XXXXXXXXXXXXX有限公司XXXX矿XXXXXX巷掘进工作面探放水设计矿长:XXXX生产矿长:XXXX安全矿长:XXXX机电矿长:XXXX总工程师:XXXX编制人:XXXX编制单位:XXXXX编制日期:2013年3月25日探放水设计会审意见XXXXXX巷掘进工作面探放水设计一、本设计编制的依据根据国家安全生产监督管理总局令第28号的规定“采掘工作面探水前必须编制探放水设计”的要求,特编制XXXX矿探放水设计。
设计依据:1、《煤矿安全规程》;2、《煤矿防治水规定》、《安全专篇》;3、《XX煤矿灾害预防与处理计划》;4、XXX煤矿水文地质图;5、XXX煤矿矿井充水性图;6、XXX煤矿采掘工程平面图;7、其它有关设计技术规范。
二、矿井水文地质概况一)、外部条件1、XXXXXX有限责任公司田堡一矿位于XXXXXXXXX,东面与XXXXX相连,矿井中心地理坐标为东经101°36′38″,北纬26°21′01″,属XXXX矿区XXX(Ⅱ)井田,在XXXX煤矿+1600m 水平XX采区。
矿井有简易公路与XXX南路及太平南路相连,距XXXX市中心约30Km,交通方便。
2、井田地层及构造井田位于大箐向斜东翼,开采范围内为宝鼎(Ⅱ)井田内含煤地层为三叠系上统大荞地煤组,总厚度1412m,包括甲~壬9个煤段,共含煤85层,煤层总厚度50.85m,其中可采煤层27层,大多分布于大荞地组中下部的丁、戊、庚、辛4个煤段,可采煤层总厚度23.32m,其中主要可采煤层11层。
次要可采煤层7层,局部可采煤层9层。
井田构造以褶曲为主,主要构造走向均为5°~25°,以16号、18号背向斜两组主要褶曲和15号、16 号两条主要断层控制着井田的基本构造形态。
大致以A11勘探线为界,南部地质构造较北部复杂,北部主要发育三组褶曲,断层较少,且多分布在井田的东边缘。
南部除北部的褶曲向南延伸外,又增加了四组新的褶曲,南部断层较多,规模较大,断层破坏了褶曲的连续性,使构造进一步复杂化。
3、煤层开采技术条件矿井为瓦斯矿井,各煤层均具煤尘爆炸性,各煤层均为易自燃煤层,地温正常。
二)、水文地质概况矿区地处XXXXX交界山区,属亚热带高原河谷气候,四季比较分明,气候干燥,地势南高北低。
地面标高为:东部+1960m,西部+1600m,地表高差360m,矿区含煤地层为晚三叠纪系陆相沉积,煤系地层由一套多旋回弱含水性的碎屑岩组成,无岩融水储存,加之上高谷深,地形切割深峻,冲沟发育,相对高差大,利于地表水排泄。
岩石风化度轻,多裸露,不利于地下水的不给。
另外部分来源于断层裂隙导水,矿区远离金沙江,对开采无影响。
沟谷大体垂直地层。
井田多被第四系洪积、冲积层及戈壁砾石所覆盖。
矿区西部有摩梭河,年均流量0.001-24.87m3/s,水质优良。
矿区东部的纳拉河、灰老河及西部的龙潭河均属于季节性溪谷,流量小,全年几乎断流,且水质较差。
三)、井田充水因素1、河流冲沟的补给(1)河流的补给井田北部有XXX江、西有摩梭河,由于距离较远,而通道(基岩裂隙)的透水性差,故两条河流对井田现采范围的影响很小。
(2)井田内沟谷潜水的补给井田内有小型沟谷,无常年流水,无固定补给源,因而基本上没有地下水;暴雨期间,洪流量较大,可达1.5m3/s,但地表坡度较大,排泄畅通,冲沟两侧的岩柱、煤柱透水性差,故其对井下的影响亦不大。
2、大气降水区域内年均降水流量仅350mm。
由于地势陡峻,植被较少,故大气降水都迅速汇入冲沟流出,只有少量积聚于基岩裂隙中,形成对井下的补给。
3、基岩裂隙水井田范围内基岩渗水性弱,隔水层较多,基岩裂隙水没有固定的补给源,只是大气降水部分的积存,故井巷揭露时只是初期淋水,随着工作面的推移将逐渐干涸。
4、小窑及老塘积水本矿井上部为老采矿区,准确位置已经无法调查清楚,但基本为平硐开拓,加之岩层含水性弱,排泄条件好,空区一般无积水。
大宝顶煤矿及周围小煤矿实际揭露老采空区没有发现积水。
5、矿井涌水量井田水文地质类型划分为水文地质简单型矿井,正常涌水量7 m3/h,矿井最大涌水量为15 m3/h。
四)、其他开采技术条件1、煤层顶、底板特征矿区煤层伪顶以粉砂质泥岩为主,厚度一般小于1米,变化大,部分地段无伪顶。
属中强岩石,普氏系数2—3。
直接顶多由粉砂岩组成,一般厚3-5米,最厚近30米,可采煤层的直接顶板比较稳定,属相当强的岩石,普氏系数4-6。
老顶均为中,粗粒砂岩及砾岩,属强的岩石,普氏系数大于7。
底板主要为粉砂岩或细砂岩,厚度一般小于1~5米。
2、瓦斯经长期观察和分析,瓦斯赋存也有一定的规律,呈现出瓦斯含量由北往南高,由浅至深有增高的趋势,向斜部位高于北斜部位,构造发育带高于构造薄弱带。
根据市安监局2010年度矿井瓦斯等级鉴定结果批复,田堡煤矿(一矿)矿井瓦斯绝对涌出量为0.18m³/min;矿井二氧化碳绝对涌出量为0.23 m³/min,为瓦斯矿井。
3、煤尘爆炸性及自燃倾向目前开采38#煤层,备采39#煤层。
爆炸性及自燃倾向指数如下:4、地温矿井井下温度为15~22°C,常年变化不大,对生产无影响,无地温异常。
矿区地处康滇地轴边缘,根据四川省地震局抗震队于1976年7月26日编的四川省地震烈度图的划分,本地区地震烈度为7度。
综上所述,矿区工程地质条件良好。
五)、巷道布置及支护说明1、巷道布置及开拓方式由于历史原因,本矿井主平硐标高+1561m,开采下限为+1600m,回采工作面布置在+1603m~+1650m之间,目前回采的38#层及备采工作面39#层在+1603m布置有运输巷,通过内煤仓和通风行人上山连接+1561水平运输巷。
本矿井开采煤层为急倾斜煤层,煤层倾角70º~90º。
目前矿井共布置采煤工作面XXXXXX,掘进工作面XXX个(+1606m36#层南运输巷掘进工作面,采掘工作面独立通风,生产布局基本合理。
采面推进方向为后退式。
