煤礦采煤工作麵采空區探放水設計
總工程師：
采掘副總：
機電副總：
通風副總：
安全副總：
編 製：黃 偉
編製單位：地測科
編製時間：二〇一一年一月
一、420工作麵水文地質情況概述
1、420工作麵開采情況
420工作麵形成可采走向長1600米(平距)，傾斜長度146米(斜距)，實際采長1620.6米(斜距)，煤層厚度2.8-12.4米，平均7.7米，采煤平均厚度5.5米，傾角1-12°，工作麵整體為一向斜構造，軸向NWW-SEE，升降幅度約50m左右，兩翼地層傾角3-12°。
2、420工作麵及各巷道積水範圍
⑴420工作麵積水範圍
從停采線到切眼處，長度1620.6m，寬度146m，積水麵積236607.6m2(詳見420工作麵積水分布平麵圖)。
⑵420巷道積水範圍
420排水巷(從p3測點向裏20m處到3#橫川)長度975m,寬度4.2m，積水麵積4095m2。
420運順(從停采線向外35m處到切眼處)長度1655m，寬度4.8m, 積水麵積7944m2。
420回順(從停采線到切眼處)長度1620m, 寬度4.4m，積水麵積7128m2。
420灌漿巷(從G7測點向外12m處到巷道尾，長度1480m，寬度4.4m積水麵積6512m2。
420切眼長度146m，寬度8m，積水麵積1168m2。
420停采線以裏所有橫川，總長度229m，寬度4.4m，積水麵積1007.6m2。
420工作麵巷道總積水麵積27854.6m2。
3、420工作麵積水量計算
420工作麵於2009年4月17日開始回采至2010年6月20日回采結束並封閉,生產過程中和生產結束封閉後，為了解決采空區煤層自燃發火問題,我礦對采空區進行了黃泥灌漿,據統計,該工作麵累計灌漿量約629844m3,按水土比例1:3,灌漿水約472383 m3,灌漿水均滯留在420工作麵采空區及各巷道內，老空區正常湧水量與420工作麵下山回采過程中排出的灌漿水抵消不進行計算，灌漿未進行脫水。綜合計算該工作麵采空區及各巷道內積水量總計472383m3，其中工作麵采空區積水量390403m3，各巷道內積水量總計81980m3。
4、420工作麵水頭高度的計算
420工作麵水頭最高標高1009.9m,最低標高909.7m(420運順最低處),水位相對高差100.2m,422工作麵排水巷最低標高912.1m,水位相對高差97.8m。老空積水具有承壓性。
5、放水點水頭壓力的計算
采用公式： p=ρ×g×h計算
=1000×9.8×10
=96000÷98066.5
=0.99( kg f/cm2)
P——水頭壓力( kg f/cm2)
ρ——為水的密度(kg/m3)
g——9.8(N/kg)
h——深度10m (該深度為工作麵最高水位與放水點標高之差)
(1kgf/cm2=98066.5pa)
通過計算作用於放水點煤牆的水壓為0.99kgf/cm2。
6、420老空水對422工作麵的威脅程度
422排水巷距420灌漿巷淨煤柱37m,420灌漿巷距420回順淨煤柱25m,422排水巷距420回順淨煤柱66m(灌漿巷在內)。420工作麵回采到向斜核部時，422排水巷和運順均施工至向斜核部，420排水巷和運順受420采動壓力影響(側壓)，422排水巷和運順在向斜核部段巷道受壓變形嚴重，同時煤柱受壓煤層間隙變大導通，目前420排水巷2#橫川向裏180m範圍內靠420工作麵側煤牆出現“掛汗”滴水現象(透水預兆現象之一)。420工作麵采空區積水對422工作麵回采形成嚴重安全威脅。隨著422工作麵的開采,工作麵壓力增大,導致420工作麵與422工作麵間煤柱裂隙大量導通,420工作麵采空區的水會沿裂隙進入422工作麵,造成工作麵大量湧水，預計湧水量60-300m3/h，排水不及時時會造成淹麵。
