**煤礦掘進工作面探放水設計2017年2月5日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、探放水組織治理機構及職責 0二、工作面位置和水文地質情形 0\o"CurrentDocument"三、工作面水害分析及水量、水壓估量 2\o"CurrentDocument"四、工作面的掘進方向、施工順序、規格及支護方式 5\o"CurrentDocument"五、探水方式、設備、參數及鉆孔布置 5六、物探: 9七、井下探放水孔止水套管的安裝 14八、封孔工藝 16九、探放水平安技術方法 16十、信號聯系與避災線路： 19\o"CurrentDocument"十一、通風系統及瓦斯檢查方法 20\o"CurrentDocument"十二、排水設備與線路 20十三、其他： 21為了避免在掘進中發生透水事故，我礦堅持“平安第一，預防為主”的生產方針，實行“有掘必探，先探后掘”。為了更好的指導礦井探放水工作，特制定《軌道下山掘進探放水設計》如下：一、探放水組織治理機構及職責一、成立探放水治理機構，配備探放水治理人員、探放水專職人員、技術員、值班人員、平安員、瓦斯員等相關人員。探放水治理領導組：組長：***副組長：***成員：探水隊瓦斯員平安員機電隊地測科通風隊調度室礦山救護隊領導組下設辦公室，辦公室設在地測科，辦公室主任由**兼任。二、探放水領導小組的要緊職責⑴、組長負責探放水整體工作安排，和諧治理各級部門和人員，組織做好探放水工作。⑵、副組長總工***負責技術指導和相關技術資料的搜集、審查工作。⑶、副礦長*******負責執行組長布置的任務，負責探放水時的平安治理工作，并及時向組長匯報探放水工作的完成情形。⑷、跟班礦長負責監督和指導放水工作的現場工作，和諧各部門的配合，確保放水工作的平安順利。⑸、各成員領導組的率領下，嚴格執行各項治理制度和規定，依照探放水設計的要求進行施工，確保探放水工作的平安順利。⑹、探放水配置專職瓦斯員，負責檢查工作面及探孔內的瓦斯及其他有害氣體濃度，通風及監測設備的檢查和保護，確保工作面通風穩固靠得住。⑺、平安員負責探水工作面現場的平安監監工作，確保無“三違”和平安隱患。⑻、地測科負責探放水的技術指導，編制工作面放水設計和方法，依照設計現場標定探放水孔的位置和角度。⑼、探水隊負責探放水設備的安裝與保護，依照設計要求進行施工，記錄探放水施工表并報送相關單位。、調度室負責探放水工作的調度和諧，整理和匯報探放水施工記錄并存檔。、礦山救護隊成員負責現場值班，隨時檢查空氣成份。二、工作面位置和水文地質情形軌道下山位于礦井井田中部，開口位置位于膠帶下山向東30米側，巷道走向為南北，是效勞于礦井一采區的軌道大巷，擔負礦井的材料運輸工作。巷道開口后以180°方位角向前施工至井田南部邊界。工作面井上對應位置為棗園峁山丘，無地表水體和導水裂隙，不存在地表水患。該區域九、10#煤層直接充水含水層為太原組灰巖巖溶裂隙含水層，為弱含水層，補給條件差，不存在突水的危險，水文地質條件為簡單。三、工作面水害分析及水量、水壓估量一、依照地質報告和周邊巷道的采掘情形分析，該掘進區域可能存在的水害有孔隙水害、煤層頂板充水含水層水害、煤層底板承壓充水含水層水害、斷層破碎帶積水。二、斷層破碎帶突水水害依照地質報告及周邊巷道的掘進分析，該工作面估量掘進中將揭露斷層，但不存在導水斷層。在掘進中堅持“有掘必探，先探后掘”的原那么，對工作面進行探放水并按規定留設30米的超前距。增強地質分析預報，及時有效避免斷層破碎帶突水水害。二、巖溶陷落柱水害依照地質資料及開采實踐證明，該工作面不存在巖溶陷落柱，但要增強觀測。3、煤層頂底板承壓充水含水層水害依照《補充勘探地質報告》及巷道揭露情形，九、10號煤層直接充水含水層為太原組灰巖巖溶裂隙含水層組，屬弱富水性含水層，9號煤層距離4號煤層66米，掘進中未發覺導水突水要挾。