一采区回风巷掘进工作面探放水设计.doc

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1、第一节 地理位置.第二节 四邻关系及探放水目的为了全面了解井田范围地质构造发育情况和矿井水文地质条件以及可采煤层顶底板等开采技术条件，并深入分析各类地质构造和矿井水文地质条件对煤层开采的影响程度，以便为矿井开拓提供依据。.西邻矿界，东临一采区运输巷，南面为实体煤，北面为一采区回风巷保安煤柱。探放水目的：探放断层水、裂隙水或其它水体，防止掘进中发生透水、突水等事故。第三节 矿区地质特征 一、地层井田内地表大部为第四系中上更新统地层覆盖。出露地层主要为二叠系上统上石盒子组、下统下石盒子组地层。赋存地层由老至新有：古生界奥陶系中统、石炭系中统本溪组、上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组、二叠系上

2、统上石盒子组、第四系中上更新统。现根据井田内地层层序、厚度、岩性及其变化情况由老到新简述如下：1、地层简介1.1奥陶系中统(O2)岩性为深灰色、紫红色厚层状石灰岩，坚硬致密，性脆、质纯，方解石脉充填于裂隙中。灰岩中含有泥质而呈土黄斑块，风化面下60m处有石膏层赋存，其厚度大于50米。1.2石炭系中统本溪组(C2b)平行不整合于奥陶系中统灰岩之上。其下部为铁铝层，为褐色、赤色、灰白色铝土泥岩及山西式铁矿，铁矿不规则呈扁豆状、窝子状，以黄铁矿为主，上部由灰色及黄绿色石英砂岩、石灰岩组成，风化后呈薄层状，本组地层厚度约为7.09m-11.17m，平均为8.51m。1.3石炭系上统太原组(C3t)是井

3、田主要含煤地层，为海陆交互相沉积，由河漫滩相之砂岩、沼泽相之泥岩、煤层，海相之石灰岩组成，泥岩为灰黑色，砂岩为灰色粗、中、细粒石英砂岩，其间夹有三层灰色石灰岩及9层煤层(5、6、7上、7、8、9、10、11、12号煤层，其中9、10、11号煤层为本区主要可采煤层)，该组地层与本溪组连续沉积，本组厚度一般为77.45-137.99m，平均为108.79m。1.4二叠系下统山西组(P1s)整合于太原组地层之上，为一套陆相含煤地层，为本区主要含煤地层之一，岩性为灰色灰黑色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、煤层，底部为灰白色中粗粒砂岩(K7)。本组厚度一般为24.37-57.21m，平均为40.44m。含

4、有1、2、3、4号等4层煤，其中1、2号煤为不稳定局部可采煤层，其余为不可采煤层。1.5二叠系下统下石盒子组(P1x)为一套陆相沉积地层，以灰白色K8砂岩与山西组整合接触，岩性为黄色砂岩、砂质泥岩、泥岩。本组地层厚度一般为87.20-114.00m，平均为102.30m。1.6 二叠系上统上石盒子组(P2s)以灰白色K10砂岩与下石盒子组整合接触，岩性为黄色砂岩、砂质泥岩、泥岩,矿区仅赋存下部地层。上部地层均被剥蚀。本井田出露厚度大于100m。1.7 第四系中上更新统(Q2+3)分布于山顶及山坡上，与下伏地层呈不整合接触，岩性一般为土黄色亚砂土、亚粘土，黄土柱状节理发育，底部含有砾石。该层厚度

5、平均为20.0m。1.8第四系全新统(Q4)分布于较大沟谷中，由砂土和砾石层组成，厚度约0-5m。2、含煤地层井田内含煤地层主要为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。现根据矿区资料将太原组、山西组地层分述如下：1.1太原组(C3t)本组地层由深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中粗粒砂岩、灰岩及煤层组成，为一套海陆相含煤沉积。本组旋回结构清楚，厚度较稳定，平均为108.79m，横向上很稳定，从沉积特征看，太原组煤层形成于海退过程中，聚煤作用发生于滨海平原上，海侵的发生为泥岩和煤层埋藏保存创造条件。9号煤层直接顶板为石灰岩就是例证。从沉积剖面看，太原组可分为三段：第一段：包括自太原组底部晋祠砂岩(K1