二、放水降壓方法
1、鑽孔布置
鑽孔布置在420排水巷，從開口向裏160m處到排水巷最低點(p14測點處)，長度806m,由外向裏依次設計10個鑽孔，從裏向外斜方向呈放射狀，由高就地放水，鑽孔開口均距巷道底板1.2米，鑽孔終孔穿透420回順煤牆處設計在420工作麵此段回采平均采高中心，除2#鑽孔放水高差為5m外，其它9個鑽孔放水高差均為10m，鑽孔穿透420回順煤牆處標高與最高水頭位置標高之高差。
2、施工方法
采用TXU-150型鑽機，每個鑽孔先用φ75鑽頭施工10m後，再用φ113組合鑽頭擴孔，采用φ100mm封孔管進行封孔，預先固結套管，套管口安裝閘閥，然後用φ75鑽頭鑽進，打鑽前必須進行耐壓試驗。
3、封孔
封孔采用聚胺脂和水泥砂漿封孔工藝，封孔長度不小於10m，外段用水泥砂漿充實填滿，凝固24小時，孔口捆綁8#鐵絲固定在幫部錨杆上，以防水壓增大衝出封孔管。
三、探放水設計參數
四、組織機構
組 長：師同民 孫相斌
副組長：邢彥民 徐同寶
成 員：趙三星 王體文 於宏斌 張亞軍 王新民 寇義民 黃 焱
劉東平 劉運傑 宋增運 齊寶清 閆振玉 石 偉 王同春
尚貴生
五、業務科室職責劃分
地測科：1、負責放水鑽孔的施工設計、放線等技術工作。
2、負責觀察測量水量變化，記錄、整理數據，03manbetx 水情。
3、負責探放水工作的協調以及探放水措施的審批工作。
生產科：負責420排水巷排水係統的完善工作(放水水溝和最低點水倉施工，且滿足放水要求)。
調度室：負責探放水地點的通訊工作。
通滅科：負責探放水期間的“一通三防”管理工作。
安質科：負責探放水期間的安全檢查工作，監督檢查探放水措施的執行情況。
動力科：負責探放水期間排水泵及管路的選型計算及設備的配置工作。
六、工作安排
1、防火隊負責探放水打鑽施工以及422排水巷水倉(探放水)的排水工作。探放水前必須按照地測科的要求完成探放水前期的準備工作以及措施的審批工作，在探放水過程中必須嚴格按照措施要求施工，嚴禁違章蠻幹，違章指揮。要對本次探放水工作高度重視，區隊幹部要嚴格分工，責任落實到人，編製探放水施工安全技術措施。
2、機電車間在探放水工作開展前從422排水巷水倉到416水倉鋪設4寸管路，安裝兩台排水設備，每台設備排水能力必須達到80m3/h以上，並具備兩台同時運行的能力，排水係統完善後移交防火隊管理。
3、物管中心負責探放水工作的材料、配件、儀器、儀表的采購及供應工作，由防火隊提供所用器材的規格尺寸，探放水前所用器材必須到位。
4、探放水期間由生產、地測、安質每班一人進行現場跟班。
5、調度室負責在水倉口安裝一台專用電話，保證排水期間通訊暢通。
6、通維區在探放水期間每班安排一名瓦檢員檢查氣體情況，若發現氣體超限必須停止工作，撤出現場施工人員。
7、救護隊每班安排一名救護隊員現場跟班，監護、處理應急情況。
8、探放水前安質科要組織相關部室對探放水周圍的防水設施，排水設備，管路、鑽機運轉情況進行全麵檢查，對排水設備進行試運轉，發現問題及時處理，驗收通過方可探放水。
9、參與探放水的人員必須認真學習探放水安全措施並組織職工簽字。
七、安全措施
1、施工前的準備
⑴每個鑽探工必須領會設計內容及施工要求，並做到持證上崗。
⑵每次開鑽前。跟班隊長或班組長需配合瓦檢員，救護隊員、安監員詳細檢查施工區域巷道支護，瓦斯濃度、通風、鑽機完好及水溝暢通等情況，發現問題立即處理，否則嚴禁施工。
