1、1122回风巷探放水方案设计盘县松杨煤矿1122回风巷探放水 设计及安全技术措施 编制单位： 松杨煤矿总工办 编 制 人： 编制日期：2013年 月 日 1122回风巷探放水设计及安全技术措施 第一节 概述松杨煤矿水文地质条件是以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单；本矿井的井下水害主要是来源于地层含少量的水、风化裂隙水、裂隙水、小煤窑积水和雨季渗水，这些水害对矿井安全生产存在着一定的威胁，为确保1122回风巷安全施工，防止误穿老窑等发生透水事故，掘进过程中必须做好水害预测预报工作，坚持“有掘必探，先探后掘”的探放水原则，为使1122回风巷的探放水工作能够安全顺利进行，特编制
2、本措施。 第二节 矿井水文安全条件分析一、矿井水文地质情况1、地层含、隔水性主要含水层：龙潭组由粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩及煤层组成，浅部含风化裂隙水，浅部含水性弱，一般不含水。根据调查资料，泉水平均流量0.105升/秒，深部一般不含水。含煤地层下伏地层峨眉山玄武岩组，以玄武岩、拉辬玄武岩、凝灰岩为主，亦含浅部风化裂隙水，泉水平均流量0.173升/秒，深部含水性极弱。含煤地层上覆地层飞仙关组下段粉砂岩、细砂岩为主，底部为粉砂质泥岩，细砂岩及泥岩，含风化裂隙水，深部含水弱或不含水。第四系残坡积物分布范围有限，厚度不大，降大雨时多处出露泉点，雨后干涸。第四系含水层、补给来源和与地
3、表水的联系：第四系残坡积物分布范围有限，厚度不大，降大雨时多处出露泉点，雨后有些泉点随之干枯，井田内的小溪水流量主要受大气降水控制，雨季暴涨，枯季流量较小。大气降水，老窑积水，第四系潜水是矿井充水主要因素，一般沿风化裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水有所增加，随开采深度增加，水量愈来愈小。矿井主要隔水层：主要是含煤岩组及上覆地层中的泥岩和粘土岩。2、断层导水性断层导水性：矿区内断层发育，发现断层F28、F11、F3、F2、F8、F1、F13、F68等8条断层，井田边界有F28、F3、F11等三条断层。根据邻区及整个盘县煤田水文地质测量及水文资料分析，井田内断层带多被充填，并挤压紧密，断层带的富
4、水性及导水性均弱，一般不含水、不导水。3、水文地质类型井田内含风化裂隙水，随着垂深增加，风化程度减弱，含水性减小，深部含水甚微，甚至无水。风化裂隙水以渗流为主，水力联系较差。本井田水文地质条件属第二类第一型，即以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件属简单型。4、矿井充水因素分析1)、地表冲沟水：冲沟水沿途接受泉水及小窑水补给，雨季还有较大面积大气降水汇入，水量较大，这些冲沟多位于含煤地层露头地带，冲沟与煤层风化、氧化带直接接触，在溪沟一带开采煤层时，冲沟水可能沿风化裂隙或采矿裂隙渗入或突入矿井，是我矿浅部开采的直接充水水源。2)、井田内小窑开采历史悠久，分布较广，小窑积水是我矿最
5、大隐患，在采掘施工中必需加强探(放)水工作，新开巷道开拓到老窑下方或侧下方附近时，老窑积水可能会突入矿井，造成矿井大量充水，采掘过程中应特别重视。3)、大气降水，老窑积水，第四系潜水及滑坡水是矿井充水主要因素。由于矿区内断层较多，一般沿断层及风化裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水有所增加，采掘作业时应加强防治水工作，以防意外淹井事故发生。4)、老窑采空区积水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，目前已全部封闭。只能找到部份老窑井口的具体位置，更无法了解井下开采的情况，但老窑大多有积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在浅部煤层采掘作业时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。5、水患
6、类型及威胁程度本矿井水文地质条件是以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件简单至中等型。本矿井的井下水害主要是来源于地层含少量的水、风化裂隙水、裂隙水、小煤窑积水和雨季渗水，这些水害对矿井安全生产存在着一定有威胁。井田附近有九村小溪及井泉水，井泉点流量一般为0.05m3/s。小冲沟发育，并呈树枝状，井田内有两条较大的冲沟，水流量主要受大气降水控制，北东部的九村小河，属珠江水系北盘江上游支流，流向自西向东，井田内的冲沟水均汇入该小河，河水流量变化幅度较大，雨季暴涨，枯季无水，因此，雨季时水患对矿井的威胁程度较大，枯季时水患对矿井的威胁程度较小。二、矿井水文地质条件评价1、对水文地质基