6、)底至(K2)灰岩底之间的一段地层，厚度16.09-28.00，平均22.93m，除K1砂岩外，主要为：深灰色泥岩、砂岩和9、10、11、12号煤层组成。K1厚度为2.60-4.45m，平均3.45m。第二段：从K2灰岩底至K4灰岩顶之间的一段地层。厚度为33.56-55.45m，平均45.87m。由深灰色灰岩、粗砂岩、砂质泥岩组成。K2灰岩厚度5.88-8.76m，平均为7.13m，K3灰岩厚4.30-6.40m，平均5.60m。K4灰岩厚度为3.40-6.10m, 平均为4.27m，呈厚层状。含7上、7、8号煤层。第三段：从K4灰岩顶至K7砂岩底之间的一段地层。厚度27.80-54.54m

7、，平均为39.99m。由灰白色中粒砂岩、灰色泥岩组成。含5、6号煤层。本组植物茎叶化石。1.2山西组(P1s)山西组是以陆相沉积为主的海陆交互相含煤沉积、主要由灰黑色砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩、薄层菱铁质结核或为泥灰岩、泻湖相泥岩、灰色细砂岩及煤层组成，厚度24.37-57.21m，平均为40.44m，横向上稳定性较太原组稍差，从沉积特征看，山西组形成于海退过程中、聚煤作用发生于海退造成的滨海三角洲平原及湖泊、泻湖、潮坪环境中，砂岩层较太原组稍发育一些，而石灰岩则不发育，仅有两个薄层菱铁质结核层或泻湖相泥岩、泥灰岩。二、构造井田地层总体为一向南倾斜的单斜构造，南部发育一轴向近南北向的小型背斜构造

8、，地层倾角-4左右，井田内发现有3条正断层：F1正断层位于井田西北部，走向北东向，倾向北西，倾角75，断距25m，贯穿全井田。F2正断层位于井田中部，走向北东向，倾向北西，倾角75，断距30m，贯穿全井田。F3正断层位于井田南部，走向北东向，倾向东南，倾角75，断距15m。延伸760m。三、岩浆岩井田内不赋存岩浆岩。综上所述，井田内地质构造总体上属中等类型。 第四节 矿区水文地质特征 一、区域地质本区位于太原断陷盆地东南部，沁水盆地西缘，地势西部高中间低。从东南到西北区域上出露的地层有奥陶系石灰岩、石炭系、二叠系、三叠系砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、以及第四系冲洪积物。以地貌形态和成因类型可划

9、分为基岩山区、构造剥蚀低山丘陵区和冲洪积物平原区三个地貌形态。本区属于汾河流域，郭庄泉域，汾河在井田东部。二、含水岩组的划分及其水文地质特征含水岩组是按地下水含水介质以及赋存条件、水动力特征划分的。现将各含水岩组的水文地质特征分述如下：1、奥陶系碳酸盐岩裂隙、岩溶含水岩组该含水岩组在本区域的出露主要分布在平遥普洞以南及洪山泉以南，岩性为灰色厚层状灰岩及泥灰岩，裂隙、溶洞较发育。郭庄泉位于本井田西南约51km处。下面简述郭庄泉的边界条件及补、排条件论述与本井田奥陶系灰岩水的关系。郭庄泉位于霍县南7km处东湾村至郭庄村的汾河河谷中，为本省大型岩溶泉之一，泉口高程516521m，多年平均流量7.59

10、m3/s(1968年1984年)，如按1956年1984年系列则为8.17m3/s。1985年1999年平均流量为5.15m3/s。2001年2003年平均流量为2.12m3/s。西部边界：北中段：大体平行于紫荆山断裂带，为地表分水岭边界。边界走向由北向南自八道年山交口县土湾垴子棋盘山石口隰县五鹿山东泰山梁。西南段：以青山峁背斜、山头东地垒以及其南部短轴背斜与龙子祠泉域为界。边界走向由西北向东南自泰山梁青山峁上村山青龙山西庄。北部边界：为汾河向斜翘起端，亦为地表分水岭为界，西段与柳林泉城相邻。边界走向由西向东，自土湾垴子交口县上顶山井沟梁中阳县上顶山荒草山东离石顶天垴南文水拐岭底汾阳桑枣坡宋家

11、庄文水神堂。东部边界：北段：汾阳市到灵石马河之间为一北北东向大断裂，东盘新生界地层较西盘下落8001200m，此断层不仅构成太原盆地与灵石隆起的边界，也成为郭庄泉域的阻水边界。南段：马河以南为走向南北的霍山断裂，形成泉域阻水边界。整个边界走向由北向南，自神堂汾阳杏花树见喜孝义司马大孝堡介休义棠东秦树灵石西许霍州冯村李曹东闫家庄东。南部边界：以万安断层为阻水边界。边界走向由西至东自洪洞西庄康家坡堤村南南沟闫家庄东。 从图上可以看出本井田位于郭庄泉域东部。2、石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩裂隙、岩溶含水岩组主要出露在普洞以南及以西地区，岩性为灰白、灰黑色、铝土质、砂质泥岩及灰岩互层。灰岩为黑色厚层块状，裂

