1、山西介休大佛寺南窯頭煤業有限西回風大巷前言根據煤礦防治水規定內容規定，礦井探放水規定要求，為確保我礦為能夠及時掌握含水層的情況，嚴格控制事故的發生。嚴格按照“物探先行、鉆探跟進、預測預報，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原則和“探掘分離”的管理規定進行探放水工作，特制定以下西回風大巷探放水設計方案及措施。一、西回風大巷（9#）工作面概況1. 地面位置及臨近采區開采情況地面：西回風大巷地面相對位置位于礦井井田的南部，相對地面最高標高為1465.5m,區域內無建筑物及水體，對巷道施工無影響。井下：該巷附近無回采工作面和掘進巷道，對本工作面施工無影響。2. 巷道簡介西回風大巷總長750m，開口

2、位置在三采區回風巷L32測點前8m處，以方位角249°15開口沿9#煤層頂板掘進，矩形斷面，凈寬4m,凈高3m,凈斷面12近。3. 施工次序采用邊掘邊探的方式，探水和掘進循環作業，即探-掘-探。二、礦井水文類型概況根據礦井地質報告，我礦水文地質條件為中等類型，主要水害為周邊小煤礦老空水、采空區積水及斷層構造導水。2013年我礦實際月平均涌水量為1&25m3/h,最大涌水量為22.083m3/h,結合2013年基建情況和2014的基建計劃，查閱有關水文地質資料，預計2014年我礦井正常涌水量會增加到25.083m3/h，最大涌水量會增加為2&00m3/h。到目前為止沒有

3、出現明顯增大，但必須加強防范。目前主排水系統是原井底車場水泵房、主副主倉。各施工地點的積水由小水泵排到主水倉，主水倉容積200m3，副水倉容積100m3。水倉內安裝有三臺D4650x5多級離心水泵，電機功率55kw，電壓660v，單臺額定流量46m3/h，揚程250m，排水管直徑80mm,一臺運行、一臺備用、一臺檢修，工作和備用水泵的總能力能滿足礦井最大涌出量的要求，二趟排水管路/80mm,安設在回風斜井。三、西回風大巷及周邊水文地質概況西回風大巷布置在9#煤層中，巷道均沿9#煤層頂板掘進。根據礦井已有水文地質資料和走訪調查結果證實本巷道周邊無采空積水區，因此含水層主要為石灰系上統太原組灰巖巖

4、溶、砂巖裂隙含水層。根據水文類型劃分報告：本組地層有4層發育良好且被水溶解的海相石灰巖（K21、K22、K3、K4）,含水層主要是以上4種灰巖和中粒砂巖。根據鉆探及實際揭露情況，該層滲透系數低，富水性弱，對掘進影響不大。井田總體為向斜構造，向斜軸部位于井田東部，軸向北向西，地層傾斜以向斜軸部為界，西部向東北傾斜，東部向西南傾斜，井田東部傾向小，為5°-12°，西部傾角較大，為18°-21°。西回風大巷在掘進過程中要預防工作面地質構造對巷道施工造成影響，遇到特殊情況要加強支護。四、煤（巖）層賦存特征西回風大巷布置在9#煤層中，9#煤層位于太原組下段頂部，K

5、21石灰巖為其直接頂板，厚度1.35-2.80m，結構簡單，一般含一層夾矸，夾矸厚度0.14-0.51m，局部不含夾矸，除西南角出露外，賦煤區穩定可采。頂板為灰巖，偶見砂質泥巖及中粗砂巖，厚度0.85-3.15m,平均2.10m,泥巖厚度1.00-1.06m,平均1.03m,泥巖抗壓強度為18.70Mpa，抗拉強度為0.95Mpa，裂隙較發育，屬難冒落的堅硬頂板。底板為砂質泥巖、泥巖，偶見中粗砂巖，厚度1.357.65m,平均3.66m，泥巖厚度0.50-3.90m,平均2.22m，泥巖抗壓11.9Mpa，抗拉強度為0.78Mpa。根據圖紙資料表明，該段巷道沒有特殊的地質構造，屬于簡單型，如遇

