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1、煤矿探放水方案（设计）编制日期：2023年1月19日煤矿探放水方案（设计）一、设计背景鉴于二采区采掘工程布置于原3号煤层和7号煤层之间，有一定的水患，前期探放水工程放出了部分采空区积水，但采空区积水仍然存在，为了杜绝巷道掘进过程中水害事故时发生，保证我矿掘进施工安全，按照“预测预报、有掘必探、物探先行、钻探验证”日勺原则，结合二采区实际水文地质状况及前期探放水资料，制定本设计方案。二、采区地质及水文地质状况1、巷道对应的地面位置、标高，区域内的水体和建、构筑物对工程的影响：巷道对应日勺地面标高在+1524m至+160Onl之间，地表区域内没有河流、湖泊、水库等，水系不发育，季节性小沟发育，属季
2、节性溪沟，流量受大气控制明显。由于山高坡陡，雨水季节雨水难免会沿裂隙渗透井下，导致井下涌水增长。地面无建、构筑物，原瓦斯泵房及其他构筑物对工程无影响。2、巷道与相邻煤（岩）层、邻近巷道口勺层间关系，附近已经有的采掘状况对工程日勺影响：所布置日勺三条下山处在7号3号煤层之间，该工程附近无其他采掘活动，但下山上部距原老系统老巷、采空区具有一定的积水，积水状况如下：3号层北部已采到+1382.089m标高（含3号层井底水仓），南部已采到+141Om标高;7号层已采到+1405.287m标高；由于该标高以上已开采，开采后采空区内有大量积水；根据原老空区回采的测量数据及地质资料，原老系统下山方向无断层、
3、陷落柱等大日勺地质构造，产状稳定。经计算，3号层积水5.06万立方米，回风上山第六循环探放水时开孔口标高为(+1457m),孔底标高为(1467m)放出1.2万立方米积水，现尚有3.8万立方米积水，在+1418m标高放水量约为2.5万立方米，水压到达0.55MPa,放水时间估计30天放到预定标高。剩余的采空区积水待巷道掘至标高+1382m时再进行探放水；7号层积水9.09万立方米，通过皮带上山每个循环探放水时都会将积水放出，现尚有1.8万立方米积水，正在7号层采空区最低标高也是开孔口和孔底标高(1402.664m)进行放水，积水压力0.2MPa。掘进过程中必须加强钻探。3、煤(岩)层产状、厚度
4、、构造、结实性系数(f),估计巷道揭发的各煤层间距，顶、底板岩性及特性分析：煤层产状为：走向334度、倾向244度、倾角24度。7号煤层平均总厚度6.39米，构造复杂一般分为三个自然层，夹歼有变厚及变薄的交错现象；煤层结实性系数(f)0.28;7号煤层顶板距3号煤层法线距离59米，3号层煤厚1.05米；本工程处在3号煤层和7号煤层之间，围岩岩性以粉砂岩为主，局部为砂岩及石灰岩，结实性系数(f)5-8o4、断层状况：工程南部距轨道上山30米有一条F20号断层，20号断层为斜交正断层，北东起于小坝地，南西在落水洞交于21号断层上，据槽探及24号孔资料，垂直断距115m,水平位移173m;根据原老系
5、统采掘工程分析，该工程在积水范围内没有大的断层，但在F20号断层附近没有工程控制，受断层影响，0.52.O小断层也许发育，掘进时必须加强断层带的瓦斯管理。区内无火成岩侵入日勺岩墙、岩床，陷落柱等；三、巷道布置及施工状况：二采区施工状况，目前副平嗣、回风斜井及上部车场及回风系统已形成，二采区回风上山、轨道上山、运送上山正在施工。轨道上山、皮带上山、回风上山相距30米，目前回风上山已施工到变坡点（+1503）如下278米处（标高+1401.407米），皮带上山已施工到变坡点（+1503）如下263米处（标高+1396.726米），轨道上山已施工到变坡点（+1503）如下289米处（标高+1384.
