桐梓縣仙岩煤礦探放水設計
二O一一年九月
目 錄
第一章 概況
1.1 交通位置及礦界範圍
1.2 自然地理、氣候特征
1.3 礦井地質及水文地質特征
1.4 礦井水調查情況
第二章 探放水設計
2.1 探放水原則
2.2 探水線確定
2.3 探放水設計
第三章 鑽機的安裝、探水、放水技術
3.1 鑽機的安裝
3.2 探水技術
3.3 放水技術
附圖：1、地形地質圖
2、礦井綜合水文地質圖
3、礦井充水性圖
4、礦井排水係統圖
第一章 概 況
1.1 交通位置及礦界範圍
仙岩煤礦位於貴州省桐梓縣城以西約25km處，礦區距九壩鎮約15km，地理位置坐標為：東經106°39′37″～106°43′35″，北緯28°09′20″～28°11′47″。礦區呈北東～南西向展布，南起灣底下～觀音廟，汔火石土～猴春坎，全長約2.5km，平均寬約1.2km，隸屬桐梓縣九壩鎮所轄。企業性質為私營獨資。
礦區以東約25km與川黔線相接，區內有公路相通，交通較為方便。
1.2 自然地理，氣候特征
1、地形地貌、氣象及地表水
礦區呈北東～南西向展布，為低中、高地貌，礦區北高南低最高海拔標高1362.9m，最低海拔標高800m。條塘河從礦區中部由北向南徑流，河穀最低標高800m。根據區域水文地質資料，條塘河穀標高800m應為礦區最低侵蝕基準麵。礦區南西側發育一條由北向南徑流的河流，河穀標高為800m，區內南東側發育數條溪溝，有利於地表水的排泄。
2、含水層、隔水層特征及其與礦床充水的關係
礦區出露地層為三疊係下統茅草鋪、夜郎組，二疊係上統長興組、龍潭組及下統茅口組，其水文地質特征及對煤礦開采的影響如下：
(1) 茅草鋪組(P1m)
為薄至中厚層狀灰岩、白雲質灰岩、白雲岩、泥質灰岩。厚度大於200m，含水性較強，但因分布在礦區邊緣，且其下的九級灘段隔水層相隔，在無構造破壞情況下，對煤礦開采無影響。
(2) 夜郎組(T1y)
九組灘段(T1y3)：為粉砂質泥岩、泥岩、泥質粉砂岩、鈣質泥岩夾灰岩。厚度160～165m。含水性極弱，為一相對隔水層，對煤礦開采影響不大。
玉龍山段(T1y2)：為中厚層狀灰岩、含泥質灰岩。厚120～140m。為岩溶裂隙含水屋，含水性中等。雖其下有沙堡灣隔水層存在，但因沙堡灣段隔水層厚度較小，采煤時不應對其破壞。
沙堡灣段(T1y1)：厚3～8m。為泥岩、鈣質泥岩。局部夾極薄層狀泥灰岩。為一相對隔水層。
(3) 長興組(P2c)
中厚層狀含燧石灰岩，層間夾炭泥質。為岩溶裂隙含水層，含水性中等。厚55～58m。該層在礦區內大多形成陡岩或陡坡，呈窄長條形分布，出露麵積較小，地表岩溶不發育，地表水補給條件不良，對煤礦開采有一定影響。
(4) 龍潭組(P2l)
為一套海陸交互相含煤地層，岩性為泥岩、生物灰岩、泥質粉砂岩、粉砂質泥岩、粉砂岩、煤及少量泥質灰岩。厚70～75m。據采煤老硐調查，區內采煤老硐大多為潮濕狀態，局部有少量滴水、滲水現象，說明其含水性較弱，為一相對隔水層，對煤層開采影響較小。
(5) 茅口組(P1m)
為淺灰色、灰色厚層塊狀灰岩，厚度大於100m。為岩溶裂隙含水層，含水性較強。是含煤岩係的直接底板，但與C13煤層間有2～5m隔水層相隔，但因其厚度較小，受破壞後易引起礦床充水。
根據已有資料，區內礦床的充水主要因素為茅口組灰岩、長興灰岩及煤係三個含水層，均屬條帶狀地下水，分布很不均一，開采過程中易造成礦井突出，威脅較大，應加以注意。玉龍山灰岩含水層為礦井充水的次要因素。此外小窯積水未來礦井的突出問題，需要注意冒落範圍的小煤窯積水影響而造成淺部礦井的突然充水。
本礦井直接充水因素為煤層頂板裂隙水，主要充水因素為老空水，斷層水次之。
1、 湧水量
勘查地質報告中未提供湧水量資料。
