煤矿首采工作面探放水实施方案

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XX矿业有限衣司柳巷煤矿30101首采工作面探放水实施方案二年七月柳巷煤矿30101首采工作面探放水实施方案审批意见 项目部名称：XX矿业工程集团第四工程处柳巷项目部（章）日期：二0—二年七月三日 柳巷煤矿30101首采工作面探放水施工方案编制、审批人员签字名单施工单位：编制：施工负责人：生产技术科：安全科：技术副总：安全副总：生产副总：总工程师：项目部名称：江苏省矿业工程集团第四工程处柳巷项目部 日期：二0—二年七月三日 华能陕西竹园嘉原矿业有限公司（柳巷煤矿基建）工程专业施工组织设计/重大施工技术方案报审表表号：ZY/JJ-A04编号：HM・JS・A04项目名称柳巷煤矿30101首采工作而探放水施工方案合同编号主送屮煤陕西屮安项目管理有限责任公司柳巷矿井建设项目监理部抄送华能陕西竹园嘉原矿业有限公司工程部现报上柳巷煤矿30101首采工作面探放水施工方案，请予审批。附件：《柳巷煤矿30101首采工作面探放水施工方案》承包商（章）技术负责人：经办人：年月日项目监理单位审查意见：项目监理单位（章）总监理工程师：监理工程师：年月日建设单位审核意见：工程部：总工程师：主管领导：建设单位（章）年月日 柳巷煤矿30101首采工作面探放水实施方案第一章区域地层情况区域地层区划属华北地层区鄂尔多斯盆地分区东胜一环县小区，其地层主要特征如下表区域地层系统一览表地层系统代号岩性特征厚度(m)界系统组全新统Q严1Q广闻按成因类型有冲积砂砾石层Q严、Q.u-p及风成沙地Q严10~30第四上更马兰组Q/m岩性为浅黄色粉砂质亚粘土，疏松。0-40新新统萨拉乌苏组Qjs岩性为浅灰黄色、土黄色粉砂质亚砂土、亚粘土。0-107生系更统中折离石组QJ岩性为浅褐一土黄色砂质粘土夹棕色薄层状亚粘土，含钙质结核。0-220界更统下新午城组Qiw岩性为浅桔红色石质粘土及粉砂质粘土。含灰白色不规则豆状、颗粒状钙质结核，发育孔隙、放射状裂隙。0~36新近系上新统静乐组Nd岩性为紫红色至棕红色砂质亚粘土，夹钙质结核层，呈似层状展布，底部有时见紫色砾岩层。0-100白垩系下统洛河组K,1岩性为砖红色，棕红色粗粒砂岩，砂砾岩。0-218中生安定组J>a岩性为紫红色泥岩与细砂岩的韵律层为主，夹杂色泥岩、砂质泥岩、灰色钙质泥岩，局部有粗砾岩及炭质泥岩。0-137侏罗中统直罗组J?Z岩性以灰、灰绿色中粗粒砂岩为主，夹浅灰绿色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及细砾岩，底部有灰色粗粒砂岩。0-250界系延安组by岩性为灰白色粗粒长石砂岩、细砂岩，深灰色、灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩，夹有炭质泥岩、煤层。103.71~394.38下统富县组J.f岩性为灰色中厚层砂岩，杂色砂质泥岩，顶部为黑色薄层状炭质泥岩。0-130.111系上统瓦窑堡组T?w岩性为灰白色浅灰色砂岩、粉砂岩、泥岩、黑色泥岩夹煤线。0-344 第二章煤层顶、底板稳定性评价1、煤层顶板煤层顶板稳定程度可划分为以下三种类型：I级——易冒落顶板，一般无基本顶，直接顶板为泥岩。II级——中等冒落顶板，有基木顶，一直接顶板为泥岩。III级——难冒落顶板，基本顶直接位于煤层之上。依据上述标准，对井田内2个煤层（3、6号）顶板稳定性作了定性评价,具体划分情况综合汇总丁下表中。煤层顶板稳定程度评价表煤层号直接顶板基本顶板稳定程度评价备注岩性厚度（m）范围岩性厚度5）范围3泥岩、粉砂质泥岩0.63-8.53大部中砂岩、细砂岩6.50-55.73全井田中等冒落~难冒落顶板6无中砂岩、细砂岩3.68-24.69全部难冒落顶板可采煤层2、煤层底板3号煤层底板为泥岩时，强度较小，稳定性较差，属不稳定性底板；当底板岩性为粉砂岩、细砂岩时，强度较大，稳定性好，属稳定性底板。