煤礦探放水設(shè)計(jì)

1、"探放水總體設(shè)計(jì)編制人：陳德均二一五年元月審批意見礦長(zhǎng)：技術(shù)負(fù)責(zé)人：地測(cè)副總：安全副礦長(zhǎng)：生產(chǎn)畐H礦長(zhǎng)： 機(jī)電副礦長(zhǎng):貫徹學(xué)習(xí)記錄時(shí)間：地點(diǎn)：貫徹人:學(xué)習(xí)人員簽字日期學(xué)習(xí)人員簽字日期第一節(jié) 概述探放水是在礦井范圍內(nèi) ,對(duì)采空區(qū)、 積水舊巷道、充水?dāng)鄬蛹昂畬拥奈?置和含水情況尚不清楚的情況下進(jìn)行的。當(dāng)采掘工作面接近這些地區(qū)時(shí)，為 消除隱患而事先進(jìn)行超前探水，探明工作面前方的水情，在有水時(shí)根據(jù)水量 的大小有控制地將水放出后，再進(jìn)行采掘工作，以保證安全生產(chǎn)。一、地理概況 古藺縣石寶鎮(zhèn)隆石煤礦，位于川南煤田古敘礦區(qū)石寶礦段邱家祠井田。古藺縣城區(qū)1150方向，直線距離約處，行政區(qū)劃隸屬古藺縣

2、石寶鎮(zhèn)雙灣村所 轄。礦區(qū)地處四川盆地南部邊緣，屬淺切割丘陵地貌，坡谷相連。多屬單面 山，地勢(shì)總體北西高，南東低，最高點(diǎn)位于礦區(qū)北西部陳家山，標(biāo)高 +，最 低點(diǎn)位于礦區(qū)南部尹家窩，標(biāo)高+,相對(duì)高差。地面坡度一般為 25 30° 緩坡及低洼地帶有第四系殘坡積和沖積層零星分布。 區(qū)內(nèi)地形北西高南東低， 地表無常年地表水體，僅發(fā)育季節(jié)性沖溝利于地表水的排泄。二、地質(zhì)構(gòu)造 礦山位于古藺復(fù)式背斜北翼，柏楊坪向斜西部仰起端，地層走向呈近南北向分布，為單斜構(gòu)造，地層傾向 290 310°，傾角 27 32°。三、礦井開拓系統(tǒng)采用平硐開拓方式， 改造利用礦方已改造施工的主平硐和回風(fēng)

3、斜井； 改造利用原主井工業(yè)場(chǎng)地作為礦井?dāng)U建后的工業(yè)場(chǎng)地。在主平硐以里 35m 處轉(zhuǎn)向在煤層底板巖層中沿煤層走向布置水平運(yùn)輸 大巷，水平運(yùn)輸巷長(zhǎng)715m，經(jīng)石門揭穿煤層，并在Y1煤層中布置軌道、行 人和回風(fēng)上山。采區(qū)上山至 +1220m 標(biāo)高落平后，與回風(fēng)斜井連通，形成礦 井一采區(qū)開拓系統(tǒng)。二采區(qū)位于平硐以下，經(jīng)車場(chǎng)轉(zhuǎn)向向下布置二采區(qū)軌道 下山，落平至 +1150m 標(biāo)高，二采區(qū)行人下山平行于二采區(qū)軌道下山，上與 一采區(qū)行人上山聯(lián)絡(luò)巷相連，下落平至 +1150m 標(biāo)高，并與二采區(qū)軌道下山 和二采區(qū)回風(fēng)下山貫通，形成二采區(qū)的開拓系統(tǒng)。四、水文地質(zhì)條件1、概況a. 地表水：礦山附近地表水體缺乏，由于

