煤矿1302工作面掘进期间探放水设计

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川煤集团鹰石嘴煤矿西一采区1302工作面掘进期间探放水设计设计:审核:生产部部长:通灭部部长:通灭副总:安全副总:安全矿长:总工程师:矿长:编制日期：二O—二年三月十日、1302工作面概况lx工作面参数：工作而设计可采走向长1490m,倾斜宽200m,煤层总厚度6.94~12.85m,有益厚度6.94^11.79m,有益平均厚度9.2m,可采厚度6.61~10・4m,可采平均厚度7.95m,工业储量343.5万T,可采储量292万T。 2.地质构造:13021作面横跨西一、西二两个采区布置，在西一采区西翼下部三煤层中。矿井二号向斜轴附近，工作面呈单、向斜构造，地质构造复杂。矿井二号向斜轴从工作面东、东中部穿过，煤层底板东中部高，两端低。受二号向斜轴的影响，存在有小褶皱或小断层。工作面北部为Fs断层。一、三煤层层间距约14〜51m,二、三煤层层间距9^42m,层间距沿走向方向由东向西逐渐增大，沿倾斜方向由南向北逐渐减小。一、二煤层层间距11m,二煤层只是在工作面西部局部分布。工作面北侧为F3断层，该断层是被F1-2断层组覆盖的隐蔽性逆断层,在该工作面附近断层落差70~90叫落差西段大，东段小。1302回风巷距下盘断煤交线平距60^6m,F,断层平面位置仅靠钻孔控制，上、下盘断煤交线平面位置摆动大。受鸟大断层的影响，预计距凡下盘断煤交线50m范围地质构造特别复杂，有F3断层伴生断层，次生构造活跃，煤岩层节理、裂隙发育，煤层顶底板起伏变化大。3、地面位置：工作面地表东南角有唐红公路通过，工作面中部地表有矿区公路通过；工作面东南部地表为党家水村庄、农田、电力线以及党家水沙河，其余为山涧盆地丘陵。4、巷道四邻关系：工作面东、中端上部（中央二号石门以西890m）为已回采结束的一煤层1112综放工作面，西端上部为未采动的原始一煤层，东 部为中央二号石门保护煤柱，西部为2301机道北部探巷，工作面东端南侧为三煤层的1304工作面和一煤层104工作面采空区，工作面西端南侧为三煤层2301工作面采空区，北部为F3断层。二、1302工作面水文地质情况工作面水文地质条件较复杂。巷道开口〜738m范围，南侧为104下部灌浆道，平距3~3・5m。巷道开口~797口范围，南侧为1304采空区，平面距离9m；巷道开口818-1488m范围，南侧为2301采空区，平面距离5〜6m；巷道开口〜1070m范围，顶部为1112、104采空区，垂直距离30〜60m,东部间距小，西部逐渐增大。三煤层底板为矿井第I含水层，富水性极弱，但有静贮水。工作面东、中顶部为一煤层1112采空区，南侧为三煤层1304采空区，南侧顶部为104采空区；工作面西端南侧为2301采空区。根据2011年2月24日通灭部提供的1112采空区未脱干的灌浆积水为7986m3,104采空区未脱干的灌浆积水为6548m3o1304采空区未脱出水量为6325.1m3,2301采空区未脱干的灌浆积水为7654m工作面煤层顶板距一煤层采空区最小距离14m〜55。工作面充水因素主要为：1、富水性极弱的矿井第I含水层静贮水；2、巷道顶部及南部的一煤层112、104采空区未脱干的灌浆积水；3、巷道南侧三煤层1304、2301采空区未脱干的灌浆积水。根据我矿1304、1306、1308、1305综放工作面回釆期间的水文地质情况，矿井富水性极弱的第I含水层静贮水无底板突水危害，三煤层工作而掘进、回采期间的水害主要是其顶部一煤层工作面采空区未脱干的灌浆积水。