运输巷探放老空水设计及安全技术措施.doc

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1、22305运输巷探放22303采空区水方案设计及安全技术措施一、概况XXX煤矿22305采面上方为22303采空区，22303采面于2016年1月开采至今现该面已接近收尾。由于22303采面沿走向方向成两边低中间高，22303采面开切眼下口处为最低，标高为+1045.7m，巷道中段最高标高为+1069.5m（巷道开口处标高为+1062.1m）。其巷道落差为+23.8m，导致22303采空区的积水不能通过22303采面运输巷全部排出，造成22303采空区存在大量积水。因此，在22305采面切眼掘进施工前，必须先将22303采空区的积水排除。初步估算1069.5m标高以下的采空区积水量约为54

2、30m3（备注22303采面超过1069.5m标高以上的采空区积水可通过22303运输巷自然排放），静止水压约在0.4Mpa之间（详见附图一）。二、排水方案及施工方法在22305运输巷碛头处的上帮设置一个钻场，采用ZDY-750型坑道钻机（钻杆直径φ50）沿煤层自下而上打钻，直至进入22303采空区通过钻孔将积水排出。施工方法如下：1、钻场：在22305运输巷碛头的上帮布置钻场一个，在巷道上帮扩帮形成钻场，扩帮长度12m，扩帮宽度1.5m，底板与原巷道底板高度一致。采用锚杆、锚网加“H”筋梯子梁支护，锚杆规格φ18mm、L1800mm；锚杆间距750mm，排距800㎜。支护必须牢固可靠。2

3、、钻孔布置：共布置3个钻孔（现场定点），开口间距为4m，开口位置距巷道底板高度为1.0m，具体探放水钻孔设计参数见表一。实际施工时以打穿采空区为准（详见附图二）。22305运输巷探放22303采空区水钻孔设计参数表钻孔编号开口距底板距离（m）方位角（°）倾角（°）设计长度（m）备注11.0211688.56实际施工时以打穿采空区为准21.0251688.231.0291688..043、套管：套管采用无缝钢管，直径φ100，长1m，一端焊接法兰，法兰外接相同直径的（φ100）球阀、三通、放水管及堵板（详见附图四）。4、挡水板：挡水板采用4-6mm圆形钢板，外径φ600，中孔直径φ60（略大

4、于钻杆直径），按照法兰螺孔的孔径及孔间距在挡水板上钻4个螺孔，再用M16螺杆固定在三通法兰上，挡水板与法兰间距为300mm，即固定螺杆的内接长度为300mm。5、放水管：放水管两趟：一趟采用φ100mm的无缝钢管直接接在套管上，另一趟利用原掘进使用的φ50mm的无缝钢管接在在临时水仓水泵上。两趟放水管从22305运输巷新掘的临时水仓（钻场）沿22305运输巷敷设至与二采区轨道下山交叉口处。6、掏槽与锚固：套管需用10号槽钢锚固在顶板岩层内，由于钻孔不垂直岩面，为确保套管法兰牢固固定在顶板岩层内，需在每个钻场的开孔处，开挖一条三角形槽沟，槽沟的一面垂直于钻孔中心线，另一面与钻孔中心线平行，槽

5、沟长1000mm，宽360mm。槽钢为每个钻孔2条，长950mm，两端对称各钻1个φ25的圆孔，便于安装锚杆。锚杆每个钻孔4根，直径φ18，长1800mm，每根锚杆采用树脂锚固剂3节。（详见附图四）。7、施工方法与顺序：先施工运输巷钻场最里的1#钻孔，其它钻孔根据第一个钻孔施工情况和放水效果确定施工时间和顺序。第一个钻孔的施工顺序如下：1）对22305运输巷进行一次全面清理，确保安全退路畅通无阻。2）在22305运输巷临时水仓安设BQW15-36-16(s)潜水泵2台、排水管路2趟，3）掏槽。4）安装、调试钻机。5）用φ105钻头打套管孔，孔深1000mm(先用φ75钻头开钻约1.5米后，

6、再用用φ105钻头扩孔至孔深1米)。6）安装套管并锚固。7）安装球阀、三通、挡水板、压力表、连接放水支管。8）改用φ75钻头从球阀内进入套管打放水孔。9）打穿采空区见钻孔出水后退钻，待钻头退出球阀后立即关闭球阀，观测并记录水压。将剩余的钻杆全部退出，在三通外侧法兰加装堵板，打开球阀放水。三、套管锚固力验算套管直径为φ100（直径约为105mm，合10.5cm），受压面积为86.6cm2（约为86.55cm2），估计最大水压为0.8Mpa(1Mpa=10.1972kgf/cm2)，则套管承受的压力为F=86.6×0.8×9.8(应为86.6×0.8×10.1972)=680(应为706.46

7、)kg。每根锚杆的锚固力约为40-50KN，每组安装4根锚杆，满足要求。四、钻孔自然流量估算：根据《流体力学》短管水力计算公式：Q80=μc×A××3600（m3/h）式中：A—管路截面积0.005m2，H—水头高度mμc—综合阻力系数。μc==0.2；其中：α—修正系数，按紊流，取1；λ—管壁阻力系数，λ=K（0.0125+0.0011/D）=0.K—管壁粗糙系数，一般为1-1.3，取1.3；D—管径，单位：m，用φ7