4、淺部過去曾有多家小窯開采， 淺部煤層多被采空，地面有不均勻沉降，地表水有所疏干，地下水及地表水 對(duì)礦山開采的影響較小。但在暴雨季節(jié)，大氣降水常沿地表裂隙滲透，是礦 坑充水的來源之一。b. 底板水：煤層底板茅口組灰?guī)r（Pim）為巖溶強(qiáng)含水層，含水豐富， 由地表溝水及大氣降水補(bǔ)給，為煤層底部直接充水層。由于灰?guī)r巖溶發(fā)育的 極不均勻性，現(xiàn)有的工作程度難以查明暗河在空間上的分布軌跡。礦山目前 開采水平較高，煤層大都在地下暗河水位之上，暗河主管道對(duì)礦層開采影響 較小，但要注意在大、暴雨時(shí)地下溶洞“過路水”的影響，特別是礦山準(zhǔn)備 在灰?guī)r中布置主運(yùn)輸巷。C.頂板水：煤層上部長(zhǎng)興組（P2C）為巖溶裂隙含水層，

5、為煤層頂部直 接充水層，是礦井開采的主要充水水源。當(dāng)大氣降水充足時(shí)，采掘工作面出 現(xiàn)滴水現(xiàn)象。由于巖層出露位置較高，巖層抗風(fēng)化能力強(qiáng)，地形構(gòu)成單面山 和山脊，全層均處于懸崖峭壁地段，匯水面積小，補(bǔ)給條件不利，但礦山的 主平巷是沿該層破石門進(jìn)煤系，本次檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)該段有小股的水流涌出。故 要注意煤層采空后頂板陷落而產(chǎn)生地表裂縫， 該裂縫可使地表水與礦坑連通， 增加礦坑涌水量。d.礦井水：據(jù)調(diào)查，礦井充水主要為大氣降水通過裂隙及采煤后產(chǎn)生的塌陷裂隙直接和間接通過采空區(qū)滲入礦坑。礦坑水受大氣降水控制，豐水期是貧水期的24倍，據(jù)113地質(zhì)隊(duì)在“石寶礦段詳查”工作中，對(duì)本井的觀察記錄資料顯示，礦井最大涌水

6、量為 80 m3/d，一般涌水量為1020m3/d。 井下主要為老窯采空區(qū)來水，部分礦坑水直接流入老窯中。礦坑水用水泵抽 出由礦山井口自然排出，對(duì)地表水體有一定的污染。2、含（隔）水層含水層巖性主要為灰?guī)r， 隔水層巖性主要為泥巖、 粘土巖及粉砂質(zhì)泥 巖，含水層、隔水層相間排列，使各個(gè)含水層形成獨(dú)立的補(bǔ)徑排關(guān)系，相互 間水力聯(lián)系差。各含水層、隔水層主要特征分述如下：A 含水層a、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P2c）巖溶裂隙含水層巖性為深灰色中厚層狀至塊狀含生物碎屑泥晶灰?guī)r，富含瀝青質(zhì)，縫合 線構(gòu)造發(fā)育。分布于礦山東部，呈南北向條帶狀狹長(zhǎng)展布，多位于順向坡中 部。地表溶蝕裂隙發(fā)育，據(jù)地面調(diào)查訪問礦山范圍北東

7、側(cè)震東河南岸出露泉 點(diǎn)一個(gè)，流量約L/s。該層為裂隙溶洞中等程度含水層。深部含水性減弱。b、二疊系下統(tǒng)茅口（ P1m）巖溶強(qiáng)含水層該組為含煤巖系的底板，巖性為棕灰、淺棕灰、灰色、灰黑色石灰 巖、斑狀石灰?guī)r，局部夾砂質(zhì)泥巖與深灰色燧石結(jié)核及條帶，下部灰?guī)r含生 物碎屑巖、瀝青質(zhì)條帶級(jí)燧石結(jié)核。分布于礦山西面順向坡下部，形成縱向 槽谷地貌。地表溶斗、溶槽等巖溶地貌發(fā)育。B 隔水層二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P21 ）相對(duì)隔水層 巖性為由灰白、灰、黑色薄中厚層細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、粘土巖、 炭質(zhì)泥巖、煤層和硫鐵礦等組成含煤巖系。分布于礦山南部順向坡下部，呈 東西向條帶狀狹長(zhǎng)展布。地貌上以縱向槽谷和緩坡為主，匯水

