720西底板抽排巷探放水设计

1XXX县XXX煤业有限责任公司+720m西底板抽排巷掘进工作面探放水施工设计及安全措施2目录第一章工作面基本概况...............................................................................4一、工作面概况.......................................................................................4二、煤岩层特征.......................................................................................4三、地质构造特征...................................................................................4四、水文地质条件...................................................................................4五、瓦斯情况...........................................................................................5第二章探放水设计.................................................................................6一、工程目的及编制依据.......................................................................6二、探放水前的准备工作.......................................................................6三、钻孔设计...........................................................................................7四、探放水设备选择...............................................................................9五、安钻探水前的技术要求.................................................................10六、探水施工中的技术要求.................................................................11七、放水的技术要求.............................................................................12第三章探放水的安全措施.......................................................................12一、探放水安全措施.............................................................................12二、发生水灾时的避灾路线及避灾措施.............................................153参加编审人员编审姓名职务签字审查业主、总经理矿长常务矿长总工程师副总工程师副总工程师机运副矿长安全副矿长生产副矿长编制地测科长4第一章工作面基本概况一、工作面概况该巷名称为+720m西底板抽排巷，此工作面在+720m轨道运输石门中B3煤层底板平距75m位置开口往西掘进，总长350m，全岩巷，作为煤层底板瓦斯抽放。巷道以北为+740m西底板抽排巷，南为采区边界，东为+720m东底板抽排巷，西为三采区。。地面标高在1250~1390m之间,与工作面法线距离在530m以上。二、岩层特征该矿区煤层赋存在二叠系上统宣威组第二加三段(P2x2+3)地层顶部，岩性为紫红色泥岩与灰绿色粉砂岩互层，夹灰紫色中～厚层细粒长石岩屑砂岩，两段地层平均厚106m，顶部含可采煤层2层，即B4、B3煤层；宣威组第一段(P2x1)底部的A1煤层不可采。矿区内可采煤层总厚度1.45～2.55m，平均为2.11m，含煤系数平均1.99%。+720m西底板抽巷布置距煤层15m粉砂岩层中，其顶板为深灰色粘土岩，菱铁质粘土岩，含砂泥岩，底板为细粒砂岩。三、地质构造特征根据勘探及四邻已揭露的资料,本巷道在掘进的过程中不会遇到大的断层,顶底板岩层较好。四、水文地质条件据新塘矿段勘探报告，矿段内直接充水的含水层有二叠系上统宣威组第四段至三叠系下统飞仙关组第1—3段裂隙、溶隙含水层和下二叠统栖霞、茅口组石灰岩岩溶含水层。前者构成B4煤层的直接顶板，5总厚316m，为不纯的碳酸盐岩（占8.6%）与碎屑岩间互的单斜承压多层溶隙、裂隙含水层。据大量钻孔简易水文地质观测，钻孔单位降深涌水量0.0089—0.174L/S.m，渗透系数为0.02688—0.7481m/d，为弱至中等富水，钻孔揭露的地下水位标高为+970.63—+1254.61m，煤层大部分在该水位以下；后者构成硫铁矿层的直接底板，岩性为中厚层状石灰岩、生物碎屑灰岩，夹硅质灰岩、白云质灰岩及燧石结核，总厚443m，岩溶发育，岩溶洼地、落水洞、溶蚀谷、漏斗、溶洞等星罗棋布，为地下水的补给创造了良好条件，岩溶水丰富而不均一，以暗河管道水为地下水存在的主要形式。龙塘暗河出口处流量0.48m3/s—61.825m3/s，变化系数129，其动态为典型的气象型。岩溶水在近暗河地带极为丰富，偏离暗河管道地区则含水微弱，甚至相对隔水。暗河水位标高+650—+746.16m，大部分硫铁矿体及煤层位于暗河水位以上。属水文地质条件简单的裂隙、溶隙及岩溶充水矿床。本矿区内地貌呈逆向斜坡陡坡或顺向缓坡及陡坡地形，接受大气降雨的渗入补给，在地形适宜处以泉井形式排泄。但据本次调查，由于矿区内及周边地区多年采煤的影响，矿区内浅部地下水已基本被疏干或漏失。上履岩层无强含水层，区域内无采空区和老窑积水，无不良地质钻孔，水文地质条件较简单，上履岩层无强含水层。根据已掘底板抽排巷预测，无水患威胁。