1、貫通探放水方案山西柳林鑫飛下山峁煤業有限公司2011年3月13日會 審 表時間地點職 務姓 名會 審 意 見礦 長礦長助理生產礦長安全礦長機電礦長技術礦長調度室機電科生技科通風隊長探放水組長審批表見煤層掘進貫通探放水方案為防止我礦井筒煤層掘進貫通施工中水患事故發生，針對我礦實際情況，制定如下探放水方案及安全措施。第1章 探放水工程設計內容第1節 本礦水文條件簡介 1、地表水及井下涌水區域內河流屬黃河水系，以黃河為主干隨地形發育，呈樹枝狀分布，較大河流有湫水河和三川河。湫水河發源于興縣黑茶山南麓由北向南經臨縣、三交鎮流向西南至磧口鎮注入黃河，全長107km，據林家坪水文站資料，河流量歷史實測最大

2、值3670m3/s（1967年8月22日），多年平均3.216m3/s，最大月平均54.5 m3/s，1986年平均1.01 m3/s，1988年7月18日最大1090 m3/s，湫水河屬季節性河流，雨天河水猛漲，雨后迅速減退，枯水季節流量甚小，7-9月份流量占全年的50%-70%。三川河由北川河、小東川河、大東川河、南川河等支流，分別自北向南，自東向西，自南向北匯流而成，由東向西經柳林注入黃河。三川河最大流量2260 m3/s，年平均5.34-9.54 m3/s。黃河從本區西緣由北向南流過，河底高程610-700m，據吳堡水文站1952-1977年資料，年平均流量924.4m3/s，最大流量

3、19500m3/s。井田地表水系不發育，其溝谷均在雨季有水，無雨即干涸。該礦現設計生產能力900kt，當兼并重組后，生產規模擴大到90萬t/a時，8、9號煤層礦井涌水量為：q正常=960（ m3/d）q最大=1440 （m3/d）雨季偏大，古空區及采空區無積水區，隨著開采面積的增大，采深的增加，都會使礦井涌水量發生較大變化，故應加強礦井水文地質工作，防患于未然。2、井田內主要含水層井田內主要含水層為奧陶系灰巖巖溶裂隙含水層、太原組灰巖巖溶裂隙含水層和石炭系、二疊系的砂巖裂隙含水層、上第三系和第四系松散巖類孔隙含水層。現分述如下：（一）奧陶系中統石灰巖巖溶裂隙含水層井田內地表未見露頭，據鉆孔揭露

4、埋深在280m以下，巖性為石灰巖、泥灰巖。在峰峰組底部及馬家溝組灰巖中，巖溶裂隙較發育，以溶孔、溶洞為主，溶孔呈峰窩狀，溶洞直徑1215厘米，洞壁有方解石薄膜附著。據井田北側相鄰礦井臨縣新民煤礦（距本井田3km）s4水井（省地礦局第一水文隊1985年施工）資料，井深300.60m，揭露灰巖厚度194.15m，水位標高811.76m，降深3.90m，出水量為6.01/s，單位涌水量1.671/s.m，水量豐富。水質類型為s04hco3ca水型，礦化度2.05g/l，總硬度62.6德度。由北側相鄰的臨縣新民煤礦s4水井揭露奧灰水位標高811.76m，推測本井田內奧灰水水位標高為808.50-810

5、.00m。（二）石炭系上統太原組灰巖巖溶裂隙含水層太原組含水層主要由3號層石灰巖組成，平均總厚度20.25 m，巖溶裂隙發育，太原組含水層單位涌水量0.409l/s.m，滲透系數2.111m/d，水質為so4.hco3-na.mg.ca型，礦化度0.968g/l，屬中等富水性。（三）二疊系碎屑巖類裂隙含水層該含水層以中粗粒砂巖為主，含水層裂隙發育差，富水性較弱，在補給條件較好的地段富水性較好。據補1孔抽水資料，單位涌水量為0.082l/s.m，滲透系數為0.567m/d，水質為so4.hco3-na.mg.ca型，礦化度0.993g/l。（四）上第三系、第四系松散巖類孔隙含水層上第三系上新統在

