回风顺槽探放水设计物探设计及措施样本

煤业有限公司

150101回风顺槽探放水设计及技术措施

一、水文地质及工程概况

水文地质: 工作面开采煤层为太原组15号煤层, 工作面的直接充水因素为K2、K3 、 K4石灰岩, 山西组地层砂岩含水层为其间接充水因素。太原组底部15号煤层之下的泥岩和砂质泥岩是主要的隔水层, 质地致密, 隔水性较好, 与下部的本溪组泥质岩类组成了阻挡奥灰水的天然屏障。在采矿过程中随着开采面积的增大, 顶板冒落所产生的导水裂隙带能达到浅部裂隙发育带甚至地表, 有可能把地表水和浅部水导向矿井。未封好的钻孔也可能成为矿井开采的导水通道。

矿井涌水量: 根据兼并重组整合地质报告推算矿井生产能力达30万t/年时, 15号煤层矿井正常涌水量为200m3/d, 最大涌水量240 m3/d。

工程概况: 本巷道位于井田中部, 西靠运输顺槽, 北部、东部均为实体煤层, 上覆地表为耕地。掘进时向东北采用综掘开拓, 方位角45°47′, 倾角+2°— +4°。为矩形巷道, 净高2.8米, 净宽4.0米, 支护方式为锚网支护。掘进时必须严格执行”有掘必探, 先探后掘”的探放水原则。

二、探掘钻孔设计:

(一)、本巷道设计长度835m,按照先探100m,掘进70m的规定, 共需布置12组钻孔。

(二)、根据设计, 在巷道掘进时迎头必须施工探水钻孔, 每次施工一组5个孔, 并成扇形布置。

钻孔布置位置及长度:

( 1) 一号孔方位29°47′, 倾角1°30′, 位于巷道左帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈16°夹角, 与巷道倾角成-1°30′夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道下部1.8m, 距巷道左帮26.5m。

( 2) 二号孔方位37°47′, 倾角+5°, 位于巷道左帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈8°夹角, 与巷道倾角成+2°夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道上部1.6m, 距巷道左帮12.4m。

( 3) 三号孔方位45°47′, 倾角+3°, 位于巷道迎头中间位置, 孔口距离底板1.0米, 沿巷道掘进方向和倾向施工。探孔深度不小于100m。

( 4) 四号孔方位53°47′, 倾角+5°, 位于巷道右帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈8°夹角, 与巷道倾角成+2°夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道上部1.6m, 距巷道右帮12.4m。

( 5) 五号孔方位61°47′, 倾角1°30′, 位于巷道右帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈16°夹角, 与巷道倾角成-1°30′夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道下部1.8m, 距巷道右帮26.5m。

( 6) 巷道掘进从孔口向前掘进70m, 再施工另一组钻孔, 钻孔超前距离不得低于30m。

三、钻场规格与钻机型号:

钻场规格: 宽4.0m×长6.0m×高2.8m( 工作面迎头)

钻机型号: 煤矿用全液压坑道钻机 ZDY1300

四、探掘施工要求:

( 1) 钻探时使用矿用ZDY1300全液压坑道钻机, 以Φ50mm的无岩芯钻头钻进。

( 2) 加强钻场附近的巷道支护, 并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。

( 3) 由于本巷道探水钻孔位于上山巷道, 施工前必须清理巷道, 挖好排水沟。

( 4) 在打钻地点或附近安设专用电话, 并与各职能科室、区队联通。

( 5) 测量和放探水人员必须亲临现场, 依据设计, 确定主要探水钻的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

( 6) 预计水压大于0.1MPa的地点, 探水钻钻探之前, 必须先安好钻口管和控制闸阀, 进行耐压试验, 达到设计承受的水压后, 方准继续钻进。并预先开掘安全躲避硐, 制定包括撤人的避灾路线等安全措施, 并使每个作业人员了解和掌握。

( 7) 钻孔内水压大于1.5MPa时, 应采取反压和有防喷装置的方法钻进, 并制定防止孔口管和煤壁突然鼓出的措施。

( 8) 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, 以及有顶钻等现象时, 必须停止钻进, 但不得拔除钻杆, 现场负责人员应立即向矿调

度室汇报, 并派人监测水情。如果发现情况危急时, 必须立即撤出所有受水威胁地区的人员, 然后采取措施, 进行处理。

( 9) 钻孔放水前, 必须估计积水量, 根据矿井排水能力和水仓容量, 控制放水流量; 放水时, 必须设专人监测钻孔出水情况, 测定水量、水压, 做好记录。若水量突然变化, 必须及时处理, 并立即报告矿调度室。排水过程中, 如有被水封住的有害气体突然涌出的可能, 必须制定安全措施。

( 10) 钻探施工过程中必须确保撤退路线畅通。

五、编制要求及标准

本设计根据《煤矿安全规程》第二百八十五条第四款规定, 按照”有掘必探、先探后掘”的探放水原则进行编制。当水文地质条件和充水因素发生变化时, 应根据现场实际情况补充或修订探放水探水设计。

安全技术措施

( 一) 、工作面出水预兆

煤壁挂汗, 温度下降, 空气变冷, 雾气产生; 煤层发潮、暗沉沉有害气体增高, 呼吸困难, 头痛; 顶、地压加大, 底板鼓起并有渗水、淋水; 出现压力水流并有”嘶、嘶”水叫声; 巷道挂红, 有异味等出水预兆情况, 必须立即向矿调度室汇报撤出人员等候处理。

( 二) 、探水钻孔设计

1)、我矿30万吨/年生产能力设计为15#煤层, 巷道主要布置在15#煤层之中。当预计前方有带水压的含水层时, 探水孔必须安设套管。孔口套管必须用水泥注浆固孔, 而且必须进行耐压试验, 耐压试验不小于 4MPa, 稳定时间不小于30 分钟。

2)、对水压高于1 MPa 且水量较大的积水或强含水层进行探放水时, 孔口应安设防喷逆止阀。

3)、探得水压高于2MPa、水量大于60m3／h, 需长期保留时, 孔口应使用双水门, 下门备用。

( 三) 、钻机安装规定

1)、加强钻场附近的巷道支护, 并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板。

2)、清理巷道挖好排水沟, 探水钻孔位于巷道低洼处时, 必须配备与探放水相适应的排水设备。

3)、在打钻地点或附近安设专用电话。

4)、测量和探放水人员必须亲临现场, 依据设计, 确定主要探水孔的位置、方位、角度以及钻孔数目。

( 四) 、探放水施工中的技术要求

1、探水技术要求

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