通过周边矿井调查，煤层底板多为粉砂岩，整体稳定性较好。当局部地段底板为泥岩时，有轻微的底鼓现象发生。第三章水文地质第一节区域水文地质概况一、地形地貌及地表水系本区域位于陕北侏罗纪煤田的西南部，陕北黄土高原与毛乌索沙漠的接壤地带。区域东部及南部为水系发育的黄土梁卯地形，西部及北部为沙漠滩地及低缓黄土梁岗地形。全区基本上为一个四周较高（北部及四部地势高、东部为榆溪河与佳芦河及秃尾河的分水岭、南部为无定河与大理河的分水岭），中部低洼（沙漠滩地区），向南开口（流向东南的无定河及榆溪河）的不对称的高原盆地地形。 区域内较大水系冇无定河及英支流榆溪河、海流兔河和硬地梁河。二、区域地下水类型及含水岩组水文地质特征表^型含水岩组主要特征分布地区含水岩组岩性含水层厚度(m)单井涌水量(m7d)泉流量(L/s)水级富等一学型化水类矿化度(g/L)散类隙松岩孔水第四系全新统河谷冲积层潜水(河谷阶地区)榆溪河中上游、头道河沙夹亚砂土1.72-4.2411.71-22.68299.37-308.03一等水一一中富一HCO厂Ca0.35-0.41佳芦河、秃尾河、无定河砂砾石及粉细砂2.31-11.851.98-19.021&84-65.76贫水HCO厂Na0.48-0.51第四系上更新统冲湖积层孔隙潜水(沙漠滩地区)忽惊兔、郑家滩、野门滩、波罗滩及黄托洛海一带粉细砂、细砂及砂砾石0.60-1.8624.77-67.501002.3-2214.16富水HCO厂Ca,HCO厂Ca・Mg0.19-0.37可可盖、讨忽兔、大苏计、昌汉界、孟家湾、金鸡滩等粉细砂、中细砂0.70-2.0011.00-53.40111.46-961.81一等水中富HCOrCaHCOrCa・Mg0.16-0.55无定河两侧，主要是北侧的白界乡至大河湾一带，榆溪河下游的刘官赛乡一带粉细砂夹淤泥质亚砂土和亚粘土0.55-2&7641.93-94.4810.00-6&90贫水HCO；-CaHCO厂Ca・Mg0.21-0.23中黄孔主土系统隙权黄K)四新裂潜为3卯第更土隙要梁榆溪河西部的小纪汉、石灰叫梁白城河及东北部的喇嘛滩黄土局部夹砂层0.60-1.8641.95-110.25110.87-425.10等水中富HCO厂Ca0.22-0.25无定河北部的闹牛海则、红墩，榆溪河东部的常乐堡、双山一带黄土及钙质结核层0.61-16.311.73-119.24一般30-7043.72-81.99贫水HCO厂Ca-Mg0.21-0・28无定河以南及双山、乔界、榆林、刘官寨、董家湾连线以东黄土<100.014-0.10UrHCO厂Ca-Mg<1屑类隙隙水承水碎岩裂孔潜及压系岩裂潜垩砂岩隙白河砂孔下洛组隙水大域东北角河口水库一带砂粒粒细、岩中岩砂0.0219&401106.47富水HCO厂NaHCO厂Na.Mg0.37奔滩、马合一带等细砂岩、中-细砂岩1.00-1.6031.77-9&56105.07-786.46等水中富HCOrCa•NaHCO).Cl.SO.-Ca0.20-0.47侏罗系、三叠系基岩风化带裂隙潜水长海子、金鸡滩及董家湾一带砂岩、页山0.69-9.7450.98-125.64150.37-267.88-等水一中富HCO厂SO厂Ca0.32-0.47硬地梁、头道河两侧及榆溪河中上游两侧和牛家梁一带砂岩、泥岩夹粉砂岩1.72-10.6437.13-170.0024.16-90.850.1010.820贫水HCO厂Na•CaHCOj-Ca-Mg0.25-0.42无定河河谷及其以南和榆溪河下游河谷及其以东梁昴区细砂岩-中砂岩2.35-41.4016.30-66.221.92-9.040.0140.079HCOrCa•MgHCOrNa-Mg0.25-0.45承压水含水组侏罗系、三叠系风化带以下普遍分布细砂岩-中砂岩+7.50-12.4912.62-159.700.26-15.90時水HCO厂Na•Ca•MgHCOj-Ca-Mg0.26-10.12烧变岩裂隙潜水色草湾、水长沟、三道沟及大河塔乡西北部各粒度砂岩与泥岩互层17.00250.8富极水HCOrCa-Mg0.18-0.23三、隔水层 