采帮素描图分析，104机道两端低中间高，预计104采空区未脱出的灌浆积水大部分积存在104综放工作面机道4#〜8#测点之间的170m和24#、26#测点(1)一煤层釆空区积水范预计分析：根据104综放工作面机道标高和（104综放工作面切眼附近）130m范围（标高相对较低区域）； 112后期综放工作面采空区未脱干的灌浆积水大部分积存在112后期机道4#〜12#测点之间的240m范围和112一号探巷和112后期切眼230m范围（标高相对较低区域）。（2）三煤层采空区积水范围预计分析:1）1304采空区积水分析：根据1302机道南侧1304综放工作面机道标高和采帮素描图分析，1304机道两端低中间高，预计1304采空区未脱出的灌浆积水大部分积存在1304综放工作面机道11-1#〜8#测点之间的200m和20#~26#测点（1304切眼附近）200m范围（标高相对较低区域）。2）2301采空区积水分析，由于该工作面处于西二采区最低区域，低于1070水平约10叫所有的灌浆积水无处脱放，因此积水较多，根据两道的标高分析：预计2301采空区未脱出的灌浆积水大部分积存在2301综放工作面机道18#〜16#测点之间的70m和10#〜4#测点（2301机道联巷底弯道）200m范围（标高相对较低区域）;3）104下部灌浆道，巷道坡度基本呈水平，两段穿越三煤层，中间在三煤层底板岩石中，该巷道的积水主要是1304采空区渗入的灌浆积水。预计整个巷道全部都有水。三、工作面掘进期间水害评估按照1302工作面巷道布置与一煤层104、112工作面采空区、三煤层1304采空区、104下部灌浆道的的平、垂距关系，1302机道部分地段、中间联巷、运煤联巷位于112、104采空区预计的积水区域之下，巷道南侧为1304采空区预计积水区域。根据《煤矿防治水规定》，巷道在老窑、老空积水下掘进时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的10倍。1302工作面运输联巷、中间联巷、机道的巷道高度为3・3叫而这两条巷道与112、104采空区之间的距离为28m~50mo因此这三条巷道部分地段顶部的112、104采空区和巷道南侧1304采空区未脱出灌浆积水严重威胁着巷道的安全掘进。 回风巷掘进在原始的三煤层中，顶部为原始的一煤层，距离112回风巷平距约40m,预计无积水区域，巷道掘进期间无灌浆积水危害。1302工作面机道掘进时必须按照《1302工作面巷道掘进期间探放水设计》，采用物探或钻探的手段，探明并确认消除巷道顶部112、104采空区和巷道南侧1304采空区、104下部灌浆道未脱干的灌浆积水危害后，巷道方可正常掘进。四、1302工作面巷道掘进期间探放水设计1、设计依据1302工作面掘进探放水设计依据《煤矿防治水规定》的有关规定进行设计。2、探放水方案及有关耍求根据1302工作面运输联巷、机道、冋风巷顶部一煤层104、112后期综放工作面采空区，1302机道南侧1304采空区、104下部灌浆道以及1302冋风巷北侧兔断层的平垂距关系，坚持“有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，运输联巷、机道、回风巷掘进期间设计以下方案探放一、三煤层采空区未脱干的灌浆积水和F3断层破碎带积水。1)探放1302机道南侧的104下部灌浆道、1304采空区积水: 巷道开口〜738m范围，南侧为104下部灌浆道，平距3〜3・5m。巷道开口〜797m范围，南侧为1304采空区，平面距离9m。在施工1302中间联巷时，在中间联巷对面（机道开口处）施工一个钻场，根据开口位置的标高与104下部灌浆道、1304机道平、垂距关系，在该钻场设计一组（共6个孔）钻孔，3个钻孔探放104下部灌浆道的积水，3个钻孔探放1304采空区积水，总进尺39iii。