6、溝谷中出露較多，含水層主要為底礫巖，厚度不穩定，單井出水量小于5 m3/d，富水性弱。第四系中上更新統廣泛分布于井田內，其含水層補給條件不好，連續性差，單井出水量小于5 m3/d，富水性弱。第四系全新統在井田北部溝中出露-小部分，富水性弱，單井出水量小于10 m3/d，季節性變化大。3、地下水的補、徑、排井田奧陶系灰巖水屬柳林泉域，是區域巖溶水的徑流區，補給主要為區域灰巖裸露區接受大氣降水補給，巖溶水流經井田向東南排向柳林泉。石炭系和二疊系裂隙含水層在裸露區接受大氣降水補給后，沿巖層傾斜方向運移，含水層中水順巖層傾斜運移，流出井田外，礦井排水是其主要排泄途徑。4、隔水層（一）山西組隔水層山西組

7、5號煤以下至太原組第一層灰巖之間是以泥巖為主，砂泥巖互層的一套地層，連續穩定，泥巖、粘土巖隔水性較好，可視為山西組與太原組之間良好的隔水層。（二）本溪組隔水層本溪組厚32.78m，巖性主要為泥巖、粘土巖、粉砂巖夾薄層石灰巖，隔水性能好，在發育穩定。井田內最下層可采煤層9號煤層至本溪組距離平均12.97m，其間以泥巖、砂質泥巖、粉砂巖及煤層組成。泥巖、砂質泥巖及粉砂巖也可以起到隔水作用。第二節 周邊相鄰煤礦和廢棄老窯情況 整合后井田北與新民二礦相鄰、東與山西柳林大莊煤業有限公司相鄰、西與中鋁磧口煤礦相鄰、南與碾墕煤礦相鄰。1. 新民二礦 該礦始建于1949年，1956年正式投產，為國有煤礦，該礦

8、位于本井田北部，批采4、5、8、9號煤層，現開采4號煤層，井田面積0.7km2，生產能力為21萬t/a。采用立井開拓，分兩個水平開采，采煤方法為單體液壓支柱一次采全高長壁采煤法，并列抽出式通風，礦井涌水量為20m340m3/d。2.柳林大莊煤礦有限責任公司大莊煤礦位于井田中東部，建井于1947年，投產于1949年，主采9號煤層，在1995年開始開采8號煤層，1998年停產9號煤，后主采8號煤。初設計生產能力45萬t/a，后經核定生產能力為45t/a。采用一對豎井開拓，井田東部8、9號有部分采空區。采煤方法為走向長壁綜采工作面，通風方式為中央并列式，采用機械抽出式通風方法。礦井一般涌水量12m3

9、/d，井下建有水倉，采用水泵向地面集中抽排。屬低瓦斯礦井。經調查，柳林大莊煤礦有限責任公司與本井田相接處不存在越界開采現象。3碾墕煤礦該礦為柳林縣碾墕村村辦煤礦，批準開采4、5號煤層，現開采4號煤層，生產能力為15萬t/a，1993年建礦，1998年投產，開拓方式為一對豎井，采煤方法走向長壁式，放炮落煤，單體液壓支柱配絞接頂梁支護，絞車提升，皮帶刮板運輸，機械抽出式通風，礦井涌水量為60.0m381.6m3/d，瓦斯相對涌出量1.64m3/t，屬低瓦斯礦井。現正在90萬t/a改造。經調查，碾墕煤礦與本井田相接處不存在越界開采現象。4.中鋁磧口煤礦現仍未進行開采。第三節 探放水的采掘工作面及周圍

10、的水文地質重要條件、水害類型、水量及水壓預計 1、 2011年進入第二期工程，即主斜井9號煤層和副立井9號煤層煤巷貫通工程，回風立井8號煤層和9號煤層石門煤巷、半煤巖巷貫通工程，位于井田中央，依次為皮帶下山、軌道下山、回風下山，三條下山巷道順傾斜平行布置。均為實體煤層，均為未開拓煤層。 2、礦井位于河東煤田，三交詳查區域內，8號煤層上距4號煤層平均距離61.30m。9號煤層上距4號煤層平均距離66.54m（8#-9#為15.24m），煤層結構簡單。已開采的石碳系上統太原組4#煤層，煤層走向南北，傾向東西，傾角為312°,屬近水平煤層，局部有傾角變大現象。根據煤層揭露，現掘工作面地質結