8、條件較差，地 下水以大氣降水補(bǔ)給為主，次為老窯積水、上覆地層及本層砂巖裂隙水。3、礦井充水特征 主要礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，地形有自然排水條件，礦床主要以 頂?shù)装鍘r溶含水層充水為主，底板充水含水層富水性中等強(qiáng)；頂板為中等。 構(gòu)造破碎帶富水性弱。地表水、地下水主要通過采空區(qū)、基巖裂隙、斷層破 碎帶進(jìn)入礦坑。該區(qū)主要礦體位于侵蝕基準(zhǔn)面以下，地表、地下水排泄條件 好，礦床主要充水含水層富水性中等強(qiáng)。屬于以頂?shù)装鍘r溶裂隙含水層直 接充水為主的水文地質(zhì)條件中等的充水礦床 （第三類第二型） 。做到先探后采， 以防嚴(yán)重事故發(fā)生，確保安全生產(chǎn)。4、地表水體 礦山附近地表水體缺乏，由于淺部過去曾有多家小窯開

9、采，淺部煤層多被采空，地面有不均勻沉降，地表水有所疏干，地下水及地表水對(duì)礦山開采 的影響較小。但在暴雨季節(jié)，大氣降水常沿地表裂隙滲透，是礦坑充水的來 源之一。5、老窯與老空積水情況 本礦山范圍內(nèi)及周邊一帶曾有小煤窯開采，開采中要盡量了解原小煤窯的分布，根據(jù)儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告提供的內(nèi)容，區(qū)內(nèi)老窯采空區(qū)面積在33706m2，體積134824m3,其中28463m2的采空區(qū)面積位于主平硐標(biāo)高之上， 此采空區(qū) 積水經(jīng)主平硐水溝自流出水面。其余采空區(qū)位于平硐標(biāo)高以下至 +1150m 標(biāo) 高，估算面積為 5243 m2 ，根據(jù)礦方提供資料，該采空區(qū)基本無積水。6、封閉不良鉆孔情況根據(jù)儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告中，礦區(qū)范圍內(nèi)無

10、鉆孔。7、主要含水層與主采煤層的關(guān)系二疊系下統(tǒng)茅口( P1m)巖溶強(qiáng)含水層為含煤巖系的底板，巖性為棕灰、淺棕灰、灰色、灰黑色石灰?guī)r、斑狀石灰?guī)r，局部夾砂質(zhì)泥巖與深灰色燧石 結(jié)核及條帶，下部灰?guī)r含生物碎屑巖、瀝青質(zhì)條帶級(jí)燧石結(jié)核。分布于礦山 西面順向坡下部，形成縱向槽谷地貌。地表溶斗、溶槽等巖溶地貌發(fā)育。該含水層為硫鐵礦直接底板，雖然黃鐵礦粘土巖具一定的隔水能力，但 是由于受茅口組頂部侵蝕面和構(gòu)造裂隙的影響，在粘土巖較薄部位失去隔水 作用，可直接導(dǎo)水，因此，茅口組含水層是底板直接充水含水層。由于該層 巖溶發(fā)育的不均一性，巖層中可能發(fā)育有暗河管道，不排除最低侵蝕面以下 局部遇溶洞和管道導(dǎo)通發(fā)生涌水

11、的可能。所有煤層均位于二疊上統(tǒng)龍?zhí)督M。 Y5 煤層位于龍?zhí)督M上部，下距 Y3 煤 層；Y3煤層位于龍?zhí)督M中部，下距 Y2煤層；Y2煤層位于龍?zhí)督M中下部， 下距 Y1 煤層； Y1 煤層位于龍?zhí)督M底部 ,下距 P1m 茅口灰?guī)r 10m。8、礦井涌水量 根據(jù)礦方提供的資料及儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告水文地質(zhì)內(nèi)容，礦井最大涌水量為m3/h (80 m3/d), 般涌水量為 m3/h (1020m3/d)。9、礦井水患1 )礦井水文地質(zhì)特點(diǎn)礦井水主要來自砂巖孔隙裂隙水及老窯水。2)水患類型及威脅程度礦井水文地質(zhì)類型為簡(jiǎn)單類型。 礦井充水主要來自砂巖孔隙裂隙含水層， 而水患的主要威脅來自原采空區(qū)積水，其威脅程度一般，