6、724米）。三条下山的层位关系：皮带上山、轨道上山距7号煤层顶板（采空区）13米，距3号煤层底板（采空区）43米；回风上山距7号煤层顶板（采空区）25米，距3号煤层底板（采空区）31米；详见巷道布置平、剖面图。四、探放水设计（一）探水设计1、设计根据：根据煤矿防治水规定日勺规定，严格遵守“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”日勺原则。2、探水线确实定：按照规定，巷道掘进时我矿从开始掘进，按照30米日勺探水线进行控制，即掘进前施工9个探水孔，控制巷道前方、上方、下方各30米，保证巷道轮郭线内30米没有积水。3、由于皮带上山、轨道上山距7号煤层顶板（采空区）13米，距3号煤层底板（采空区）43
7、米；回风上山距7号煤层顶板（采空区）25米，距3号煤层底板（采空区）31米；在探水过程中，皮带上山由于超前于其他两个巷道，且距7号层积水区近来，因此采用从皮带上山集中放水方式排7号层积水，目前已将7号煤层的积水放出。而距3号煤层近来日勺回风上山安全距离符合规定，施钻时只有少许口勺积水通过裂隙从钻孔内放出，需要单独打放水孔采用阶段性放水的措施排放采空区积水。（探水设计详见设计图）（二）放水设计：1、由于7号层积水在皮带上山探水时已经自上而下逐渐放出，无需专门进行放水；2、考虑到与3号层近来日勺回风上山距离有30米，在煤矿探放水规定所规定的岩柱安全范围内；结合施工实际，采用阶段性集中放水方式进行放
8、采空区积水。3、放水钻孔参数（详见设计图）：钻孔编号方位（）倾角（）孔深（m）12201560222035504、探水设备:（1）钻具：采用ZDY750型钻机；钻杆每节钻杆长度为0.76米；钻孔直径为套管段。90,其他段75毫米；携带钻杆数量70节TO节；(2)水泵及排水管路：采用潜水泵二级排水，工作水泵及备用水泵型号为：IBQS50-6578.5;功率为18.5千瓦，扬程65米、排水量50m3小时，采用直径为IOomm的无缝钢管和80mm日勺输水带进行排水，即工作面放水点放出日勺老空水流入水仓后，用水泵抽到中间水仓，中间水仓内的水泵通过排水管路抽到回风上山上车场水沟内排出地面。5、放水的工序
9、：(1)每次探水循环掘进结束后，在回风下山齐头退回往2米处掘进规避碉(兼做临时水仓)，规避碉规格为：宽3m高2.5m长5m;再在规避碉里段进行卧底施工临时水仓，(水仓规格宽3m长3m深2m见后图所示)安装水泵及备用水泵，接好管路进行抽水。在水仓口上部根据钻孔参数施钻10米后拆除钻杆，安装套管，套管采用80mm无缝钢管加法兰盘，以便安设闸门。套管长度不得不不小于10米，采用内丝扣连接，用马丽散在孔口1.5m处堵孔并预埋注浆胶管后用水泥浆堵孔。如条件限制不能封孔10米时，在套管端头所焊接日勺固定钩上设置连环，将封孔管路固定在锚杆上，并上好螺丝，保证封孔管路牢固可靠。(3)完毕套管安装后继续安装钻杆
10、施工放水孔，直至施工到采空区后停止钻进，进行放水。(4)躲过最高水头后拆除最终钻杆一根钻杆或将钻杆所有推入套管内，再在套管上安装闸门控制水量有序进行放水，并在闸门外安装管路将水引入水仓内通过水泵进行抽水。(5)水放完后施工检查孔进行放水检查，确认水与否彻底放空。3、本次探放水将整个二采区3号层(1418m)标高以上积水放出。五、安全规定及措施(一)组织保障1、成立探放水领导小组组长：XXX副组长：XXXXX成员：XXXXXXXXXo领导小组下设办公室，办公室设在地测科，主任由惺惺惜惺惺兼任，全面详细贯彻探放水方案。领导小组职责：组织制定并实行二采区探放水设计及专题安全技术措施，保证探放水装备、
11、物资投入，统筹调度探放水工作，做到早安排、早布置，保证矿井安全完毕探放水工作；集中精力抓好矿井探放水工作，提高我矿防治抗灾能力，采用有效措施遏制事故日勺发生。2、部门职责：地测科：探放水工作实行部门，根据副组长安排制定探放水措施，掌握开拓进度，及时填写图纸，为探放水提供精确的技术资料，对日勺指导施工。安环科：按照探放水技术方案，进行现场监督、监视工作实行状况。机电科：负责机电设备日勺配置与检修及排水管路、水泵安装，保证探放水设备正常运转与电力供应。通风科：负责探水工作面日勺通风管理，并随时监视多种有害气体日勺变化状况；并及时处理。调度室：负责调度告知、多种信息上传下达。信息科：负责保证矿井通讯