探水孔平面布置图见附图《1302工作面掘进期间探放104下部灌浆道、1304采空区、2301釆空区、Fs断层积水设计钻孔平面布置图（1:2000）》，剖面图见图1。机道每掘进30ni位置，根据巷道实际标高，再设计一组（共6个孔）钻孔，总进尺292肌剖面图见图2。当巷道施工到约150m位置时，机道标高将高于104下部灌浆位置标高时,仍然每掘进30m,将只施工3个探放水孔探放1304采空区积水。终孔平面位置在采空区机道向南4m处，终孔标高高于采空区底板标高1〜加（钻孔必须见黄泥），共36孔，总进尺564m,合计总进尺895m。剖面图见图4,方位、倾角、 1302机道掘进期间施工探放1304采空区和104下部灌道积水孔的参数表（表1）施工地点组孔号方位（°）倾角（°）长度（m）备注1302中间联巷对而钻场第组1垂直巷帮80°5共6个孔，总进尺39m2夹角45°7853夹角・45°78°54垂直巷帮0°85夹角45°0°86夹角・45°0°8掘进30~120m笫2~5组1垂直巷帮25°8每组6个孔，共24孔，总进尺292m。2夹角45°23°93夹角・45°23°94垂直巷帮17°155夹角45°15°166夹角・45。15°16掘进150〜797m第6〜17组1垂直巷帮5°15每组3个孔，共36孔，总进尺564mo2夹角45°2°163夹角・45°2°16合计17组895m说明钻孔开口位置距巷底约1.2〜1.5m处，倾角根据1302机道的实际标高进行重新设定。2）探放1302机道南侧的2301釆空区积水:巷道开口818-1488m范围，南侧为2301采空区，平面距离5〜6m；当机道掘进至818m处，每掘进30m,再开始向巷道南侧布置一组（3个）钻孔，共23组，共69孔，总进尺933m。探水孔平面布置图见附图，剖面图见图4,方位、倾角、孔深见表2 1302机逾脚间施工探放2301卷区积水孔W参如表2)施工地点组孔号方位(°)倾角(°)长度(m)备注掘进818~1488m第1〜23组1垂直巷帮5°12每组共3个孔，共69孔，总进尺966m2夹角45°3153夹角-45°3°15合计23组966m说明钻孔开口位置距巷底约1.2〜1.5m处，倾角根据1302机道的实际标高进行重新设定。以上钻孔由综掘四队施工，要求综掘四队建立探放水台帐，施工完一组探水孔后，将探放水情况以台帐的形式上报到调度信息中心、生产技术部。3)1302回风巷掘进期间探放凡断层破碎带积水:1302回风巷布置在F3断层的南侧，距下盘断煤交线平距60、6ni,F3断层平面位置仅靠钻孔控制，上、下盘断煤交线平面位置摆动大。受f大断层的影响，预计距兔下盘断煤交线50m范围地质构造特别复杂，断层破碎带内预计有积水。根据防突设计要求，回风巷掘进25m在左右两邦交错各施工一个钻场，即每50m在巷道右帮施工一个钻场，防突队在钻场内施工抽放钻孔时，认真收集方位垂直与巷道掘进方向的钻孔资料，记录清楚煤岩进尺、钻孔坡度及瓦斯、水等情况，并以表格的形式每月上报生产部地质组，若孔内淋水增大时，生产部根据巷道的实际设计探放水钻孔，以确保断层破碎带积水涌入工作面造成水害。共设计30组钻孔，总进尺1050m。探水孔平面布置图见附图,1302回间施I探^F3断屈囲mwiw転（表3） 施工地点钻场孔号方位（°）倾角（°）长度（m）备注1302回风巷掘进50〜1490m第1~59组1垂直巷帮5°60〜10每组共1个孔，平均进尺35m,总进尺1050m合计30组1050m说明钻孔开口位置距巷底约1.2-1.5m处，倾角根据1302回风巷煤层的实际倾角进行给定。4）1302两道与2301机道北部探巷贯通时的影响评估:1302两道设计与2301机道北部探巷贯通后，将该探巷作为1302切眼,该探巷封闭时间长，巷道内集积聚有害气体和积水。