11、構簡單，煤層賦存穩定，無水害威脅。但開采8#、9#煤層導水裂隙均溝通4#煤層的采空區，對下部煤層開采均有影響。 3、 本工作面涌水不大，最大涌水量小于1m3/h。第四節 探放水巷道的開拓方向、施工次序、規格和支護方式1、8號煤層掘進工作面均為開拓巷道，我礦開拓巷道方向為向南北開拓，即方位角180°、360°。2、施工次序掘進：安全員、瓦斯檢查員、帶班長安全檢查 掘進進入工作面 打眼 瓦斯檢查 裝藥、聯線 瓦斯檢查 放炮 瓦斯檢查、安全檢查 支護工臨時支護 攉煤工攉煤、整形成巷延伸刮板。 永久支護：安全員、瓦斯檢查員、帶班長安全檢查 支護工進入工作面 打眼 聯網 上錨帶 安裝

12、錨桿、錨索、錨噴安全檢查。 3、三條巷道斷面均為矩形斷面： 皮帶巷道寬度4.0米，高為2.5米，掘進斷面為10.0m2。 軌道巷道寬度3.4米，高為2.8米，掘進斷面為9.52m2。 回風巷道寬度4.0米，高為3.0米，掘進斷面為12.0m2。 4、支護方式三條巷道支護方式均采用錨桿+金屬網+噴漿（以下簡稱錨網噴）進行永久支護。第五節 探放水鉆孔組數，個數、方向、角度、深度、孔徑、施工技術要求和采用的超前距、幫距及探水確定一、本煤層探放水根據我礦的實際情況，貫通掘進巷道為皮帶巷道、軌道巷道、回風巷道寬度。三條大巷貫通距離各掘進長度1230m，探放水鉆孔規定如下： 向北掘進鉆孔沿煤層布置，每掘進

13、70m，探進100m，超前距為30m，幫距為40m、孔徑為75mm。每條巷道探水鉆孔布置為半扇形,各布置一組5鉆，方位角為330°00'、345°00'、360°00'、15°00'、30°20'；探水線按示意圖標定進行探放水。開口后20米開始探放水，直到到頭為止。 向南掘進鉆孔沿煤層布置每掘進30m，探進60m，超前距為30m，幫距為20m、孔徑為75mm。每條巷道探水鉆孔布置為半扇形,各布置一組5鉆，方位角為150°00'、165°00'、180°00&#

14、39;、195°00'、210°00'；探水線按示意圖標定進行探放水。開口后20米開始探放水。距井田100m處可增加4個鉆孔（鄰近大莊煤礦），直到到頭為止。 2、 鄰近煤層探放水 本區域三條大巷位于井田中央的任家山村莊保安煤拄，兼并重組前原任家山煤礦4#煤層尚未開采，也無采空積水，對該三條大巷沒有任何威脅，故暫時在貫通時對4#煤層不進行探放水，但在布置順槽和采煤工作面時必須執行“有掘必探，有采必探，先探后掘，先治后采”的原則，消除由兼并重組整合后的采空積水、積氣、鄰近層水和古空水帶來的事故隱患。 三、施工技術要求：1、加強探放水附近的巷道支護,并在工作面迎頭

15、打好堅固的立柱和攔板。其目的是為保持探水地點巷道的穩定性。水壓大時,避免發生沖擊,擴大水情。2、按預計流量修建排水溝,清理巷道并掛好風筒、電纜、管道等。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探水時相適應的排水設備。鉆眼透水后,使水沿水溝流走或排走,或用排水設備將水排走,防止水流沖動浮煤和支架,改變水流路線而引起其他災害。3、在打鉆地點附近安設專用電話。遇到水情緊急,便于及時報告礦井調度室,盡快采取相應措施。4、鉆窩應避免做在斷層帶或松軟巖層內。5、鉆機安裝必須平穩牢固。安裝好鉆機接電時,要嚴格執行停送電制度。第六節 探放水鉆孔孔口安全裝置及耐壓要求等探水鉆采用煤炭科學研究總院西安研究院生產的zd

