采空区积水探放设计

《采空区积水探放设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、山西吕梁离石永聚煤业探放4号煤采空区积水钻孔设计为探查我矿井田范围内4号煤采空区积水标高、积水范围、积水量，并对其进行疏放，以解除其对6号及10号煤层开采时的威胁，确保矿井安全生产。在综合分析相关资料的基础上，根据目前我矿实际情况，特编制本设计。一、4号煤采空区积水情况永聚煤业井田范围内4号煤采空积水区由原山西恒安益煤业有限公司、山西吕梁离石泰宁煤业有限公司及山西吕梁离石菁蒿焉煤业有限公司4号煤采空区积水区组成，从目前掌握的水文地质资料分析，井田内大致存在13个积水区，积水面积约217797㎡，积水量约186415m³，补给水量约50m³/h。主要的积水区位于井

2、田中西部。4号煤主要积水区与6号煤顶板间距平均35.62m，永聚煤业三条大巷、煤仓等主要巷道及硐室均布置在其下部。据现场实际揭露，在4号煤主要采空积水区下方，6号煤及10号煤层位，发育有一向斜构造。同时，还发育有多条小型正断层及陷落柱，均具有导水性，在我矿日后采掘过程中均有可能成为4号煤采空区积水进入采掘工作面的导水通道。二、钻孔设计（一）钻场布置及要求1、施工地点选择根据我矿井下生产实际情况及4#煤采空区积水赋存情况，先期施工地点选择在6号煤轨道大巷G11点往南约45m处。2、钻场布置探水钻场布置在6号煤轨道大巷G11点南约45m处巷道东帮，规格为长4米、深3

3、米、高3米，钻场周围及附近巷道要加强支护，确保巷道无空顶、空帮，帮顶背牢刹实，保证探水施工安全。（二）施工地点4号煤采空区积水水压的确定据地质及水文地质资料分析，预计我矿上覆4号煤采空区积水水压约为1.05Mpa。（三）钻孔设计（见下表）探放4号煤采空区积水钻孔设计参数表位置孔号方位（°）倾角（°）孔深（m）孔径（mm）套管直径（mm）套管长度（m）用途开孔终孔1#钻场TF-1503765.41305610810测压放水TF-2924164.61305610810放水注：各施工地点钻孔数量可根据放水量、水压、排水能力增加。（四）单孔设计 本次钻孔设计为仰角孔，采

4、用金刚石钻头钻进，开孔直径Ø130mm，下入Ø89mm套管，套管长度不小于10m，然后更换Ø56mm钻头钻进至终孔位置。在套管口焊接高压法兰盘，并加工与套管同径，两端焊接带高压法兰盘的短节（过渡节）。在套管外壁（近法兰处）上、下各焊接一段装压力表及注水管的短节，注水管短节上安装高压闸阀。在套管法兰盘上接高压闸阀，再通过过渡节连接另一个高压闸阀。 详见《封孔套管结构示意图》（五）钻探设备选择本次施工选用ZLJ-400型钻机及2ZBSB0.48-3.6/5-7.5型注浆泵，φ42㎜×1000mm钻杆60根。（六）最大放水量预计及排水路线1、最大放水量预计单孔出水量：

5、q=60c.w.(2gh)1/2式中：q—单孔出水量，m3/min；C—流量系数；W—钻孔断面积，m2；g—重力加速度，m/s2；h—积水压头高度，m；则：q=60c.w.(2gh)1/2=60×0.62×0.00246×(2×9.8×85)1/2m3/min=3.738m3/min根据钻孔孔径及水压预计，正常情况下取放水系数0.4-0.5，预计每处最大放水量约112m3/h。2、排水路线钻孔水→6号轨道大巷→进风行人斜巷→10号集中运输巷临时排水点→中央水仓→地面三、 钻探施工（一）施工顺序1、总体施工顺序先施工1号孔（测压孔），后施工2号钻孔（放水孔），间隔

6、时间以放水量及排水系统的综合排水能力确定。2、单孔施工顺序（1）钻孔定位：由地测人员按设计要求进行标定。（2）固定钻机：由探水队施工人员按测量指示方位及设计角度固定钻机。（3）开孔及扩孔：用直径89mm钻头开孔，再用直径130mm钻头扩孔至比设计套管长度大0.2m的位置。（4）下套管及固管：下入直径108mm套管，管底离孔底约0.2m。孔口和套管口间的环状空隙用水泥砂浆和速凝剂或树脂药卷封闭密实，其中插入一根细管，用于观察注浆情况。水泥砂浆凝固后，从套管口向孔内注入水泥浆，同时观察细管内的情况，待水泥从细管溢出后，可缓停注浆，3～5分钟后再注，水泥浆稳定流出后，

7、停止注浆，停止注浆时压力不低于2Mpa。（4）水泥凝固：不少于48小时。（5）扫孔试压：钻头扫孔至10.2m处，退出钻具，孔口管外安装不低于4Mpa的高压闸阀，接通高压水试压，试压压力不低于3MPa，延续时间均不少于30分钟。试压过程要有详细记录，并有专人检查套管外及钻场附近的情况，如发现钻场及钻孔周围有渗水、跑水等现象，要停止试压，继续注浆，直至试压合格后。但二次注浆的压力要适当增大。   （6）连接高压闸阀及其它装置：连接高压闸阀（2个）、过渡节、安装阀门、测压表、防喷装置。（7）正常钻进：用Φ56mm合金钻头或Φ56mm金刚石钻头钻进。（8）中途注浆（孔口

8、与孔底垂距小于10m时）