探放水设计_探放水设计内容

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长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

长治县南宋乡长虹煤矿

101采煤工作面顺槽掘进及东翼采区巷道掘进

探放水设计

一、矿井概况：

经晋煤整采划字[2007]052号文确定，长治县南宋乡长虹煤矿、子乐沟煤矿进行资源整合，整合后名称为长治县长虹煤矿。整合后在准采区西北新建主、副两个斜井，设计开采15号煤层，经长县煤局字（2005）29号文件批复，于2005年7月3日开始施工。主要开采山西组 15＃煤层，井田面积 2.4164km2。斜井开拓（主斜井担负矿井的提升和进风，副斜井担负矿井的材料运输和回风），主、副斜井已进入15＃煤层通过井底联巷贯通，该矿已形成全负压通风系统，现井下布置有东翼胶带运输巷、东翼轨道运输巷和101采煤工作面运输顺槽（机掘面）三个掘进工作面。现矿井采用BK54-6-No17型轴流式通风机抽出式通风。

2008年5月8日晋煤行发[2008]448号文件，同意本矿井按30万吨/年建设。该矿的委托山西中远工程设计有限公司编制了矿井《初步设计》、《安全专篇》，经长煤局规发【2008】275号文件批复了矿井《初步设计》并报省局备案。经长煤监【2008】71号文件批复了《安全专篇》。市煤炭工业局以长煤局规发【2008】351号文件批复该矿井工程项目开工建设。

二、矿井水文地质情况简介：

依据山西省煤炭地质公司编制的《长治县南宋乡长虹煤矿资源整合矿井地质报告》，井田内主要含水层为：第四系松散沉积孔隙含长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

水层、二叠系上、下统砂岩裂隙含水层、石炭系上统砂岩、灰岩含水层组及中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层。其中中奥陶统峰峰组石灰岩岩溶裂隙含水层和太原组碎屑岩裂隙夹碳酸盐裂隙岩溶含水层富水性较强；其余各含水层富水性均弱。

井田构造总体西高东低，在F1断层以西，15号煤层的矿井充水主要来至顶部的太原组各含水层，由于顶部仅K2灰岩富水性较强，水文地质条件属简单类型；F1断层以东，15号煤层的矿井充水将来至3号煤层的采空积水和顶部的太原组各含水层，由于3号煤层的采空面积大，积水量大。总体来看，井田内15号煤层水文地质条件属中等类型。

三、矿井充水因素分析：

（一）、构造对矿井充水因素影响

长治县南宋乡长虹煤矿井田东部为一向斜构造，为聚水构造，另外井田内发育两条断层，为正断层，破碎带发育，具导水性。总体而言，井田内构造对矿井充水因素影响较大。

（二）、采空区积水

本区煤层埋藏浅，煤炭开采历史悠久，开采强度大，井田内3号煤层有大面积的采（古）空区分布，3号煤层各采空区都留有大量的积水，这将对下部15号煤层的开采产生很大的影响。

井田内采空区积水范围经预测采空区全部为积水区，总积水量为20万m3。

（三）、现矿井充水因素分析

长虹煤矿现井田内山西组3号煤层已采空，仅余留村庄保安煤长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

柱，现开采太原组15号煤层。

3号、15号煤层导水裂隙带最大高度分别为77.5m、75.7m。经计算，3号煤层采空区导水裂隙带高度为77.5m（至下石盒子组中部，井田F2断层以西基岩出露地段大部分至地表），15号煤层采空区导水裂隙带高度75.7m（太原组顶部砂岩、岩溶裂隙含水层）。

由此可见，3号煤层的采空区，沟通了上覆下石盒子组中部砂岩裂隙含水层，由于有平时雨水的补给，预计3号煤层的采（古）空区内有大量的积水；今后，随着15号煤层的采空，导水裂隙带至太原组顶部砂岩、岩溶裂隙含水层，预测15号煤层的采空导水裂隙带沟通了上覆太原组各含水层；另外井田内发育两条断层，均为导水断层，3号煤层的采空积水也将沿断层补给15号煤层的采空区。

至于深部奥灰水，由于15号煤层底板标高最低770m（3号煤层底板标高最低880m）处于区域奥灰水位（642—639m）之上，奥灰岩溶地下水对井田3、15号煤层的开采没有威胁。

