2202运输顺槽超前探放水设计方案.docx
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1、探放水设计方案根据煤矿安全规程规定以及行业管理的标准要求,对井下作业地点必须坚持“有疑必探 ,先探后掘”“每掘必探,探放结合”的探放水原则,结合本矿的实际地质情况特制定此探放水设计方案。一、组织机构组 长:刘 敏副 组 长:张 明探水科长:李保成探水队长:赵有珍探水技术员:李永锋探水成员:刘艳文 武彩玉 张利兵 秦 旋 二、设计依据1、根据煤矿安全规程。2、根据煤矿各工种操作规程。3、根据煤矿防治水规定。4、根据山西省地方文件“有掘必探,先探后掘”的规定。5、工程项目:2202运输顺槽超前探放水设计。6、用途:为2202运输顺槽掘进安全超前探放水提供依据。三、施工地点概况1、工作面对应地面位置
2、工作面对应的地表大部分为荒山,有少量耕地,沟谷地段平时干涸,只有雨季有水流过。2、工作面井下位置及四邻采掘情况掘进工作面位于井田西部,西部与本矿2#煤运输大巷相邻,距运输大巷40m;南部与2202回风顺槽相邻,距2202回风顺槽150m;北部与2#煤总回风大巷相邻,距2#煤总回风大巷383m;矿界东部与胜利煤矿相邻。3、掘进工作面概况掘进工作面施工掘进煤层为二叠系下统山西组,掘进巷在矿界东部盘区内,经调查了解原来开采2#煤层的老工人及水文地质数据显示,本巷无积水,地面无河流、湖泊。2202运输顺槽设计走向长度:398m。巷道为矩形断面:宽高4.62.5m。煤层底板标高:530690m。煤层厚度
3、为:0.81.2m。煤层的抗拉强度0.8Mpa。四、区城水文地质1、井田内及周边矿井采(古)空区、小窑积水情况。2#煤层在井田基本为实煤区。井下充水水源主要为顶板砂岩裂隙水。2、相邻矿井的采(古)空区、小窑范围、积水情况及对本矿的影响。山西离柳鑫瑞煤业有限公司井田4#煤层已大部采空,采(古)空区、小窑破环区及巷道内存在积水,积水量约为64549(详见表1)煤层号积水区编号积水地点积水面积()积水量()S小窑1Q小窑1井田北部小窑66.88124704S1Q1井田中南部2000年前采空区1.16166S2Q2井田南部原苏家坡煤矿采空区57.229237S3Q329.244873S巷1Q巷1井田南
4、部原苏家坡煤矿巷道1004S巷2Q巷21147S4Q4井田西北20032004年采空区60.1911766S古1Q古1井田西部古空区40.987363S古2Q古2井田西南部古空区34.486128S小窑Q小窑2井田东部59.858400合计360.4164549其井下采掘工作面及采空区范围位于本井田的上山部位,与本井田之间距本井田较远,在无越界开采的情况下对本井田影响不大,原山西三兴煤焦有限公司,停产前开采4#煤层,设计生产能力30万t/a。井下主要为井筒和顶板淋水,矿井涌水量为250/d,该井田采空区存在积水(详见表3)。其中该井田西部采空区存在积水约5000,司井田内原山西临县宇航煤业有限
5、公司4#煤层北部小窑破坏区连通,且距离本井田较近,该积水对本井田4#煤层威胁较大。山西三兴煤焦有限公司采空区积水量统计表2煤层号积水区编号积水地点积水面积(k)积水量()4SQ井田中南部低凹处采空区38.845000总之,相邻矿井之间一定要留足保安煤柱,以防废弃巷道相互沟通,造成透水事故。3、水文地质概况本井田位于河东煤田中段,离柳矿区三交详查区中西部边缘。井田内地表大部被第四系黄土覆盖。仅在较大沟谷中上盒子组地层出露。碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层组主要为奥陶系石灰岩地层,其含水介质以石灰岩溶隙、溶洞、裂隙为主。该含水岩组主要出露于区城东部,平面上呈南北向条带状分布,出路形态基本为沟谷中出露,梁峁
6、上松散层覆盖。区城西部为埋藏型。收集到的资料多只揭露峰峰组和上马家沟组地层。上马家沟组平均厚228m,岩性以石灰岩、泥灰岩为主,有少量白云质灰岩,下部为角砾状石灰岩,岩溶裂隙发育,富水性也差。在水平方向上,富水性受区城构造的控制,在断裂附近,岩溶裂隙发育,富水性强。一般补给区富水性较弱。径流区逐步增强,单井涌水量在1000/d以上,水质类型为HCO3.SO4.M g型,平均矿化度2.39g/L。据区城内两个奥灰水井的资料,一个是湍水头镇的供水井,孔深300.82m。据抽水试验资料:当降深为1.6m时,出水量为157m3/d;当降深为5.0时m,出水量485m3/d。水质为HCO3.SO4.Na
7、型,矿化度0.63g/L,水位标高805.12m。另一个为新民煤矿供水井,井深300.62m。其中本溪组和太原组地层为106.45m。峰组地层为92m,上马家沟组地层102m。此井单井出水量可达2880m3/d,水质为HCO3.CO4Ca.Mg型,矿化度1.8g/L,水位标高801.81m。碎屑岩类裂隙含水层组本亚组含水层主要由L1至L5五层石灰岩组成,间以泥岩及少量砂岩,含灰岩地段36m,灰岩总厚度为20m左右,富水性较好。三交详查区钻孔单为涌水量为0.00080.828L/s.m, 透系数0.00474.15m/d,水位标高761.85846.23m,水质类型一般为HCO3ClNa.Ca型
