山西梅园嘉元煤业有限公探放水设计.docx

山西梅园嘉元煤业有限公司
混合提升斜井井筒开拓探放水设计
㈠矿井水文地质条件；

⒈ 该混合提升斜井井口设计坐标（ x=4052496.873 y=19604317.250 z=1228.212），位于井田东北部，井田内多为冲沟，为季节性河流，雨季可出现短时洪水流，向东南流入沁河，洪水水位为1213.5m，低于井口标高，故不受洪水威胁。
2．水文地质勘探及回风立井开拓等提供资料；
混合提升斜井井口
① 东北距101钻孔d=409.1m，方位47°见2#煤层底板标高为1205.27m（钻探结果：0.84m黑色粉末状，分析附近有采空区或煤层氧化带无积水）。
② 东南距提人立井d=192.3m，方位94°（立井井筒详细情况：掘深60m，未见2#煤层）。
③ 东南距回风立井d=253.6m，方位97°（立井井筒详细情况：掘深80m，已经超深2#煤层6m，2#煤层掘进向南20m、向北掘进10m，见煤标高1158.393m，工作面无透水预兆）。
④ 西南距201钻孔d=271m，方位261°见煤底板标高1185.11m（钻探结果：煤质条痕褐黑色，弱玻璃光泽，半暗淡型煤。煤层厚度0.8m，无采空积水）。
⑤ 东南距山西留神峪煤业有限公司最近采空区边界900m积水4800m3不受威胁。
⑥ 井筒掘至111.7m就进入2#煤层采空区上部边界（经山西省煤炭地质144勘查院物探（采用瞬变电磁法的探测）采空区无积水。但必须按《煤矿防治水规定及十六字原则》预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采的程序实施。
3.井田内的主要含水层；
① 上石盒子组底部（K10砂岩）裂隙含水层，钻探测定泉水流量0.22L/s，该层为弱富水性裂隙含水层。
② 下石盒子组（K9、K10）砂岩裂隙含水层，位于1#、2#煤层之上，k8为煤层直接充水含水层钻探测定流量在0.2-0.5m3/h之间局部地段受河流补给出现富水地段，为弱富水性裂隙含水层。
③ 太原组石灰岩（k4、k3、k2）岩溶裂隙含水层k2石灰岩为9#煤层直接充水含水层、经201水文钻孔测定抽水试验单位涌水量测定0.004L/ｓ．ｍ水位标高为1241.02m,属弱富水性裂隙含水层。 中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层，经201钻孔测定一般为 0.5m3/h以下。
4.井田主要隔水层；
① 11号煤至Q2含水层之间隔水层，由铝土泥岩、粉砂岩、泥岩石英砂岩等致密岩层组成一般厚度42.73m其间的石英砂岩、致密、坚硬裂隙不发育，具有良好的隔水性能，在无断裂贯通情况下垂直方向上11#煤层以上含水层不发生水力联系。
② 2#煤层至k4石灰岩之间隔水层，由致密的粉砂岩、泥岩组成，一 般厚度76.4m具有良好隔水性能，在无断裂及陷落柱贯通的情况下垂直方向使2#煤层上含水层与k2含水层不发生水力关系。
③ 2#煤层以上各砂岩含水层，由于其间存在厚度较大的粉砂岩、泥岩，且各砂岩含水性又不强，因此，垂直方向2#煤层以上各砂岩含水层不发生水力关系。
5.含水层的补给、迳流、排泄条件；
① 第四系含水层以接受大气降水补给为主，同时还可接受地表水的补给。
② 二叠系砂岩裂隙含水层，除接受大气降水补给外，还可接受其它含水层补给，但随埋深增加而减弱，富集成具有承压性的地下水，遇阻水部位在地形低洼处以泉的形式排泄出来。
③ 奥陶系岩溶裂隙含水层在区内埋藏较深，主要接受西部裸露区大气降水的补给，但奥灰水由北向南顺岩层倾向缓慢迳流，流出区外。
6.井田内地质构造对水文地质条件影响；
井田内总体构造为走向北东，倾向南东的单斜构造，在此基础上伴有宽缓的背、向斜褶皱构造，地表发现正断层3条，其中F1断层落差40m,F2断层落差为10m,F3断层落差为50-150m，F3断层横全井田，走向南东转北东，倾向南东，区内延伸160m，为区内较大的断层，断层两侧在构造裂隙带的作用下有可能导通地表河水，地表河流以大气降水为主要水源，将可能在雨季大气降水成为矿井的主要充水水源。
7.矿井充水补充说明；
① 井筒水，由于井筒沟通了上部含水层，井筒渗水可能成为开拓井筒充水来源之一。
② 矿井涌水量，预计正常涌水量186m3/d，最大涌水量270m3/d。按照《规定》第三类依据，为简单型。
③ 突水量，2#煤层现矿井最大涌水量为135m3按照《规定》第四类依据，为简单型。
④ 防治水工作难易程度，针对本井田矿井水文地质特征，按照《煤矿防治水规定》要求，认真做好井上下水文地质和防治水工作，重点做好对采空区积水、构造水的防探工作。总的认为，防治水的简单或易于进行。按照规定第六类依据，为中等型。综合以上阐述，按分类就高不就低的原则，矿井水文地质类型定为中等类型。
㈡探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护形式；

