掘进工作面探放水设计.docx

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1、掘进工作面探放水设计吐鲁番* * * * * * * *有限责任公司1W5201掘进工作面探水设计编制：* * *煤矿生产科日期：二00年六月二十五日第一部分地质说明一、工作面位置1W5-201工作面位于矿井（井筒）西翼，地表为沙砾地、无居民及 建筑物。工作面东端分别与+550m水平轨道巷和+511m水平运输巷相连 接，以西至东7勘探线，以南与原小煤窑采空区（+580m以上水平）之间 留有45米（水平距离）的隔水煤柱。该工作面上部的5-3号煤层已开 采。二、地质概况矿区位于* * *向斜南翼，呈单斜构造，煤系地层为中侏罗统西山 窑组，自上而下可开采煤层为5-3号和5-2号煤层。5-3号煤层厚度

2、 3.85m8.82m，平均厚度5.39m，煤层构造简单一较复杂，属稳定煤层。 1E5-201工作面回风顺槽和运输顺槽均布置在5-2号煤层中，5-2号煤 层厚度6.81m7.79m，平均厚度726m，倾角2325，走向75 -80，倾向345-350，煤层构造简单一较较简单，属稳定煤层， 与上部5-3号煤层间距5m。井田内有f”如如如“ f24断层，对煤层有影响的断层有 f16、f17、f19三条小平移断层，它只影响浅部煤层但影响不大。三、顶、底板岩性53号煤层直接顶为细砂岩，厚度112m，属半坚硬一 硬岩石； 老顶以粉砂岩、细砂岩互层为主，含菱铁矿层，层理发育，厚度约26.86m 属坚硬岩石

3、。5-3号煤层直接底为粉砂岩夹细砂岩互层，层厚5.01m，；老底为粉砂岩，节理发育，厚度1. 22m,属半坚硬一 硬岩石。5-2号煤层直接顶、老顶为5-3号煤层直接底、老底；5-2号煤层直 接底为细砂岩、中砂岩互层，厚度2.23m,属坚硬岩石；老底为粉砂岩、 粗砂岩、中砂岩、细砂岩互层，粗、中砂岩以石英为主，泥质胶结，厚 度10. 51m,属半坚硬一硬岩石。四、水文地质矿区地表无水系，煤系含水性微弱，补给条件差，水文地质条件为 简单型。地质报告中指出井田内+ 580m水平以上52号煤层已被原县 二号井及其他小煤窑开采，采空区位置及采空区内积水不详，又加上该 工作面上部的5-3号煤层已开采。所以

4、在施工过程中应做好探放水工作。 必须严格执行“有疑必探，先探后掘”的探放水原则。五、瓦斯情况地质报告中指出矿区处于瓦斯风化带，瓦斯含量在00.13ml/g之 间。2008年5月矿井做了瓦斯及二氧化碳等级鉴定，矿井瓦斯最大绝对 涌出量为0. 65m3/min,二氧化碳最大绝对涌出量为0. 58m7min,矿井瓦 斯最大相对涌出量为0. 85m3/t,二氧化碳最大相对涌出量为0. 80m3/10 属低瓦斯矿井。六、煤尘爆炸性试验测定，火焰长度大于400 mm,岩粉含量6085%,煤尘具 有爆炸危险性。七、煤的自燃倾向性根据煤的自燃倾向性鉴定结果，井田内煤层属易自燃煤，自燃发火危险程度为II级，原生

5、产矿井煤炭在地面自燃发火期为3035d；在 井下，一般自燃发火期为23个月。综合地层柱状图质代地年 / 柱状 / /厚度（米）名称J 2Xbox?。口b 口 V7DD 口 PDVVVVVVVVZVVVVVVV26,86粉砂岩、细砂岩互层，硅质 肢接，含植物化石碎片和 菱铁矿,敢坚硬1. 12细砂岩，含石英，较坚硬3.85 8.825. 395 3号煤层，结构简单- 较简单，含夹开。4层，岩性多为泥岩、粉砂岩VVVVVV?；ZVVVVVVV4. 025. 694. 72粉砂岩，细砂岩互层，灰 色、深灰色，较坚硬0. 4-0. 8泥岩6. 81 7. 797. 265 2号煤层，结构简单- 较简单