16、yl200s型全液壓坑道鉆機。開孔孔徑127 mm，孔深5m，下入108 mm套管5m作為孔口管，用水泥漿封閉套管外的環狀間隙。進行耐壓試驗，壓力不得低于10mpa，并安裝法蘭盤、閘閥、壓力表，其耐壓不得低于10mpa，以下至終孔孔徑為75 mm。第七節 探放水施工與掘進工作的安全規定 1、 掘進工作面接近探水線時，必須按編制好的探放水設計進行探放水。2、探放水工作開展前必須撤出所有掘進工作面內及受水害威脅的所有人員。3、超前探水必須按設計進行，不得出現超前距不足現象。4、每次探水后、掘進前，應在起點處設置標志，并建立掛牌制度。 第八節 受水害威脅信號聯系和避災路線1、工作面三條大巷為貫通區域

17、，所以對其它工作面沒有威脅，只對三條大巷存在威脅。信號聯系：一旦出水，探水人員必須立即通知井下工作的所有人員即時撤到安全地點。2、水災避災路線工作面回風大巷回風井地面工作面主皮帶斜井地面工作面軌道進風巷副立井地面第九節 通風措施和瓦斯檢查制度 1、通風措施：探水期間使用原掘進工作面風機進行供風，嚴格執行停風撤人制度、無計劃停風制度等風機使用管理制度。2、 瓦斯檢查制度：派專人跟班蹲點進行瓦斯檢查、嚴格執行三對口制度、隨時進行探放水地點的瓦斯檢查。第10節 防排水設施1、水倉：在探放水工作開展之前在工作面探水點靠下幫開掘能夠存放不少于30噸水的臨時水倉。2、在臨時小水倉內安裝兩臺不小于30kw的

18、水泵，一臺運行、一臺備用。3、排水管路：工作面安裝不小于2寸的無縫鋼管進行排水管路一趟，作為排水之用。第十一節 水情及避災聯系匯報和災害處理措施鉆進時，發現煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大、以及有頂鉆等現象時，必須立即停鉆，記錄其孔深并同時將鉆桿固定。要立即向礦調度室匯報，并通知周圍有關人員撤離到安全位置或升井。并開啟排水泵，進行排水。礦井調度室接到水情報告后，必須立即啟動本礦井應急預案，根據水量、水壓等因素，按計劃好的撤退路線進行人員安全撤離，并通知井下受水患影響地點的人員，馬上撤離到安全位置或升井。同時向值班領導和主要領導匯報，并將水患情況通報周邊所有礦井。并派水文觀測人員到

19、現場觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量。根據礦井排水能力及水倉容量，控制放水孔的流量或調整排水能力，并清理水倉、水溝等。第十二節 鉆窩設計、探放水孔布置的平面圖、剖面圖鉆機窩利用現有巷道，要求支護完好，無空頂、無懸矸、無離合頂，施工點里外各5米范圍內無雜物，底板平整，無浮矸。鉆機上方頂板上要設置兩條以上起吊專用的20*1.8mm的全錨固錨桿（承受拉力不低于8 t/棵）。探放水孔布置的平面圖、剖面圖附后第2章 “三線”確定本礦范圍內無積水,所以不需標定三線,嚴格按照“有掘必探，先探后掘，預測預報，先治后采”的原則，進行探放水。第三章 探放水鉆孔布置 根據我礦的實際情況，現掘進為三條大巷工作

20、面，根據水文地質調查,該區無水害。三條大巷各掘進長度1230m，鉆孔沿煤層布置每掘進70m，探進100m，超前距為30m，幫距為40m、孔徑為75 mm。每條巷道探水鉆孔布置為半扇形,各布置一組5鉆，方位角為北330°00'、345°00'、360°00'、15°00'、30°00'；南150°00'、175°00'、180°00'、195°00'、210°00'；探水線按示意圖標定進行探放水。開口后20米開始探放水

