锦源煤矿1302回风巷探放水设计

锦源煤矿1302回风巷探放水设计

一、工程概况

1302回风巷位于主斜井以南，开口标高为1440水平，沿2号煤层掘进，方位角为1360，1203运输机巷担负着通山风、行人、运输的任务，为设计的锦源煤矿1501的接潜工作面。按照《水害防治的规定》，必须编制探放水设计，并按要求严格执行。

二、探放水机构设置及设备

1、积水范围：老窑积水。

2、探水范围：老窑分布情况、开采深度和开采范围不详，所以必须确保探放水线距巷道外轮廓线20m，超前距20m。

3、人员组织：

组长：叶传叔

副组长：施工队队长

成员：邹彬孔荣带班矿长宋安江向正举1302回风巷跟班的安全员，1302回风巷跟班的瓦检员

4、探水钻主要技术参数：

1）钻机型号：ZDY-620型

2）钻孔直径：56/87mm

3) 钻机功率：15Kw

4）钻进的深度：不少于60m

5) 钻杆的直径：￠=42mm

6) 钻杆的长度：750mm，

7）钻头：三翼硬质合金三级组合钻头

5、探放水钻孔布置

总共布置5个钻孔孔，

1# 钻孔布置在巷道中线上，与巷道方位角一至，为136度，顷角为0度，

其它4个孔如图所示

三、区域、局部探放水措施

（一）探放水原则

本矿井为技改扩能煤矿，矿区内分布有老窑、老空，矿井水文地质条件简单

至中等，矿井在建设或开采过程中有可能误穿小窑或老窑采空区，因此，矿井的

所有采掘工作都必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探

放水原则。带班矿长、跟班安全员、瓦检员、采掘区队长发现：采掘工作面或

其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶

板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必

须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地

点的人员。

（二）探放水方法的确定

该矿水文地质条件为简单至中等，开采层不受强承压、高承压含水层的威胁，且无封闭不良的钻孔，故井下探放水主要是探放小窑、老窑、断层及采空区积水，故不须考虑布置石门等探放水巷道，设计采用钻机打钻进行探放水的方法。

1、探放水前应调查收集的资料

1）老窑、老空区积水，即老窑名称、编号、标高、开采时间、范围等； 2）老采空区积水，即积水巷道（或采面采空区）名称、标高、积水量、水头等；

3）断层位置，断层导水情况等。 2、探放水起点的确定

根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，井巷掘进开口前就必须先进行打钻探水，确认无水患后再往前掘进并留一定的超强距，掘进到预留超前距位置后停下，再进行探水，依此类推直至巷道掘到位，因此探水起点即为各条巷道的开口位置。

3、探放水钻孔布置方式：

1）、超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定 （1）超前距： a=kp 3p 0.5AL 式中：

a---超前距，m ；

A---安全系数，一般取2～5；取4； L---巷道跨度（宽或高取其大者），m ；取3； P---水头压力，（kgf/cm 2）；取30（kgf/cm 2）； Kp---煤的抗张强度，取10（kgf/cm 2）。 a=10

33340.5⨯⨯

⨯⨯ = 14.7m ，为安全起见，取20m 。 （2）允许掘进距离

每次探放水钻孔完毕后，以最短的钻孔有效控制距离减去超前保护距离之后剩余的距离。

（3）帮距

最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值应与超前距相同。

（4）钻孔密度（钻孔间距）

竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过 1.5m，水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。详见图7-2-1。

图7-2-1探水钻孔超前距、帮距、允许掘进距离示意图根据计算，本设计探水钻孔长度40m，超前距20m，帮距20m。

2）探水钻孔布置方式

探水钻孔的布置方式、数量和夹角大小，一般分大夹角与小夹角两种，大夹角钻孔夹角为7～15°，小夹角为1～3°。视老空规模而定，规模大的取大夹角，规模小的取小夹角。

3）一般倾斜煤层平巷探水钻孔及过断层上山巷道探水钻孔布置方式

一般倾斜煤层平巷探水钻孔呈半扇形布置在巷道上帮见图7-2-2，钻孔布置见图7-2-3；上山巷道探水钻孔呈扇形布置在巷道前方见图7-2-4，钻孔布置见图7-2-5。一般布置3组钻孔，每组1－2孔。钻孔夹角分大夹角与小夹角两种，前者钻孔夹角7－15°，后者1－3°，视小窑老空的规模而定，老空规模大取大夹角，

规模小取小夹角。每组至少应有一个探水钻孔见底。

图7-2-2倾斜煤层平巷探水孔超前距、帮距、允许掘进距离示意图

图7-2-3倾斜煤层平巷探水孔布置示意图

图7-2-4倾斜煤层上山巷道探水孔超前距、帮距、允许掘进距离示意图

图7-2-5倾斜煤层上山探水孔布置示意图

（三）探放水设备选择

1、探放水设备选择依据

矿井用一个采煤工作面，两个掘进工作面保证矿井年生产能力。矿井所配备的探放水设备必须能用于井下探水、放水，必须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，所需钻机适应的围岩力学性质等。根据各种煤岩柱的留设要求，各种煤岩柱最大厚度为30m，安全超前距≥20m，即钻机的钻进深度需大于50m。本矿选择探水钻主要技术参数：

1）钻机型号：ZDY-620型

2）钻孔直径：56/87mm

3) 钻机功率：15Kw

4）钻进的深度：不少于60m

5) 钻杆的直径：￠=42mm

6) 钻杆的长度：750mm，

7）钻头：三翼硬质合金三级组合钻头

实际情况编制探放水设计，根据预计的水量、水压确定探水钻孔布置方式、钻孔长度及方位，确保积水能得到有效的疏放。小窑、老窑及采空区的积水量可按下式估算。

Q⋅

=

⋅

h

s

k

式中：

Q--老空区积水量，m3；

S—采空区面积，m2；

h—开采高度，m；

K--老空的充水系数，一般采空区取0.3。

目前矿方无相关参数，因此在建井期间必须收集和测定其参数，确定老窑老空区的积水量，以便采取防治措施。