但要對頂板增強觀測。經礦井水文地質報告分析，該工作面底板以下奧灰水為強承壓含水層，但突水系數符合平安規定，不存在突水危險。在掘進進程中要嚴格執行“有掘必探、先探后掘”的規定，并按規定留設超前距。4、第四系松散孔隙含水層和第三系含水層砂礫層水害工作面與第四系松散孔隙含水層和第三系含水層砂礫層水力聯系不大，但要增強觀測。五、依照地質說明書的有關內容和礦井開采實踐證明，該工作面大體未發覺涌水，工作面水源主若是生產用水和防塵灑水。六、奧灰水突水系數計算依照《補充勘探地質報告》中，對9號、10號煤層突水系數計算：突水系數計算公式:Ts=P/M式中：Ts——突水系數MPa/m；P——底板隔水層經受的水頭壓力MPa；M――底板隔水層厚度m。各煤層奧灰突水系數計算結果煤層號煤層可采范圍內最低底板標高(m)該處奧灰水位標咼(m)隔水層有效厚度(m)突水系數(MPa/m)9460

10450備注：2011年的兼并重組地質報告中計算突水系數所采用的隔水層有效厚度為補3號鉆孔的底板隔水層厚度，本次計算突水系數所采用的隔水層有效厚度為綜合柱狀圖中統計的底板隔水層平均厚度。依照計算，九、10號煤層底板突水系數小于有構造破壞的臨界突水系數0.06MPa/m,各煤層與奧灰巖溶水之間有較厚的隔水層存在，理論上奧灰巖溶裂隙水對該段阻礙不大，無突水危險，但在掘進進程中要嚴格執行“有掘必探、先探后掘”的規定，并按規定留設超前距。9號煤層奧灰帶壓分區圖四、工作面的掘進方向、施工順序、規格及支護方式該工作面掘進方式為綜掘，巷道以180度方位角由北向南沿9#煤層掘進，設計長度為1450米，采納“三八制”生產作業。mm，凈斷面積為m2,采納錨網噴支護。五、探水方式、設備、參數及鉆孔布置1、本礦采納鉆探配合物探的方式進行探放水。鉆探設備采納型號為ZDY1200L（MK—4）型履帶式鉆機，物探設備為YD32（A）高分辨電法儀、YCS150瞬變電磁儀。二、ZDY1200L（MK—4）型鉆機參數鉆孔深度m300/200終孔直徑mm75鉆桿直徑mm42/50鉆孔傾角° 0?土90回轉速度r/min 80?280最大轉矩N.m1200給進能力KN36起拔能力KN52功率Kw 22整機質量Kg1360主機質量Kg 7503、鉆孔直徑：依照防治水規定鉆孔除兼作堵水或疏水用的鉆孔外，終孔孔徑不得大于75mm。ZDY1200L(MK—4)型鉆機，鉆孔直徑為75mm。4、鉆探時的探測深度不得小于100m。五、鉆孔布置及參數該工作面要緊針對的水害為頂部太原組灰巖巖溶裂隙含水層組、斷裂構造導通底部奧灰水等，依照《煤礦防治水規定》及防治水其它規定中對鉆孔布置的要求如下：探放斷裂構造水和巖溶水等時，探水鉆孔沿掘進的前方及下方布置。底板方向的鉆孔不得少于2個。探水鉆孔的最小超前距不得小于30米，幫距一樣取20m。依照以上規定確信該巷道鉆孔布置形狀為半扇形，鉆孔幫距為20米，超前距為30米，中心布置1個眼，左右幫各布置1個眼，底板布置2個眼，頂部布置1個眼。9#、10#煤層為歸并層，本次探水在10#層進行，鉆孔設計覆蓋9#煤層。具體參數見下表。軌道下山鉆孔布置表孔號孔徑水平角垂直角距底板距左邦距右邦1C75mm180°-3°2250mm2250mm2C75mm180°0°2250mm2250mm3C75mm169°-3°1450mm3050mm4C75mm191°-3°1050mm3450mm5C75mm175°-8°3050mm1450mm6C75mm185°-8°1450mm3050mm⑤鉆孔傾角按煤層為下山-3。進行設計，如施工中發生轉變,應依如實際情形及時調整。六、單孔設計依照本巷道的地質情形及周圍巷道布置情形，本巷道探水要緊針對水害為頂部太原組灰巖巖溶裂隙含水層組、斷裂構造導通底部奧灰水等，因此探水鉆孔設計如下：⑴、探水孔在巷道前方的水平面和豎直面內呈半扇形。鉆孔終孔位置平距為20m，終孔的垂距進入頂板5米，進入底板15米，知足要求。