新近系上新统静乐组红土，连续分布于王家湾、乔界、萤家湾乡连线以东,厚度30〜100m,系新生界与基岩之间的隔水层。在基岩段，主要为煤系地层中分布面积大且厚度在10〜30余米的厚层泥岩类，由泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩等组成，它们为各砂岩含水层Z间的隔水层。第二节井田水文地质条件一、地形地貌及地表水本井出处于毛乌素沙漠与黄土高原过渡地带。在L103、L202及L301钻孔连线以南为低缓的黄土梁岗区，以北为沟壑纵横、地形破碎的黄土梁節区。地势南、北部较高，中部低凹，分布于井出西北和东北边界的沟谷源头，地势较低。最高点位于井田东南部的麻黄梁高程点处，高程1407.9m,最低点位于井田北部的沟底，高程1281.6m,最大相对高差126.3m。柳巷河由东北向西南穿越井出中部，为间歇性河流。在河谷建有小型水库一处，由于水土流失现象严重，水库内多已淤积，库容量变得很小，仅存约1・5万m3o二、地下水含（隔）水层井川水文地质条件受区域水文地质条件的控制，显示了与区域水文地质特征的统一性。但曲于受地层分布、埋藏及其地貌的影响，又显示了小区域性的差异也根据井田地下水的赋存条件及水力特征，将井口地下水划分为两种类型：即第四系松散岩类孔隙及孔隙裂隙潜水、碎屑岩类裂隙水；四个含水岩层（组）：全新统冲洪积层孔隙潜水、第四系中更新统黄土孔隙裂隙潜水、侏罗系碎屑岩类风化壳裂隙水、碎屑岩类裂隙承压水。富水性等级的划分原则主要以钻孔和机井的单孔抽水资料，依据《矿区水文地质工程地质勘探规范》中含水层富水性分级标准，按钻孔统降涌水量，即钻孔单位涌水量（q）以口径91mm.抽水水位降深10m为准，将富水性分为以下四级:弱富水性，q<0.lL/s•m；中等富水性,0.lL/s•m5台MD280-43X7型离心泵一3趟①273X8钢管700nif地面2、应急增加排水系统：工作血涌水一2个顺槽排水泵(2X80m7h)-4趟0108X4.5钢管(原为压风和防尘管路)1500米一大巷水沟(500X450)-水仓(2860m3)->5台MD280-43X7型离心泵一3趟①273X8钢管700m-地面二、排水能力计算1、工作面正常排水能力:300m7h(1)水泵排水能力:2X200=400m7h(2)管路排水能力:2X150=300m7h2、工作面最大排水能力：500m7h(1)水泵排水能力:2X200+4X80=720m7h(2)管路排水能力:2X150+4X50=500m7h3、水仓容积计算副水仓设计长度212m,支护后净断面为14・07m2,存水断面为13.5m2,容积为212X13.5=2862m3。根据煤矿安全规程第280条，正常涌水量在1000m3/h以下时，主耍水仓的 有效容量应能容纳8h的止常涌水量。根据地质报告提供矿井止常涌水量为6003m3/d(250m3/h),最大涌水量为11388m3/d(474.5m3/h)。250X8二2000m3<2862m3,副水仓满足全矿井的排水需求。4、水泵房水泵排水能力计算根据煤矿安全规程第278条，水泵必须有工作、备用和检修的水泵，工作水泵能力应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量（包括充填水和其他用水）。