6、小斷層，可按照實際情況制定相應的措施。五、物探方法1、物探設備：武漢地大華睿地學技術有限公司生產的TEMHZ75礦用本安型瞬變電磁儀，該儀器主要用于探測采掘工作面隱伏斷層、破碎帶、陷落柱，尤其是含水、導水破碎帶，甚至潛在的突水點等含水構造。2、物探原理：瞬變電磁法的物理基礎是電磁感應原理，根據此理論，在電導率和磁導率均勻的大地上，鋪設輸入階躍電流的回線，當發送回線中電流突然斷開時，在下半空間就要被激勵起感應渦流場以維持在斷開電流前存在的磁場，此瞬間的電流集中在回線附近的地表，并按指數規律衰減。在發送一次脈沖磁場的間歇期間，觀測由地下地質體受激勵引起的渦流產生的隨時間變化的感應電磁場（或稱響應場

7、）。地層介質被激勵所感應的二次渦流場強弱決定于地層介質所耦合的一次脈沖磁場磁力線的多少，二次場的大小與地下介質的電性有關：低阻地質體感應二次場衰減較慢，二次場電壓較大；高阻地質體感應二次場衰減較快，二次場電壓較小。根據二次場衰減曲線的特儼可以判斷地下地質體的電性、質規模和產狀等由于瞬變電磁儀接收的信號是二次渦流場的電動勢（純異常響應），對二次電位進行歸一化處理后。根據歸一化二次電位值的變化特征，可間接地探測各種地質構造問題。因此，瞬變電磁作為一種時間域的人工源地球物理電磁感應探測方法，是根據地質構造本身存在的物性差異來間接判斷有關地質現象的一種有效的地質勘探手段。3、鉆探驗證：物探結束后進行鉆

8、探驗證，在物探結果有異常的情況下，要在本設計的基礎上編制補充設計，補打探水鉆孔，物探結果無異常則按本設計執行。六、探放水設計（一）、探放水目的：1. 探放掘進工作面前方是否存在含水層及其他水害類型，防治透水事故的發生。2探明前方地質構造情況。（二）探水線確定根據礦井探放水相關規定，不能確定積水區邊界位置的積水區，探水線至推斷積水區邊界位置的最小距離不得小于60mo為了確保掘進巷道的安全施工（三）、鉆探設備采用ZYJ-420/200架柱式液壓回轉鉆機，鉆機功率：15kw,可鉆探長度200m。供電路徑：由變電所直接送入掘進工作面，再由工作面總開關送入鉆機及排水泵（四）探放水鉆孔的設計參數及鉆孔布置

9、根據水文地質報告，結合我礦以往的水文地質資料和實際揭露中的情況，西回風大巷掘進工作面周圍并無采空區，因此不受老空水、采空積水的影響，而且該巷道周圍并無斷層、陷落柱等地質構造，根據此情況，特制定以下兩種鉆孔布置方案：方案1在工作面前方無斷層、陷落柱以及物探結果表明無異常的情況下，按照方案1設計鉆孔施工。方案1探水鉆眼總共布置3個，1#中心探眼位于巷道水平中心線和垂直中心線正中心上距頂底板1.4m處，延巷道前進方向施工，2#、3#平行與1#探眼為兩幫探眼，2#為右幫探眼距，距1#探眼1.5m處與1#探眼平行；3#為左幫探眼距1#探眼1.5m處與1#探眼平行；（后附探孔布置圖）。方案2在工作面前方物

10、探結果異常的情況時，需根據物探分析報告，在方案1的基礎上，結合物探成果圖，有針對性的對異常區域設計單孔進行鉆探驗證，具體鉆孔數據需根據實際情況而定。該鉆孔設計為基礎設計，如遇到地質資料不清楚及過地質構造時，必須對鉆孔進行重新設計，且布置探放水鉆孔應當遵循下列規定：（1）探放老空水、陷落柱水和鉆孔水時，探水鉆孔成組布設，并在巷道前方的水平面和豎直面內呈扇形。鉆孔終孔位置以滿足平距3m為準，厚煤層內各孔終孔的垂距不得超過1.5m。（2）探放斷裂構造水和巖溶水等時，探水鉆孔沿掘進方向的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個。2、探水鉆孔超前距、幫距：，因煤巖層不穩定超前距離，探水鉆孔深度為80m

