1507运输顺槽探放水方案Word格式.docx
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3、泉域
本区域在煤田以东和离石煤盆地外围,广泛出露寒武、奥陶和前寒武系地层,煤田内多为黄土覆盖。
区域内河流,沟谷切割地表,构成以黄河为主干的地表水系。
煤田内石炭、二叠、三叠系含水层构成承压水盆地和承压水斜地,其富水性较弱;
区域内奥陶系岩溶含水层富水性较强,其地下水在岩层露头接受补给后,分别由北、东、南三个方向排向柳林泉,构成一个完整的水文地质单元-柳林泉域。
柳林泉出露于吕梁市柳林县城东约3km的薛家湾-寨东村三川河河谷中,由大小近百个泉点组成,呈散泉出露。
泉区东西长2.4km,南北宽0.8km,分布面积约2km2。
泉水出露高程790-803km,单泉流量大者为60L/s,小者泉流量呈流线,群泉流量1.27-4.69m3/s(1956-2003年),本井田位于柳林泉域的北部,属泉域的径流带。
4、含水层
含水岩组的划分是以地下水、含水介质及其赋存特征和水动力条件来划分的。
(1)太古界、元古界变质岩类裂隙含水层
主要分布于区域东部和北部紫金山一带,地下水主要赋存于岩浆岩和变质岩类构造裂隙和风化裂隙中,风化带厚度一般在10-30m,含水层富水性弱,泉水流量一般小于10m3/d,只在局部地段构造裂隙和风化裂隙发育,富水性较强。
(2)碳酸盐岩类岩溶裂隙含水组
奥陶系为一套以灰岩、泥灰岩、白云岩等碳酸盐岩为主的海相沉积层。
平均厚约500m余。
上马家沟组一般厚250m左右,最小122m,主要由灰岩、泥灰岩、角砾状泥灰岩组成。
峰峰组一般厚100m左右,下部多为泥灰岩、角砾状泥灰岩及石膏层,上部以灰岩为主。
钻孔单位涌水量最大为0.46L/s.m,渗透系数最为1.97m/d。
柳林泉水出自此层,单泉流量大者为60L/s,小者泉流量呈线流,泉群流量1.27-4.69m3/s,多年平均总流量为3.19m3/s(1956-2003年),1991年-2003年的平均流量仅1.97m3/s。
泉群标高为790-803m。
(3)间夹于碎屑岩的碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组
石炭系上统太原组含有稳定的灰岩5层,其层厚度约3-7m,灰岩赋存段距40m左右,本组出露范围很小,只有在位于河谷一带的浅部补给条件优越,因而富水性强,但其范围有限,其余大面积富水性弱,甚至不含水。
(4)二叠系、三叠系碎屑岩裂隙含水组
二叠系、三叠系含水层主要是砂岩风化裂隙和构造裂隙含水,泥岩或裂隙不发育的粉砂岩为相对隔水层。
钻孔揭露本层地下水后,有些地段可形成自流,但富水性差,单位涌水量为0.0005-0.1L/s·
m,渗透系数0.0007-0.5m/d,水质类型以SO4·
HCO3-Ca·
Mg型为主,矿化度大于1g/L。
(5)第三系、第四系松散岩类孔隙含水层
松散岩类主要分布于河谷和沟谷中,地下水赋存于砂、砾石中孔隙中,主要接受大气降水补给和地表水补给,补给条件较好,砂砾石层为地下水运动提供了良好的孔隙,径流速度快,据《调查报告》资料,富水性强的地段单位涌水量高达26.8L/s·
m。
三川河谷中冲积层含水丰富,离石县城附近有泉涌出,流量20-30L/s。
本层水质好,水质类型主要为SO4·
Mg型,矿化度小于1g/L。
分布于河谷地区的第四系砂砾石河谷冲积层,水位埋藏浅。
二、主要含水岩组
1、奥陶系岩溶含水岩组
奥陶系地层在井田内未出露,主要由奥陶系中统上、下马家沟组、峰峰组的石灰岩、泥灰岩、白云质灰岩等组成。
据ZK02孔(位于井田西南胜利煤矿井田内)揭露,主要含水层组是中统峰峰组、上马家沟组的岩溶裂隙含水层,其埋深为288.40m,水位标高为804m,据此推测本井田内奥灰水位为806-808m。