⑵、探水鉆孔沿掘進的前方及下方布置，底板方向的鉆孔為2個，知足要求。⑶、探水鉆孔的幫距為20米，超前距為30米，知足要求。⑷、估量探水地址水壓大于O.IMpa時，孔口要用套管加固，套管深度為20m。使鉆桿通過套管打鉆，套管上裝水壓表及閘閥;探到水源后利用套管放水。（附孔口管安裝示用意）⑸、鉆孔內水壓大于1.5Mpa時，采納反壓和有防噴裝置的方式鉆進，并制定避免孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的方法。（附單孔設計示用意）⑹、探放水鉆孔應安設孔口平安裝置。孔口平安裝置由孔口管、泄水側壓三通、孔口水門和鉆桿逆止閥（必要時安裝）等組成。遇高壓水頂鉆桿時，用立軸卡瓦和逆止閥交替操縱鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鉆桿站立。⑺、1號孔參數表孔號孔徑水平角垂直角距底板距左邦距右邦1075mm180°-3°2250mm2250mm鉆孔傾角按煤層為下山3度進行設計，如施工中發生轉變，應依如實際情形及時調整。7、物探異樣鉆孔布置物探儀器：YCS150⑴物探頂板異樣物探頂板異樣時工作面增加2個鉆孔軌道下山物探頂板異樣鉆孔布置表孔號孔徑水平角垂直角距底板距左邦距右邦1C75mm180°-3°2250mm2250mm2C75mm180°0°2250mm2250mm3C75mm169°-3°1450mm3050mm4C75mm191°-3°1050mm3450mm5C75mm175°-8°3050mm1450mm6C75mm185°-8°1450mm3050mm7C75mm169°0°1050mm3450mm8C75mm191°0°3450mm1050mm⑵物探底板異樣物探底板異樣時工作面增加1個鉆孔軌道下山物探底板異樣鉆孔布置表孔號孔徑水平角垂直角距底板距左邦距右邦1C75mm180°-3°2250mm2250mm2C75mm180°0°2250mm2250mm3C75mm169°-3°1450mm3050mm4C75mm191°-3°1050mm3450mm5C75mm169°-8°1050mm3450mm6C75mm191°-8°3450mm1050mm7C75mm180°-8°2250mm2250mm六、物探一、高分辨電法儀施工方式:采納三極超前探測施工，先依照三極超前施工進行布置發射電極、接收電極、無窮遠電極，然后操作儀器，儀器操作步驟為：發射檢測——接收檢測——施工參數設置——儀器參數設置——發射。高分辨三極超前探測儀器操作（1） 、發射電極檢測第一選擇發射方式（發射方式為一、二、3、4別離對應電極單獨檢測，發射方式為5為一、二、3同時檢測，發射方式為6為一、二、3、4同時檢測。）后單擊檢測鍵開始檢測，正常為綠色顯示，異樣為紅色顯示。（2） 、接收電極檢測選擇需要檢測的起始接收電極號和終點接收電極號后，即可開始檢測進程，正常為綠色顯示，異樣為紅色顯示。⑶、施工參數設置距迎頭的距離：最前發射電極距迎頭的距離。發射接收距離：最前發射電極到第一個接收電極之間的距離。最前發射電極：距迎頭最近的發射電極號。默許值為0。發射電極間距：默以為4米。接收電極間距：默以為4米。施工描述設置：可輸入施工地域、地質描述、施工人員、施工單位、施工時刻。以上參數需依照現場施工布置情形設置，設置完畢后點“確認”鍵。⑷、儀器參數設置發射周期：決定從每一個接收電極搜集到的數據量的多少。1為快速，2為標準，3為大數據量搜集，4為最大數據量搜集。發射方式：發射方式（發射方式為一、二、3、4別離對應電極單獨檢測，發射方式為5為一、二、3同時檢測，發射方式為6為一、二、3、4同時檢測。）起始電極：第一個接收電極編號。終止電極：最后一個接收電極編號。