12、隙较发育，溶洞不发育，其中以太原组中夹四层稳定的石灰岩较厚。3、二叠系及三叠系碎屑岩类裂隙含水岩组分布在东南及东部山区，岩性主要为紫红色砂质泥岩和灰黄色、灰红色细砂岩以及灰黄、灰红色带灰绿色长石砂岩；紫灰色砂质泥岩、泥岩。裂隙及层理都较发育，为大气降水和地表水入渗创造了条件。大部分泉水都出露于该地层中，泉流量为0.0465.1L/s。4、第四系中上更新统松散岩类孔隙含水岩组分布在山前丘陵区及倾斜平原区，含水层岩性为砂卵石，含水层厚3070m，单位涌水量0.280.56L/sm，为重碳酸或碳酸钠钙镁型水，矿化度0.5g/L，水温13左右。从丘陵区到倾斜平原区，涌水量有逐渐增大的趋势。5、第四系全

13、新统松散岩类孔隙含水岩组分布在冲积平原区，含水层岩性大部分为粉细砂、中砂，少数为粗砂夹砾石。野外民井调查，一般井深40m左右，水位埋深814m之间，单位涌水量0.281.11L/sm，水化学类型属重碳酸钠钙镁型，水温1215。三、地下水的补给、径流、排泄条件1、如前所述，井田奥灰水属郭庄泉域，该泉域的泉水出露标高为512510m。2、碎屑岩类裂隙水主要指石炭系、二叠系和三叠系砂岩裂隙水，其补给主要来自裸露区大气降水和上覆松散层地下水的入渗补给。在区域构造的控制下，地下水沿层面裂隙顺层径流。在沟谷切割深处，以泉的形式排出地表，或补给河谷第四系松散岩类孔隙水，另外，主要排泄方式还有生产矿井的矿坑排

14、水和民井人工开采。3、松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水除大气降水的垂直入渗补给外，有地表水体的入渗补给和基岩裂隙水的侧向补给，地下水的流向一般与地表水的流向大致相似。排泄方式主要是人工开采。四、水文地质一采区回风巷工作面直接充水水源为煤层顶板灰岩裂隙水，由于一采区运输巷、一采区轨道巷及集中回风巷均低于一采区回风巷，顶板灰岩裂隙水已经疏放，所以探水过程中不存在水患威胁。五、工作面涌水情况一采区工作面预计正常涌水量2m3/h，最大涌水量5m3/h。第五节 一采区回风巷断面布置及水文地质概况一采区回风巷位于矿井南轨道巷西翼，是一采区的主要回风系统，担负着.综采工作面和.准备工作面的回风任务，开口方位26

15、60，煤层倾角-40，位于一采区规道巷北面，延伸到本矿界保安煤柱线止（110102回风顺槽开口处）。沿9#、10#煤层掘进。巷道断面设计为梯形断面上宽3.8m，下宽4.2m，净高3.5m支护方式为锚网喷浆支护。巷道掘进在9#、10#煤层中，9#煤层厚度1.2米，与10#煤之间夹矸厚度1.2米，10#煤层厚度4.2m，9#煤顶板为巷道顶板，底板设在10#煤层中。1、该巷道对应地面最高标高+850m，最低标高+770m，均为丘陵坡地，无任何建筑、掘进开口处标高为+550m至110102切眼开口处标高为+540m左右，距离2#煤底86.58m。2、巷道上部根据水文地质类型划分报告充水性图显示，巷道不

16、存在采空区积水和自然发火现象，因现巷道已经形成通风系统，也不存在瓦斯等气体积聚现象。3、9#煤层位于太原组中下部，其直接顶板为K2石灰岩，厚10m左右，下距K1砂岩15m。9#煤层厚度1.2m，井田内属稳定可采煤层。从沉积剖面看，太原组可分为三段：第一段：包括自太原组底部晋祠砂岩(K1)底至(K2)灰岩底之间的一段地层，厚度16.09-28.00，平均22.93m，除K1砂岩外，主要为：深灰色泥岩、砂岩和9、10、11、12号煤层组成。K1厚度为2.60-4.45m，平均3.45m。第二段：从K2灰岩底至K4灰岩顶之间的一段地层。厚度为33.56-55.45m，平均45.87m。由深灰色灰岩、