2、石炭系太原组岩溶裂隙含水岩组
本组主要含水层为L1-L5五层石灰岩。
受构造条件的限制,含水层富水性不均一,地下水仅在浅部具较强的富水性,而在深埋区,岩溶裂隙不发育,溶孔连通性差,故地下水富水性弱。
据三交详查63、78号孔单位涌水量为0.008-0.0012L/s·
m,属富水弱含水层。
水质类型多数为HCO3·
CI-Na·
Ca(Mg)型。
(3)二叠系山西组砂岩裂隙含水岩组
本组含水层为4、5号煤层主要充水水源。
本组含水层主要由K3等砂岩组成,岩性为细—粗粒砂岩,厚度变化大,裂隙不发育。
地下水流方向同太原组。
属弱—中等富水性含水层,为较软的微咸水,水质类型为HCO3·
CI-Ca型。
(4)二叠系上、下石盒子组砂岩裂隙含水岩组
含水层主要是砂岩风化裂隙带,泥岩或裂隙不发育的粉砂岩为相对隔水层。
岩层中构造裂隙发育微弱,沟谷中浅层风化裂隙较发育,深层裂隙不发育。
浅层地下水接受大气降水补给充分,径流途径短,没有统一的水位,受地形和岩层产状控制,沿途排泄补给地表水,有泉水沿沟边出露。
受裂隙发育程度的控制,含水层储水空间小,区域资料显示泉水流量一般10-50m3/d,地下水水化学性质类型以CO3·
SO4-Ca·
Mg型为主,矿化度小于0.5g/L,深层含水层富水性弱。
(5)第四系及上第三系孔隙含水岩组
上第三系上新统及第四系更新统砂砾石层出露于沟谷两侧,砾石成分主要为石灰岩、砂岩,呈松散状,胶结性差。
水文地质补给条件较好时含孔隙水,沟谷切割较深时可形成小泉,一般泉水流量很小,下部基岩风化带含水微弱,水质良好,可供农村居民生活用水。
井田地表大部分为第四系地层所覆盖,局部出露二叠系地层,沟谷纵横,陡坎发育,无常年性河流,雨季沟中有短暂洪流顺沟径流,雨住即干。
经调查,工业广场洪水位标高为890m,各井口高于洪水位标高,一般情况下洪水对矿井无影响。
地下水的补给、径流、排泄条件
1、奥陶系岩溶水
区域奥陶系岩溶水属柳林泉域,区域奥灰水的径流途径较复杂,分几个方面:
从三交区以北和以东的补给区,大致向南排向柳林泉;
从离石煤盆以东补给区向西流入煤盆后再绕过王家会背斜倾伏端,排向柳林泉;
从煤盆以南的补给区流向西北排向柳林泉。
总体上看柳林泉的长期排泄形成区域降落漏斗,决定了大范围的奥灰水流向,但是小区域仍有其不同的径流途径。
2、碎屑岩类裂隙水
主要在裸露区接受大气降水和河流(包括季节性河流)水补给,其浅层水受地形和地层产状控制,大部分以侵蚀下降泉的形式排出地表,其特点是径流途径短,无统一水位。
深部承压水主要受地质构造控制,裸露区接受补给后沿地层倾向向西南方向径流,达到一定深度后,地下水迳流变缓,甚至停滞。
各含水层水力联系较弱,矿井排水是其排泄途径之一。
四、井田水文地质条件
1、地表水
2、含水层
(1)奥陶系岩溶含水层组
(2)石炭系太原组岩溶裂隙含水岩组
3、隔水层
(1)本溪组隔水层
本溪组地层35.00m左右,是一套以泥岩、砂质泥岩、粘土岩、铁铝岩为主,加少量灰岩和砂岩的地层,区域上连续稳定,是9号煤与奥陶系灰岩含水层之间较好的隔水层。
(2)石炭—二叠系隔水层
岩性主要为5号煤层底板以下的泥质岩类及太原组较厚的泥岩及岩溶裂隙不发育的砂岩类岩石,胶结致密,联通性差,都能够起到对地下水的阻隔作用。
4、地下水的补给、径流、排泄条件
上第三系上新统及第四系更新统砂砾石层含水层主要接受大气降水补给及河流水补给径流较短,一般在沟谷中形成小泉。
石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸盐岩类岩溶裂隙含水层、二叠系下统山西组碎屑岩类裂隙含水层补给主要靠井田外出露处,大气降水补给。