礦井在進行正常生產時必須進行礦井水文地質調查，進行湧水量的實測，以便指導生產。
2、 水文地質條件分類
根據《礦井水文地質01manbetx 》分類，本礦井水文地質條件屬簡單類型。
第二章 探放水設計
2.1 探放水原則
本礦井設計為：平硐開拓，中央分區式通風，長壁法采煤，後退式回采，生產能力為15萬噸/年，礦井在平硐開拓、階段平巷、回風平巷，開切巷掘進，回采煤過程中，應將礦井水害預防工作放在首位，本著“預測預報、有疑必探、先探後掘、先治後采”的原則，安排好探放水工作。遇到下列情況都必須探水掘進。
⑴礦井新開拓區域或新布置的巷道。
⑵接近含、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。
⑶打開隔離煤柱放水時。
⑷接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等連通的斷裂構造帶時。
⑸接近有出水可能的鑽孔時。
⑹接近有水的灌漿區時。
⑺受底板強承壓含水層威脅的采煤工作麵。
⑻接近其它可能出水(突水)地點時。
⑼工作麵出水預兆：煤壁掛汗：溫度下降，空氣變冷，霧氣產生;煤層發潮、暗沉沉有害氣體增高，呼吸困難，頭痛;頂、地壓加大，底板鼓起並有滲水、淋水;出現壓力水流並有“嘶、嘶”水叫聲;巷道掛紅，有異味等出水預兆情況，必須立即向礦調度室彙報撤出人員等候處理。
2.2 探水線確定
根據貴州省地質礦產勘查開發局一O二地質大隊對我礦進行的地質及水文地質成果資料，結合本礦實際開采深度，礦井水來源及分布調查情況，本礦無老塘、老窯積水，標高1270米水平以上的老采空區局部存在有積水，現狀開采位置尚未采掘采動區域視為可疑區，以礦界向相鄰礦各100米距離作為本礦探水線位置。並按此要求進行探放水設計。
2.3 探放水設計
2.3.1 主平硐、運輸大巷、總回風巷掘進設計
主平硐、主運輸巷、回風平硐巷道掘進淨斷麵：寬4.2m，高2.8m，巷道斷麵形狀為三心拱形，斷麵積11.24m2，水溝布置於巷道西側，水溝斷麵：0.4×0.4m。巷道支護采用錨網噴漿支護，巷道坡度為3‰度。
探放水設備選用ZLJ—380坑道鑽機進行探水，迎頭麵一次布置五個探水眼，探水眼孔徑65mm，眼孔按一字型排列，距底板高度0.5m，與煤、岩層垂直布置，眼深40m，邊眼與中眼的夾角為30度，鑽眼間距0.6m。
排水設備：因該工作麵湧水由主平硐水溝自流排出井外。故不考慮排水設備。
主平硐經探放水作業，由探水眼中流出的水量低於5m3/h，水壓不超過1毫米水注，視為湧水正常，可以進行平硐掘進施工。當平硐掘進到探水眼超前距離為20米時，回複進行下一次探放水作業工作。
2.3.2 運輸、回風順槽掘進設計
煤層運輸、回風平巷與階段平巷，均為順煤層走向掘進，巷道以上仰3‰坡度水平掘進，保持水流方向。
平巷斷麵形狀為梯形布置，巷道淨斷麵：頂寬度2m，底寬度3m，高度2.4m，斷麵積6m2，水溝布置於巷道下幫，水溝斷麵0.3×0.3m，巷道支護采用11#礦工鋼架箱支護。
探放水設備選用ZLJ—380坑道鑽機進行探水，迎頭麵一次布置五個探水眼，探水眼孔徑65mm，眼孔按一字型排列，距底板0.5m，眼間距0.6m，眼深40m，探水眼成扇形，順煤層布置，邊眼與中眼間的夾角為30度。
排水由巷道水溝自流入運輸平巷水溝，再流向井底水倉經水泵排出。
探水眼中流出的水量低於5m3/h，水壓不超過1毫米水柱，視為湧水正常，可以進行掘進施工，當掘進到探水眼，超前距離為20米時，必須停止掘進，回複探放水作業工作。
2.3.3 上山開切巷設計
上山開切巷是聯通運輸平巷與回風平巷的通道，巷道沿煤層傾斜方向布置，煤層傾角即為巷道坡度，施工由下向上掘進，巷道斷麵為梯形，巷道淨斷麵：頂寬1.8m，底寬2.4m，高2.0m，斷麵積4.2m2，水溝布置於主巷道右側，水溝斷麵0.25×0.25m。
