××××采(掘)工作面 探放水设计及安全技术措施
第一节 概述
描述设计的目的总体原则和设计依据。
第二节 采掘工作面工程概况
内容:采掘工作面的位置、工程量、开拓方向、施工次序、规格及支护方式等内容。
一、位置:简要说明采掘工作面目前的施工进度及位置(用导线点控制)及总工程量,描述采掘工作面整体施工范围内的巷道、采空区及对应地表的地形地貌等情况。
二、开拓方向、施工次序、规格及支护方式:简要说明施工巷道的施工方位及角度,巷道变化或预计变化情况等内容;采掘工作面施工方法炮采(掘)、综采(掘)的具体情况,使用的机械设备情况、工作面运输设备、电缆、管道布置情况,工作面宽度、高度等几何尺寸,工作面的支护方式要简要描述。
第三节 采掘工作面地质及水文地质分析
一、采区地质及水文地质情况
1、采区地质情况:根据现有及附近井巷揭露的地质,描述煤(岩)层产状、厚度、结构、坚固系数、层间距,顶、底板岩性特征、地质构造、采空区分布等。
2、采区水文地质情况。对区域的含水层的情况和采空的积水情况分析。预计采区的涌水量,工作面的涌水量。
- 1 -
二、采掘工作面水害隐患分析
主要叙述整个采掘工作面周围区域的地质及水文地质情况, 根据已掌握的资料对本工作面存在的水患隐患情况进行分析。
1、工作面顶板主要含水层水患分析 2、工作面受底板承压水威胁情况分析
3、工作面受周围附近老空水威胁情况分析(小窑老空水和本矿老空水积水范围、积水标高、积水量预计及积水线、探水线、警戒线划定);
4、工作面受其它水体威胁情况析(河流、水库、断层、钻孔、陷落柱等)。
5、根据水害隐患分析排查情况,确定需要探查或疏放的含水体(层),明确或描述含水层的参数以及对采掘工程的影响程度,明确需要探放的位置。
第四节 物探设计
根据预计的水害隐患情况确定物探方法并编制物探设计,物探设计的内容主要包括物探方法、物探原理(简述)、物探设备、布置方法、探测距离及物探要求(特别对物探作业环境条件的要求)。物探距离原则上大于钻探距离,方向应覆盖钻孔两侧20m的范围内,每80—100米一组。物探距离确定后,根据本工作面巷道工程量对物探工程进行分组,明确物探总计组数及物探场的位置,并标注在施工平面图上。
附图:采掘工作面物探设计总体布置平面图
第五节 钻探设计
一、探放水设备设施要求
叙述本工作面探放水所需要的设备、设施及其规格型号,包括钻
- 2 -
机型号、钻具配备、临时水仓、排水设备、设施等。
二、探水起点的确定
原则上探水起点,应在探水线以外。
三、超前距、帮距、允许掘进距离的划分及确定
在工作面平面和剖面图上,标注积水区域积水量、积水线、探水警戒线。超前距、帮距按照《煤矿防治水规定》第98条及附录三防隔水煤柱留设计算公式执行,允许掘进距离为钻探深度减去超前距。
四、钻场布置设计
根据采掘巷道的工程量及地质变化情况,合理布置钻场,原则上钻探距离验证物探距离(小于等于物探的距离),即钻探距离与物探距离保持一致,钻探距离及超前距离确定后,根据巷道总工程量设计布置整个巷道的钻场个数和每个钻场的位置。
附图:钻场设计布置平面图(可以和物探设计为同一幅图) 五、钻孔设计参数
1、钻孔布置:原则上在巷道中部水平方向钻孔不少于3个,顶、底板方向各1个。对于物探异常区(对工作面构成威胁的)加密钻孔个数;对于工作面地质及水文地质情况掌握清楚,可以适当减少钻孔数量;采掘工作面顶板影响范围内有上覆可采煤层的,顶板孔终孔位置必须达到煤层位置,并探明上覆煤层赋存及采空区积水情况。
2、探放老空水钻孔,在巷道的水平面和竖直面内呈扇形布置;探放断层水及底板岩溶水的钻孔,必须沿掘进方向的前方及下方布置,底板方向的钻孔不得少于2个。
3、钻孔深度的确定,原则上与物探距离保持一致,相互验证。但也要根据工作面的实际情况及钻机能力确定,比如工作面坡度的变化,钻孔的深度可能要比常规钻探要短,但必须在确保超前距的情况下及时进行下一次超前钻探。
- 3 -
4、钻孔的倾角,必须根据工作面煤岩层变化情况进行调整,当煤岩层情况变化时,其钻孔的倾角也应随之调整,以确保钻探的有效性。
附图:迎头探放水钻孔断面布置图、钻孔布置平面图、剖面图 六、探放水钻孔孔口套管安全装置要求
1、必须按防治水规定要求下设孔口套管及控水阀门,套管必须使用水泥注浆加固且达到耐压试验要求。
2、探放水钻孔应选择在帮(顶、底板)完整处施工探放水钻孔。节理裂隙发育,岩石松软或破碎,无条件另选放水地点时应注浆加固后,再安设孔口管。
3、当安设孔口安全装置时,孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀(必要时安装)等组成。
4、孔口管的安装与固定:
选择煤岩层坚硬完整地段开孔,孔径应大于孔口管直径1~2级,钻至预定深度后,将孔内冲洗干净。注浆时孔口管(管周围应焊扶正肋骨片)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0.5m。
扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。试验压力不小于预计水头压力的1.5倍,并稳定30min后,孔口管周围及煤岩壁不漏水时,方可钻进。
孔口管插入孔内长度,按照《煤矿防治水规定》第98条执行。 探放强含水层水或需要收集放水时的水量、水压等资料时,应在孔口管上安装水压表、水表等。
对水压高于1MPa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时,孔口应安设防喷逆止阀。
- 4 -