通过以上分析，本井田15号煤层主要充水因素为（3号煤层由于已采空，故不再叙述）：

1.15号煤层，直接充水含水层为K2石灰岩含水层，富水性较强，由于开采产生的裂隙，可沟通上部各层含水层，15号煤层属顶板进水的岩溶裂隙充水矿床。

2.井田构造总体西高东低，在F1断层以西，3号煤层的采空积水对15号煤层的开采影响不大，15号煤层的矿井充水主要来至顶部的太原组各含水层；F1断层和F2断层之间，3号煤层的采空积水将通过F1断层向15号煤层补给，15号煤层的矿井充水将来至3号煤层的长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

采空积水和顶部的太原组各含水层；F2断层以东，3号煤层的采空积水将通过F2断层向15号煤层补给，15号煤层的矿井充水将来至3号煤层的采空积水和顶部的太原组各含水层。

3.由于本矿区3、15号煤层底板标高最低770m（3号煤层底板标高最低880m）处于区域奥灰水位（642—639m）之上，奥灰岩溶地下水对井田3、15号煤层的开采没有威胁。

4.本矿矿井涌水量随季节和降水量有一定的相关变化，由于未做专门记录，暂无法提供具体数据。

矿井水害及防治；整合两矿以往虽未发生过大的水害事故，但子乐沟开采3号煤层时矿井涌水量比长虹煤矿大的多，说明井田内地质构造对矿井充水影响很大。今后开采下部的15号煤层时，由于上部3号煤层的采空水及本井田的构造影响，开采15号煤层尤其是断层以东地段水文地质条件将复杂的多。为安全起见，应做好以下水害防治工作：

1．由于开采产生的导水裂隙带可到达地表，因此，要及时处理地表的塌陷裂隙、裂缝，防止雨水沿着采空导水裂隙渗入井下，使得矿坑排水增加。

2．及时清理排水沟道和井下水仓，保证排水通畅；定时检修排水设备，除保证正常排水工作外，还要配备足够的设备预防突发水害的抢险工作；

3．在断层附近要先探清断层位置，而后留足断层保安煤柱；在F1断层以东除采取以上措施外，还要先探放上部的采空积水，再进行长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

生产。

4.日常工作中，要严格执行探放水制度，对情况不明或可疑之处，必须做到“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则。

四、101采煤工作面运输顺槽和东翼采区巷道的位置及水患分析：

1、101采煤工作面位置及水患分析：

101采煤工作面按照《矿井初步设计》布置在贴井田边界一采区的最北侧，位于一采区胶带大巷、一采区轨道大巷、一采区回风大巷的东侧，形成条带布置，工作面从北往南依次接替。工作面位于F1断层的上盘（即断层以西），井田构造总体西高东低，在F1断层以西，3号煤层的采空积水对15号煤层中开掘的巷道影响不大。

2008年4月长虹煤矿对周边矿井进行水患调查时，南窑沟煤矿矿长贾金中叙述，南窑沟煤矿二坑口，大约三到四年前在两矿井相邻处的长虹煤矿井田东北部，向南掘进了三条巷道并且部分巷道已回采(回采时沿煤层底板施工），大致位置为南到3980340线，西到68000线，东到F1断层，预计积水40000m3。

2008年8月1日，八义安监站会同长虹煤矿和南窑沟煤矿对调查的情况由询问了有关人员。南窑沟煤矿矿长贾金中以及该矿安全、生产副矿长叙述。南窑沟煤矿二坑口，大约三到四年前在两矿井相邻处的长虹煤矿井田东北部，由3980500线向南掘进两条巷道大约进入长虹煤矿井田约200米，两条巷道相距40米，东边一条巷道距680600线10米；在200米处两巷贯通并向西掘进70米，又向南掘进32米长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

停止，两条巷道均见到F1断层并且部分巷道已回采(回采时沿煤层底板施工）。

长虹煤矿101采煤工作面运输顺槽，2008年4月份沿设计位置向东掘进了约120米。依据水患调查结果，为了保证矿井安全，5月份长虹煤矿将101采煤工作面运输顺槽，由3980480线退到3980258线重新掘进101采煤工作面运输顺槽，与预计积水区留设了82米防水煤柱。目前该巷道向东掘进，从揭露的煤层产状观察，沿巷道前进方向煤层按3-5度的倾角下坡。

2、东翼采区巷道的位置及水患分析：

东翼采区巷道从井底煤仓处开口施工，方位为120°，依据地质资料到F1断层约280米，设计向东布置了三条开拓巷道（东翼胶带运输巷、东翼轨道运输巷、东翼总回风巷），三条巷道间距为30米~~40米均沿煤层顶板施工。这三条巷道都要穿过F1断层进入该断层的下盘，即进入F1断层和F2断层之间。