7、础资料来源及可靠性评价水文地质基础资料来源于贵州省煤田地质勘探公司一二九队1969年提交的盘县煤田九村井田详查最终报告和贵州省煤田地质局一五九队2002年5月提交的贵州省盘县九村井田松杨煤矿勘查地质报告，及2011年6月所做的松杨煤矿水文地质报告补充报告中加以完善，本矿水文地质属简单型。2、水文勘探程度及存在问题矿区存在的潜在水患，在掘进过程中，必须加强水文地质工作,严格按照水害防治工作的相关要求，严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,采取探(放)水措施,高度重视防治水的工作，防止发生井巷(顶板)透水、老窑突水的安全事故。在掘进中注意收集有关水文地质资料，对矿井的充水
8、因素，补给条件、涌水量进行分析和测定，以便为矿井的建设提供指导，达到安全生产的目的。3、矿井涌水状况根据我矿现在实际情况：矿井正常涌水量：5m3/h，最大涌水量为10m3/h，因目前我矿为新建矿井，尚无采空区，与地质资料提供的正常涌水量：30m3/h，最大涌水量为90m3/h不相符。三、1122回风巷巷道布置1122回风巷标高+1470-+1472m，起点在1121回风上山1121回风巷外口以上5米出。全段在12#煤层中，巷道设计方位140度，巷道长200米，设计坡度3%（煤层发生起伏变化时调整施工坡度跟煤层顶板走）；为保证1122回风巷不构成水患，在掘进中，严格执行预测预报、有掘必探，先探后
9、掘、先治后采探放水的规定。 第三节 防治水措施 井下防治水措施，归纳为“查、探、放、排、堵、截”6个字。 （一）、查：查明水源和可能的涌水通道，为防治水提供依据。主要查明以下情况：1、 冲积层的厚度和组成，各分层的透水性、含水性。2、 断层和裂隙的位置及其含水性、导水性能。3、 含水层及隔水层的数量及位置，距开采煤层的距离。4、 查明老窑和现采小窑的开采范围、积水区域的分布。5、 地表塌陷情况，判断是否透水。（二）、探：掘进过程中遇到下列情况之一时，必须探水前进。1、 接近水淹的井巷、老空、老窑时。2、 接近水文地质复杂的区域，并有出水征兆时。3、 接近含水层、导水断层、溶洞、陷落柱时。4、
10、接近灌浆区域或可能出水的钻孔时。5、 打开隔离煤柱放水时。（三）、排：井下疏干排水。即在地面或井下打专门钻孔和利用专门疏水巷道进行疏放排水，以降低含水层的水位和水压，并疏干局部地下水。（四）、截：即在井下适当地点修筑截水建筑物和留设防水煤柱。当井下局部地点发生涌水时，利用水闸门，将其截住，不致危及其他地区；利用防水煤柱将煤层开采区与水流隔离，以保证开采工作安全进行。（五）、堵：注浆堵水。即将水泥浆或化学浆通过专门钻孔压入地层孔隙，浆液在孔隙中扩散时胶结硬化，最终起到加固煤系地层和堵隔水源的作用。 第四节 探放水设计（一）长探设计1、在掘进1122回风巷时，应边探边掘，探放水孔的孔底位置必须始终
11、保持超前掘进工作面一定距离，留有一定厚度的煤柱，以确保掘进工作面的安全。2、钻孔参数设计:布置22个钻孔。3、探放水钻孔设计长度为60m,允许掘进30 m，超前距离为30 m。 详见探放水钻孔布置图。（二）、钻机选型：采用ZY750型煤矿用液压钻机，其相关参数为：钻孔直径：75mm；额定转距：500Nm；额定转速：110r/min；额定压力：10.5MPa；电动机型号：YBK2160L4，15Kw。 第五节 安全技术措施1、掘进工作面在施工过程中，必须严格执行“有掘必探，先探后掘”的探放水原则。 2、在安装钻机探水前，必须遵守下列规定： 加强钻孔附近的巷道支护，背好帮顶，并在工作面迎头打好坚固
12、的立柱和拦板；清理巷道内的浮煤，挖好排水沟；在打钻地点或其附近安设专用电话；确定主要探水孔位置时，应由技术员进行标定；负责探放水工作的人员必须亲临现场，共同确定钻孔方位、倾角、深度和钻孔布置数目以及钻进的深度；在预计水压大于lkgcm2的地点探水时，应预先固结套管和套管口应安装（管制闸阀在入井前必须进行耐压试验，达到设计承受水压后，方可投入井下使用）、木塞；施工人员必须清楚安全躲避洞和撤人的避灾路线；钻孔内水压大于1.5 MPa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。3、掘进工作面掘进到规定的探水线时，必须按设计的探水钻布置先进行探水作业，在确认前方允许
13、掘进距离内无老窑区或相邻煤矿越界采空区或断层水的情况下，方可掘进施工。4、掘进施工中每循环必须再进行短探。5、掘进工作面掘到规定的探水线时，必须做到探水掘进再探水再掘进的探放水施工规定，严禁一次掘进距离达到或超过探水钻孔的终止位置。6、掘进工作面掘进到规定的探水线时，必须先清理巷道，挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的临时排水设备。7、探水钻机在入井前，必须检查是否完好、防爆性能是否合格，若有问题，必须在地面检修好，方可入井，严禁入井钻机失爆。8、探水钻机在掘进工作面使用前，应在其工作地点附近50m按规定设置压风自救、电话及防尘管路。9、掘进工作面安设探水钻机探水时