⑸、發射搜集可施工參數和儀器參數設置完畢后點“確認”鍵后顯示參數已確認，點“返回”鍵，返回主界面即可點“發射”鍵，開始數據搜集工作。⑹、數據處置施工搜集的數據都自動保留在儀器中，可將USB通信線連接在儀器面板上的充電、通信口，插入U盤拷貝數據文件到臺式機后通過“YD32(A)高分辨電法儀資料處置軟件系統”進行數據處置，得出地質等值線圖。依照地質等值線圖進行分析，電阻率在0-75為異樣區域。二、YCS瞬變電磁儀利用⑴、施工前預備打開電源開關，查看電池電量是不是充沛；假設電量不足，利用前需要先充電。檢查施工配件是不是齊全:YCS礦用本安型瞬變電磁儀一臺、發射線圈一個、同意線圈一個、線圈連接線2組、撐桿一套。幸免大型金屬物干擾(掘進機、防護網、鐵架等)，疏干排水知足理想的布線探測空間。⑵、現場施工布置井下掘進頭超前探測時選擇共軸偶極裝置，發射距離能夠維持在3米內。程序自動成圖進程中依照逆時針方向依次排列角度。物探時的探測深度為150米，對每次探測的分析結果進行分析，圈定出異樣區域并通過鉆探等手腕進行核實，將結果上報相關領導，并存檔。⑶、現場施工注意事項攜帶儀器時，嚴禁強烈震動、碰撞儀器，幸免直接淋水開機前，確保主機系統的各插口和線圈鏈接良好。利用前認真檢查線圈的鏈接性，排除一切短路、斷路等平安隱患。測量之前，先將儀器貯存的數據刪除，確保儀器有足夠的貯存空間保留測量數據。利用進程中幸免開復雜工作環境，以防造成人身平安隱患。利用進程中幸免長時刻處在淋水工作環境，各設備及配件禁止浸泡在水中。利用進程中禁止強烈拉拽、拆卸，以防發射和同意信號中斷，造成斷電、漏電等不良現象。測試進程中若是顯現無放電電流，可檢查一下發射線圈的連通性或電阻值，確信發射線圈工作正常。測試進程中若是顯現信號無衰變的同意信號，科檢查同意項圈的連通性及電阻值。利用進程中顯現故障后，禁止井下拆卸、安裝各部件來檢查、維修。正常情形下，電量充沛時，儀器可持續工作4個小時，盡可能在4小時之內完成這次測量。利用完成后及時關斷電源，妥帖處置、清潔各設備部件。利用進程中嚴格依照產品說明書中相關指導內容操作利用。嚴禁在爆炸性危險場所進行充電。對每次探測的分析結果進行分析，圈定出異樣區域并通過鉆探等手腕進行核實，將結果上報調度室和相關領導并存檔。七、井下探放水孔止水套管的安裝一、止水套管(1)止水套管的設計與加工止水套管應選用剛性管材作為止水套管，套管的長度為10米。為增強套管與孔壁之間的固定強度，使套管位于鉆孔的中心部位，應在所下套管外均勻焊接上半圓形的鐵球或鋼刺。但焊接點不宜太多，每根套管有5?6個即可。止水套管的安裝方式；本次探放水孔是仰角孔一、 第一用直徑75mm的鉆頭施工10米后，再用直徑133mm的鉆頭進行擴孔后退桿。二、 將麻袋片與聚胺酯用膠帶纏綁在指定位置，里面的封孔料纏繞在距離抽放管口1m處，外面的封孔材料纏繞在距離抽放孔口1m處。確保套管注漿長度很多于8米。將注漿細管和導氣管纏繞在套管上，然后將套管送入孔內。3、放置套管到指定位置后臨時固定套管，在巷道頂部施工兩根錨桿，用抱箍固定套管，用鐵絲與錨桿連接，避免套管在孔內下滑。4、用注漿泵通過預先安裝的注漿細管注漿，注漿后等待水泥漿凝固8小時以上。五、 將閘閥(0108)與放水套管通過法蘭連接，用鐵絲固定閘閥并懸掛在頂板。六、 放水套管安裝完畢后，打開閘閥將鉆桿通過套管施工。二、封孔質量檢查通過封孔待水泥漿凝固8小時后，安裝孔口閘閥及孔口壓力表，通過壓力泵向孔內做壓水實驗。在孔口水壓大于等于設計壓力時，孔口套管周圍如沒有漏(涌)水現象，說明符合要求，不然就要從頭注漿加固。3、施工注意事項當水壓大于0?5MPa時，原那么上不得在煤體內直接安裝套管探放水，應先改在巖層內鉆孔放水降壓，然后再在煤層探放水。如確實需要在煤體內探放高壓含水體，應先修筑隔水墻，并預埋套管在墻體外進行探放水。同時對在墻上預埋的套管及其孔口平安裝置進行壓力實驗，達到設計要求后方準進行探放水。