6、：含夹开4 3层，岩性多为泥岩、粉砂岩 DP7VVVV7VV2.23细砂岩、中砂岩互层VVVVVVV 7VVVVVVvvvvvv7TTTT-?TFRFTT-7T-?STvVVVVVVVVVVVVVV5；10.51粉砂岩、粗砂岩、中砂绘、 细砂岩互层.含白色石英， 较坚硬第二部分工作面概况IEI1W5201工作面布置在52号煤层中，东西走向长1200米，南北 宽120米。1W5201工作面回风顺槽：长度为1166米，沿52号煤层底 板布置，开口在主斜井行人巷处（53号煤层中），方向219，坡度 -12掘进24米后变方向为248，沿52号煤层底板进528米后变 方向为239 30,最后再掘进614

7、米到东7勘探线。巷道净宽为3.7 米，巷道净高2.8米，三心拱断面，直墙部分高1.5米，拱高1.3米， 掘进面积9.34m2,小圆弧半径为1.05米，大圆弧半径为2.44米。采 用锚杆+金属网支护，巷道半圆拱上共打设7根锚杆，巷道两帮各 打设1根锚杆。金属锚杆规格：616mmX2000mm，间排距700mmX700mm, 排列方式为矩形。水沟留设在巷道的左帮，梯形断面，断面积0.05 米2。1W5201工作面运输顺槽：长度为1220米，为机轨合一的巷道， 沿52号煤层底板布置，巷道净宽为41米，巷道净高2.8米，三心拱 断面，直墙部分高15米，拱高13米，掘进面积1037m2，小圆弧半径 为1

8、.02米，大圆弧半径为2.95米。采用锚杆+金属网支护，巷道半圆 拱上共打设7根锚杆，巷道两帮各打设2根锚杆。金属锚杆规格：616mm X 2000mm，间排距700mmX700mm，排列方式为矩形。在巷道上帮铺设 600mm轨距轨道，以便于工作面运送设备和材料。水沟留设在巷道的左帮， 梯形断面，断面积0.05米2。附：平面位置示意图巷道断面图平面位置示意困-4 -运输顺槽断面图r50氮气管单位：mm第三部分探水工作一、1W5201工作面回风顺槽探水起点及探水眼布置1、1W5201工作面回风顺槽施工过程中要进行探水工作。2、探水眼布置及孔数：该巷道共布设3个探水眼，呈半扇形布置。巷 道中间距左

9、帮1.5米处在正前方打设1个，钻孔坡度2，深50米，为1 井探水钻孔；在1#探水钻孔的右边1米处与掘进工作面呈17夹角打设1 个，钻孔坡度10，深52米，为2#探水钻孔；在2#探水钻孔的右边1 米处（距巷道右帮0.2米）与掘进工作面呈29。夹角打设1个，钻孔坡度 10，深57米，为3#探水钻孔.3个探水钻孔均布置在距巷道底1.2米处。二、1W5201工作面运输顺槽探水起点及探水眼布置1、1W5201工作面运输顺槽按一15。坡度向下掘进61米后沿52 煤层底板掘进533米后变方向为239 30，再掘进628米到东7勘探线处。2、探水眼布置及孔数：该巷道共布设3个探水眼，呈半扇形布置。巷 道中间（

10、中心线）正前方打设1个，钻孔坡度9，深50.6米，为1#探 水钻孔；在1#探水钻孔的左边1米处（距巷道左帮1.05米）与掘进工作 面呈3夹角打设1个，钻孔坡度7，深50.4米，为2#探水钻孔；在1 #探水钻孔的右边1米处（距巷道右帮1.05米）与掘进工作面呈6夹角 打设1个，钻孔坡度12，深51.3米，为3#探水钻孔。3个探水钻孔均 布置在距巷道底1.2米处。三、探水眼深度及超前距离探水眼直径为50mm，探水深度为50米，超前距离为10米。巷道每次 只允许掘进40米，停掘地点与探水眼终孔位置必须保持10米。回风顺槽探水钻孔平面布置示意图探眼rB回风顺槽40n允许掘进距离匚一i超前距17探眼AA

