探放水设计文档格式.docx
- 文档编号:20772488
- 上传时间:2023-01-25
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:161.34KB
探放水设计文档格式.docx
《探放水设计文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《探放水设计文档格式.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
K4煤层沿倾斜方向一般变化不大。
煤层顶板为灰白色软质粘土质泥岩,个别为岩屑硅质岩,底板为灰色粉砂质泥岩。
4、K3煤层
该煤层分布于矿区南翼,+317m水平巷至5号线以南揭露煤厚0.08~0.38m,200m水平巷揭露煤厚0.10~0.42m。
可采范围分布于4~5号线之间。
煤层结构单一,煤厚0~0.42m,一般煤厚0.36m。
煤层顶、底板均为灰色粉砂质泥岩。
见可采煤层特征表
可采煤层特征表
煤层
煤层厚度(m)
煤层倾角
顶板岩性
层间距(m)
容重(t/m3)
成煤时期
煤层赋存情况
底板岩性
K9
0.30~0.96
45~65°
灰色粉砂岩和细粒砂岩
90
1.4
三迭系
简单
0.62
灰色泥岩和粉砂质泥岩
K6
0.49~1.19
砂质泥岩
0.95
砂质泥岩、泥岩
25
K4
0.30~1.30
灰白色软质粘土质泥岩
0.89
灰色粉砂质泥岩
50
K3
0.30~0.42
0.38
2、煤层瓦斯涌出量、瓦斯等级、发火期、煤尘爆炸指数
1、矿井瓦斯等级
据煤矿提供井下瓦斯检测资料及煤矿2009年瓦斯等级鉴定审查结果CH4相对涌出量6.09m3/t,CH4绝对涌出量0.691m3/min;
CO2相对涌出量6.8m3/t,CO2绝对涌出量0.771m3/min。
矿井瓦斯等级属低瓦斯、低二氧化碳矿井。
2、煤尘爆炸性、煤的自燃发火倾向性
根据煤炭科学研究总院重庆分院提供的《煤炭自燃倾向等级鉴定报告表》和《煤尘爆炸性鉴定报告》:
自燃发火等级鉴定结果:
K6、K4煤层自燃发火等级为Ⅱ类,属自燃;
K3煤层自燃发火等级为Ⅲ类,属不易自燃,K9煤层目前未揭露,故无鉴定结果。
煤尘爆炸性鉴定结果:
各煤层均有煤尘爆炸性危险。
附煤岩层综合柱状图:
二、地质构造
汇南煤矿位于北北东向延展的华蓥山背斜北段西翼。
华蓥山背斜呈狭长状,两翼不对称,东翼缓、西翼陡;
该背斜北段,轴部为三叠系嘉陵江组及雷口坡组,两翼分别为三叠系须家河组和侏罗系地层所构成。
本矿区为一简单的单斜。
区内无次级褶皱发生,地层走向北25°
东左右,倾向北西,倾角45~65°
;
在含煤岩系中,浅部地层倾角较陡,向深部有逐渐变缓之势。
区内断裂构造不发育。
在本次地质工作中仅发现落差大于或等于10m的断层共6条,其中,出露地表者2条(F1和F2),其余为隐伏断层;
除F5为横向断层外,其余均为走向逆断层。
由于各断层规模均不大,因此对矿井开拓和煤层开采无大的影响。
综上所述,本区为倾斜的简单单斜,地层产状变化不大,且断层稀少,其构造复杂程度属第一类,即简单构造类。
三、水文地质
1、概况
矿区属中切割的低山丘陵地貌,由于构造侵蚀剥蚀作用,形成单斜叠瓦状顺向坡及丘陵地形,有利于地表水的迳流。
矿区以北的州河是矿区内的主要地表水流,其次是常年性溪沟水,由于它深切各含水层,有利地下水的排泄。
另在须二段(T3xj2)地层中有三座容量较小水库,对直接充水含水层不会产生充水影响。
矿区内主要生产井为汇南煤矿,现采200m水平以上的煤层。
200m水平巷现已向北开拓2260m、1730m,成为区内地下水的主要泄水点。
2、矿井充水主要因素
影响矿井充水的主要因素是大气降水和地表水,次为老窑积水及含水层水,现简述如下:
(1)大气降水:
是该矿井的主要充水水源,它以浅部风化裂隙和采空塌陷裂隙为通道渗入矿井。
访问一般在雨后1~2天矿井水增大,久晴水量减少。
(2)地表水:
主要是溪沟水的渗透补给。
据以往观测,沟水渗入量占汇南煤矿同期煤巷水20%左右。
州河边的天成功老窑(
21),开采长度达2200余米,由于电站建坝,水位抬高,矿井被淹,井口位于常年河水位之下10余米,汇南煤矿开采各煤层时,应采取防(治)水措施,防止河水通过采空区贯入矿井。
(3)老窑积水
区内老窑众多,开采历史悠久。
据访问,有的采过下山,有老窑积水。
如汇南煤矿200m水平北一采区K6煤层回风巷(标高285m),于1980年8月9日发生老窑积水,淹没井底车场的中央变电所、水泵房,停产半月。
今后开采时,应注意老窑积水。
(4)含水层水
矿区内对K3煤层开采有直接充水影响的含水层是须五段二亚段(T3xj5-2)含水层;
对K4、K6煤层开采有直接充水影响的含水层是须六段(T3xj6)含水层。
分述如下:
须五段下亚段(T3xj5-2)含水层
由细~中粒砂岩组成,厚16~37m,一般厚25m,下距K3煤层3~30m。
分布于低山斜坡上,受大气降水补给条件极差,地表无泉水出露。
该层砂岩充水空间不发育,据钻孔简易水文观测未发现涌漏现象。
煤层巷道中呈滴水或潮湿状,多处有散流状水沿采空区底板流出。
总的看,该含水层富水性较弱,以储积量为主,补给量小。
须六段(T3xj6)含水层
由细~中粒砂岩组成,下距K6煤层0~30m,厚55~65m,一般61m;
分布于低山顺向斜坡处。
该层砂岩裂隙相对发育,但受水条件差。