2、支护设计主井断面形状为半圆拱,净高2.4m,净宽2.3m,S净=4.8m2。
排水沟毛宽0.3米,深0.3米,喷浆支护。
回风井断面形状为半圆拱,净高2.3m,净宽2.1m,S净=4.5m2。
排水沟毛宽0.3米,深0.3米,喷浆支护。
二、探放水设计一)、根据“预报预测,有掘必探,先探后掘,先治后采”的原则,结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排的措施。
为了施工的安全开展,制定本安全技术措施。
施工地点:+XXXXXXXX巷掘进工作面水源性质:预计水源主要为老空水、煤层顶、底板水和断层导水等。
钻机型号:ZT-2.0型煤矿用探水钻机钻具配备:Ф75mm钻杆80m,合金钻头3个及钻具1套。
二)、探放水前的准备工作1、在组织施工前,要求施工单位将打钻所需的材料及工具,设备准备到位,不能因为准备工作的原因而影响施工。
2、在运输探水钻机等大件设备的过程中,运输人员应轻拿轻放,避免设备因受力碰撞而受损。
3、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠,并在每次使用前检查,确保施工的安全。
4、每次开钻前,检查钻杆接头的牢固情况,严防脱钻事故的发生;钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。
5、在组织施工前,要求施工人员对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查,发现巷道支护受损的及时处理并加强支护,并打好立柱和挡板。
6、保持钻场有足够的安全空间,便于施工。
7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓,清理好临时水沟,确保排水畅通无阻。
8、平巷时,将3寸的排水管随掘进向前延接,迎头20米范围使用软管。
9、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置,并保证随时与调度室联系。
10、技术人员和防探放水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水钻孔位置、方位,深度以及钻孔数目。
11、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。
如果瓦斯浓度超过0.8%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第一百条规定时,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。
三)、探放水钻孔布置1、探水起点的确定:因+1650m36#层南翼回风巷已形成,+1606m36#层南翼运输巷前方400m内基本无水害威胁,但考虑小窑废巷位置的不确定性,坚决执行有掘必探,根据原仇家湾煤矿与该掘进工作面位置关系,水压不超过10kPa,所以,设计探水线至积水区的最小距离:煤层中不得小于20米,探水起点为巷道拉门口前方60米处开始;2、警戒线的确定:沿探水线终孔位置外推35米。
3、超前距离:探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离采用20米。
4、允许掘进距离:经探水证实无水害威胁,可安全掘进的距离:探水中心钻孔深度(或5个钻孔的最小平距)减去20米。
5、帮距:为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离,布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取20米。
6、超前距离的计算:a=0.5A L ×(3p/kp)1/2式中:a ------超前距离(m)L-----巷道的跨度(宽或高,取其最大者)mKp-----煤的抗张强度(Mpa)P------水头压力(Mpa)A-----安全系数,一般取2~5;本设计取5。
a=0.5×5×3.5×√3×10/10=0.5×5×3.5×1.732≈15(m),a(实)>15m据此,超前距取20米,帮距取20米。
8、钻孔参数的确定(1)、每钻孔5个(1#、2#、3#、4#、5#),1#孔为中心孔。
(2)、钻孔直径:75mm。
(3)、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置,超前距20米,准掘35米。
(4)、在每个钻场地点做好标记,并挂牌管理。
.9、老空的探水线:沿老空积水线或老空边界平行外推60米,其探水设计同上。
10、井巷通过导水或可能导水断层前的探水设计:(1)、超前探水:探水线(探水起点)至断层交面线的最小距离为30米,当水压大于2Mpa时按每增加0.1Mpa增加1m。
(2)、其他技术参数同上(探水设计)。
四)、安钻探水前的技术要求:1、安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距,或有突水征兆时,应在采取加固措施或用水闸墙封闭后,另找安全地点探放水。
2、钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。
3、钻机安装必须平稳牢固。
安好钻机接电时,要严格执行停送电制度。
4、按预计流量修建排水沟,清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。
五)、探水施工中的技术要求: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,但不得取出钻杆。