⑶打鑽前，必須提前挖設排水溝，確保打鑽廢水及時排入水倉。
⑷鑽機必須支實墊穩，四個戧柱打穩打牢，機身前後用鋼絲繩拉緊固定牢靠。
⑸采用反壓和有防噴裝置的方法鑽進，防火隊製定防止孔口管和煤(岩)避突然鼓出的措施。
2、打鑽時注意事項
⑴鑽孔應嚴格按照地測科標定的孔位及鑽孔要素進行施工。
⑵在上、下鑽杆過程中，鑽杆正下方嚴禁站人，以免鑽杆滑落傷人。
⑶機器運轉中，任何人嚴禁用手、腳或其它物件直接觸摸機器運轉部位，禁止將工具等物品放在鑽機、油泵、電機等部位上。
⑷開鑽前，必須先供水，待水退回後，方可給壓鑽進，並要保征足夠的流量，不準鑽幹孔。
⑸施工過程中，除打鑽人員外，其它無關人員嚴禁在422排水巷作業、通行或逗留，並安排專人把守好警戒。
⑹每次鑽進時，若發現孔岩鬆散、片幫、鑽孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鑽等透水征兆時，必須立即停止鑽進，但不能拔出鑽杆，現場負責人員立即向礦調度室彙報，並派人監測水量。若發現情況危急時，必須立即撤出所有受水害危脅地區人員，然後采取措施進行處理。
⑺鑽機鑽進過程中，操作人員必須穿著防水服，其它人員遠離鑽機。
⑻當鑽孔接近老空區時，操作人員更要集中精力，輕壓慢鑽，時刻觀察水量變化情況。下鑽時，如水壓過大，則不要急於抽鑽，當泄壓一段時間後，水量減小，經調度室及現場跟班人員同意，方可抽鑽。
⑼鑽進過程中，預計可能有瓦斯或其它有毒有害氣體湧出，必須有瓦斯檢查員和礦山救護隊員在現場跟班，隨時檢查空氣成分，如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過《01manbetx 》規定時，必須停止鑽進，切斷電源，撤出人員，並報告礦調度室。
⑽施工時鑽孔開口處適當位置要懸掛便攜式瓦斯報警儀。
⑾防火隊在鑽孔放水前，應當估計積水量，並根據礦井排水能力和水倉容量控製放水流量，防止淹麵;放水時應當設專人監測鑽孔出水情況，測定水壓和水量，做好記錄，如國水量突然變化，應當及時處理，並立即向調度室彙報。
⑿避災路線：422排水巷—就近橫川-422運順-皮下延伸-輔助運輸大巷2#橫川-人車場。
3、封孔
⑴封孔采用聚胺脂和水泥砂漿封孔工藝，封孔長度不小於10m，外段用水泥砂漿充實填滿，孔口捆綁8#鐵絲固定在幫部錨杆上，以防水壓增大衝出封孔管。
⑵封孔管要露出孔口200-250mm，並按要求在孔口安裝放水閘門，壓力表及水表。
⑶封孔，安裝閘門、水表、壓力表時，作業人員嚴禁站在探水孔口的正下、正前方，防意外02manbetx.com 發生。
4、鑽機搬運
⑴搬運距離較近時，采用撬杆等工具人工進行搬運，最少4人以上配合作業，並設1人協調指揮，作業時人員嚴禁站在機身兩側。
⑵運輸距離較遠時，必須將鑽機解體裝車或人工運到指定地點。
⑶裝、卸鑽機前車輛必須用卡軌器卡死擋平，防止車輛下滑傷人。
⑷提放車過程中，必須嚴格執行《小絞車運輸管理辦法》及“五位一體”檢查確認製度。
5、其它
⑴打鑽期間，區隊幹部及地測人員必須現場跟班，及時處理有關問題，確保打鑽工作順利進行。
⑵供電必須做到“七無、七有、三齊、七全、三堅持”嚴禁失爆。
⑶卸下的鑽杆必須放在製定地點堆放整齊，並做好施工區域的文明衛生工作。
八、附圖
1、420工作麵積水分布平麵圖1：2000
2、420工作麵采空區放水鑽孔布置設計圖1：2000
2、420工作麵采空區放水鑽孔剖麵圖1：200