17、粗砂岩、砂质泥岩组成。K2灰岩厚约10m，K3灰岩厚4.30-6.40m，平均5.60m。K4灰岩厚度为3.40-6.10m, 平均为4.27m，呈厚层状。含7上、7、8号煤层。第三段：从K4灰岩顶至K7砂岩底之间的一段地层。厚度27.80-54.54m，平均为39.99m。由灰白色中粒砂岩、灰色泥岩组成。含5、6号煤层。本组植物茎叶化石。4、施工区域内9#煤层为单斜构造,走向95,倾向185，倾角5，位于太原组下部，距2号煤层底86.58m，煤层厚度为0.93-1.35m，平均为1.18m。不含夹矸，结构简单，层位、厚度稳定，为稳定的全区可采煤层，顶板为K2灰岩，底板为泥岩。5、煤层顶部含水

18、层主要为K2石灰岩，厚约10m。根据周围其它巷道揭露情况分析，施工过程中局部有顶板淋水，但无突水现象。6、井田奥灰水的影响本井田奥灰水位高为526m，而井田内10、11号煤层底板标高最低分别为420m、410m，由此看来，井田内开采10、11号煤层，部分位于奥灰水位之下，为带压开采。为了准确掌握各煤层承压情况，采用如下估算各煤层的突水系数公式如下：(煤矿防治水规定国家安全生产监督管理总局)T=P/MT突水系数，Mpa/m；P作用于巷道底板的水压，Mpa；M底板隔水层厚度，m；就全国实际资料看，底板受构造破坏块段突水系数一般不大于0.06MPa/m，正常块段不大于0.1MPa/m。也就是说，高于

19、用0.06突水系数计算出的煤层底板标高地段为带压开采安全区，低于此标高地段则为突水危险区。10、11号煤层突水系数为：T10=(526-420)9.806103/29.87 =0.035 MPa /m T11=(526-410)9.806103/25.81 =0.044 MPa /m 由上式得知，各煤层奥灰突水系数(最低标高处)低于0.06MPa/m，在构造存在的情况下，也是相对安全的。为了确保安全生产，本次工作还推测了最低安全可采界线，公式如下： T=(526-x) 9.806103/M 0.06=(526-x) 9.806103/25.81 x=368m上述结果说明，本井田各开采煤层，在开

20、采标高368m以上时，有构造存在的情况下，也是相对安全的，其余地段则不安全，存在突水隐患.7、开采活动对井田充水的影响 1、2、10、11号煤层属软弱岩石，其垮落带高度和裂缝高度由如下公式计算：Hm=100M/(6.2M+32)1.5 Hli=100M/(3.1M+5.0)4.0 Hli=10M +59号煤层属坚硬岩石，其垮落带高度和裂缝高度由如下公式计算：Hm=100M/(2.1M+16)2.5 Hli=100M/(1.2M+2.0)8.9 Hli=30M +10式中： Hm为 冒落高度m；Hli为裂缝高度由M为煤厚经计算：开采11号煤层垮落带高度和裂缝高度分别为4.96m和19m，11号煤

21、层距9号煤层4.78m，所以开采11号煤层能导通9、10号煤层的采空区积水。开采9号煤层垮落带高度和裂缝高度分别为8.89m和43.44m，9号煤层距2号煤层86,58m，所以开采9号煤层不会导通2号煤层的采空积水。依据上述兼并重组整合矿井地质报告水文地质类型等级划分报告等资料显示，在无特殊地质构造情况下掘进9#、10#、11#煤过程中不会造成1#、2#煤采空水导水现象。根据一采区回风巷布置情况的地质构造推断，不存在构造复杂现象。但在实施一采区回风巷掘进中，为确保安全，要按照山西省煤炭工业厅文件2012239号关于防治水工作安排的通知规定，为了搞好探水工作。掘进迎头必须坚持“预测预报、有掘必探

22、、先探后掘、有采必探、先治后采、”的防治水原则。采取“物探先行，化探跟进、钻探验证”的综合手段。确保在无水患威胁时方可进行掘进。如在掘进中出现特殊地质构造或遇有顶板淋水、渗水增加、煤层“出汗”、巷道涌水量增加等突水预兆时应立即停止掘进，按照防治水规定的终孔位置为3米，厚煤层垂距为1.5米的扇字形钻探。及时向矿防治水领导组汇报，经研究重新制定探放水设计方案后，按照重新研究决定的探放水设计方案进行实施。第六节 施工地点一采区回风巷准备掘进工作面。开拓方位为266。工程量140m，按基建计划，前40米从一采区运输回风联络巷倒回掘进贯通，贯通后按前方方向掘进。按探水钻孔布置为7个眼，需钻探钻孔进尺16