径流方向顺地层底板倾向方向,排泄主要以泉的形式溢出地表。
井田水文地质单元属柳林泉域,奥灰岩溶水为该泉域岩溶水的径流区,奥灰岩溶水由北向南排向井田外。
第二节周边相邻矿井及废弃老窑情况
现掘进1507运输顺槽,该工作北邻一采区运输大巷,南面为山西锦瑞煤业有限公司,东面为东江煤业有限公司,西部为我矿1507回风顺槽。
工作面四周都有都为实体,无老空巷道,经调查:
1、临县胜利煤焦有限责任公司
位于井田西南部,批准开采4-9号煤层,生产规模120万t/a,井田面积7.6838km2。
现开采8号煤层。
开拓方式为综合开拓,中央并列式通风,属低瓦斯矿井。
各煤层煤尘均具有爆炸性,自燃倾向性等级Ⅱ,属自燃煤层。
2、山西东江煤业集团有限公司
位于井田东北,建于1984年,投产于1987年,批准开采4、5、8、9号煤层,生产规模90万t/a,井田面积4.7345km2,立井开拓,现采5号煤层(4+5号煤层),中央并列式通风,属低瓦斯矿井。
与本井田无越界开采。
3、山西吕梁离石亚辰煤业有限公司
位于井田正南,始建于1987年,1990年投产,于2005年由原吴背崖煤矿、原砂坪煤矿、原樊包头煤矿整合而成,批准开采煤层4-9号煤层,现开采4+5号煤层,生产规模为60万t/a,井田面积1.5193km2。
开拓方式为立井-斜井综合开拓,采煤方法长壁式,采煤工艺为综采,顶板管理方法为全部垮落法管理顶板,运输方式为皮带运输,通风方式为中央并列式通风。
瓦斯绝对涌出量为0.33m3/min,相对涌出量为2.38m3/t,属于低瓦斯矿井。
煤尘具有爆炸性,自燃倾向性等级Ⅱ,属自燃煤层。
据调查,该矿采空区越界与本井田东边界采空区连通。
该井田5号煤层已经采空,其采空区积水对本井田煤层开采有威胁。
4、山西煤炭运销集团锦瑞煤业有限公司
位于井田南部,与本井田相接的地方为该井田的东北与西南边界。
山西煤炭运销集团锦瑞煤业有限公司是由原山西吕梁盛瑞煤业有限公司、原山西吕梁锦瑞煤业有限责任公司、原山西吕梁宇飞煤业有限责任公司进行重组整合。
批准开采5-9号煤层,生产规模120万t/a,井田面积6.1518km2。
各整合矿井均采用壁式采煤方法,炮采落煤。
全部垮落法管理顶板,中央并列式通风。
该矿属低瓦斯矿井,5、8、9号煤层煤尘均具有爆炸性,煤的自燃倾向性属自燃。
该矿5号煤层已经采空区。
8、9号煤层在井田中部均有采空区。
对本井田存在威胁的为其东北、西南与本井田相接处的采空区积水。
5、山西汇丰能源临县高家塔煤业有限公司
位于井田西北部与山西汇丰集团高家塔煤业有限公司,与本井田相接的地方为该井田的东南与西北边界,井田面积17.9km2,生产规模150万t/a,对本井田存在威胁的为其东南、东北与本井田相接处的采空区积水。
掘进要特别注意观察工作面是否有煤壁松软、湿润、挂红、挂汗、淋头水等透水现象,另外,在掘进过程中必须严格执行“有掘必探,先探后掘”的探放水原则,确保矿井安全。
第三节1507运输巷施工技术参数
1507运输顺槽设计从E2点开始以149°
的方位角向前掘进600米。
施工方式放炮落煤、刮板、皮带运输。
巷道断面宽3.5m×
2.2m的距形,支护方式顶板为铁丝网、锚杆、锚索联合支护,两帮采用铁丝网、锚杆联合支护。
第四节单孔设计
采用ZLJ-400钻机,金刚石钻头(φ=65mm),钻杆(1.5米φ=42mm),开孔直径Ø
127mm,插入Ø
108mm套管,封管装置长度不小于10m,然后换钻头Ø
65mm,钻进至终孔。
钻孔深度:
75m,套管外口焊接高压法兰盘,法兰盘外连接装压力表的短节,短节外接高压闸阀。
钻孔参数
钻孔孔数
7
钻孔直径
65mm
钻孔深度
88m
钻孔帮距
25m
允许开拓距离
