5、现场施工情况应及时向调度室及有关领导汇报。（八）放水要求1、地测科必须安排专人对放水过程进行全程监测，水压、水量突增大等异常情况发生时，不得拔出钻杆，必须首先将现场作业撤出，及时汇报调度室，采取安全措施进行防治；2、安监科必须安排专人对钻孔内气体成分进行检测，及时汇报调度室；3、地测科对放水进行分析、总结，并对放水情况进行水害安全性评估，写出评估报告。五、施工安全措施安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计61、钻孔施工前，瓦斯防治工区必须根据设计编制专项的钻孔施工安全技术措施，审批经总工程师签字后，进行措施学习和传达，经考试合格后方进行作业，探放作业人员必须持证上岗。2、钻机运输、安装及操作，由瓦斯防治工区编写专项安全技术措施，并由总工程师审批后贯彻执行。3、钻孔施工前，必须确认钻孔附近10m范围内，巷道顶、帮支护牢固后，方可施工钻孔。4、施工期间必须有地测人员、安监员、瓦检员和施工单位管理人员跟班，对钻孔施工期间的异常现象及有害气体涌出的异常现象进行观察、检测。5、施工钻孔期间，必须提前制作好安全套管，严格按照设计要求落实安全套管的安装程序，确保套管的可靠性和实用性。6、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室汇报，并派专人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水害威胁区域的人员，然后采取措施，进行处理。7、进入老窑区而没有水的钻孔必须严实封堵，严禁漏风。8、提前清理排水路线的水沟，确保顺利排水。9、避灾路线：（1）避水灾路线：事故地点→35305运顺下→35305运联→+980轨道大巷→轨道石门→1#主斜井→地面（2）避火灾路线：事故地点→35305运顺下→35305运联→+980轨道安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计7大巷→轨道石门→1#主斜井→地面六、附图1、35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计平面图（1：1000）2、35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计剖面图(1：200)3、35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计钻孔布置结构图（1:200）4、35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计施工排水及避灾路线图（1:1000）3.0m1.6m1.64m1.6m1.62m1.5m1.65m1.6m1.2m1.15m1.13m1.6m1.6m安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计11.0m1.2m0.5m0.5m0.5m1.2m0.4m1.2m1.2m0.4m安全责任重在落实35305运顺探放30306运切低洼区域积水设计2