21、，直到到頭為止。 鄰近大莊煤礦井田100m處可增加4個鉆孔。第四章 探放水鉆孔孔口安全裝置1、鉆孔結構開孔孔徑127mm，孔深5 m，下入108 mm套管5m作為孔口管，用水泥漿封閉套管外的環狀間隙。進行耐壓試驗，壓力不得低于10mpa，并安裝法蘭盤、閘閥、壓力表，其耐壓不得低于10mpa，以下至終孔孔徑為75 mm（根據三灰的富水性確定是否進行放水試驗）。在施工完成后，放水試驗時取涌水量較大的鉆孔作為放水孔。2、孔口管（套管）固管將套管下入孔內規定的深度（最下一段留設56個旋流眼，利于水泥漿進入套管與孔壁之間的環狀間隙），用鉆桿下入孔底，將配制好的水泥漿（水泥用525#水泥：水=10.6）注

22、入套管外的環狀間隙，至孔口返出水泥漿，凝固36小時后掃孔至孔底，繼續鉆進穿過至設計層位后終孔。第5章 安鉆探水前的技術要求1、加強探放水附近的巷道支護,并在工作面迎頭打好堅固的立柱和攔板。其目的是為保持探水地點巷道的穩定性。水壓大時,避免發生沖擊,擴大水情。2、按預計流量修建排水溝,清理巷道并掛好風筒、電纜、管道等。探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探水時相適應的排水設備。鉆眼透水后,使水沿水溝流走或排走,或用排水設備將水排走,防止水流沖動浮煤和支架,改變水流路線而引起其他災害。3、在打鉆地點附近安設專用電話。遇到水情緊急,便于及時報告礦井調度室,盡快采取相應措施。4、鉆窩應避免做在斷層帶或

23、松軟巖層內。5、鉆機安裝必須平穩牢固。安裝好鉆機接電時,要嚴格執行停送電制度。第六章 探水施工中的技術要求 1、嚴格按設計施工，不得隨意變更設計；若需變更，必須由設計人員及有關領導批準； 2、技術人員要嚴格按設計要求進行指導、鑒定和數據采集，確保取全所獲取的各項技術參數； 3、測量和防探水人員必須親臨現場,依據設計確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數。同時負責協調、協商工作中出現的需要辦理的有關事宜；4、保證施工地點通風、供水、供電，做到不通風、不施工，停水、停電及時通知施工人員，以便及時采取措施，防止孔內事故的發生； 5、加強瓦斯檢測管理，定時檢測施工地點瓦斯濃度，瓦斯超限及時撤

24、出人員，并向礦調度室匯報。要在孔口回風測5米范圍內懸掛瓦斯檢測自動報警儀一臺，并保持完好； 6、鉆機操作安全技術措施 （1）、安裝鉆機和液壓系統必須穩固、水平、固正、傳動位置要設防護欄桿，鉆機和液壓管結合要緊密，防止鉆進過程鉆機發生晃動現象。 （2）、電源接好后，先用手盤車試運轉，再送電試運轉，轉扳動各操作手柄，檢查各旋轉件轉動、各油管接頭、壓力表的技術。 （3）、操作鉆機和停送電必須由一人操作，先停后上卸鉆桿和加水龍頭。 （4）、升降鉆具時必須站著操作升降機，雙手不準離開升降機手柄，嚴防跑鉆。（5） 、安裝鉆桿時，鉆桿應不堵塞、不彎曲、絲扣未磨損，接鉆桿時對準絲口，避免外斜和漏水。卸鉆桿時，

25、應嚴防管鉗夾傷硬質合金片、夾扁鉆頭；裝鉆桿時，必須一根接一根依次安裝。 7、反壓裝置是為防止上鉆時，水壓將鉆桿射出，損毀設備或造成人身傷害事故發生，須安裝反壓裝置；8、施工過程中存在技術問題及時向現場技術人員匯報，以便及時解決； 9、鉆進時,發現煤巖松軟、片幫、孔內涌水量、水壓突然增大，有頂鉆現象發生時，必須立即停鉆,記錄孔深并現時將桿固定。要立即向現場技術人員匯報、處理，并匯報礦調度室；10、 鉆進時應準確判別煤、巖層厚度并記錄換層濃度。一般每鉆進10米或更換鉆具時,測量一次鉆桿并核實孔深。終孔前再復核一次。11、 鉆進中發現有害氣體噴出時,應立即停止鉆進切斷電源,將人員撤到有新鮮風流的地點