1. 混合提升斜井井筒位:235°42′51″、倾角-20°掘进距离（第一水平标高为1110.0m，斜长为345.6m。第二水平标高为1055.0m，斜长为521.0m）。
2．施工次序，三八循环制，循环作业：加强探水附近支护 地测人员定位给向 探水作业 防治水科人员对探水钻孔验收 施工队掘进 地测人员测定允许掘进距离 加强探水附近支护。
3．井筒规格：设计掘进尺寸宽5300mm高4050mm断面18.45m2
净断面尺寸宽5000mm高 3800mm断面16.32m2
4.支护形式：锚网喷，如有特殊情况采取特殊支护方式。
5井筒具体规格、支护方式、巷道断面特征表、巷道工程量及材料消耗见（附图2-3-1）。
㈢．混合提升斜井井筒开拓与前下方2#煤层采空区的关系；
⒈混合提升斜井井筒掘进111.7m时，就到2#煤层采空区边缘上部底板标高为1189.995m，与井口高差38.217m。采空区底板标高为1173m，与工作面高差为16.995m
⒉通过山西省煤炭144勘查院物探采空区无积水，但我矿以积水采空区处置。
㈣．混合提升斜井井筒探放水起的确定、技术要求、主要参数及布置方式；
⒈ 从井口掘至97.0m为探水线,具体参数见附图（2-3-2）。
⒉ 探放前下方的老空水，钻孔布设在井筒底板，布设为4组，每组4个孔，方位不同呈半扇形，在工作面前下方。竖直面呈半扇形，倾角不同），采用的超前距30m、帮距15m、孔间距3m，终孔深见到2#煤层底板为止。
⒊探水技术要求
① 钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。
② 钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。
③ 钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。
④ 钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：
⑤ 背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。
⑥．对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1 m以上。
⑦ 在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。
⑧ 遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。
⑨应做到交接班时不停钻。
⑩ 探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。
⑾ 探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。
⒋ 放水的技术要求
① 钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。根据矿井排水能力及水仓容量，决定是注浆堵水还是放水。控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。
②煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。
③ 加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。
④ 必须监视放水全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。

㈤在安装钻机探水前安全规定：
⒈加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板；
⒉清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，配备与探放水量相适应的排水设备;
⒊在打钻地点或其附近安设专用电话；
⒋依据设计，确定主要探水孔位置是时，由测量人员进行标定。负责探水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量；
⒌在预计水压大于0.1MP的地点探放水时，预先固结套管。套管口安装闸阀套管，套管深度在探放水设计中规定。预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握；
⒍钻孔内水压大于1.5MP时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。

