运输上山探放水设计及安全措施.doc

运输上山探放水设计及安全措施 矿井水灾事故，直接威胁着矿工的生命安全以及造成较大的经济损失，更为严重的是，可能会造成淹没采区或矿井为预防矿井水灾事故的发生，在采掘施工过程中，随时掌握矿井水灾的自然规律和摸清矿井水文地质情况，以利于控制和杜绝各种水灾事故的发生12402运输上山，沿C24煤层布置，由一采区1930运输石门里头揭露C24煤层处北帮（上帮）开口，按356°方位坡度25°（沿煤层）掘，到井田边界为止,预计工程量100米采用11＃工字钢支护、顶梁2.0米、棚腿2.2米、柱窝不小于0.2米,棚距0.7米梯形断面上净宽1.8米、下净宽2.8米、净高2.0m,毛断面5.94㎡，净断面积4.6㎡C24煤层位于宣威组下含煤组（P2x1）,煤层顶底板为粉砂岩、细砂岩，顶板较稳定；底板为泥岩、粉砂岩、细砂岩，稳定性较差煤层均褐黑色、黑色，光泽暗淡，条痕黑色或褐灰色，断口阶梯状，具水平层理及块状结构，易燃，煤层较硬煤岩类型主要为半暗型——半亮型，少量为暗淡型或光亮型，煤质好，全区可采，是煤矿的主采煤层，煤层厚度1.8～3.5m，平均2.0m区内出露地层从老到新为：二叠系上统峨嵋山玄武岩组、宣威组、三叠系下统飞仙关组及第四系，分述如下：1、二叠系上统（P2）峨嵋山玄武岩组（P2β）：为一套基性火山喷发岩系。

由集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩、砂页岩组成，厚320m左右，分布于矿界外西部边缘2、宣威组（P2x）位于峨嵋山玄武组假整合面之上，岩性由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩及煤层组成厚度170～320m，分下、中、上三个含煤组下含煤组（P2x1）：由砂质泥岩、粉砂岩夹石组成，含煤厚度一般40m，含主要可采煤层C24、C24上、C29中含煤组（P2x2）：由泥岩、砂岩、砂质泥岩、泥岩组成主要可采煤层有C12、C17、C20、C21煤层煤组厚度一般75m左右上含煤组（P2x3）：由粉砂岩、砂岩、砂质泥岩、泥岩组成煤组厚度一般70m左右煤层有C1、C3、C5煤层3、飞仙关组（T1f）岩性主要为粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥灰岩等厚度246～550m4、第四系（Q）以浮土、粘土、砂土为主，一般厚0～15m烂泥田矿井位于平关向斜南东翼，杨梅山-小达村断层的西侧，地层走向NEE，倾向SSE，倾角20～35°，平均25°左右根据地质报告井田范围内有3条（原F12、原F13、原F3）断层，构造复杂程度属中等原F3（正断层）：位于井田北西部，走向北东，倾向南东，倾角75°，北部为煤系地层与峨嵋山玄武岩组中部相接触，南部为煤系地层与飞仙关组相接触，该断层南北延伸出矿界外。

原F12（正断层）：位于井田西南部，断层走向NNW、倾向NE，倾角70°左右，北部为煤系地层与峨嵋山组相接触，该断层向东延伸交于F3原F13（正断层）：位于井田南部，断层走向NW，倾向NE，倾角70°，断层北部为煤系地层与峨嵋山玄武岩相接触，南部为煤系地层底部与煤系地层中下部相接触，该断层向南东延伸交于F3F9（逆断层）：位于井田二采区中部，断层走向SN，倾向W，倾角55～70°，落差大于20m经整理，在矿井建设巷道布置、主斜井以东C24煤层探巷掘进收集地质资料，现在井田范围内共揭露中小型断层14条矿区受以上断层影响，断层附近小断层很发育，对煤层开采影响较大，矿区构造复杂程度为中等构造类型该巷，北、东面为一采区1702运、回风上山，南面为一采区1930运输大巷，西面尚未开采水文地质情况：1、河流井田内河流有江浪河，由矿区南西端自北向西从井田流过该河流为山区雨源性河流，流量变化幅度大，随季节变化而变化，雨季暴涨，枯季流量较小，河水主要受大气降水的影响矿井开采煤层位于当地侵蚀基准面以下，开采过程中，应留有足够的保护煤柱矿井中西部为一干涸水库，据烂泥田矿井在+2040.0m设点观测，近十年来该点最高洪水位+2043.46m。