11、，探水鉆孔終孔位置始終超前掘進工作面的距離采用30m。超前距離的計算：a=0.5AL專=25.004Kp式中：a超前距，m;A安全系數，一般取25,設計取5;L巷道跨度（寬或高取大者），m,設計取4.8m;P水頭壓力，MPa。0.96MPaKP煤的抗張強度，1.35MPa,Kp取1.35MPa;確定超前距為30m。允許掘進距離：每次探放水鉆孔施工完畢后，以最短的鉆孔長度（水平投影長度）減去超前保護距離之后所剩余的距離。據此，超前距取30m,幫距取20m。（五）、套管長度選定根據防治水相關規定，煤層探放水的止水套管長度為10米。因此選取的止水套管長度為10米。（六）、單孔（結構）設計開孔采用42

12、mm鉆桿、108mm金剛石鉆頭鉆進，鉆進10.1m后，沖洗鉆孔，下入98mm套管，套管長度6m,套管外口焊接法蘭盤；套管用水泥漿固定，掃出管內水泥后，法蘭盤外連接裝壓力表的短節，短節外接高壓閘閥，然后換用不大于65mm鉆頭鉆進至終孔。附圖：鉆孔結構示意圖-17-壓力表ilSi<65mm75耐98mm01O8nini菠量表（七）、鉆探施工攵水鉆孔單孔 、鉆孔定位及開孔：鉆孔定位由測量人員按設計要求進行現場標定，鉆機固定后按開孔要素開孔。開孔用108mm鉆頭鉆進，鉆進10.1m后下入直徑98mm套管。下套管時，先將套管提離孔底0.3m，用泥漿泵往止水套管內注入水泥砂漿，直至管壁外側全面返漿，

13、方可停止注漿，確保管壁與鉆孔之間封閉密實。 、掃空及耐壓試驗水泥凝固48小時后，用鉆頭掃孔至10.1m處，退出鉆具，孔口管外安裝不低于2Mpa的高壓閘閥，接通泥漿泵試壓，試壓壓力不低于l5MPa，延續時間均不少于30分鐘。如發現鉆場及鉆孔周圍有滲水、跑水等現象，要停止試壓，繼續注水泥漿，直至試壓合格 、換徑后鉆進試壓合格后，安裝閥門、測壓表，預計水壓大于1.5Mpa時，必須安裝防噴和反壓裝置。繼續使用42mm鉆桿，改用64mm金鋼石鉆頭鉆進至終孔。鉆進時帶班人員要定期檢查鉆孔內的巖粉及沉渣，并要經常沖孔，確保孔底干凈，防止發生埋鉆、卡鉆等孔內事故。技術管理人員要定期到現場進行技術指導和安全檢查

14、，保證鉆探施工順利進行。七、探放水的管理流程1、探放水設計的編制與審批：(1)、巷道開口前由地測防治水科根據“防治水規定”在施工地點探水前38日內負責編制探放水設計，探放水設計編制完成2日內由地測防治水副總、總工程師逐級審批后組織實施并對探水隊進行貫徹學習。(2)、根據物探報告和工作面當前的地質資料編制探水設計方案，并由防治水副總、總工程師逐級審批后組織實施并對探水隊進行貫徹學習。2、發放停止掘進通知單地測科及時掌握掘進位置，探放水位置銜接準確，當到達安全外圍線提前給施工單位發放停止掘進通知單。3、現場位置的標定每次鉆探前，由地測科負責對探放水現場位置與角度的標定。由掘進施工單位負責探水位置的

15、控制。4、施工與監督由地測科負責探放水過程的管理、鉆探資料的收集，并填寫探放水原始記錄。由礦安全部門負責對探放水施工的監督和檢查。5、驗收由地測科牽頭安全部、通風部等相關部門配合進行驗收，并填寫驗收單，如驗收不合格不得進行生產施工。6、允許掘進的通知探水驗收合格后由地測科填寫探放水允許掘進通知單，并填寫在探放水管理牌上，經有關領導審批簽字，然后下發隊組允許掘進組織生產。7、正常掘進與停止掘進的通知由地測防治水科制定正常掘進過程中的探放水技術措施，當接近允許掘進距離時，及時下發停止掘進進行探放水通知單。八、排水系統在掘進過程中要挖好排水溝和臨時水倉，采用30m/h潛水泵聯合直徑2.5寸管路排水，