11、剖面图。1工作面采空区中间探眼1W5201回风顺槽BB剖面图+ 580m水平以上采空区29夹角探眼长57m 坡度+1017夹角探眼长52m 坡度+ 6运输顺槽探水钻孔平面布置示意图间探眼长50.6m左帮探眼长50.4m坡度+ 7坡度+12坡度+ 9坡度+ 7中间探眼长50.6m中间探眼长50.6m右帮探眼长51.3m 帮探眼长51.3m左帮探眼长50.4m二、探水眼的打设(1) 探水设备：用TXU150型探水钻机探水。(2) 安装孔口管：孔口管用689mm无缝钢管制作，长2米左右，一 头连接控制闸阀(安设压力表)。钻机安装固定后，先按设计方向及坡度钻 一大孔，孔深比管长大2米左右，将孔口管插入

12、大孔内，固定不动，在孔 口外用水玻璃和水泥将管口固定死，并在孔口管的上方另留设一个小管。 然后用挤浆泵从孔口管内向管的四周压入水泥浆，当稠水泥浆从小管跑出 时，即将小管关死。这时挤浆泵继续开动，达到一定压力后停止挤浆，关 闭孔口管水门，等水泥浆凝固后，孔口管即安装完毕。(3) 孔口管做成后即可扫孔。扫孔超过孔口管深度后，需要对孔口管 做一次耐压试验，检查孔口管的强度。如发现漏水，或达不到强度要求时， 应进行第二次挤浆处理。(4) 打钻孔前，要先调整钻杆的倾斜角度，按设计方位打设。探水 钻杆插入孔口管后，打开供水管闸阀，开动钻机，拨动给进手把使钻杆慢 慢进入实岩中，一节钻杆钻完后即可安装下一节钻

13、杆。钻进过程中注意观 察回水情况，不得强行推进钻杆。钻头与钻杆及钻杆与钻杆之间必须连接 牢固以防打钻及回钻过程中钻杆脱落丢失。孔口管安装示意图第四部分通风、排水及供电一、通风1、探水地点采用压入式通风，各用DSFA5型（5.5kwX2）对旋式局 部通风机供风。2、风机安放位置：（1）1W5201回风顺槽风机安放位置：主斜井行人巷口。（2）1W5201运输顺槽风机安放位S：+511m水平车场内各地点的风机均要安装在距回风口不小于10米的进风巷内。3、风筒采用矿用阻燃型胶质风筒。风筒口距探水地点的距离不得超过 5米。风筒悬挂高度和质量符合掘进工作面设计要求，挂破时必须采取有效 措施进行处理。接头不

14、得反接，应严密不透风，异径风筒要设过渡节，先 大后小，不得花接。4、安装甲烷断电仪，甲烷传感器的安设位置及报警、断电和复电浓度 必须符合煤矿安全规程第168条的规定。5、通风线路：（1）1W5201回风顺槽通风线路新鲜风：风机-行人巷风筒-1W5201工作面回风顺槽风筒工作面 乏 风：工作面1W5201工作面回风顺槽+550 m水平轨道巷回风巷1斜风井地面（2）1W5201运输顺槽通风线路新鲜风：风机+511m水平车场风筒+511m水平运输巷1W5201工作面运输顺槽风筒工作面乏 风：工作面1W5201工作面运输顺槽回风巷2 斜风井地面二、排放水1、根据已探明的煤层的赋存状况，掘进回风顺槽时，

15、沿煤层走向采用 伪倾斜（正坡度）布置巷道，排水沟设在巷道的左帮，使探水工作面的水 能顺水沟自行流下。2、在巷道低洼处安设排水设备（如潜水泵等设备），及时将水排至斜 风井水沟内，使水流入井底水仓内。3、如探水钻孔打到采空区积水并进行放水时，根据排水设备的排水能 力和水仓的容量利用孔口管上的控制闸阀控制放水流量。同时，要放专人 监视放水全过程，测定水量、水压，做好记录，核对放水量，直至老空区 积水放完为止。附：通风、排水系统示意图三、供电1W5201工作面回风顺槽、运输顺槽用电均由KBSGZY500/10型 移动工作面所有电气设备防爆合格率必须达到100%，并有可靠的接地。 风机应单独供电并做到各