2、地层含水性宣威组和飞仙关组主要由砂泥岩组成，该地层含浅部风化裂隙水，有泉水点出露，愈往深部含水性愈微弱井下煤层巷道中，顶板常见淋水现象第四系主要为坡积物，厚度一般10m左右，透水性强，含水性中等，主要受大气降水的控制3、隔水层主要是含煤岩组及上覆地层中的泥岩和粘土岩4、地下水主要为煤系地层含水和江浪河渗水5、水文地质类型大气降水、滑坡水、老窑积水是矿井充水的主要因素，本井田属于以大气降水为主要补给来源，风化裂隙水以渗流为主，水文地质条件属中等偏复杂地表水汇水标高为+2050m6、矿井正常涌水量：30m3/h；最大涌水量：75m3/h为此，必须严格执行“物探先行，钻探验证”和“有掘必探，先探后掘”的探放水制度充水因素分析：1、 大气降水：是地下水主要的补给水源含煤地层裸露，直接接受大气降水补给，其充水强度和降水的强度及持续时间有着密切联系降水成为矿井水的主要补给水源，对矿井涌水的影响较大2、 地表水：区内冲沟发育，切割较深，排泄条件好有些冲沟常年有水，枯季流量较小，雨季暴涨但地表水会沿地表断层及裂隙渗入地下，进入矿井巷道，增大矿井涌水量3、 老窑、老巷及空区水：该巷位于现生产区域，由于老窑及采空区冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老空蓄积，可能有局部积水。

4、 第四系孔隙水：岩石破碎，透水性较强，特别在雨季水量猛增5、 矿井直接充水含水层：含煤地层与隔水段呈间互状，虽富水性弱，但具一定的承压性6、 断层带水：断层破坏了地层的完整性、连续性，降低了岩石的力学强度含煤地层主要以塑性岩石为主，受力后发生塑性变形，破坏以剪断为主，常形成微张开甚至闭合的裂隙，断层带岩石胶结性中等，缺少对地下水储存和运动的有效空间，含水性和导水性不强，但上覆地层断层带有一定含水性，导水性较好，可能连通含煤地层上部的中强含水层和地表水，加之矿床开采中，人工采矿裂隙大量出现，改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水就有可能沿断裂带流入矿井矿井范围内无大的河流、湖泊、水库，沟谷小溪大部分具有季节性，主要靠泉水补给，对矿井无较大影响矿开采的是二叠系上统宣威组煤层，对矿井直接充水的含水层是二叠系上统宣威组，是裂隙水含水层，含水性弱，其上、下有隔水层与强含水层相隔，正常情况下与强含水层没有水力联系，不存在强含水层的威胁地表水和大气降水：矿地表水系按地形条件排泄，矿区范围内排水沟畅通，地层又无大的裂隙，大气降水是地下水的主要水源，对矿井涌水量的有一定的影响，据往年观测，矿井正常涌水量在30m3/h ,雨季最大涌水量在75m3/h。

地下水：矿井直接充水的含水层是煤系地层本身的含水层，强含水层下有隔水层相隔，对矿井的影响较小，不会造成突水威胁断层、钻孔、岩溶水：矿区范围有多条断层，存在断层水的威胁地质队对矿区进行了勘探，打钻，封孔不好的大型钻孔对矿井开采有突水威胁老窑、老巷及空区水：该巷位于现生产区域，由于老窑及采空区冒落造成地表开裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙渗入老空蓄积可能有局部积水，对矿井开采有突水威胁可采煤层有C3、C17、C20、C21、C24上、C24煤层六层现开采C24上、C24煤层12402运输上山沿C24煤层掘进，是煤矿的主采煤层，煤层厚1.80～3.50米，平均厚2.00米重点探清C24煤层中的老空区及老巷积水情况一、矿成立探放水领导小组组 长：叶学文成 员：刘福荣、牛九文、蔡开政、陈忠诚、肖云华、叶广合、刘富成、敖小本、唐广元、刘江宏、肖燕平、尹兵、王长江、陈永成员分工：1、叶学文为探放水领导小组总指挥，负责全盘指挥工作2、尹兵、牛九文负责探放水的具体施工探放水队等几人协力完成并负责打钻地点的探放水牌板的填写3、陈忠诚、肖云华负责将每天的打钻情况在探放水台帐上做好记录打钻时间、地点、打眼方位、角度、孔深、煤岩层位、有无顶钻、喷孔现象、瓦斯情况等，都要记录清楚。