16、排水管路直接接至副斜井井底車場臨時水倉，經過臨時水倉中轉排至主水倉至地面。九、探放水前的準備工作1、鉆探施工人員要認真學習貫徹措施，充分了解鉆探工作的目的及工作任務，明確自己的職責，學習貫徹措施的人員必須簽字。2、了解鉆探施工地段的水文地質情況。3、熟悉避災路線，并保證避災路線暢通無阻。4、掌握操作規程及操作順序，熟練操作技術，嚴禁違章作業。5、鉆探工作過程中，要加強責任心，提現團結性，做到統一指揮、統一行動，遇到問題要沉著、冷靜、穩妥、機智、果敢。6、對鉆機進行全面檢修，保證鉆機完好。7、在組織施工前，要求施工單位將打鉆所需的材料及工具，設備準備到位，不能因為準備工作的原因而影響施工。8、在

17、運輸探水鉆鉆機等大件設備的過程中，運輸人員應輕拿輕放，避免設備因受力碰撞而受損。9、鉆機及其附屬設施及各部件間連接要牢固可靠，并在每次使用前檢查，確保施工的安全。10、每次開鉆前，檢查鉆桿接頭的牢固情況，嚴防脫鉆事故的發生；鉆桿要達到不堵塞、不彎曲、絲口不磨損。11、保持鉆場有足夠的安全空間，便于施工。12、在巷道低洼處非人行側及時挖好水倉，清理好臨時水溝，確保排水暢通無阻。13、在打鉆地點附近安設專用電話及報警裝置，并保證隨時與調度室聯系。14、技術人員和探放水人員必須親臨現場，依據設計，確定主要探水鉆孔位置、萬位，深度以及鉆孔數目。15、帶班礦領導和當班安全員、瓦斯員必須在探放水地點監督安

18、全和隨時檢查空氣成分。如果瓦斯濃度超過0.8%或其他有害氣體濃度超過煤礦安全規程第一百條規定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調度室，及時處理。十、鉆探施工技術要求1、鉆進時應準確判別煤、巖厚度并記錄深度。一般每鉆進10m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，如有可能應進行孔斜測量。2、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。并要立即向礦調度室匯報，及時采取措施，進行處理。3、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。立即報告礦調度室，采取措

19、施，進行處理。4、鉆孔內水壓過大或噴高壓水時，應采用反壓和防噴裝置的方法鉆進，應有防止孔口管和煤（巖）壁突鼓出的措施。背緊工作面，在攔板外設頂柱或木垛，必要時還應在頂、底板堅固地點砌筑防水墻，之后方可防水。5、對于水壓大于2Mpa，中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔,在打穿斷層或含水層前，還應下第二層孔口管并超過煤層Im,以上。6、在鉆探過程中，見到含水層、斷層、陷落柱和積水區之前，應停止鉆進，安好水門后再繼續鉆進。7、遇高壓水頂鉆桿時，可用立軸卡瓦和逆止閥門交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出空口，操作時禁止人員直對鉆桿站立。8、應做到交接班時不停鉆。9、探放斷層水的探水孔終孔后，孔內有水應進行放水實驗。

20、孔內無水時應選擇一個孔進行壓水實驗，檢驗斷層隔水性能，壓力一般應略大于斷層承受的靜水壓力。十一、探放水鉆孔孔口的安全裝置探放水鉆孔安設孔口安全裝置。孔口安全裝置由孔口管、泄水測壓三通、孔口水門和鉆桿逆止閥等。1、選擇煤巖層堅硬完整地段開孔，鉆進10.1m后，將孔內沖洗干凈。使用注漿泵將孔口管周圍與孔壁間充滿水泥漿。待孔口管周圍水泥漿凝固后。2、鉆孔5-8m后必須對孔口管進耐壓試驗。實驗壓力應大于1.5Mpa，并穩定30min后，孔口管周圍不漏水時，方可鉆進。3、孔口管插入孔內長度為10.1m。4、節理裂隙發育，巖石松軟或破碎，無條件另選放水地點時，應注漿加固后，再安設孔口管。5、探放水過程中要