48m
超前距离
40m
钻孔孔号
1
2
3
4
5
钻孔方位角
127°
138°
149°
160°
171°
6
竖直角度
仰角1°
23′
府角0°
32′
注:
本巷道方位角为:
,3号钻孔为本巷道方位角,1-5号钻孔与巷道顶板平行;
6、7号钻孔3号钻孔方位角相同。
第五节探水钻孔设置施工及技术要求
一、探水钻孔布置
探水钻孔布置在1507运输顺槽工作面迎头,靠左帮布置,(以水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m,安全帮距25m计算,依据本矿实际情况确定终孔距离)本次钻探共设计布置钻孔7个,1-5#钻孔为水平钻孔,6、7#钻孔为竖直钻孔,深度都为75m,允许掘进距离为45m,保持最少30m的超前距离,帮距为25m。
主要为满足本巷掘进地段施工水文地质钻探需要,以及满足掌握本巷顶底板水文地质情况。
水平钻孔从工作面中间起,依次间隔0.5m排列沿底板平行钻进,钻孔距工作面底板1.1m。
俯钻孔布置巷道中部距底板0.8m,仰钻孔布置于巷道中部距底板1.4m。
各钻孔深度大于等于75m,钻探完毕后由安监、地测、通风、调度联合进行现场验收,并及时进行分析,为本巷道的掘进提供水文地质依据,确认无水害危险后方可掘进。
二、探水距与超前距的确定
探水与掘进循环作业,探水作业超前与掘进作业,即探水——掘进——探水,钻孔深度为75m,允许掘进距离为45m,超前距为30m,帮距为25m,依此交替作业。
探水钻孔布置图后附。
三、施工技术要求:
1、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录钻孔深度,一般每钻进10米或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深。
终孔前复核一次,如有可能应进行孔斜测量。
2、钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等现象时,必须立即停钻,记录其孔深并同时将钻杆固定,要立即向矿调度室汇报,及时采取措施,进行处理。
3、钻进中发现有害气体喷出时,应立即停止钻进、切断电源,将人员撤到有新鲜风流的地点,立即报告矿调度室,采取措施。
4、钻孔内水压过大或喷高压水时,应采用反压和防喷装置的方法钻进,应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。
5、背紧工作面,在拦板外面加设顶柱或木垛,必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙,之后方可放水。
6、在探水孔施工中,见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前,应停止钻进,安好水门后再继续钻进。
7、应做到交接班时不停钻。
8、探放水钻孔,完成探测任务后必须全孔注浆封闭,并做好封孔记录。
第六节孔口管安全装置
探放水钻孔应安设孔口安全装置,具体办法为:
1、选择岩煤层坚硬完整地段开孔,孔径为0.15m,钻进5.0m后,将孔内冲洗干净。
注浆使孔口管与孔壁间充满水泥浆,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10m。
2、扫孔后对孔口管进行耐压试验,稳定30分钟后,孔口周围不漏水时方可钻进。
(耐压0.5Mpa)
3、孔口管长度10m,管径80mm。
第七节探放水安全技术措施
1、探水的上山、下山及平巷,中间不得有低洼积水段。