巷道支護采用液壓支柱支護，鉸接頂梁接頂，迎頭麵進行探水作業時，必須加固支護，裝好擋板，做到上鑿鑽眼不發生片幫。探水設備選用電動75型探水鑽機，迎頭麵一次布置五個探水眼，探水眼孔徑65mm，眼孔按一字型排列，底眼距底板0.4m，眼間距為0.5m，眼深40m，順煤層布置，中眼與巷道平行，邊眼與巷道成30度夾角。
排水由巷道水溝自流入運輸平巷水溝，再流向井底水倉經水泵排出。
檢測探水眼中流出的水量低於5m3/h，水壓不超1毫米水柱，視為湧水正常，可以進行掘進施工，當掘進到探水眼超前距離為20m時，必須停止掘進，回複探放水作業工作。
2.3.4 采煤工作麵探放水設計
采煤工作麵沿煤層傾向布置，煤壁高1.2--2米，工作麵支撐采用液壓支柱支護，3~4排控頂，最大控頂距3.6米，最小控頂距2.6米，工作麵探放水設備選用電動探水鑽機、鑽眼采用單排眼布置，每眼與煤壁成30度夾角。眼底向上，眼間距2m，眼深40m，孔徑65mm，順層布置，距底板高度0.6m。工作麵探水孔起止位置在距離下出煤口10m起至距離回風出口10m位置處止，排水由煤壁下方水溝自流入運輸平巷水溝，再流向井底水倉經水泵排出。
探水作業完畢，檢測探水眼中流出的水量低於3m3/h，水壓不超過1毫米水柱，視為滲水正常，可以進入采煤作業，當工作麵推進到探水眼超前距離為20m時，必須停止采煤，回複探放水作業工作。
2.3.5 老采空區探放水。
一、每日檢測一次引經導流水流數據，發現水流變小，應及時檢測導流管道，發現阻塞，應及時修複疏通，經常保持穩定的水流量。
二、定期監測老空區積水的流水壓力狀況，做好監測記錄，防止水壓超高衝擊保安煤柱或引發突水02manbetx.com 。
三、落實責任，每班安全員為老空區、積水管理監控責任人，誰當班、誰負責。
2.3.6 礦井排水係統
本礦在井底布置有永久性水倉一座，容積350m3。空倉容積常年保持在70%以上。
主要排水設備為三台礦用離心式水泵(DM85-67x3)，配兩趟Φ108排水管至地麵。功率90KW，單機小時排水量為85m3，設計一台工作，一台備用，一台檢修，用一台水泵排除礦井正常湧水量，兩台水泵可滿足礦井最大湧水量，能夠滿足礦井排水要求。
第三章 鑽機的安裝、探水、放水技術
3.1鑽機安裝規定：
1、加強鑽場附近的巷道支護，並在工作麵迎頭打好堅固立柱和擋板。
2、清理巷道挖好排水溝，探水鑽孔位於巷道低窪處時，必須配備與探放水相適應的排水設備。
3、在打鑽地點或附近安設專用電話。
4、測量和探放水人員必須親臨現場，依據設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度以及鑽孔數目。
3.2探放水施工中的技術要求
3.2.1探水技術要求
1、 鑽進時應準確判別煤、岩層厚度並記錄換層深度。一般每鑽進10m或更換鑽具時，測量一次鑽杆並核實孔深。終孔前再複核一次，如有可能應進行孔斜測量。
2、 鑽進時，發現煤岩鬆軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鑽等現象時，必須立即停鑽，記錄其孔深並同時將鑽杆固定。要立即向礦調度室彙報，及時采取措施，進行處理。
3、 鑽進中發現有害氣體噴出時，應立即停止鑽進、切斷電源，將人員撤到有新鮮風流的地點。立即報告礦調度室，采取措施。
4、 鑽孔內水壓過大或噴高壓水時，應采用反壓和防噴裝置的方法鑽進，應有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：
5、 背緊工作麵，在攔板外麵加設頂柱或木垛，必要時還應在頂、底板堅固地點砌築防水牆，之後方可放水。