12、只要在建井及今后 的生產(chǎn)過程中加強(qiáng)探放水工作能夠有效控制。3）可能發(fā)生突水的地點(diǎn)和突水量預(yù)計(jì) 礦井發(fā)生突水的地點(diǎn)最大可能為采掘活動(dòng)接近原開采的采空區(qū)（老空 區(qū)），突水量為采空區(qū)的積水量。 礦井在生產(chǎn)和建設(shè)過程中應(yīng)堅(jiān)持 “預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、 有疑必探、先探后掘、先治后采”的探放水工作。故隆石煤礦在井下進(jìn)行采掘活動(dòng)之前，必須進(jìn)行探水作業(yè)，進(jìn)行安全隱 患的排除后方可進(jìn)行施工作業(yè)，針對(duì)礦井是實(shí)際情況制定以下探放水設(shè)計(jì)。第二節(jié) 探放水原則必須做好水害分析預(yù)報(bào)，堅(jiān)持有疑必探，先探后掘的探放水原則接近積水地區(qū)掘進(jìn)前或排放被淹井巷和積水前，必須編制探放水措施 探水眼的布置和超前距離，應(yīng)根據(jù)水頭高低、煤（巖）層厚度和硬

13、度等在措 施中具體規(guī)定。采掘工作面遇到下列情況之一時(shí)，必須確定探水線進(jìn)行探水：一、接近水淹或可能積水的井巷、老空或相鄰煤礦時(shí)，井巷出水點(diǎn)的位 置及其水量，有積水的井巷及采空區(qū)的積水范圍、標(biāo)高和積水量，必須繪制 在采掘工程平面圖上。在水淹區(qū)域應(yīng)標(biāo)出探水線的位置。采掘到探水線位置 時(shí)，必須探水前進(jìn)。二、有與溶洞、含水層及與之有水力聯(lián)系的導(dǎo)水?dāng)鄬?、裂隙（帶?、陷落 柱時(shí)，必須查出其位置， 并按規(guī)定留設(shè)防水煤柱。 巷道必須穿過上述構(gòu)造時(shí)， 必須探水前進(jìn)。如果前方有水，應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固，必要時(shí)預(yù)先建筑防 水閘門或采取其他防治措施。三、打開隔離煤柱前必須探放水。四、接近有水的采煤工作面時(shí)必須探放水。

14、五、接近未封閉又可能突水的鉆孔時(shí)必須探放水。六、煤層頂板有含水層和水體存在時(shí)，應(yīng)當(dāng)觀測(cè)“三帶”發(fā)育高度。當(dāng) 導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時(shí)，必須超前探放水并 建立疏排水系統(tǒng)。七、煤系底部有強(qiáng)承壓含水層時(shí)以及采、掘工程接近其它可能突水段時(shí) 必須探放水。經(jīng)探水確認(rèn)無突水危險(xiǎn)后，方可向前掘進(jìn)。每年雨季后，上部采空區(qū)的積水情況都在變化。一定要堅(jiān)持有疑必探， 先探后掘。通過調(diào)查，按采空區(qū)的最深部劃定一條積水線，由此外推60150m作為探水線，巷道進(jìn)入此線就要開始探水；由探水線再平行外推50150m作 為警戒線，巷道進(jìn)入此線就應(yīng)警惕積水的威脅，注意迎頭的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有 透水征兆時(shí)應(yīng)提前探

15、水。第三節(jié) 探放水方法一、探水起點(diǎn)1、若礦井造成的水災(zāi)清楚， 壓力不小于 1MPa 時(shí)，探水線至積水區(qū)的最 小距離：煤層中不小于30m,巖層中不小于20m;造成的水災(zāi)不清楚時(shí)，探 水線至推斷積水區(qū)的距離不小于 60m。2、掘進(jìn)巷道附近有斷層或陷落柱時(shí), 探水線至預(yù)計(jì)煤柱線的距離不小于 60m。二、鉆孔深度及超前距離探水鉆孔眼底至采掘工作面的距離不得小于 30m 的超前距離 （薄煤層不 得小于6m,巖層中不得小于5 10m）,鉆孔深度一般在40m左右（如此一 次打孔后，可連續(xù)采掘2030m）。布置方式見圖示：安全外圍線注：允許掘進(jìn)距離 30m：指經(jīng)過探水后，證明無水害威脅，可以安全掘進(jìn)的長(zhǎng)度。超