2、探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进,探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求,每次探水后、掘进前,应在起钻处设置标志,并建立挂牌制度。
3、巷道支护应牢固,顶、帮背实,无高吊棚脚,倾斜巷有撑杆,使巷道有较强的抗水流冲击能力。
4、探放水地点必须安设电话和报警装置。
5、必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。
6、探水巷道应加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作及时处理。
情况紧急时必须立即发出警报,撤出所有受水威胁地区的人员。
7、钻孔接近老空,预计可能有瓦斯和其他有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。
如果瓦斯或其他有害气体超过本规程有关条文规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,采取措施,进行处理。
见《煤矿安全规程》第265条。
8、上山探水时,一般应双巷掘进。
其中一条超前探水、汇水,另一条随后来安全撤人,双巷间每隔30—50m掘一联络并设挡水墙。
9、放水工作应尽量避免在雨季进行。
10、探放水人员必须按照批准的设计施工,未经审批单位允许,不得擅自改变设计。
第八节信号联系与避灾路线
钻探工作面必须安装能直通地面调度室的通讯电话,以备随时联系和调度。
一旦发现涌水征兆,工作面现场领导人员立即通知地面调度,迅速组织井下所有人员沿避灾路线撤出地面。
避灾路线:
1507运输顺槽——北采区回风巷——主斜井——地面
附:
避灾路线图。
第九节通风措施和瓦斯检查制度
必须保证探水场区的正常通风,局部通风机必须双风机双电源,并有完善可靠的风电、瓦斯电闭锁装置。
钻探工作必须配备专职瓦斯员,随时检查空气成分,如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告调度室及时处理。
通风路线:
主斜井——北采区运输巷——局部风机——1507运输顺槽工作面
第十节防排水设施
该掘进工作面探放水钻探的方式:
1、钻探
探水钻规格型号:
ZLJ—400(一台运行、一台备用)
钻孔深度:
75m
电动机功率:
5.5kw
钻杆、钻头准备:
60根钻杆(每根1.5米φ=42mm)、5个钻头(φ=65mm)
排水泵型号:
D55—50×
9KW型
排水管路:
采用4寸管路由主斜井排出
排水设施必须有工作、备用的。
工作的泥浆泵、水泵、排水管的能力应在20h内排出工作面24h的正常涌水量,备用的水泵、排水管的能力应在20h内排出工作面24h的最大涌水量。
2、排水路线:
钻探场区-北采区主水仓-主斜井-地面
第十一节三线标定
根据“有掘必探,先探后掘”的探放水原则,所有掘进工作面均必须探水。
探水线至积水区的最小距离:
煤层中部不得小于30m;
警戒线的确定:
沿探水线终孔平行外推30m。
1、探放水组织机构图
2、防治水机构图
3、采掘工程平面示意图、排水系统示意图、避灾路线示意图
4、钻孔布置三视图
5、放水孔孔口装置示意
目录
第一节本矿井水文条件简介1
第二节周边相邻矿井及废弃老窑情况9
第三节一采区副斜井井底车场施工技术参数11
第四节单孔设计11
第五节探水钻孔设置施工及技术要求11
第六节孔口管安全装置13
第七节探放水安全技术措施13
第八节信号联系与避灾路线14
第九节通风措施和瓦斯检查制度15
第十节防排水设施15
第十一节三线标定16
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