8、,矿化度1.3g/L左右。二叠系石盒子组砂岩裂隙含水亚组本亚组含水层主要由厚、巨厚层中、粗粒砂岩组成,其地层在区城内出露较广泛,易接受补给,浅部风化裂隙发育富水性较强,深部富水性弱。三交详查区下石盒子组含水层单位涌水量0.54L/s.m,透系数0.16m/ d,上盒子组含水层单位涌水量0.00510.028 L/s.m,透系数0.0040.63 m/ d,水位标高759.44913.50m,水质为CLHCO3N a.Ca型,矿化度0.61.8g/L。五、施工地点及所用钻机1、施工钻探地点施工钻探地点为2202运输顺槽,根据山西省地方文件“有掘必探,先探后掘”的规定,掘进施工前必须先探后掘。2、
9、钻机型号及所用参数ZQJ300/6型煤矿用坑道钻具为机械转动液压给进立式转动机,钻探深度为75m,开孔直径为108mm,中孔直径82mm。钻机的主要技术性能及参数 转杆直径 76m 额定转矩 240/300/330N.m 额定转速 155/195/230r/min 最大输出功率 3.9/6/8.0kw 工作气压 0.4/0.5/0.63Mpa 钻机质量 150kg额定推进力 14kN六、钻探施工设计1、探放水“三线”的确定根据本矿2#煤层水文地质图测量资料确定积水线、探水线、警戒线:积水线向外推150m为探水线,再向外推100m为,警戒线。2、探放水钻孔的布置用ZQJ300/6型钻机钻进,超前
10、距、允许掘进距离、钻孔角度及钻孔数量的确定:在掘进工作面迎头布置5个孔,钻孔与钻孔之间的夹角为8o,探水钻孔深度60m,允许掘进距离40m,孔间距为1m,距2#煤层顶板1.6m,底板0.9m,方向与巷道掘进方向一致,与巷道顶板平行,钻孔布置在一个水平面上,呈扇形布置,详见布置见附图1。在已圈定了解的积水区、或经物探发现的可疑区域,掘进工作面迎头分两层布置15个钻孔,下一层布置8个孔,孔距0.6m,夹角58,距2#煤层顶板1.9m,上一层布置7个孔,孔距0.6m,夹角58,距2#煤层顶板1.5m,方向与巷道掘进方向一致,与巷道顶板平行,钻孔布置在两个水平面上,呈扇形布置,详见附图2、3、4、。超
11、前探放水钻孔深度设计依据如下:根据矿井水文地质规程附录八的公式计算: L=0.5kM3p/kp20m式中: p防水煤柱所承受的静压力,MPa;这里是1L防隔水煤柱的宽度,m;K安全系数(一般取25);这里取4M巷道跨度,这里为4.6mKp煤的抗拉强度,Mpa;这里为0.75 MPa。经计算2#煤层的断层防水煤柱留设宽度为20m。3、钻孔位置2202运输顺槽超前探放水从掘进开始至掘进竣工,每掘进40m循环一次探放水,2202运输顺槽超前探放水施工长度398m,循环探放水9次,打钻135个,总探水孔总长5400m。探水作业超前于掘进作业,探水与掘进循环作业,即探水掘进探水。七、探水前的准备工作1、
12、下井前由地测部组织参加探放水的人员认真学习并掌握设计各项参数的测定方法和探放水安全技术措施的要求和避灾路。2、根据工作安排、准备、检查、带足所需的工具,材料等。3、设备的运输必须遵守下列规定。钻机在车盘上必须捆绑结实,不得超长、超宽、超高、超重,并符合井下运输的有关规定,拆下的螺钉等零件要妥善保存。井下人工搬运设备时,要用绳子系牢,并要轻抬轻放,有专人统一指挥,起落行动一致。在钻机经过上下山时,应做好防滑措施。4、设备的安装必须遵守以下程序和要求安装前要检查、整修设备,并检查钻杆及其周围支架,防止冒顶片帮,清理周围杂物,检查并安设好水泵、排水管路等排水设施。机身安放平稳,上紧底固螺丝。各种电气
13、设备必须防爆,机械传动部分要安装防护栏,保护罩。施工前要满足自然汇水条件(即在探放水巷道下侧掘进不小于20m3小水仓)。加强钻机前后10m范围内的巷道支护,并打好坚固的立柱和栏板。测量和探放水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探放水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。在钻机操作前认真学习使用说明书,严格按照说明书的操作方法操作。5、在探水巷道6m处挖设不小于20m3临时水仓,排水管道用57mm铺设无缝管路,然后用FWQB70/35风动水泵将水排入中央水仓。八、探放水操作时必须遵守下列规定1、探放水前必须由队长或技术员负责全过程跟班、指挥、协调、监督,是本班的安全责任人,技术人员跟班测量定
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