12、及视频系统日勺畅通。防突队：负责井下探放水工作实行贯彻状况。(二)安全技术措施A、探放水施工规定：1、探放水前的准备工作：(1)放水地点必须具有如下条件：保证该掘进工作面所有上网支护完好，保证后退路畅通，并保证放水及现场人员熟悉避灾路线。(2)排水系统：放水前必须接通排水管路；根据实际状况，排水泵选用排污能力强，排水量每小时达50m3以上及安装以便日勺污水泵两台排水泵，一台主排水用，一台备用，两台水泵重要参数均为：配套安装两趟无缝钢管排水管道。水泵开关安设地点必须高于放水眼6米位置，并对排水系统进行测试成功。(3)排水路线：将排水管路接通到上部车场水沟口，积水通过管道排到水沟里再顺水沟流出井口
13、到地面。(4)、工作面放水时必须停止该区域内其他任何工作，撤出除放水人员以外的其他人员，设警戒线。(5)、放水人员：本次负责放水日勺人员是矿防突队人员进行，放水前首先由地测科给出探眼口勺开口位置、方向，探放水时当班瓦斯员、安全员在现场监督。(6)、将本措施贯彻、贯彻队组里，施工人员和监管人员培训后方可执行。2、技术规定：(1)安装封口管，封口管安装角度与探水钻角度一致，选用的钢管，跟据实际状况来选用钢管，封口管长度按实际状况进行封管，用水泥注浆把封口管固定到岩帮中在用铁线锁到边邦上山进行加固，角度与探水钻眼角度一致，并在封口管流水口处安设阀门。(2)探水钻在施钻孔时必须有防突队干、瓦斯员在现场
14、协助工作，瓦斯员检查瓦斯、二氧化碳状况，如瓦斯或二氧化炭超过0.5%时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员并报矿调度室。(3)确定重要放水孔位置时，由测量人员进行标定，负责放水工作人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。(4)加强钻孔附近10米口勺巷道支护。放水眼周围10米日勺巷道支护固定，加强锚网加固。(5)钻进时操作人员不准离开钻机，并做到“三看”、“二听”、“一及时”；即看给进压力和进尺速度，看泵压表及回水状况，看钻进距离；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常状况应先停止钻进并立即汇报调度室。(三)探放水安全注意事项：(1)施工前，必须对排水系统的设备进行检查、维护，保
15、证设备运行正常，排水量满足排水需要规定。打钻前，迎头要铺设好临时排水管路和水泵，以免导致迎头积水不能进行钻探作业。(2)施工前，必须对施工作业地点进行安全检查，加强巷道支护强度，排查、处理不安全隐患，确认安全后才能施钻。打钻人员进入作业现场，必须先敲帮问顶，仔细检查作业范围内的帮顶安全状况，发现不安全原因，必须先进行处理。固定钻机时，必须将钻机固定在安全可靠日勺地方，同步将钻机固定牢固平稳，保证打钻安全及参数日勺精确性。(3)必须备足防水、防瓦斯突出等应急材料，碰到特殊状况可以及时处理。(4)开机前，必须先送水，无水或水压、水量不够，不准开机。(5)探水施工作业，必须有专人使用专题记录簿记录钻
16、孔实际方位、每班钻进距离、深度、钻杆数量、水量、顶卡钻状况及操作人员名单等，并填写钻孔施工、验收小票，并及时报调度、地测立案。(6)每班必须向矿调度室汇报探放水施工进展状况。(7)作业点必须安设瓦斯传感器和瓦斯电闭锁，实现钻机远程断电，要常常检查作业现场瓦斯等有害气体，瓦斯浓度超过0.8%时，停止作业，并采用措施，减少瓦斯浓度，当瓦斯浓度到达0.8%；要停电撤人，并向调度室汇报有关状况。(8)通风系统完整，风筒，探头吊挂到位，并有备用风筒防止孔内大量瓦斯涌出时，连接临时风筒吹散瓦斯积聚。采空区水放完后应及时关住封口管阀门，防止有害气体溢出。(9)电器设备日勺安装、电缆的悬挂必须符合规定规定，不