16、种闭锁装置（风电闭锁和瓦斯电闭锁），电缆的敷 设及连接符合煤矿安全规程的规定。附：供电系统示意图赴风、排水系统示意图例符号说用符号5.调节况il水流糖贝睥门3=主扇.虬机crS1局蜀水朋zfc宋同供电系统图0榛 电 钻 。探 水 钻 。瓣 水 泵 40T利板机 。调度级车 &二部丧带机 Q) _-部皮带机 9 局 扇第五部分避灾线路一、1W5201工作面回风顺槽避灾线路1、当工作面发生火灾、瓦斯及煤尘爆炸时，避灾撤人路线为：工作地点f 1W5201工作面回风顺槽-行人巷-主斜井-地面2、当工作面发生水灾时，避灾撤人路线为：工作地点1W5201工作面回风顺槽-+550m水平轨道巷 +550m水平

17、车场副斜井地面回风巷1斜风井地面二、1W5201工作面运输顺槽避灾线路1、当工作面发生火灾、瓦斯及煤尘爆炸时，避灾撤人路线为：工作地点1W5201工作面运输顺槽+511m水平运输巷+511m 水平车场一副斜井一地面2、当工作面发生水灾时，避灾撤人路线为：工作地点1W5201工作面运输顺槽+550m水平运输巷+511m水平车场副斜井地面 回风巷2斜风井地面三、无论发生水灾或瓦斯突出时，施工人员都必须在班组长的带领下， 有组织、有纪律、有秩序地按撤退路线撤退到安全地点，并及时准确地向 矿井调度室或值班人员汇报。附：避灾线路示意图避灾路线示意图-15 -图 例第六部分安全技术措施一、水灾预防措施1、

18、根据设计要求合理布置巷道，及时测量和标定巷道的施工方向和位 置，回风顺槽与采空区之间的防水煤柱不得少于45米（平距）。2、根据已探明的煤层的赋存状况，沿煤层走向采用伪倾斜（正坡度） 布置巷道，掘进时沿底板掘进，排水沟设在巷道的左帮，使工作面的水能 顺水沟自行流下。3、当掘进工作面发现挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气水叫、顶板淋 水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等 透水预兆时，都必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报， 撤出所有受水威胁地点的人员。要坚持做到“有疑必探，先探后掘”的探 放水原则。4、探水工作面的支护质量及支护材料和规格必须符合作业规程的规定

19、 和要求，同时要加强探水地点附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固 的立柱和挡板，防止高压水冲垮煤壁及支架。5、在探水地点应准备一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉 线、水管和潜水泵等堵、排水材料以及锯、斧等工具，以便出水或来压时 及时处理。6、在中央变电所通道及中央水泵房通道内安设防水闸门，定期对防水 闸门进行检查和维修，附近不得有石块、木料、矿车等堵塞物，保证铁门 能随时关闭，以便出水时不致淹没水泵房和变电所，使矿井能尽快恢复生 产。7、探水前，检查并维护好排水设备，清挖水沟和水仓，以便在探出水 时使水仓有相当大容积的缓冲余地。8、探水前，在探水地点附近应预先开掘安全躲避硐，躲避硐应

20、开在巷道的右帮，规格：长X宽X深(净)=2mX2mX2m,矩形断面，用锚杆支护。9、在探水地点，工作人员要及时清理巷道内杂物并运走，材料靠巷道 的一侧牢固堆放，必须保证有不少于0.8米宽的行人通道，确保退路畅通。10、井下巷道或硐室的入口处以及巷道的交叉点处应设置明显的标志 牌，标清巷道的名称和避灾撤人路线。每个井下作业人员都应熟知避灾撤 人线路和联络信号。11、在探水工作地点安设专用电话，遇有水情要立即通知探水工作面 以下可能被水淹区域的工作人员，并及时向矿井调度室汇报。12、探水工作面要放专职瓦斯检查员，经常检查瓦斯和其它有害气体 浓度，发现沼气浓度超过1.0%，二氧化碳浓度超过1.5%时