14、，必须撤出该掘进工作面与探水无关的人员，并将其它巷道受水威胁区域的人员全部撤至安全地点，方可开钻探水工作。10、掘进工作面探水地点必须有安全员和瓦检员现场值班，做好安全监督和有毒有害气体检查，严防瓦斯和有毒有害气体涌出伤害探水人员。11、探水时需将风筒接到探水迎头（保持正常通风，风筒口距离探水迎头必须小于5m），风筒口对着钻孔吹，及时吹散瓦斯等有毒有害气体，避免聚积。12、探水作业人员应配戴隔离式自救器，携带自救器，压风管路应保证完好。13、工作面应配备好黄泥、破布、木塞等，当有毒有害气体涌出时能临时将钻孔封闭。14、探水钻机的控制开关应防爆完好，安全监控系统处于良好的运行状态，电缆接线盒必须
15、保证完好、防爆。15、探放水钻进时，应随时注意观察，发现煤层松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异常现象时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向调度室汇报，并派人监测水情和钻场中有毒有害气体及瓦斯涌出情况，发现情况危急，必须立即撤出受水威胁区域的人员到安全地点，然后采取安全措施进行处理。16、探水钻机在探水过程中，若发现钻眼水量增大或推进手柄松动，这可能是快透入老空区或断层，应加固套管和钻孔附近的支架，压力很大时可用支架或木垛支撑。17、探明老空区或废巷或断层水源后，应设法将威胁矿井生产的积水，有计划地放出。如果积水区的水量和水压都不大，可直接利用探水钻孔放
16、水。若积水区的水量和水压较大，可另打放水钻孔放水。打放水钻孔时，孔口应安置直径100200mm、长度4-6m的套管，套管上放水闸门，带止动钢环的套管，用混凝土固定在煤层中，钻机钻杆通过套管进行工作。18、掘进工作面钻孔放水前，应注意作好水量、水压及煤层透水性试验。并根据排水能力的大小，用闸门控制排放水量，以免造成水灾。19、钻孔或专门放水孔放水时，应随时有专人负责检查瓦斯和通风，防止硫化氢、二氧化碳和瓦斯等有毒有害气体危害。20、探水钻孔接近老空区或断层时，预计可能有瓦斯或其它有毒有害气体随积水涌出，必须有瓦检员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分，如果瓦斯或其它有毒有害气体浓度超过煤矿安全
17、规程规定的，必须立即停止钻进，切断电源、撤出人员，并报告矿调度值班员，及时进行处理。21、探放老空积水前，首先应分析查明老空区水体的空间位置，积水量和水压。若老空区积水位置高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空区水体，并监视放水全过程，核对放水量，直到老空区水量被放完为止。22、钻孔放水前，必须估计积水量，并根据矿井排水能力，控制放水流量，放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好放水记录。若水量突然变化，必须立即处理并报告矿调度室。23、钻孔放完水后，应及时用水泥沙浆封闭放水孔，封闭钻孔长度不得小于1m深。并及时将钻场设备和加固装置撤出恢复掘进工作。24、排
18、水方式：钻孔水通过水沟排放。25、排水路线：1172专用回风巷施钻点总回风巷平硐地面污水处理池。26、探放水工作人员应做好探放水记录，并根据放水量绘制积水区位置，以备下次探放水时有充足的资料，为下一次探放水工作探查积水区创造条件。27、透水征兆发现煤壁“挂红、挂汗、空气变冷，出现雾气、水叫、顶板淋水增大、顶板来压或底板鼓起、产生裂隙出现渗水、水色发混、有嗅味等突水预兆时，必须停止掘进工作，采取探放水措施，并立即向调度室报告、撤出所有受水威胁地点的人员。1)、挂汗：巷道壁或煤壁“挂汗”这是由于积水透过微孔隙而凝聚于岩石或煤表面。顶板“挂汗”多是呈尖形水珠，有“承压欲滴”之势，这可以区别煤层自燃预
19、兆中的“挂汗”，煤层自燃是平形水珠，为蒸汽凝结于顶板所形成。2)、挂红：煤壁或巷道“挂红”酸度大，水珠发涩和臭鸡蛋味，这是老空水的特点，铁锈使水变成红色，含硫化氢有臭鸡蛋味，酸性水发涩。3)、煤层变冷：煤层含水增大时，热导率增大，所以用手摸煤壁时有发凉的感觉。4)、淋水加大：顶板来压或底板鼓起并有渗水。5)、出现压力水线（或称水线）。这表明距水源已较近，应密切注视水流情况，出现混浊，说明水源很近，如出水清净则稍远。6)、出现水流声：煤层有水挤出，并产生“嘶嘶”声，有时能听到空洞水声，这是透水危险的征兆。7)、工作面有害气体增加，因为积水区常散发瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。8)、煤层发潮发暗：干燥、光亮的煤由于水的渗入，就变得潮湿、暗淡。如果挖去表层，里面还是这样，说明附近有积水。28、施工钻孔时，严格按照相应钻机的使用说明书执行。29、避灾路线：1122回风巷施钻点12#煤层联络上山1102回风巷1483回风石门 主斜井地面。详见避灾路线图 松杨煤矿总工办 2013年 月 日