23、66m。探水钻孔起点布置为探水钻孔示意图T0点处，从T0点处累计开始。附：一采区回风巷准掘探放水钻孔点试意图第七节 探水组织及岗位责任制一、成立探水领导组1、领导机构组 长：副组长：2、参加探水专业人员探放水队长：技 术 员：探放水组长： 探放水队员： 3、探水钻孔验收员：现场跟班安检员 领导组办公室设在调度室，探放水期间，各领导及成员各负其职，各尽其责。二、领导组职责1、领导组负责探放水过程中的人员安排及总体部署。召开专题会议，结合实际情况对方案进行审核和补充。2、方案由矿长和技术负责人贯彻执行，组织全体员工进行学习考核，没有经考核的员工或考试不及格的员工不得入井从事探放水工作。三、领导组成

24、员职责1、经理是探放水工作的主要负责人，负责探放水设计方案中各工序的安排及措施的落实。2、总工程师在经理的领导下，全面负责探放水工作,组织编制探放水设计方案及评审，加强探放水各项技术管理的落实工作，分析技术资料，做好探放水工作的督查和指导。3、防治水副工程师在矿长、总工程师的领导下，负责探放水设计方案的编制，并按照审核通过的探放水设计方案、组织探放水专业队员贯彻学习，负责安排探水队的日常工作。掌握了解各采掘工作面的实际状况，随时根据防治水规定和实际情况组织实施物探钻探工作。及时向有关科室下达停工、探水、开工通知单。探水钻孔抽验成员之一。4、安全副经理是探放水验收负责人，负责检查、督促、监督探放

25、水过程中的探水质量及安全事项，安排现场跟班安检员做好钻孔验收检查交接工作，并在钻孔验收单上签字，掘进进尺到30米时或接到探水科停工单后要责令停止掘进，进行探水，未见探水科下达的开工通知单时，不准工作面开工掘进作业。 5、生产副经理、探放水分管领导、负责落实探放水过程中的物资供应及掌握掘进中实际进尺，掘进进尺到30米时或接到停工探水通知单后立即停掘。不安排超过物探及钻探的有效距离外或到达停掘线时掘进作业，协调各部门之间的关系，确保掘进中能自觉执行防治水规定，拿到防治水副总工程师下达的开工通知单后，才按排掘进队开始掘进作业。6、安监部长负责搞好探放水过程中存在的安全隐患，严格执行探放水科下达的停工

26、、探水、开工通知单的具体事项，应履行职责，阻止违规开工作业。是探水钻孔抽验成员之一 。 7、通防部长负责搞好探放水过程中所需要的“一通三防”各种资料，整理放水过程中“一通三防”方面的记录，掌握探放水过程中的风量、风压、瓦斯、二氧化碳及各种有害气体的变化情况。8、机电部长负责处理探放水工作中的电器故障，保证探放水工作中一切机电设备及时安装，可靠运行。9、技术部长负责探放水作业的技术管理工作，及时反馈该区域的地质情况，做好水情水害预测预报工作，探水钻孔抽验成员之一。10、跟班安检员要严格掌握每班的掘进进尺，及时向探水科反馈掘进情况，有权制止超出有效距离外作业。负责检查探水时安全工作，要按照探水设计

27、规定的钻孔参数进行现场验收，特别是在钻孔完成后退杆时盯守数杆，经验收合格后在安全确认移交单和钻孔安全验收台账上签字确认。 11、探水队长是现场负责人，组织班前、后会学习按照探放水设计方案要求和技术员现场布置的钻孔参数和设计内容的各项要求，组织探水作业，具体负责探放水的实施工作。 12、施工队负责人、掘、采队长必须自觉执行先探后掘措施，在施工中把每天进尺记录与探水队记录员进行核对，在快到探水时或发现有异常现象时提前及时汇报调度室，保证不超过规定外和受水害威胁的情况下冒险作业。第八节 井下水患的预测预报按照水文地质类型划分报告及实际本矿开采进度，涌水量不大。本矿所属井田构造以单斜为主，区内断层较少

28、，构造裂隙发育较微，为较弱含水层。各含水层夹于厚度大而多的隔水层中，彼此水力联系甚微，地表与地下水联系均差，井田内水文地质条件属中等型。主要开拓巷道，涌水量不大，只要做好排水工作，勤挖排水沟，预计不会发生大的水灾事故，掘进巷道坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、有采必探、先治后采、”的防治水原则。采取“物探先行，化探跟进、钻探验证”的综合手段，空巷中不要让水积聚。本矿区内无古空积水现象，经本矿技术人员与相邻矿井有关人员配合，进行了实测，测量结果与相邻矿井无相通现象，预测不会发生古空水害。井口标高高于历年洪水最高水位，但每年也需做好井上防排水的工作。第九节 物 探一、物探仪及探测范围：物探仪选用