21、，要立即停止 打钻，切断电源，撤出人员，然后加强通风吹散有害气体。13、探水工作面应有专人负责，按设计要求打设钻孔，并及时调整探 水钻孔的方位和角度，记录钻探的详细情况和钻孔深度，并在每次探水后 作专门的标记(如在巷道一帮或顶板涂标记或打入木楔和铁钉等)，以防实 际掘进距离超过允许的掘进距离。14、在掘进过程中如遇到断层，必须慎重对待，向断层另一盘打钻探 水，探清另一盘的含水层位置，水量大小，不可冒险掘过断层。15、探水时，先按设计要求安设孔口管，并进行耐压试验，在孔口管 外部安设控制闸阀和压力表，以便出水时控制水的流量；然后再进行扫孔， 打钻扫孔时应遵守下列规定：(1) 打钻过程中如果发现煤

22、岩变松软、片邦、来压或钻孔中水压、水 量突然增大，以及出现冲顶钻具等异常情况时，绝对不要移动或拔出钻杆， 应马上将钻杆固定。派人监视水情并立即报告矿井调度室，如果情况危急 时，必须立即撤出受水威胁地区的所有人员，然后采取措施，进行处理；(2) 探水钻机后面和前面给进手把活动范围内不得站人，以防止高压 水将钻杆顶出伤人，或者手把翻转打人；(3) 钻眼内水压过大时，应该采用反压、防压和安设防喷装置的方法 钻进，控制钻杆不被高压水猛然冲出，确保钻探安全。二、发生透水事故时的处理措施1、当探水工作面或其他地点发现有突水预兆时，必须发出警报，撤除 所有受水威胁地点的人员。2、最先发现透水的现场工作人员一

23、方面报告矿调度室，另一方面迅速 组织抢救。打木垛或用密集柱，堵住出水点，防止事故继续扩大；水势猛 来不及进行加固时，人员应向高处撤退，安全出井。3、井下突然突水，破坏了巷道中的照明和避灾路线上的指示牌，人员 一旦迷失方向，必须朝着有风流通过而又能通达地面的上山巷道方向撤退， 切勿进入独头下山巷道。三、透水后现场人员撤退时的注意事项1、透水后，应在可能的情况下迅速观察和判断透水的地点、水源、涌 水量、发生原因、程度等情况，根据灾害预防和处理计划中规定的撤退路 线，迅速撤退到透水地点以上的水平，而不能进入透水点附近及下方的独 头巷道。2、行进中，应靠近巷道一侧，抓牢支架或固定物体，尽量避开压力水

24、头和泄水流，并应注意防止被水中流动的矸石或其它物料撞伤。3、如透水破坏了巷道中的照明和路标，迷失行进方向时，遇险人员应 朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。4、在撤退沿途和所经过的巷道交叉口，应留设指示行进方向的明显标 志，以提示救护人员的注意。5、如唯一的出口被水封堵无法撤退时，应有组织的在独头工作面躲避， 等待救护人员营救。严禁盲目潜水逃生等冒险行为。四、透水后被围困时的避灾自救措施1、当现场人员被涌水围困无法退出时，应迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾，或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾。迫不得已时，可 爬上巷道中高冒空间待救。如系老窑透水，则须在避难硐室处建临时挡墙 或吊挂风帘，防止被涌出的有毒有害气体伤害。进入避难硐室前，应在硐 室外留设明显标志。2、在避灾期间，遇险矿工要有良好的精神心理状态，情绪安定、自信 乐观、意志坚强。要做好长时间避灾的准备，除轮流担任岗哨观察水情的 人员外，其余人员均应静卧，以减少体力和空气消耗。3、避灾时，应用敲击的方法有规律、不间断地发出呼救信号，向营救 人员指示躲避洞的位置。4、被困期间断绝食物后，即使在饥饿难忍的情况下，也应努力克制自 己，决不嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时，应选择适宜的水源，并用纱 布或衣服过滤。5、长时间被困井下，发掘救护人员到来营救时，避灾人员不可过渡兴 奋和慌乱，以防发生意外。