在節理裂隙發育、巖石松軟或破碎地段施工探放水孔時，應付鉆孔超前距(段)進行預注漿加固，然后再安裝孔口管，以保證孔口止水套管的安裝質量。八、封孔工藝放水終止后應用水泥漿對放水孔進行封堵，注漿泵直接通過管路和放水套筒相連接，對放水孔進行注漿，要求注漿深度大于15米。九、探放水的平安方法一、在放水前在工作面施工處增強巷道支護，保證施工平安。二、探水前通風隊提早抽取4號采空區內氣體，并進行氣體分析，依照分析功效，制定相應防范方法，避免探到老空后有毒氣體涌出后造成危害。3、每次探水前瓦斯員、平安員要先檢查巷道支護及通風等情形，發覺問題及時處置。增強探放水地址周圍的支護，保證錨桿及錨索齊全有效，使巷道支護具有較強的對抗水流沖擊能力。4、在工作面迎頭打好立柱和攔板，嚴禁空頂、空幫作業。五、探水前挖好排水溝，在巷道開口處施工一臨時水倉，水倉容量不得小于5m3,并提早安裝好水泵和排水管。六、在探水前必需清理好巷道并把井下各排水點的積水排凈，保證平安撤退線路暢通無阻。保證水倉和排水設備有足夠容量（能力）。7、每一個排水點必需安設好兩臺以上18.5KW水泵，并保證能夠正常運轉，當排水能力不足時必需及時全數開啟。八、探放水前在鉆探地址及其周圍安設專用，保證人員撤離通道暢通。九、每班探水必需有一專人（通風隊長、探水隊長）負責現場指揮，所有人員必需同意指揮、統一行動。10、鉆機安裝必需平穩牢固。安好鉆機接電時，要嚴格執行停送電制度，鉆場的動力設備應與風機實現風電閉鎖。1一、探放水時，應撤出探放水點標高以下（即九、10號煤巷道）所有人員。1二、鉆進時應準確判別煤、巖層厚度并記錄換層深度。每鉆進10m復核一次孔深，終孔前在復核一次。應做到交接時不斷鉆，完成探測任務要做好探放水記錄，并懸掛探水牌板，標明許諾掘進長度。并在鉆孔處配備深度檢測手腕，驗收鉆孔深度合格后由驗收人簽字確認。13、在探放水鉆進時，發覺煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中水壓、水量突然增大和頂鉆等突（透）水征兆時，應當當即停止鉆進，鉭不得撥出鉆桿，現場負責人應當當即向調度室匯報，撤出受水要挾區域人員，采取平安方法，派專業技術人員監測水情并進行分析，妥帖處置。鉆機后不準站人，避免高壓水將鉆桿頂出傷人。14、鉆進中發覺有害氣體噴出時，應當即停止鉆進、切斷電源，將人員撤到新鮮風流的地址，當即向調度室和值班領導匯報，采取方法，進行處置。1五、鉆探接近老空時，應當派專職瓦斯工或礦山救護隊員在現場值班，隨時檢查空氣成份。若是甲烷或其他有毒有害氣體濃度超過有關規定，應當當即進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調度室，及時采取方法進行處置。1六、鉆孔內水壓大于1.5Mpa時，采納反壓和有防噴裝置的方式鉆進，并制定避免孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的方法。遇高壓水頂鉆桿時，可用立軸卡瓦和逆止閥交替操縱鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鉆桿站立。17、當探到有積水時，水量不大，不超過礦井排水能力時，可利用探水鉆孔直接放水。當水量較大或水質較差、或侵蝕排水設備時，應先堵后放，暫先隔離，做好排水預備后再排放。當水壓大放水時必需有防噴裝置，并采納檔板背緊工作面，檔板后加設頂柱或木垛，必要時還必需砌筑防水墻后方可放水。1八、排水進程中，應當按時水量、水位和觀測孔水位，并由礦山救護隊隨時檢查水面上空氣成份，發覺有毒氣體，及時采取方法進行處置。1九、放水時，應當監視放水全進程，通過套管上的壓力表、流量計查對放水量和水壓等情形，直至老空水放完為止，并補打鉆孔進行檢考試證。20、現場作業人員要熟悉透水預兆，鉆探進程中，假設發覺煤巖松軟、片幫、來壓或鉆眼中水壓、水量突然增大和