17、得有失爆现象。(10)打钻时，必须随时观测钻孔异常状况，如发现钻孔中水量、压力忽然增大、顶卡钻等状况，应立即停钻检查并汇报矿调度室。如钻孔中水口勺压力很大，应立即将钻杆固定，不得移动或拔钻，钻机背面不得站人，防止高压水将钻杆顶出伤人或导致透水事故。(11)探放水作业严格按照煤矿安全规程规定执行。加强钻孔附近口勺巷道支护，并在工作面迎头打好结实日勺立柱和拦板；清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，配置与探放水量相适应的排水设备；在打钻地点或其附近安设专用；由测量人员根据设计，确定进行标定探水孔位置时，负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔日勺方位、倾角、深度和钻孔数量。在估计水压不
18、小于0.1MPa的地点探水时，预先固结套管。套管口安装闸阀，套管深度在探放水设计中规定。预先开掘安全规避碉，制定包括撤人日勺避灾路线等安全措施，并使每个作业人员理解和掌握。钻孔内水压不小于1.5MPa时，采用反压和有防喷装置口勺措施钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁忽然鼓出的措施。钻机安装必须平稳牢固。安装好钻机接电时，要严格执行停送电制度。按估计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。探放水钻孔应安设孔口安全装置。孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀（必须安装）等构成。孔口管的安装与固定：选择煤（岩）层坚硬完整地段开孔，孔径为94mm,套管管径为80mm,钻至预
19、定深度后，将孔内冲洗洁净。注浆使孔口管（管周围应焊扶正肋骨片）与孔壁间充斥水泥浆。待孔口管周围水泥浆凝固后扫孔，扫孔深度应超过孔口管长度0.5mo（12）钻入老空区时，有如下特性：孔底的压力忽然下降。孔内返回口勺水量增长或减少。停止供水后，孔内继续流水。流出的水有臭味。（13）钻入老空区时，不许继续钻进或撤出钻杆，在加强通风、观测水流日勺同步，立即汇报矿调度室及有关领导，撤出全体人员，并告知受水害威胁日勺其他工作面人员撤离到安全地点，待安全检查，确认安全后，方可进行作业。(14)钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。控制放水孔流量或调整排水能力，并清理临时水仓、水沟等。(1
20、5)严格按照煤矿防治水规定第100条和第101条规定执行。(第100条：探放老空水前，应当首先分析查明老空水体日勺空间位置、积水量和水压。探放水孔应当钻入老空水体，并监视放水全过程，查对放水量，直到老空水放完为止。当钻孔靠近老空时，估计也许发生瓦斯或者其他有害气体涌出曰勺，应当设有瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班，随时检查空气成分。假如瓦斯或者其他有害气体浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并汇报矿井调度室，及时处理。第101条：钻孔放水前，应当估计积水量，并根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量，防止淹井；放水时，应当设有专人监测钻孔出水状况，测定水量和水压，做好记
21、录。假如水忽然变化，应当及时处理，并立即汇报矿调度室。)(16)加强放水地点的通风，增长有害气体日勺观测次数，防止瓦斯突出。(17)放水时，必须有专人观测水流状况，钻探过程中发既有异常时，要及时向调度室汇报，未经矿同意同意不得随意拔出钻杆,经观测无异常，根据实际需要研究后进行补打钻孔。(18)必须监视放水全过程，放水结束后，应立即汇报矿有关领导，地测科及时核算放量与估计积水量日勺误差，查明原因，确认安全，方可掘进。(19)避灾路线巷道内，不得堆放材料及杂物，保证畅通无阻。(20)超前钻探施工现场无设计及安全技术措施日勺，不准进行探放水钻探工程施工。1)钻探过程中的技术指导和资料要及时上报。2)钻探，要做好记录，记录的各项数据必须如实填写。3)打钻结束，及时对资料加以整顿和分析，排除干扰原因，保证预报日勺精确性和打钻日勺持续性。4)、工作面要悬挂打钻记录牌板，并按规定填写清晰各项内容，记录牌板要及时跟进。5)、避灾路线：二采区回风上山探水点一二采区回风上山二采区上部车场绕道副平碉地面O