二、钻探机具：1、钻机型号：煤矿用坑道钻机ZY-750、ZY-620最大钻深：150m2、钻杆直径：42㎜三、探放水设计及钻孔参数：严格执行“物探先行，钻探验证”和“有掘必探，先探后掘”的原则探放水钻孔呈扇形布置，设计孔数为扇形5个以上，每次探深为60米，其中允掘距离为30米，超前距离为30米，依次循环进行实际工作中可根据岩(煤)层的变化及探水情况适当调整四、工作面遇到下列情况之一,必须确定探水线进行探水:易造成矿井水灾的水源是地表水和地下水，对矿井威胁最为严重的是地下水，地下水有含水层水、断层水和老空水，因此，在矿井施工过程，尤其是巷道掘进施工应注意透水事故的发生，为防止矿井水灾事故的发生，确保安全生产和财务不受损失，煤矿安全规程规定:矿井必须做好水害分析预报,坚持有疑必探,先探后掘的探放水原则,并规定采掘工作面遇到下列情况之一,必须确定探水线进行探水1、接近水淹或可能积水的井巷、老窑或相邻煤矿时2、接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时;3、打开隔离煤柱放水时;4、接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时; 5、接近有出水可能的钻孔时;6、接近有水的灌浆区时;7、接近水文地质地段又情况不明时;8、采掘工程接近其他有可能出水地区时;五、防断层水探水区范围内有三条断层,若有断层时必须进行防断层探水,并采取以下安全措施:1、 应核准断层产状、位置、分析断层带的富(导)水性,并在平面图、剖面图上确定断层与采掘工作面的空间几何关系。

2、 井巷通过导水或可能导水断层前,必须超前探水,探水线(探水起点)至断层交面的最小距离不得小于20米3、 当井巷通过含(导)水断层时,要严防来压冒顶突水或迟到突水(突泥砂),并及时采取相应的防水措施,如加强支护、砌碹等4、 对与强含水层连通的导水断层,必须按规定留设防隔水煤柱采掘工作面接近隔水煤柱前,要复查煤柱的可靠性六、探放水探眼的布置和超前距离探眼的布置和超前距离,应根据水位高低,煤(岩)层厚度和硬度进行规定1、 钻孔一般应按扇形布置如图安全外围线 4 (4) 2 30 m (2)掘进头 1 (1)3 (3)安全外围线 5 (5) 允许掘进距离超前距 (30m) (30m)(60m)钻孔成呈扇形布置在巷道前方2、 钻孔布置与孔数根据地质条件和积水区的位置,以能保持安全岩(煤)柱厚度,防止漏探和实现安全、经济、快速为原则来确定钻孔布置方式与孔数对于工作面前方和左右两侧均受水威胁的岩(煤)层,钻孔按扇形布置,当积水区肯定在一侧时,钻孔可按半扇形布置中厚以上煤层掘进探水,同时要考虑垂直方向和密度,使钻孔进入顶板围岩探老塘水,探后掘进停掘处的钻孔眼距不得超过3米,以防漏探探断层水,开孔位置必须在防水煤柱外和断层应力影响带以外,以防煤岩破碎出水后不易控制。

钻孔个数以保证必要的密度为准则,不得少于五个3、 钻孔深度与超前距离探水钻孔眼底至掘进工作面的距离不得小于30米的超前距离,钻孔深度一般在60米,一次打孔后可连续掘进30米4、 钻孔直径从探、排有效又防止冲垮岩(煤)壁和放水过大的原则出发,孔径以不大于75mm为宜5、 探水起点30米, 岩煤层中不得小于30米,情况不清楚时,探水线至推断积水区的距离:煤层中不得小于60米七、采掘工作面接近积水区时,单靠探放水来保证安全是不够的,还必须在掘进期间采取安全措施加以防范:1、探水巷道的掘进断面不宜过大,以缩小受压面积,同时应有两个以上安全出口,用于通风、流水和撤人,一般情况下应双巷掘进。