五、瓦斯情况根据已掘底板抽排巷预测，工作面绝对瓦斯涌出量为0.2m3/min，绝对二氧化碳涌出量0.1m3/min。6第二章探放水设计一、工程目的及编制依据1、工程目的：为保证+720m西底板抽巷的安全施工，查明工作面顶底板、侧邦和前方的含水构造（包括陷落柱）、含水层、积水老窑等水体的具体位置、产状等，其目的是为有效的防治水害作好必要的准备。按照防治水工作必须坚持“预报预测、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，向前进方向60m范围内按相关规定进行探放水。2、编写依据：（1）《煤矿防治水规定》（2）《XXX县XXX煤业地质报告》二、探放水前的准备工作1、在组织施工前，要求施工单位将打钻所需的材料及工具，设备准备到位，不能因为准备工作的原因而影响施工。2、在运输ZY-750型煤矿用坑道钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损。3、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠，并在每次使用前检查，确保施工的安全。4、每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生；钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。5、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。76、保持钻场有足够的安全空间，便于施工。7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，确保排水畅通无阻。8、平巷时，将3寸的排水管随掘进向前延接，迎头20米范围使用软管。9、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置，并保证随时与调度室联系。10、技术人员和防探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。11、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。如果瓦斯浓度超过0.8%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第一百条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。三、钻孔设计1、探水孔数量：3个。2、警戒线的确定：沿探水线终孔位置外推30米。3、超前距离的计算：a=0.5AL×(3p/kp)1/2式中：a------超前距离（m）L-----巷道的跨度（宽或高，取其最大者）mKp-----煤的抗张强度（Mpa）P------水头压力（Mpa）A-----安全系数，一般取2～5；本设计取5。a=0.5×5×3×√3×10/10=0.5×5×3×1.732≈13（m），8a（实）＞13m据此，超前距取20米，帮距取20米。4、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：探水中心钻孔深度（或3个钻孔的最小平距）减去20米。5、帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取20米。6、钻孔参数的确定（详见钻孔布置图和钻孔参数表）（1）、每钻孔3个（1#、2#、3#），2#孔为中心孔。（2）、钻孔直径：65mm。（3）、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置，超前距20米，准掘20米。（4）、在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。+720m西底板抽巷探放水钻孔布置图钻孔技术参数表钻孔开孔直径终孔直径钻孔深度俯角与巷道前方夹角孔口管（mm）（mm）（m）直径×长度1#65430°0°Φ108mm×5m2#1306550+3°上偏巷道22°93#6563+6°上偏巷道44°∑156四、探放水设备选择1、探放水设备选择依据现矿所配备的探放水设备能用于井下探水、放水，有防爆及获得煤安标志。其选择的主要依据是钻孔直径及深度，所需钻取的围岩力学性质等，现矿井所选用钻机能满足矿井探防治水要求。2、井下探放水设备型号及数量选择的井下钻探设备是煤矿科学研究总院重庆研究院生产的ZY-750型煤矿用全液压钻机2台（1台使用，1台备用），钻头为三翼硬质合金三级组合钻头,出厂编号D112021,出厂日期2011年5月,安全标志编号MED050015,其主要技术参数：钻孔深度（m）：150；开孔直径（mm）：115／87钻孔直径（mm）：75／65；钻孔倾角（º）：－90～+90；正常给进速度（m/min）：0～1.5；输出转速（r/min）：300；功率（kW）：18.5；整机重量（kW）：1000；主机外形尺寸（m）：长×宽×高=2107×410×460。3、投入设备及材料消耗序号设备、材料名称型号设备投入量备注101钻机ZY—750型2台2注浆泵ZTGZ-60/2101台3防爆开关802台4电缆16平方200米5钻杆￠50㎜200米6锁接手￠65㎜1副7钻杆上部水便501只8冲击钻头￠130㎜1个9复合片钻头￠65㎜2个10孔口管￠108㎜5米11孔口管加工￠108㎜3根12孔口闸阀20kg2只13孔口压力表10mpa2只14速凝水泥3袋15玻璃水50Kg16高压法兰20kg2只17液压油100kg18麻5kg五、安钻探水前的技术要求1、安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应在采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。2、钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。3、钻机安装必须平稳牢固。安好钻机接电时，要严格执行停送电制度。4、按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道11等。六、探水施工中的技术要求1、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量