26、。立即報告調度室,采取措施。12、 在探水孔施工中, 見到含水層、斷層、陷落柱和積水區之前,應停止鉆進,安好水門后繼續鉆進。13、 應做到交接班時不停鉆。14、 探放水鉆孔,完成探測任務后必須全孔注漿封閉,并做好封閉記錄。第7章 放水的技術要求1、鉆孔放水時, 必須設專人監測鉆孔出水情況,測定水量、水壓、水質、和估計積水量或補給量并做好記錄，根據礦井排水能力及水倉容量，控制放水孔的流量或調整排水能力，并清理水倉、水溝等。若水量突然變化,必須及時處理,并立即報告礦調度室。鉆孔中流量變化的處理,可分兩種情況:第一種:鉆孔流量突然變小或突然斷水時,可能是鉆孔局部堵塞造成,需通孔3-5次,并補打檢查孔

27、,核實是否已將水放盡;也可能因放水水位降低后造成老窯巷道坍塌堵塞,所以流量減小,此時還應防止流量突然增大。補打檢查孔時,角度可左右改變,也可以向下傾。第二種:鉆孔流量變大時,可能是串通新的水源。如探通老窯時,可能由于長年積水,巷道坍塌,堵截了一部分水,放水后形成被堵地區水位升高,當坍塌物抵抗不住水壓被沖垮時,造成流量變大,此時需通知技術負責人員,分析增大原因,并采取相應措施。2、 “煤層頂板有含水層和水體存在時，應當觀測“三帶”發育高度。當導水裂隙帶范圍內的含水層或老空積水影響安全開采時，必須超前探放水并建立疏排水系統。”見煤礦安全規定第268條。3、 加大供風量，將風筒末端接到放水迎頭，對著

28、鉆孔，及時吹散瓦斯以及其它有害氣體；經常檢查放水地點的有害氣體掌握動態，以便發現問題及時處理。4、 放水結束后，應立即根據記錄核算放水量與預計積水量的誤差，查明原因。第8章 探放水的安全措施 1、施工人員自覺遵守各種規章制度，嚴禁違章作業、違章指揮、違反操作規程的“三違”行為發生，若有違反，按礦方有關規定處理； 2、必須向受水威脅地區的施工人員貫徹、交待報警信號及熟悉避災路線，防水、防瓦斯、煤塵爆炸避災路線； 3、下井人員必須穿好工作服、膠靴，佩帶礦燈、自救器，按規定的路線上、下井； 4、下井時要注意行車安全，注意看、聽行車信號，做到上下山“行車不行人，行人不行車” ； 5、班長兼職現場安全員

29、，負責帶領本班人員上、下井，下井后負責檢查機窩支護、設備完好性、孔內情況，做到安全施工，不安全不施工； 6、施工現場安設專用電話和報警裝置，發生事故時以便及時向礦方匯報和通知其它作業人員； 7、保證電氣設備完好、防爆，電纜線連接要用礦用專用接線盒，不得有“雞爪子”、“羊尾巴”存在； 8、礦方施工人員在放炮、行車或其它可能危及鉆探施工人員安全的施工前要通知鉆探人員及時撤離； 9、固管時使用水泥標號不低于525#，無變質、結塊現象，水泥漿濃度不低于10.6（水泥水）； 10、孔口管固管后，掃孔至規定深度，必須做耐壓實驗，實驗壓力不小于10mpa，試壓時要有甲方人員在場，試壓合格后要由負責人簽字認可； 11、對鉆孔需穿過含水層（三灰），應提前安裝孔口管閘閥和“防噴”裝置，各種裝置必須靈活可靠； 12、嚴格交接班制度，上、下班要現場交接班，將本班孔內情況、進尺、層位交代清楚； 13、施工過程中，正常鉆進時，除操做人員外，其他人員不得靠近機械運轉部位，以免發生傷害事故； 14、正常施工或提鉆時，除操作人員外不得靠近孔口，防止孔內噴水、噴矸傷人； 15、下井人員在井下不得脫靴、摘帽，解下礦燈