大巷探放水设计X

山凹公司轨道大巷、胶带大巷、回风大巷

探放水设计

为保证我矿轨道大巷、胶带大巷、回风大巷掘进期间的人员及施工安全，坚持“有掘必探、先探后掘”，根据我公司矿井目前的实际情况制定本探放水设计。

一、水文地质情况：

该区地表位于山凹村南侧1km至南大洼村一带，地面沟壑纵横，植被丰茂，雨水以径流排泄为主，地表水系简单，沟谷基本常年无水，遇雨一泻而去，雨停后沟干。

据前期调查和勘探资料显示开掘范围内存在F5、F6、F8、F10四条断层，断层均不导水。经调查，开掘范围无空巷，积水区位置明确，轨道大巷南侧存在2-6号积水区（积水面积1905m2，积水量678m3），掘进至该位置时提前进行探放。

开掘范围内主要充水因素为上部岩层含水且含水性较弱，因此轨道大巷、胶带大巷、回风大巷延伸段水文地质条件简单。但是，为防止由于小煤窑开采时期造成的可能存在的不明采空区积水，根据阳煤翼山字[2012]70号文件，并经晋南公司阳煤晋南字[2012]256号文件审批，将该区域划分为复杂区。该段巷道开掘期间严格执行“有掘必探、先探后掘”。

见附图1：巷道平面布置示意图

二、探测设计及要求：

探测方法确定为物探加钻探。先进行物探，然后进行钻探验证。物探及钻探无异常后，方准继续组织掘进。

先由有资质的物探单位进行物探，采用井下瞬变电磁法。物探应是全方位

探测，满足探测范围覆盖一个半球体，相邻测线水平夹角不得大于15°。

物探仪器应在本区已知的积水地段进行试验，保证该仪器施工参数及有效探测距离符合要求。

每次物探超前探测完成后8小时内提交物探初步报告，3日内提交物探正式报告。

物探一般有效距离为100m ，其中前20~30m 为探测盲区（取最大值30m ），其后为有效区域。下次物探的前30m 盲区被本次物探有效区覆盖。故每次物探探测100m ，钻探100m ，掘进70m ，留30m 。且物探扇形角必须满足随着巷道推进，始终覆盖巷道两侧20m 范围。正前30m 及两侧20m 安全距离起到隔水煤柱的作用。

隔水煤柱宽度根据公式验算： m p

KM L K P

2035.0≥=

其中 L-煤柱留设的宽度，m ；

K-安全系数，一般取2~5；取值10；

M-煤层厚度或采高，m ；取值2.5；

p-水头压力，MPa ；0.1；（水头值取10m ）

Kp-煤的抗拉强度，MPa ；取值0.18；

计算得L=16.2

L 取30m 满足要求。

1、物探及钻探方案一（单巷巷掘进时）

（1）、物探

在巷道内设置物探及钻探探场，水平物探扇形角度不小于180°，保证巷

道两帮存在30m安全距离，正前始终存在30m的超前探测距离（设计巷宽不超过4m）；对存在上、下层水患的区域，垂直方向物探扇形角度应当覆盖掘进巷道上、下方10倍巷高范围（巷高以3m计，物探扇形角度不小于180°）。

以上方法保证随着巷道掘进，两帮30m、正前30m及上、下方10倍巷高范围向前推进始终不存在盲区，对于探测区以外可能存在的水灾隐患，存在30m 隔水煤柱。

见附图1：掘进物探设计及盲区示意图（单巷巷掘进时）

（2）、钻探

物探无异常后，进行钻探验证，验证钻孔在一半巷高的位置布置，水平方向不少于3个。

验证钻孔布置形式为（水平方向）：

1#钻孔：

沿巷道中心线，钻探深度为100m。

2#钻孔：

左偏巷道中心线25°，钻探深度为110m。

3#钻孔：

右偏巷道中心线25°，钻探深度为110m。

见附图2：掘进物探及钻探设计示意图（单巷巷掘进时）

2、物探及钻探方案二（三条巷道延伸时）

（1）、物探

依技改设计图纸，中间巷道距两边巷道30m（中对中）。而依物探及钻探设计，中间巷道距两侧巷道不大于32m（中对中）时可以被中间巷道物探范围圈定，所以三条巷道延伸时，可以对中间的巷道依方案一进行物探，两侧巷道

可以不进行物探。但是两侧巷道推进期间也必须保证巷道前方存在不小于30m 的超前物探及钻探距离。

见附图3：掘进物探设计示意图（三巷掘进时）

（2）、钻探

中间巷道：

1#钻孔：

沿巷道中心线，钻探深度为100m。

2#钻孔：

左偏巷道中心线17°，钻探深度为110m。

3#钻孔：

右偏巷道中心线17°，钻探深度为110m。

左侧巷道：

1#钻孔：

沿巷道中心线，钻探深度为100m。

2#钻孔：

左偏巷道中心线25°，钻探深度为110m。

3#钻孔：

左偏巷道中心线45°，钻探深度为100m。

右侧巷道：

1#钻孔：

沿巷道中心线，钻探深度为100m。

2#钻孔：

右偏巷道中心线25°，钻探深度为110m。

3#钻孔：

右偏巷道中心线45°，钻探深度为100m。

见附图4：掘进物探及钻探示意图。

（3）、掘进过程中，可能出现三条巷道掘进进度不一致的情况，如果中间巷道先掘进到停掘位置，则按照方案二先对中间巷道进行的物探及钻探，两侧巷道到位后再按照设计进行钻探。如果两侧巷道中的一条先掘进到停掘位置，则先按照方案二中中间巷道的设计进行物探及钻探，中间巷道到位后再按照设计进行钻探，另一侧巷道到位后，按照方案二中中间巷道的设计进行物探及钻探。

3、物探发现异常区，必须制定专项措施，布置延伸至异常区的验证钻孔。验证钻孔必须探至异常区的最低点，钻孔数量不得少于3个，必须满足控制异常区范围。

见附图5：异常区验证钻孔示意图

4、根据巷道掘进坡度、延伸方向、煤层变化情况及预计巷道将通过小型断层、褶曲等地质构造时，物探及钻探竖直角应由地测部门根据现场情况进行适当调整；若地质构造较大，按本方案不能做到结论准确，届时地测部门必须出具相关补充方案；预计将遇到断层时，应当组织制定措施，进行断层导水性探测。

5、其他：

随着巷道的推进，三条巷道之间的联络横贯可以被三条巷道推进期间的物探及钻探范围完全覆盖，则三条巷道之间的联络横贯可以不进行物探及钻探。

煤层中在预计水压大于0.1MPa的地段，必须预先固结套管，止水套管长度不得小于10m。