两道与该探巷贯通前，先要打开该探巷进行排放有害气体和水，以确保巷道两道贯通后不受水害影响。5）1302机道掘进过程中探放顶部的104、112采空区的积水进行探测根据104、112工作面在两道的标高分析，1302机道开口掘进100m范围内，一煤层采空区是相对较低区域，垂直距离在28・5~33m。分析该区域是一煤层采空区积水较多的区域，因此机道掘进350m范围（预计1302机道与采空区垂距2&5〜33m）,我们首先利用物探手段（矿用瞬变电磁仪）对其顶部的104、112采空区的赋水进行探测，圈定赋水区域，与我们预计的积水区域进行对比，确定巷道要进行探放水的范围及其探水警戒线；由于1号钻场是全工作面最低区域，因此在该钻场是探放一煤层采空区的重点，探水孔平面布置图见附图，剖面图见图6,方位、倾角、孔深见表4 1302机道探放112采空区积水剖面图（图6）1302机ill号眩槪C104.112采空区积水钻孔0W炭（表4）施工地点组孔号方位（°）倾角（°）长度（m）备注1302机道1号钻场第一组12148030223078323254763442687536519978326189763471787536第二组122271322239703432596836420170345190683661786640第三组1232553722095440317853454191544052565345合计653说明钻孔开口位置距巷底约1.2〜1.5m处，每个孔必须打到黄泥根据物探结果：（1）巷道在预计采空区无积水区域下掘进时，每隔50m向一煤层采空区施工一个探放水孔，终孔平面位置在104、112综放工作面机道向北15m 范围内，终孔标高高于机道底板标高1〜加（钻孔必须见黄泥），验证预计无积水效果和物探的准确程度；（2）巷道掘进至预计积水区域探水警戒线时向一煤层采空区布置一组9个探放水孔进行探放水，终孔平面位置在米空区机道向南10m、25m、40m处，终孔标咼髙于米空区底板标髙1~加（钻孔必须见黄泥人（3）巷道在预计积水区域下掘进时，每隔20m向一煤层采空区施工一组6个探放水孔进行探放水，终孔平面位置在采空区机道向南10m、25m>40m处，终孔标高高于米空区底板标高1〜2m（钻孔必须见黄泥）。根据《煤矿防治水规定》，探放采空区未脱干灌浆积水的探水孔水平距离必须超前工作面迎头30m。按照这一规定，结合我矿探放水钻机，我们设计巷道从预计积水区域探水警戒线开始到预计积水区域范围下掘进时，每隔20m施工一组探放水孔，超前探放水孔的水平距离不得小于50m。向一煤层施工的探放水孔如设计孔内无水流，巷道可以向前掘进；如设计孔内水流大且有压力，巷道不得向前掘进。根据该处探放水孔水流及其压力情况再设计其他探放水孔，直到探放水孔水流变小且无压力的情况下，巷道才能向前掘进。巷道掘进期间的探放水钻孔的施工市所在巷道的跟班安检员监督实施。每个探放水钻孔施工当中，探放水孔施工人员下班前必须现场填写小班钻孔实际进尺表。小班钻孔实际进尺表包括施工钻孔的钻场位置、孔号、倾角、进尺、钻孔所见情况，孔内水流及压力、瓦斯等情况。小班钻孔实际进尺表必须有钻孔施工人员、现场跟班安检员、钻孔施工单位跟班队长、队长的签字方可有效。每个钻孔施工结束后防突队必须及时向生产技术部报送钻孔竣工报告单，钻孔竣工报告单包括施工钻孔的钻场位置、孔号、倾角、孔深、终孔所见情况，孔内水流及压力、瓦斯等情况。报送钻孔竣工报告单时必须附小班钻孔实际进尺表，否则不予结算进尺。生产技术部人员不定期下井检查，发现钻孔施工人员不按设计施工、虚报进尺、不按实际情况填写小班钻孔实际进尺表，跟班安检员监督不力或钻孔竣工报告单与小班钻孔实际进尺 表内容不符，每次给钻孔施工人员、跟班安检员、跟班队长、队长罚款1007Lo附:13021作面掘进期间探放水孔布置平面图（1：2000）