16、前距30m,幫距30m鉆孔密度：允許掘進(jìn)距離的終點(diǎn)處，探水鉆孔之間的距離，它一般不應(yīng)大于老空巷道的尺寸 （一 般不大于3n）三、鉆孔直徑從既探、排有效，又能防止沖垮煤壁和放水過大的原則出發(fā)，孔徑不大于75 mm為宜。四、鉆孔布置與孔數(shù)1、 對(duì)于采煤工作面前方和左右兩側(cè)均受水害威脅的緩傾斜煤層，鉆孔按 扇形布置；當(dāng)積水區(qū)肯定在一側(cè)時(shí)，鉆孔可按半扇形布置。中厚以上煤層掘 進(jìn)探水，同時(shí)要考慮垂直方向和密度，使鉆孔進(jìn)入頂板圍巖；2、 老塘探水：探后掘進(jìn)停掘處的鉆孔眼距不得超過3m以防漏探；3、探斷層水：開孔位置必須在防水煤柱外和斷層應(yīng)力影響帶以外，以防 止煤巖破碎出水后，不易控制；4、鉆孔個(gè)數(shù)以保證必

17、要的密度為原則， 一般不少于5個(gè)。本礦開采煤層平巷主要采取平面和豎面扇形立體鉆孔布置，每組不少于5個(gè)鉆孔。探水鉆孔布置方式示意圖a:鉆孔呈扇形布置在巷道前方示意圖：b:鉆孔呈半扇形布置在巷道上幫示意圖:第四節(jié)探放水設(shè)備選擇一、探放水設(shè)備選擇依據(jù)礦井采用單一采煤工作面保證礦井年生產(chǎn)能力，正常生產(chǎn)期間配備2個(gè)掘進(jìn)工作面。二、探放水設(shè)備型號(hào)及數(shù)量選用ZDY-620型配15KW電動(dòng)機(jī)探水設(shè)備2臺(tái)，備用1臺(tái)古藺縣隆石煤礦探放水安全技術(shù)措施一、安裝鉆機(jī)探水前，要遵守下列規(guī)定：1、加強(qiáng)鉆場(chǎng)附近的巷道支護(hù)，并在工作面迎頭打好堅(jiān)固的立 柱和攔板。2、清理巷道，挖好排水溝。探水鉆孔位于巷道低洼處時(shí)，必 須配備與探

18、放水量相適應(yīng)的排水設(shè)備。3、在打鉆地點(diǎn)或附近安設(shè)專用電話。4、測(cè)量技術(shù)人員必須親臨現(xiàn)場(chǎng)，依據(jù)設(shè)計(jì)，確定主要探水孔 的位置、方位、角度、深度及鉆孔數(shù)目。二、探水鉆孔應(yīng)保持適當(dāng)?shù)某熬?、幫距和密度。探水工作?用“探水掘進(jìn)探水”方式進(jìn)行，探水鉆孔為巷道掘進(jìn)探明一段 安全距離后，巷道允許掘進(jìn)一段距離，然后再探再掘，確保掘進(jìn)安 全。三、預(yù)計(jì)水壓較大的地區(qū)，探水鉆進(jìn)之前，必須先安好孔口管 和控制閘閥，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)承受的水壓后，方準(zhǔn)繼續(xù)鉆 進(jìn)。特別危險(xiǎn)的地區(qū)，應(yīng)有躲避場(chǎng)所，并規(guī)定避災(zāi)路線。四、鉆孔內(nèi)水壓過大時(shí)，采用反壓和有防噴裝置的方法鉆進(jìn)， 并有防止孔口管和煤（巖）壁突然鼓出的措施。五、鉆進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或鉆孔中的水壓、水 量突然增大，以及有頂鉆等異狀時(shí)，必須停止鉆進(jìn)，但不得拔出鉆桿，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員應(yīng)立即向礦調(diào)度室報(bào)告，并派人監(jiān)測(cè)水情。如果 發(fā)現(xiàn)情況危急時(shí)必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員， 然后采取 措施，進(jìn)行處理。六、在鉆探過程中，如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)顯著變軟，沿鉆桿向外流