在标高200m的井底车场及局部巷段见层面裂隙水,以浸、滴水形式泄出。
据以往地质勘查的钻探资料,该含水层在标高200m以上裂隙相对发育,简易水文观测常出现涌、漏水现象,但单位涌(吸)水量小;
生产矿井揭露,涌水量也不大,含水层透水能力较强而富水性弱
3、矿井近期涌水量情况
据汇南煤矿近期观测矿井涌水量情况,风井317m水平井口自流水平常期345m3/d(14.3m3/h),丰水期607m3/d(25.3m3/h),洪水期840m3/d(35m3/h);
+200m水平正常期涌水量1400m3/d(58.3m3/h),丰水期涌水量4200m3/d(175m3/h),洪水期涌水量6000m3/d(250m3/h)。
4、水文地质类型
矿区属以砂岩裂隙充水为主的含水层,地下水主要靠大气降水补给,直接充水含水层裂隙发育程度较差,钻孔单位涌水量<
0.1升/秒·
米,矿井涌水量小,现生产井正常涌水量约1400m3/d,各含水层间在自然条件下不发生水力联系,断层导(富)水性弱,故属裂隙含水层为主的水文地质条件简单的煤矿床,即二类一型。
5、水文地质条件预测
根据地质报告和矿山提供可知:
矿井在+317m的正常涌水量为14.3m3/h,最大涌水量为35m3/h;
在+200m的正常涌水量为58.3m3/h,最大涌水量为250m3/h。
综上,目前矿井正常涌水量为72.6m3/h,最大涌水量为285m3/h。
矿山2006年3月换新采矿许可证前的开采深度为+285~+607m,2006年3月换采矿许可证后的开采深度为+285~0m,按比例法预计+200~±
0m水平正常涌水量约为23.9m3/h;
最大涌水量约为93.9m3/h。
此涌水量为预测,矿山应根据掘进过程中的涌水具体情况调整排水设施设备,防止水患事故的发生。
四、巷道布置及支护说明
1、开拓方式及巷道布置
轨道上山为斜巷,自主斜井井底开门后,按9°
7′方位角、沿煤层顶板施工,全长503m。
轨道上山全段必须施工排水沟,水沟在巷道右下帮,位置及尺寸见巷道支护断面图。
见轨道上山平面位置图
2、支护设计
轨道上山断面形状为矩形,毛高2.7米、毛宽2.7米,S掘=5.42m2,净高2.6米,净宽2.6米,S净=5.15m2。
排水沟毛宽0.6米,深0.4米,锚杆挂网配喷浆支护。
轨道上山平面位置图
巷道支护断面图:
探放水安全技术措施
一、概况:
根据“预报预测,有疑必探,先探后掘,先治后采”的原则,结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排的措施。
为了施工的安全开展,制定本安全技术措施。
施工地点:
轨道上山掘进工作面
水源性质:
预计水源主要为老空水、煤层顶、底板水和断层导水等。
钻机型号:
ZDY-780型煤矿用坑道钻机
钻具配备:
Ф75mm钻杆150m,泥浆泵1台,合金钻头3个及钻具1套。
二、探放水前的准备工作
1、在组织施工前,要求施工单位将打钻所需的材料及工具,设备准备到位,不能因为准备工作的原因而影响施工。
2、在运输ZDY-780型煤矿用坑道钻机等大件设备的过程中,运输人员应轻拿轻放,避免设备因受力碰撞而受损。
3、钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠,并在每次使用前检查,确保施工的安全。
4、每次开钻前,检查钻杆接头的牢固情况,严防脱钻事故的发生;
钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。
5、在组织施工前,要求施工人员对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查,发现巷道支护受损的及时处理并加强支护,并打好立柱和挡板。
6、保持钻场有足够的安全空间,便于施工。
7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓,清理好临时水沟,确保排水畅通无阻。
8、平巷时,将3寸的排水管随掘进向前延接,迎头20米范围使用软管。
9、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置,并保证随时与调度室联系。
10、技术人员和防探放水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水钻孔位置、方位,深度以及钻孔数目。
11、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。
如果瓦斯浓度超过0.8%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第一百条规定时,必须立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,及时处理。
三、探放水设计
1、探水起点的确定:
轨道上山因其边界准确,水压不超过10kPa,所以,设计探水线至积水区的最小距离:
煤层中不得小于30米;
2、警戒线的确定:
沿探水线终孔位置外推30米。
3、超前距离:
探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离采用30米。
4、允许掘进距离:
经探水证实无水害威胁,可安全掘进的距离:
探水中心钻孔深度(或5个钻孔的最小平距)减去30米。
5、帮距:
为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离,布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取30米。
6、超前距离的计算:
a=0.5AL×
(3p/kp)1/2
式中:
a------超前距离(m)
L-----巷道的跨度(宽或高,取其最大者)m
Kp-----煤的抗张强度,取5Mpa
P------水头压力(Mpa)
A-----安全系数,一般取2~5;
本设计取5。
a=0.5×
5×
3.5×
√3×
20/10=0.5×
2.6×
2.45≈16(m),
a(实)>21m
据此,超前距取20米,帮距取20米。
8、钻孔参数的确定
(1)、每钻孔5个(1#、2#、3#、4#、5#),1#孔为中心孔。
(2)、钻孔直径:
75mm。
(3)、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置,超前距20米,准掘20米。
(4)、在每个钻场地点做好标记,并挂牌管理。
.
9、老空的探水线:
沿老空积水线或老空边界平行外推60米,其探水设计同上。
10、井巷通过导水或可能导水断层前的探水设计:
(1)、超前探水:
探水线(探水起点)至断层交面线的最小距离为20米,当水压大于2Mpa时按每增加0.1Mpa增加1m。
(2)、其他技术参数同上(探水设计)。
探放水钻孔参数设计表:
见附图
探放水钻孔布置示意图:
四、安钻探水前的技术要求:
1安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距,或有突水征兆时,应在采取加固措施或用水闸墙封闭后,另找安全地点探放水。
2钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。
3钻机安装必须平稳牢固。
安好钻机接电时,要严格执行停送电制度。
4按预计流量修建排水沟,清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。
五、探水施工中的技术要求:
1钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。
一般每钻进10m或更换钻具时,测量一次钻杆并核实孔深。
终孔前再复核一次,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,但不得取出钻杆。
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:
(1)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。
(2)对于水压大于2MPa,中间要穿过煤层的探断层水钻孔,在打穿断层或含水层前,还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。
5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。
6遇高压水顶钻杆时,可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆,使其慢慢地顶出孔口,操作时禁止人员直对钻杆站立。
7必须做到交接班时不停钻。
8探放断层水的探水孔终孔后,孔内有水应进行放水试验。
孔内无水时应选择一个孔进行压水试验,检验断层隔水性能;
压力一般应略大于断层所承受的静水压力。
9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。
六、放水的技术要求:
1钻孔探到水后,要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。
根据矿井排水能力及水仓容量,控制放水孔的流量或调整排水能力,并清理水仓、水沟等。
2加强放水地点的通风,增加有害气体的观测次数。
3必须监视放水全过程,放水结束后,立即核算放水量与预计积水量的误差,查明原因。
七、探放水的安全措施:
1探水巷道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,应在起点处设置标志,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受水威胁地区的施工人员必须学习掌握报警信号及避灾路线。
5探水巷道应加强出水征兆的观察,发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现掺水、水色发挥、有臭味等突水预兆时,一旦发现立即停止施工,采取措施,立即报告调度室,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。
6“钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或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。
7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。
8其他未尽事宜的按《煤矿安全规程》执行。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 放水 设计