采掘工作进入F1断层和F2断层之间后，3号煤层的采空积水将通过F1断层向15号煤层补给，15号煤层的矿井充水将来至3号煤层的采空积水和顶部的太原组各含水层。因此，在断层附近要先探清断层位置，而后留足断层保安煤柱；在F1断层以东除采取以上措施外，还要先探放上部的采空积水，再进行生产。

五、矿井水害的征兆及探水警戒线的确定：

一般征兆：煤层变潮湿、松软；煤帮出现滴水、淋水现象，且淋水可由小变大；有时煤帮出现铁色水迹；工作面气温降低，或出长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

现雾气及硫化氢气味；有时可听到水的“嘶嘶”声。上述突水征兆一经呈现，应立即组织查明情况，以便及早采取有效措施，妥善处理。

老空水：一般突水多发生在掘进工作面，大多都在打眼放炮时突水，其现象往往为突发性，非常迅猛，破坏性大。水中硫化氢含量高，水涩，水中含有机物，耗氧量大。

断层水：现象为显出小水后出大水。断层水突出时，水量有大有小。因其有3#煤层采空区积水的补给，可能瞬间涌水量大，往往出现混水，水势迅猛，水压大，涌水量大并夹带大量泥砂和岩块。

探水警戒线的确定：

101采煤工作面运输顺槽掘进距2008年8月1日调查的疑视采空区边界160米时，该巷道掘进进入探水警戒线。

东翼采区巷道探水警戒线为距F1断层（地质图示位置）30米。因为断层破坏了岩层的完整性，又没有掌握断层各区段的导水性，应把整个断层作为导水断层对待，断层防水煤柱不得小于30米。

如果在巷道掘进时，出现了矿井水害的一般征兆，应立即组织查明情况，以便及早采取有效措施，妥善处理，同时将该巷道掘进按照进入探水警戒线一同管理。

六、探水方法

探放水原则:长虹煤矿在矿井建设过程中应严格执行“有水必排，有掘必探，有疑必停，有兆必报，先报后探，专人探放”24字规定，并对探水人员以米计酬和牌版公告专人监督。当采掘工作面接近采空区前，必须先探明，再确定放水措施。当掘进工作面发现透水预兆时，长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

必须停止作业，采取措施，报告矿调度室。如果情况危急，必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

1、探水长度及安全超前距

严格执行“探六进三”，即一次探水总长度S≥60米，其中允许掘进距离≤30米，超前距≥30米。

2、安全侧邦距

巷道中心线至最外边斜眼终点垂直距17.58米。

3、探水钻孔布置

本设计掘进区域探放水主要针对断层水、局部采空区积水的特点，布置探水钻孔。探水钻孔三至八个，详见探水钻孔的布置图。

（1）三个探水钻孔的布置：

中孔1-1水平面布置，一次钻探长度≥60米，钻进方向与巷道中线方向一致。垂直断面布置：倾角与煤层倾角一致，钻孔起点距巷底1.0米。

两侧外斜孔：水平面布置3-3孔、2-2孔长度62.1米。外斜孔3-3孔与1-1孔水平夹角为15°,外斜孔2-2孔与1-1孔水平夹角为15°。垂直面布置：倾角与煤层倾角一致，钻孔起点距底板1.0米。

（2）八个探水钻孔的布置：

中孔1-1水平面布置，一次钻探长度≥60米，钻进方向与巷道中线方向一致。垂直断面布置：倾角与煤层倾角一致，钻孔起点距巷底1.5米。中孔2-1水平面布置，一次钻探长度≥60米，钻进方向与巷道中线方向一致。垂直断面布置：倾角在煤层倾角基础上向下加2度，钻长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

孔起点距巷底0.8米，钻孔终点见煤层底板。

两侧外斜孔：水平面布置1-2孔、1-3孔、1-4孔分别与相邻孔之间为5度；水平面布置2-2孔、2-3孔、2-4孔分别与相邻孔之间为5度；垂直面布置：1-3孔、1-4孔、2-3孔、2-4孔倾角与煤层倾角一致，钻孔起点距巷底板1.5米。1-2孔、2-1孔、2-2孔倾角在煤层倾角基础上向下加2度，钻孔起点距巷底0.8米，钻孔终点见煤层底板。

4、探水作业

探水作业前要先按照本设计标定钻孔的位置、方向、倾角，要严格按照图示的尺寸等参数进行放线，每次作业都要做好记录，认真签写牌板和图纸填绘工作。掘进工作面未进入探水警戒线前按照三个探水眼的布置进行作业，进入探水警戒线后按照八个探水眼的布置进行作业。