29、高分辨电法仪YD32(A)高分辨电法仪探测范围：1、掘进前方导含水构造探测2、老窑采空区边界及富水性探查3、巷道底板含水层、溶洞、断裂破碎带等富水构造探测4、煤层顶板砂岩局部富水区探查5、工作面内隐伏含水构造探查6、陷落柱边界范围探查 二、施工前准备 1开机后通过软件查看仪器电池电量是否充足，每次施工前应充满电。 2仪器连接模拟试验装置采用高密度超前法设置参数（发射方式为1 即可）采集一组数据,发射电流可以达到20mA 左右,接收电压前16 点为2mV 左右，后16点为20mV左右。 3、检查施工配件是否完备：3.1高密度超前探： 高密度接收电缆（1根）、三极发射电缆（1根）、限流盒连接线（1

30、根） 发射电极（6根）、接收电极（32根）、无穷远电极（2根） 发射电极连接器（3条）、接收电极连接器（32条） 胶布、榔头、无穷远线、限流电阻盒3.2跑极三极超前： 接收32芯插头（1个）、三极发射电缆（1根）、限流盒连接线（1根） 发射电极（6根）、接收电极（2根）、无穷远电极（2根） 发射电极连接器（3条）、接收电极跑极电线（1根） 胶布、榔头、无穷远线、限流电阻盒 三、现场施工高密度施工（三极超前探）超前勘探前方含水异常方法为“三点源法”，即首先布置第一个供电电极A1，然后在第一个电极后方（超前探方向反向）同一直线上等间距布置第二个A2、第三个A3形成三个供电点，另外再布置无穷远电极B

31、和接收电极M、N，见下图所示。施工时供电电极、无穷远电极及仪器均固定不动，接收电极M、N 由仪器自动切换，因此要按操作程序操作，操作流程见下图先接通第1 供电电极A1，对测量点M1、N1，记录供电电流、电压、桩号、电极距等数据，接下来切换测量电极到M2、N2 位置，测量所有数据，然后切换测量电极到M3、N3 位置继续测量，直至所有MN 测量完成，然后断开A1，接通A2，重复以上过程，记录A2 供电时的供电电流、电压、桩号、电极距等数据，然后断开A2 接通A3 供电，并记录A3 供电时的供电电流、电压、桩号、电极距等数据，完成所有的设计观测点。高密度三极超前探测施工流程图仪器操作：1发射检测2接

32、收检测3施工参数设置4仪器参数设置5发射6结果成图 A1到迎头的距离X 发射周期2 发射方式5 |施工布置检测 起始电极1 终点电极1X | 参数设置 | 数据采集。高密度三超前探测施工布置图超前探测距离公式超前探测距离（成图距离）接收电极布置距离20米=电极布置距离-32米例：电极布置距离(最大值)发射电极布置距离接收电极布置距离124*31=12+124136米超前探测距离(最大值)接收电极布置距离20米=124-20=104米电极布置距离-32米=12+124-32=104米例：布置6个接收电极M6（O5）时：接收电极布置距离5420米，所以超前探测距离20200米布置7个接收电极M7（

33、O6）时：接收电极布置距离6424米，所以超前探测距离24204米布置32个接收电极M32（O31）时：接收电极布置距离314米124米，所以超前探测距离12420104米 四、三极超前探测施工布置如下图，接收电极M、N间距为MN；布置发射电极A1、A2、A3，A1距MN的中点O的距离为AO；B为无穷远电极；MN固定不动时，A1、A2、A3依次发射，发射完毕后以MN/2距离移动MN，AO的值会根据MN/2自动增加。三极超前探测施工 多电极发射： 一 桩号1 AO=14 MN/2=2 发射桩号2 AO=10 MN/2=2(自动)桩号3 AO=6 MN/2=2(自动) 二 桩号1 AO=18 MN

34、/2=2 发射桩号2 AO=14 MN/2=2(自动)桩号3 AO=10 MN/2=2(自动) 三 桩号1 AO=22 MN/2=2 发射单电极发射：一 桩号1 AO=14 MN/2=2 发射二 桩号2 AO=10 MN/2=2 发射三 桩号3 AO=6 MN/2=2 发射四 桩号1 AO=18 MN/2=2 发射五 桩号2 AO=14 MN/2=2 发射六 桩号3 AO=10 MN/2=2 发射三极超前探跑极施工图五、物探结果 根据物探采集的数据，做出物探结果并结合本巷道的实际进行分析，在掘进前根据分析结果的程度进行钻探验证。如探明前方有异常时，及时汇报防治水领导组，经重点钻探验证和排除隐患

