回顺掘进工作面探放水设计

150101工作面回风顺槽探放水设计

一、探放水原则：

必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字方针，还必须做到“有疑必停”的探放水原则。

二、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，主要的充水因素为K2、K3灰岩含水层，顶板冒落后也可来自山西组砂岩含水层。矿井井下150101回风顺槽东原开采形成的采空区存有一定积水，是本顺槽掘进及150101工作面回采的主要影响因素。地表水和冲积层水在构造正常地段只能进入浅部裂隙发育带，即使在有断裂构造的地段，出水点涌水量也不大，所以存在通过断层带向矿井涌水的情况，但矿井涌水量增加不大。

鉴于该工作面东部为旧采空区，采空区大多是由沿底板掘进布置的采区巷道，是由刀柱式采煤法和长壁式π型梁放顶煤形成的采空区，预计采空区水压为0.6个左右MPa，其它详细采空区及水文地质资料不是太明确，必须严格执行“有掘必探，先探后掘”的原则，加强回风顺槽的探放水工作，进一步摸清东采空区的情况，以便于掘进过程中采取相应的防治水措施。

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60万t/年时,15号煤层矿井正常涌水量为400m3/d，最大涌水量800 m3/d。但根据原有巷道掘进揭露情况，15号煤层及顶底板区域，除局部有少量淋水外，基本无水。

工作面巷道：为150101综采工作面的回风顺槽，位于采区西翼，由南向北布置，南部为回风下山，北部为煤层实体，西部为150101高抽巷，东与旧采空区间距30米，采用综掘机掘进，为矩形巷道，净高3.0米，净宽4.0米。掘进方式沿煤层顶板掘进。

三、探掘钻孔设计：

探水钻孔必须保持适当的超前距，本次探水采用短探的施工方式，第一组探孔的最远距离控制在150米左右，其余均为97米，始终保持不低于30米的超前距离，工作面采用“探水——掘进——再探水——再掘进”的循环方式进行，探水钻孔为巷道探明一段安全距离后，巷道允许掘进一段距离，然后再探再掘，确保掘进安全。

根据以前的技术资料反映，回风顺槽与东采空区留有30米的保安煤柱，本次回风顺槽右帮的钻探控制距离为根据实际钻探操作情况始终与回风顺槽保持20米的安全距离，与东采空区留足不少于10米的安全距离，必须严格执行。本次探水工作在巷道两侧按距离施工探水钻场一个，钻场规格：高2.5米、深2米，宽6米。

(一)、第一组钻孔

1、在该工作面即回风下山开门处施工一个孔，方位0°，沿煤层倾角，位于巷道中间位置，孔口距离巷道底板1m，按巷道掘进方向施工。探孔深度150m。

2、在距150101回风顺槽东帮往东回风下山19.5米处施工一个孔，方位0°，沿煤层倾角向北施工，孔口距离巷道底板1m，探孔深度150m。

3、150101回风顺槽从探水起始点即开门处向北掘进120m后停止掘进，再施工另一组探水钻孔，钻孔超前距离不低于30m。

(二)、巷道向前掘进120米后施工探水钻场布设第二组钻孔。

第二组钻孔至最后一组钻孔均按照以下方式布置

右侧钻场钻孔布置位置及长度：

（1）1#孔方位354°，沿煤层倾角，孔口距离底板1m，与巷道掘进方向呈6°夹角施工，探孔深度100m。

（2）2#孔方位0°，沿2°倾角，孔口距离底板1.6m，施工，探孔深度100m，终孔距底板垂直距离控制在5米

（3）3#孔方位0°，沿煤层倾角，孔口距离底板1.3m，施工，探孔深度100m。终孔距底板垂直距离控制在3米

（4）4#孔方位0°，沿-2°倾角，孔口距离底板1.0m，施工，探孔深度100m。终孔距底板垂直距离控制在1.5米

（5）5#孔方位1°，沿煤层倾角，孔口距离底板1.3m，与巷道掘进方向呈1°夹角施工，探孔深度100m。

（6）巷道从探水起始点向前掘进80m后停止掘进，再施工另一组探水钻孔，钻孔超前距离不得低于20m。

四、探放水设备型号

本工作面配备一台ZLJ—650型煤矿用坑道钻机，钻杆直径42mm,钻杆长度1m,钻杆数量不少于210根。

五、止水管安装与操作

（1）开孔

开孔前要重新标定钻机定轴方位和倾角，然后用φ42mm的钻杆，接φ115mm钻头开孔，钻进6.3m时停钻，准备下套管。

（2）注浆固定套管

将φ110mm6m套管边回转边下入孔内，在下入最后3m套管时要缠上海带，在制浆器内制好水泥浆，要求水泥浆的水灰比为1:1.2，容重1.6t/ m3,然后用注浆机泵将水泥浆压入套管内,当水泥浆由套管外环间隙返浆到孔口时,停止注浆,用碎布捣实.停1h后再补注1次。

六、探掘施工要求：

（1）加强钻场及附近的巷道支护。

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

（3）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。

（4）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。

（5）预计水压较大的地区，探水钻钻探之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定有避灾路线。

（6）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。

（7）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。

（8）钻探施工过程中必须确保撤退路线畅通。

七、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60万吨/年生产能力前期设计为15#煤层，巷道主要布置在15#煤层之中。探水孔如需安设套管时，孔口套管必须用水泥注奖固孔，而且必须进行耐压试验，耐压试验不小于5MPa，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，