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%,工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量。检修水泵能力应不小于工作水泵能力的25%。MD280-43X7型多级离心泵，排水能力为280m7ho以安装5台水泵为基础进行验算：2X280X20=11200>250X24二6000,符合要求3X280X20二16800>474.5X24=11388,符合要求5、副斜井排水管路排水能力计算:12000m7h规程规定：水管必须冇工作和备用的水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出24h的最大涌水量。（1）流量计算2X300X20=12000m7h>6000m7h=24X2503X300X20=18000m3/h>l1388m7h=24X474.5第七章30101工作面探放水实施方案30101工作面为矿井首采工作面，地面位置位于柳巷村以北500m左右。地表无任何建筑；工作面东为大巷保安煤柱；南为2采区（未开采区）；西为井田边界；北为30103工作面（未开采区）。该工作面设计走向长1354米，倾斜宽141.5米；根据勘探和揭霜资料，该工作面地层倾角0。〜7。，平均2。；煤层厚度10.76〜10.96 米，平均10.85米，煤层厚度变化稳定，无夹硏s该煤层层位稳定，厚度大，变化规律明显，煤类以长焰煤为主，少量不粘煤及弱粘煤。煤层结构简单，属全区口J采的稳定型特厚煤层。按照“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，结合柳巷煤矿水文地质实际，（一）必须对工作面顶板含水层进行探放水工作；（二）对工作面前方钻孔进行研究、分析和探放水工作。一、工作面顶板探放水方案1、首采工作面探放水要在煤矿水仓形成并具备储水排水能力、井下排水系统及供水施救系统形成后进行；在探放水询必须做好探水询的准备工作，各种探水材料准备到位，开掘水仓，安装排水管路及水泵。临时水仓规格为3X3Xlm,配备1&5KW的水泵2台。制定安全技术措施并向探水职工贯彻学习、考试。2、综采工作面在首采前，在工作面的运输、回风顺槽、1号措施巷、2号措施巷内靠近工作面侧布置探水钻孔，对工作面上部区域进行探放水，探水钻孔超前于回采工作面的距离不小于70m。每组1个钻孔，采用ZIJ-650探水钻进行50米探水眼的钻探。共计4组钻孔。钻孔所冇探水眼与两顺槽顶板夹角在60—70度之间，探眼方向总体朝向煤层顶板。在钻探过程中要做好钻探记录，同时在探放水钻孔附近做好探放水标志。探水高度计算：h二18+58/2二47m47/sin70°=50m3、钻孔位置及参数曲地测人员实地标定。4、钻机、钻杆、钻头配置本次探放水使用ZIJ-650型钻机；长度lm直径42mm的钻杆100个。附图： 30101首采工作面钻孔布置平面图30101首采工作面钻孔布置1—1剖面图 1—1剖面图二、探钻孔施工方案 根据柳巷煤矿采掘工程平面图显示，在30101首采工作面冇两个地质钻孔从地面打向工作面煤层，L401号钻孔地面标高1355.69m,煤层底板标高1067.55m,煤厚10.94m；L402号钻孔地面标高1295.69m,煤层底板标高1071.31m,煤厚10.76m；根据钻孔位置研究决定从二号措施巷向L401号钻孔打钻,平距为25米，打两个钻孔，一个垂直巷道向钻孔打钻，另一个斜向钻孔打钻；从一号措施巷向L402号钻孔打钻，平距为31米，打两个钻孔，一个垂直巷道向钻孔打钻，另一个斜向钻孔打钻。把两个地质钻孔及周边积水通过打钻放出來，采用ZIJ-650型探水钻进行钻探。钻孔探水眼与两措施巷顶底板水平夹角为0度。