探水作业人员要随时掌握各掘进面的进度，按照“探六进三”的进度要求及时对工作面进行探水。要经常维护好2台探水用钻孔机，使钻机处于正常状态。

该矿使用ZLJ-350型矿用坑道钻机进行探水，其功率为5.5KW，最大钻深100M。

七、ZLJ-350型矿用坑道钻机操作方法

1、使用前要检查下列情况。

1）、钻机各零部件要紧固。2）、油面高度与加油口下沿平齐，不得低于下沿20mm。3）、油面不得低于油标指示的位置。4）、立轴箱每周检查一次，加油时松开回转器固定螺母，打开回转器，在锥齿轮处涂满黄油。5）、松开电机调节板螺栓，同时移动电机与油泵，至皮带处于合长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

适松紧状态，紧固螺栓。6）、绞车游星轮架内齿轮，每周用黄油枪注油一次。

2、试运转

1）、启动电机，操纵液压卡盘手柄处于松开位置，此时压力6-8MP，从立轴孔内穿入钻杆，反向操纵液压卡盘手柄钻杆卡紧。开合三次检查钻杆松紧状况。操纵给进缸手柄使给进缸全行程往复三次，检查运行情况，停机。2）、变速手把挂档，启动电机，使变速箱在慢中快三个速度下运转三分钟；在运转中，操纵给进缸手柄使给进缸全行程往复三次，检查运行和运转情况。停机，变速手把置于空挡。3）、变速手把挂档，绞车分动手把挂档，启动电机，此时绞车进入工作状态。操纵抱闸三次，检查绞车旋转、提升、制动情况。4）、钻机固定可靠，回转器调到需要的钻孔角度，安装好钻杆、钻头、和给水器，即可投入使用。

3、钻孔作业

1）、将变速手柄置于需要档位，启动电机，回转器带动钻杆旋转。操纵液压卡盘手柄钻杆松开，钻杆停止旋转；操纵给进缸手柄使油缸上升至上止点，操纵液压卡盘手柄钻杆卡紧，这时立轴升起并带钻杆回转。2）、打开水阀，当水从钻孔部位流出时，操纵给进缸手柄给进，钻孔作业开始。在钻进过程中可根据地质状况调整给进力和给进速度。油缸运行至下止点时，操纵给进缸手柄置于中位，钻孔作业的第一行程结束。3）、倒杆继续钻进，钻杆长度用完后，停机，关水。

4、松开给水器，接钻杆，装给水器，开机继续钻孔。

5、提升钻具长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

1）、利用液压卡盘松开与卡紧钻杆和给进缸的给进力将钻具提出。2）、人工抽出钻具。3）、利用绞车提出钻具。提升钻具前打开回转器，将分动手柄置于提升位置，变速手柄置于需要档位，提升抱闸抱紧，开始提升钻具。

6、下降钻具

下降钻具前打开回转器，将分动手柄置于提升位置，变速手柄置于需要档位，提升抱闸与下降抱闸同时松开，开始下降钻具。下降抱闸抱紧，则下降钻具中途停止。

7、处理卡钻

用绞车提升钻具的同时，用卡盘卡住钻具往上拔。这两个力还不能处理卡钻时，则需要其他办法处理。严禁超负荷提升及上拔。

八、探放水的组织措施及探放水安全措施

矿成立探放水领导小组，日常工作由调度室负责。

组长：宋和平

副组长：宋计生 裴尚兵 李 伟 张天理

成员：欧阳昆设 兰忠仁 刘 伟 何国万 吴敬喜

探水工：原得明

王

立

王立虎

李红星

张振福 李信俊 吕德赞 游治足 李 东

在进行探放水前，必须做好以下工作和准备好必要的设备、设施：

1、在探放水前要认真学习本探放水设计，并针对各掘进面的情况采取防止瓦斯和其它有害气体危害的安全措施；

2、坚持排水设备的维护制度，保持正常排水；长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

3、坚持水沟、水仓的清理制度，保证流水畅通；

4、针对探水工作面的位置要让本区域内的职工熟悉流水路线和避灾路线。

5、坚持巷道维护制度，保证巷道畅通；

6、做好安全躲避硐；

7、严格执行瓦斯检查制度；

8、准备好通讯联络方法和通讯工具；

九、其它

在探水作业时如若探到水区，要依据实际情况制定放水或堵水的专门措施。长 治县南宋乡长虹煤矿探放水设计

学习签名记录：