21、收集放水時的水量、水壓等資料時，在孔口管上安裝水壓表、水門（閥門）和匯水短管等。6、在高壓水噴出條件下繼續鉆進時，斜孔應使用孔口防噴逆止閥，傾角50°-90。的鉆孔可使用“防噴接頭”上下鉆可用“孔口反壓裝置”7、探得水壓高于2Mpa、水量大于60m3/h，需長期保留時，孔口應使用雙水門備用。十二、探放水的技術要求1、鉆孔探到水后，要觀測水壓、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，決定是注漿堵水還是放水。控制放水孔的流量或調整排水能力，并清理水倉、水溝等。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

22、，必須超前探放水并建立疏排水系統。3、加強放水地點的通風，增加有害氣體的觀測次數。4、必須監視放水全過程，放水結束后，應立即核算放水量與預計積水量的誤差，查明原因。5、實施放水前，應將水倉和主水倉存水排完，檢查各水泵的完好情況，發現和隱患及時排除。6、掘進頭臨時排水泵處，除司泵工外、電鉗工外、還應設置有瓦斯員和安全員兩人組成的監護小組，發現涌水大于排水量時，及時停電撤人，發出警報，并報告調度室。十三、探放水安全措施：1、在組織施工前，要求施工人員對鉆機附近10米范圍內的巷道支護進行檢查，發現巷道支護受損的及時處理并加強支護，并打好立柱和擋板。2、鉆機要安裝牢固，以免改變鉆孔方向和角度，造成漏探

23、現象而達不到探放水的目的。3、鉆機各轉動部位要安裝安全防護罩，電機要設置合格的接地線和防水罩，鉆工及現場人員要穿絕緣膠鞋等。4、鉆探作業人員要攜帶化學氧式自救器，當班探放水負責人要攜帶便攜，并掛于距工作面規定范圍內。5、鉆機運輸、安裝的安全措施(1) 、運輸、安裝鉆機人員，要互相配合好，防止鉆機反倒傷人和擠傷手腳事故發生。(2) 、鉆場在穩鉆前，應清理浮煤。鉆場巷道支護要符合質量要求，禁止有空幫、空頂現象。鉆機要穩牢、穩平，底座墊上底木梁，鉆機穩固在底木梁上，四角要打好四根立柱，并用鐵絲聯在一起。將鉆機穩定牢固后，方準開鉆。(3) 、鉆具應統一放在鉆場內，禁止在巷道內亂放。6、鉆機操作的安全措

24、施(1) 、鉆工上崗前，必須經過培訓，學習該探放水設計、鉆探操作規程并持證上崗。(2) 、鉆孔必須嚴格按設計的方位、角度、深度施工，嚴禁私自變更鉆孔參數。(3) 、操作鉆機人員，要由班組長或有經驗的工人擔任，另一人跟前監護。鉆機操作按鈕，應設在距司機工作處不超過0.5m的地方，確保能及時停送電。(4) 、每班開鉆前，鉆機要先試正、反轉。鉆機開始運轉后，任何人不準觸摸鉆桿及機器旋轉部位，防止鉆機絞人。(5) 、操作鉆機要嚴格執行操作規程。在鉆進中，掌握好鉆進速度，壓力要適當，注意孔內水循環，禁止干鉆，避免損壞鉆機和發生卡鉆事故。(6) 、打鉆過程中，要嚴格執行現場交接班制度。現場交清孔內情況和鉆機運轉情況。(7) 、鉆孔出水后，要詳細觀察和記錄水情變化。起鉆時，工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后，立即關閉閥門，并向調度室匯報透水情況。(8)、打鉆出水后，若水量較大，威脅到巷道內人員安全時，要通知巷道內所有人員和受威脅的其他人員，一并撤出，并迅速向調度室匯報。.6、工作面要加強通風，并配一名專職瓦斯檢查員，隨時檢查瓦斯及其他有害氣體濃度，瓦斯探頭應掛在鉆孔附近5m處，瓦斯檢查員要在探前、探后進行氣體測量，若檢查到瓦斯或其他有害氣體超標時，必須