附图：30101首采工作面探钻孔平面图三、劳动组织 1、作业方式木次探放水工作采用“三八”制作业方式。2、劳动力的配备每班配备3人，其中组长1人，成员2人。每班向矿调度室汇报出勤人数及钻探进度。同时向地测科、探水队等单位报送探放水记录。第八章安全技术措施一、探水安全技术措施1、在首采前中，必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，2、探水询，必须加强探水附近巷道的支护，以防高压水冲跨煤（岩）壁和支架。3、施工前，电工必须对钻机检查维修，保证钻机完好，设备不失爆，将钻机运到位，接好钻机后，并做到风电闭锁。4、打钻地点要保证有足够的风量，保证巷道的正常通风，打钻时，必须冇瓦检员检查瓦斯，保证施工地点及打钻过程中瓦斯浓度都不得大于1.0%。作业人员必须在钻机的上风头进行工作，避免因钻孔内的冇害气体涌出造成人员伤害。5、打钻前要清理好巷道、水沟，并在附近安装直通调度室屯话。6、开始打钻时，严格按给定的参数进行开孔，保证钻孔符合施工要求。7、打钻时，要先给钻机上水，钻孔中水流出后，在进行开钻，严禁干打眼。停钻时先停钻机后停水。8、开钻后，要做好钻孔施工记录，施工记录包括深度、岩性、见煤位置、煤层厚度、见水深度、水量、瓦斯涌出量等，并填好记录。9、钻孔当班一次不能施工结束，必须将钻杆退出5m,用水将钻孔内的岩粉冲洗干净防止卡钻。 10、探水吋，如遇到钻孔水压、水量突然壇大，应立即停止探水，固定钻杆，严禁移动钻机或拔出钻杆。11、探水眼深度不到5m即穿透积水区吋，所冇受水威胁地区人员全部撤岀,并汇报矿调度室，等待指示后行动。12、出现透水预兆吋，必须立即撤出受水威胁地区人员，并向上汇报，采取措施处理，透水预兆冇：(1)、工作面温度降低，人感觉发凉；(2)、空气潮湿，湿度增大；(3)、煤壁出现“挂红”(水锈)、“挂汗”(渗水)现象;(4)、前方听见“嘶、嘶”的水叫等声音；(5)、工作面压力壇大，支架变形、煤壁片帮、顶板冒顶、底鼓等现象；(6)、淋水、涌水壇大等异常现象。13、发生水灾时采取的措施:(1)、立即撤出灾区人员及受威胁区域人员到安全地点。(2)、立即组织救护和其他人力物力救援被淹人员、受困人员。(3)、抢救人员吋应搞清水量，水流流动路线，被困人员及位置，注意防止二次透水。防止被困人员地点瓦斯积聚，及时疏通或强行排除被困人员所在地点的积水、浮煤、淤泥。(4)、水量太大超过矿井排水量时，主要排水设备要采取一切办法进行保护,并立即向矿领导及有关领导汇报。14、跟班领导必须现场指挥，发现异常及时汇报处理。二、放水主要安全技术措施1、放水时要有专人监视观察水情，并携带报警仪，当出现有毒有害气体超限时，必须立即采取措施处理，并向矿调度室。 2、放水人员填写好放水记录，记录内容有水量大小、水量变化、水量变化时间、有毒有害气体情况、水色的变化、木班抽水情况以及其他异常情况，并认真进行交接班，出班后填写记录，并向值班汇报，便于矿领导分析水量情况。3、放水过程中，出现钻孔堵水、水量变小等情况时，及时采取措施，将钻孔疏通，保证出水正常，采取措施水仍然变小或不出水，重新钻孔进行放水，直至水流不出为止。4、放水过程中，遇紧急情况，马上发出警报撤出受水威胁地点人员。5、瓦检员加强瓦斯检杳，瓦斯超限时及时采取措施进行处理。第八章避灾路线一、发生透水事故后，不同地点井卜•人员，严格按卜•列路线撤离。首采工作面一回风顺槽一一水平回风煤门一风井一地面首采工作面一运输顺槽一联络巷一带式输送机煤门一副井一地面综放措施巷一工艺巷一带式输送机煤门一副井一地面二、突水來势凶猛，特别是上山出水，来不及躲避时，不可采取顺势卜•行的方法，要紧靠帮壁抓牢支架棚梁，待卸洪稳定后，方可按照避灾路线行走。人员撤到地面上应清点人数，向领导汇报。柳巷煤矿2012/7/3