35、后，才允许安排掘进。第十节 探水钻孔设计一、钻孔参数的确定1、探水起点的确定：沿积水线向外推一般为20100m。2、警戒线的确定：沿探水线终孔位置外推一般50100m。3、超前距离：探水钻孔终孔位置始终超前掘进距离采用30m。4、允许掘进距离：经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：探水中心钻孔深度减去30m。5、帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，帮距取20m。6、超前距离结合煤矿防治水规定，超前距取30m，帮距取20m。煤层中不得小于30m,按探60m掘30m的方式交替进行。二、 单孔方位、深度、倾角参数 1、钻孔数目掘进工作面根据地质资料已知或预测无构造、无断层、无

36、突水危险性情况下进行探查时，一般沿巷道掘进方向布置钻孔七个，边探边掘直至探明掘进前方的确切情况。 2、单孔方位、深度、倾角参数 从掘进口（T0)处开始，中孔方位为迎头正前方向，中孔方位2660沿正前方向掘进，倾角-40。上孔方位266，与中孔的夹角3,倾角-1，下孔方位266，与中孔的夹角为3，倾角-7。左1斜孔与中孔的夹角分别为10、方位256，倾角与中孔平行为-40。左2斜孔与中孔的夹角分别为20、方位246，倾角与中孔平行为-40。右1斜孔与中孔的夹角分别为10、方位276，倾角与中孔平行为-40。右2斜孔与中孔的夹角分别为20、方位286，倾角与中孔平行为-40。5个钻孔深度：中孔钻孔

37、距离为60m，斜孔的钻孔距离分别为63m。按探60m掘30m的方式交替进行，留足30m的探水超前距。循环探放直至该段巷道结束。（如在实际掘进中煤层倾角变化时。应按煤层倾角变化，按比例改变相应的钻孔倾角） 钻孔技术参数钻孔编号钻孔位置钻孔深度钻孔方位现掘进巷钻孔倾角水平巷道钻孔倾角 1#中巷道中心60m266。-40 2#上巷道上帮63m266。-1+3 3#下巷道下帮63m266。-7-34#（左1）巷道左帮63m256。-405#（左2）巷道左帮63m246。-406#（右1）巷道右帮63m276。-407#（右2）巷道右帮63m286。-40三、 探水钻孔安全装置孔口管的安装及使用在探放水

38、工作中，在掘进工作面无水时，可直接钻探，但要高度观察探水钻孔情况，发现有异常涌水时立即停止钻探汇报调度室和跟班领导。如掘进工作面煤帮、迎头煤壁存在湿润或有淋水时必须先进行安装孔口管，在孔口管安装安全止水套管（阀门）与法兰盘配套，如图所示，用以控制图5 放水钻孔孔口安全装置1 一钻杆， 2 一150 钻孔， 3 一水泥， 4 一筋条，5 一89 钢管， 6 一水压表， 7 一水阀门放水量，并可防止钻孔被水冲刷扩大，做到有计划地放水并取得放水资料，在初透积水时，安全止水套管（阀门)还可用来测定水头压力。在孔口安装安全套管时，先用大口径钻头扩孔至一定深度（岩层中5.1m，煤层中10.1m），下套管后

39、，在套管外围灌注水泥，待水泥凝固后再用小直径钻头钻进，直至全部钻透集水区为止，然后退出钻具，在安全套管的外露部分装上压力表、水阀门和导水管等后再进行钻探 。 孔口管选用地质管： 直径89mm，外径厚度6mm，距形螺纹3X3，分2m一根，5根一组。法兰盘规格3寸 5KgF/cm2，阀门为中压。钻头型号为108mm的金刚石钻头。 四、过断层、构造的安全技术措施 （1）、如在探水、放水打钻时或掘进过程中遇到断层及构造时，钻孔内或巷道迎头存在渗水或淋水现象，但水量和水压不大时，可通过钻孔直接排水。反之在探水、放水过程中，预先发现水量和水压都很大的积水区时，为了确保安全，必须做到有计划打钻放水，按规定设

