7413运输巷探放水设计

1XXX县XXX煤业有限责任公司7413运输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...................................................................................5五、瓦斯情况...........................................................................................6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.......................................................................7三、钻孔设计...........................................................................................8四、探放水设备选择...............................................................................9五、安钻探水前的技术要求.................................................................11六、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.......................................................................13一、探放水安全措施.............................................................................13二、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7413运输巷，位于+740m水平，在+740m三区段轨道运输石门见B4煤层点开口往东沿B4煤层掘进，总长500m，作为7413采煤工作面的运输、行人、通风。巷道以北为7413采面，南为+720m四区段，东为一采区边界，西为7414运输巷（即7414采煤工作面）。地面标高在1021~1238m之间,与工作面法线距离在281m以上。二、煤岩层特征该巷布置在B4煤层中，属煤层巷道掘进。B4煤层:俗称“上连炭”，为本区稳定可采煤层。位于宣威组二加三段顶部，呈层状、似层状产出，现矿区内可采煤层分布于+826—+700m标高之间，上距第四段底界（K7标志层）2.73m，下距B3煤层平均间距2.73m，煤层厚0.97—1.40m，平均1.19m。一般含1—2层夹矸，夹矸一般位于煤层中部或下部，夹矸厚0.01—0.14m，岩性为炭质泥岩或高岭石粘土岩，其中一层为褐灰色高岭石化晶屑凝灰岩，具砂状结构，易于识别，厚度属较稳定煤层。煤层顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩、泥岩或砂质泥岩，含动物化石碎屑或个体，含黄铁矿较多；底板多为深灰色粘土岩或砂质泥岩，含灰色肾状菱铁矿结核。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,但有在工作面掘至一采区边界时以东有西南倾斜的一单斜构造f，煤岩层产状：倾向221°~144°，平均182.5°，落差2.5m，5倾角9°～12°平均11°。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，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，但工作面掘至一采区边界时以东有西南倾斜的一单斜构造可能6有断层水，但在井巷施工中发现，沿断裂破碎带、裂隙等多有滴水或线状滴水现象，分析为上水平采空区、老窑积水沿断层下渗，故矿井中所揭露的部分隐伏断层仍有一定的导水性。水文地质条件较简单。五、瓦斯情况1、煤层瓦斯：矿井绝对瓦斯涌出量2.1m3/min，绝对二氧化碳涌出量1.31m3/min，经瓦斯抽放后工作面绝对瓦斯涌出量1.5m3/min。2、煤的自燃倾向与煤尘爆炸危险性：根据四川省煤炭产品质量监督检验站鉴定报告，XXX煤矿开采的B4煤层无煤尘爆炸危险性；开采B4煤层的自燃倾向性等级为Ⅲ级，属不易自燃煤层。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7413运输巷的安全施工，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》7二、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。6、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8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=0.5×5×3.5×√3×10/10=0.5×5×3.5×1.732≈15（m），a（实）＞15m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。97413运输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°3#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），钻头为三10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1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