6、對於水壓大於2MPa，中間要穿過煤層的探斷層水鑽孔，在打穿斷層或含水層前，還應下第二層孔口管並超過煤層1 m以上。
7、 在探水孔施工中，見到含水層、斷層、陷落柱和積水區之前，應停止鑽進，安好水門後再繼續鑽進。
8、 遇高壓水頂鑽杆時，可用立軸卡瓦和逆止閥交替控製鑽杆，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鑽杆站立。
9、應做到交接班時不停鑽。
10、 探放斷層水的探水孔終孔後，孔內有水應進行放水試驗。孔內無水時應選擇一個孔進行壓水試驗，檢驗斷層隔水性能;壓力一般應略大於斷層所承受的靜水壓力。
11、 探放水鑽孔，完成探測任務後必須全孔注漿封閉，並做好封孔記錄。
3.2.2 放水的技術要求
1、 鑽孔探到水後，要觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量。根據礦井排水能力及水倉容量，決定是注漿堵水還是放水。控製放水孔的流量或調整排水能力，並清理水倉、水溝等。
2、 煤層頂板有含水層和水體存在時，應當觀測“三帶”發育高度。當導水裂隙帶範圍內的含水層或老空積水影響安全開采時，必須超前探放水並建立疏排水係統。
3、 加強放水地點的通風，增加有害氣體的觀測次數。
4、 必須監視放水全過程，放水結束後，應立即核算放水量與預計積水量的誤差，查明原因。
第四章 探放水安全技術措施
1、探水前的安全準備工作
(1)、探水前對排水設備進行徹底檢查，探水過程中要有專人維護、保證正常排水。
(2)、探水前對水溝、沉澱池進行徹底清理，保持水流暢通。
(3)、要有專人對鑽場附近的頂板進行檢查維護，避免發生冒頂02manbetx.com 。
(4)、探水鑽場後方必須有安全躲避峒室。
(5)、保證鑽場的正常通風，並製定專項檢查措施。
(6)、鑽場附近要安裝電話，並保持通訊暢通。
(7)、明確水害避災路線，並認真貫徹至施工人員。
2、鑽機運輸、安裝的安全措施
(1)、運輸、安裝鑽機人員，要互相配合好，防止鑽機反倒傷人和擠傷手腳02manbetx.com 發生。
(2)、鑽場在穩鑽前，應清淨浮煤。鑽場巷道支護要符合質量要求，禁止有空幫、空頂現象。鑽機要穩牢、穩平，底座墊上底木梁，鑽機穩固在底木梁上，四角要大好四根立柱，並用鐵絲聯在一起。將鑽機穩定牢固後，方準開鑽。
(3)鑽具應統一放在鑽場內，禁止在巷道內亂放。
3、鑽機操作的安全措施。
(1)、鑽工上崗前，必須經過培訓，學習作業01manbetx 並持證上崗。
(2)、鑽孔必須嚴格按設計的方位、角度、深度施工，嚴禁私自變更鑽孔參數。
(3)、鑽孔施工期間，必須有專職瓦斯檢查員隨時檢查鑽孔、鑽場瓦斯，若瓦斯達到1 %，應立即通知停鑽撤人。
(4)、操作鑽機人員，要由班組長或有經驗的工人擔任，另一人跟前監護。鑽機操作按扭，應設在距司機工作處不超過0.5m的地方,確保能及時停送電。
(5)每班開鑽前，鑽機要先試正、反轉。鑽機開始運轉後，任何人不準觸摸鑽杆及機器旋轉部位，防止鑽機絞人。
(6)、操作鑽機要嚴格執行01manbetx 01manbetx 。在鑽進中，掌握好鑽進速度，壓力要適當，注意孔內水循環，禁止幹鑽，避免損壞鑽機和發生卡鑽02manbetx.com 。
(7)打鑽過程中，要嚴格執行現場交接班製度，現場交清孔內情況和鑽機運轉情況。
(8)、鑽孔透水後，要詳細觀測和記錄水情變化。起鑽時，工作人員禁止站在鑽杆的正後方向。鑽杆全部起出後，立即關閉閥門，並向調度室彙報透水情況。
(9)打鑽出水後，若水量較大，威脅到巷道內人員安全時，要通知巷道內所有人員和受威脅的其他人員，一並撤出，並迅速向調度室彙報。