40、置封孔口装置及安全套管阀门。如图所示，用以控制放水量，并可防止钻孔被水冲刷扩大，在初透积水时，安全套管还可用来测定水头压力。在孔口安装安全套管时，先用大口径钻头（108mm）扩孔至一定深度（岩层中5.1m，煤层中10.1m），下套管后，在套管外围灌注水泥，待水泥凝固后再用小直径钻头钻进，直至全部钻透集水区为止，然后退出钻具，在安全套管的外露部分装上压力表、水阀门和导水管等。 （2）、探放断层及构造时的钻孔，要结合断层结构即有无水害状况来布置。在探查断层位置、产状要素、断层带宽度时，着重查明断层的充水情况、含水层的接触关系和水力联系情况、静水压力和涌水量大小，以达到一孔多用的目的。 五、 探放老

41、空水、陷落柱水和钻孔水钻孔布设要求1、探放老空水、陷落柱水和钻孔水等钻孔，应成组布设，并在前方的水平面和垂直面内呈扇形。钻孔终孔位置以满足平距3m为准，厚煤层内各孔终孔的垂距不得超过1.5m。2、探放断层构造水、岩溶水等钻孔，必须沿掘进方向的前方及下方布设，且底板方向的钻孔不得少于2个。3、煤层内原则上不得探放水压大于1MPa的充水断层水、含水层水及陷落柱水等，如确实需要，可先建防水闸墙，并在闸墙外向内进行探放水。4、上山巷道探放水时，一般应采取双巷掘进，其中1条超前探水、汇水，另1条用来安全撤人。双巷间每隔3050m掘进1道联络巷并加设挡水墙。5、探放老空水、陷落柱水和钻孔水钻孔的安全装置孔

42、口管探水前必须先进行安装孔口管，在孔口管安装安全止水套管（阀门）与法兰盘配套，如图所示，用以控制图5 放水钻孔孔口安全装置1 一钻杆， 2 一150 钻孔， 3 一水泥， 4 一筋条，5 一89 钢管， 6 一水压表， 7 一水阀门放水量，并可防止钻孔被水冲刷扩大，做到有计划地放水并取得放水资料，在初透积水时，安全止水套管（阀门)还可用来测定水头压力。在孔口安装安全套管时，先用大口径钻头扩孔至一定深度（岩层中5.1m，煤层中10.1m），下套管后，在套管外围灌注水泥，待水泥凝固后再用小直径钻头钻进，直至全部钻透集水区为止，然后退出钻具，在安全套管的外露部分装上压力表、水阀门和导水管等后再进行钻

43、探 。孔口管选用地质管： 直径89mm，外径厚度6mm，距形螺纹3X3，分2m一根，5根一组。法兰盘规格3寸 5KgF/cm2，阀门为中压。钻头型号为108mm的金刚石钻头。第十一节 探放水前的准备工作1、在组织施工前，要求施工单位将打钻所需的材料及工具，设备准备到位，不能因为准备工作的原因而影响施工。施工人员应认真学习探放水安全技术措施并熟悉钻机的使用及维护知识。2、在运输钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损。3、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠，并在每次使用前检查，确保施工的安全。4、每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生；钻杆要达到

44、不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。5、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近10m范围内的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。6、保持钻场有足够的安全空间，便于施工。7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，确保排水畅通无阻。8、平巷时，将3寸的排水管随掘进向前延接，迎头20m范围使用软管。9、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置，并保证随时与调度室联系。10、技术人员和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。11、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。如果瓦斯浓度超过0.8%

45、或其他有害气体浓度超过煤矿安全规程第100条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。第十二节 探放水设备的安装、拆卸与搬运一、钻场的安全设施和条件1、根据钻孔设计（孔深、倾角、方向），合理选择钻机类型，确定钻场规格。2、钻场修建后，应组织有关人员对施工场地规格尺寸、支护情况、安全通路、供电供水情况检查验收。3、为确保施工中的安全，施工人员对现场支护情况需经常进行检查，发现问题及时处理后方可开工。4、 在上山工作面或独头巷道探水时，应有安全躲避硐室及安全撤离措施。5、 有照明及专用电话。采用局部通风机通风时，钻场的动力设备应与风机实现风电闭锁。二、设备的安装1、安装场地平整、垫实。钻机、水泵、电机安装稳固、各部件的螺丝加垫拧紧。2、各安全设施如防护罩、皮带栏杆、工作台安全栏杆等要固定好，木板要无节、不腐朽、无断裂。3、钻机立轴中心与孔位中心着力点成一直线。4、钻机必须用地脚螺丝固定或用压柱支撑牢固，以免钻机移动。远距离操作按钮应安放在操作人员使用方便的地方。5、启动开关放在干燥处，电缆吊挂整齐，现场使用工具