（注：井下探放水应当使用专用的探放水钻机，我矿配置金钢牌ZLJ-350型钻机、〈主轴转速115、198、350r/min〉、钻探深度200m、额定扭矩NM350/200/115三个档、电机功率7.5kw、煤安标志编号NED08147、出厂编号：064、生产日期2011.11、生产厂家：石家庄市德隆机电制造有限公司。配置钻机高压泥浆泵一台（备用一台）。钻杆直径φ42mm长度150m、钻孔测杆100m。严禁使用煤电钻探放水。）
㈥．探放水施工与掘进工作的安全规定；
⒈探放水施工安全规定：
① 探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压，老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。
② 放水孔必须打中老空水体低洼处以使积水能全部放干，并监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。
③ 钻孔放水前，必须估计放水量，根据矿井排水能力和水沟，水仓容量，控制放水量，保证不淹巷道和不淹矿井。
④ 放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，定期测定水量和水压，并做好记录。若水量突然发生变化，必须立即报告矿调度室，并采取措施及时处理。
⑤ 探放水时必须撤出探放水以下受水威胁的所有人员。
⑥ 探放水工作地点及工作面的所有机电设备必须做到防爆炸性能良好。
⑦ 加大供风量，保持局部通风机连续不断地运转，以便冲淡和带走超限的瓦斯和有害气体。
⑧ 探放老空水钻孔接近老空，预计有瓦斯或其他有害气体时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，随时检查空气成分变化情况。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》的规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室及时处理。
⑨ 探放老空水钻孔钻透老空后，如孔内无水流出，首先检查泵上水是否正常，若正常或经瓦斯检查员检查有害气体涌出时，必须立即停止钻进，用木塞、黄泥和棉线封闭钻孔。
⑩ 疏通钻孔时，操作人员不准对正钻杆站立进行操作。
⒉掘进工作的安全规定；
采掘工作面遇有下列情况之一时，应当立即停止施工，确定探水线，由专业人员和专职队伍专用钻机进行探放水，经确认无水害威胁后，方可施工：
①． 接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时。
②． 接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。
③． 打开隔离煤柱放水时。
④． 接近可能与河流、湖泊、水库、蓄电池、水井等相通的断层破碎带时。
⑤． 接近有出水可能的钻孔时。
⑥． 接近水文地质条件不清的区域时。
⑦． 接近有积水的灌浆区时。
⑧． 接近其它可能突水的的地区时 。
㈦受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定；
⒈受水威胁地区信号联系图

井筒探放水地点
探放水科
安全指挥中心
防治水科
矿长
总工程师
上级部门

2．避灾路线的确定：

井筒探放水地点 井口地面

㈧．通风措施和瓦斯检查制度；
⒈通风措施：
① 地面安设两台煤矿用FBDNo6.3型隔爆压入式对旋流局部通风机（风量：380-500m3/min、风压：1000-5400pa、额定功率：2x22KW、转速：2930r/min）
② 阻燃风筒：φ800mm、长度25m一条，共用125m。（根据实际情况调整）
③ 在井筒左侧悬挂，5m固定一个悬挂点，悬挂笔直无需它物撞击，接口要严密不漏风。
④ 要求风瓦斯、点、监控及钻机闭锁。
⑤ 设专职人员负责，三八制现场交接班。
⒉瓦斯检查制度：
① 矿长、矿技术负责人、下井所有人员必须携带甲烷检测仪。瓦斯工必须携带便携光学甲烷检测仪。安全监测工必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪。
② 探掘工作面的瓦斯浓度检查次数2次。探放水时经常在工作面时时监测。
③ 瓦斯检查员必须执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上并通知现场工作人员。瓦斯浓度超过本规程有关规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。
④ 通风值班人员必须审阅瓦斯班报，掌握瓦斯变化情况，发现问题，及时处理并向矿安全指挥中心汇报。
⑤ 通风瓦斯日报必须送矿长、矿技术负责人审阅，对重大的通风、瓦斯问题，应制定措施，进行处理。
⑥ 虽然我矿核定为低瓦斯矿井，也要按高瓦斯矿井管理
㈨．防排水设施：
在井筒100m建筑泵房和水仓（容量300m3），3台md46-30型多级离心水泵，排水能力（流量46.1m3、扬程165m）排水管为φ108x4型无缝钢管布设两趟，满足探放水设计要求。
㈩水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施；
⒈ 水情及避灾联系汇报制度：
井下一旦发生透水及时向矿安全指挥中心、矿长汇报，矿长向上一级汇报，不得拖延隐瞒，大说小小说无，正确落实水量、水压、来水水源人员伤害程度、巷道损坏程度、等情况。不得隐报瞒报，
⒉灾害处理措施：
首先立即佩戴好隔离式自救器或压缩氧自救器抢救人员，实行自救或互救，向安全地点转移减少人员伤亡，恢复通风防止有害气体积聚，加快排水设备运转，组织人员修复巷道，尽量减少财产经济损失，恢复正常。

(十一)，通过探掘进入采空区，如有特殊异常情况再《补充探放水设计》
和设计有关资料图纸。
（十二）附图；⒈混合提升斜井基岩段巷道断面特征图。
⒉2#煤层采空区探水线、警戒线及井筒与煤层剖面图。
⒊混合提升斜井探放水地点与2#煤层采空区、积水区平面位置图。
⒋四邻矿区井田边界图。
⒌探放水钻孔布置立面图。
⒍探放水钻孔布置平面图。
⒎避灾路线图

2012年1月1日防治水科编制
编制人吴继光