新龍煤業(yè)西區(qū)工作面探放水設計

新龍煤業(yè)西區(qū)工作面探放水設計

一．探放水的設計說明

1、礦區(qū)概況

平頂山市中祥新龍煤業(yè)有限公司，位于汝州市寄料鎮(zhèn)雷灣村西約0.3公里，梨園村南約0.2公里，東距廟下至寄料公路約1.0公里，交通便利有鄉(xiāng)村公路通往礦區(qū)。該礦區(qū)屬于山前丘陵地帶，區(qū)內無河流、季節(jié)性沖溝較為發(fā)育，泄水條件良好。

2、地質情況

該礦區(qū)地形坡度較為平緩，歷史上無滑坡和泥石流記錄。煤層走向東西，傾向北。結構簡單，層位、厚度穩(wěn)定。有一4、二1、二2煤層，一4煤厚1.2m，二1煤厚2.0m，二2煤厚2.3m，頂底板大部分為砂質泥巖，一4頂板為燧石灰?guī)r。

該區(qū)的北部有一正斷層，落差為20m，傾角為75°，走向東北、西南向，傾向西北。褶區(qū)不發(fā)育，未見有巖漿活動。本區(qū)煤層直接充水含水層為陜西組砂巖和太原組石灰?guī)r含水層，巖溶裂隙發(fā)育不均一，大氣降水為主要補給水源，含水性弱。本礦區(qū)井下正常涌水量30m3/時，最大涌水量50m3/時。

3、采空區(qū)積水情況

該區(qū)二2煤層為采空區(qū)，有積水存在,積水區(qū)最低位置在+59m水平，最高在+106m水平，積水面積17840m2,充水系數為0.25，總水量約為4460m3 。該區(qū)二1-12020工程在積水層位底部二1煤層內，層間距8m,12020運輸巷和上風巷均將進入積水區(qū)底部。

二、探放水設計

1、探放水的目的

（1）疏放采空區(qū)積水，實施疏水降壓防止突水事故的發(fā)生。

（2）積累探放老空水的工作經驗。

2、設計依據

老空積水上限標高+106m，下限標高+59m。根據二1煤12020工程布置，運輸機巷和風巷均在該積水區(qū)范圍，運輸機巷施工標高在+70m水平左右，回風機巷施工標高在+90m水平左右，且運輸機巷落后回風巷80m接近積水區(qū)。

3、鉆場位置設計

根據施工情況，探放老空水分兩步進行，第一步：在12020回風巷接近積水區(qū)時，首先布置鉆場，探放回風巷水平以上老空水，降低積水位置，減少積水面積和積水量。第二步：在運輸機巷施工接近積水區(qū)時，再探放剩余積水。

4、鉆場位置

第一鉆場布置在二1-12020回風巷內，距積水區(qū)20m處開始探水。第二鉆場布置在二1-12020運輸機巷距積水區(qū)20m處，探放剩余積水。每一鉆場布置兩個鉆孔，一號鉆孔向積水淺部鉆進，終孔不超過積水面標高；二號鉆孔向積水深部鉆進，終孔不低于鉆孔開口標高，逐步進行探放水。鉆場內巷道斷面為上寬2.0m，下寬3.0m，高為2.0m。

質量要求：①巷道底板平整，無浮渣，出水順暢。②巷道無空幫，空頂現(xiàn)象，幫、頂背嚴利緊。

5、鉆孔布置及結構

(1) 鉆場布置

①鉆場分兩次布置（即回風巷和運輸巷），每一鉆場布置2個鉆孔。

②第一鉆場-回風巷鉆場，鉆場標高+89m水平，積水面標高+106m水平，預計第一鉆場承受水壓值為1.7kg/cm2。
 

③1#鉆孔有關參數：水面標高106m，終孔標高103.8m，積水走向長300m，傾斜長5m,積水量約為375m3。
④2#鉆孔有關參數：水面標高103.8m，終孔標高92.4m，積水走向長300m，傾斜長18m，積水量約1350m3。
⑤運輸機巷鉆孔參數另行補充。
（2）鉆孔結構：
開孔采用直徑Φ113mm合金鉆頭鉆進6.0m之后，下入Φ89mm鋼套管，并固定套管、試壓、安裝閥門及測壓表，套管以下采用Φ58mm的鉆頭一次打透老空區(qū)。
6、鉆探施工
（1）開孔用Φ113mm的鉆頭鉆進，開孔鉆進時必須采用Φ89mm巖芯管做導向，隨著鉆孔的加深，導向管要加長，最低不能少于2m，鉆進6.0m后下入Φ89mm套管。
（2）套管下入后，將套管提離孔底100-200mm，然后用泵將水泥沙漿順套管注入，直至套管外圍充滿水泥沙漿，可緩停注漿，3～5分鐘后再注，水泥漿穩(wěn)定流出后，停止注漿，注漿壓力以2kg/cm2為宜。
（3）水泥漿凝固48小時后，用Φ66mm無芯鉆頭透通套管內的水泥。向孔內注水試壓，壓力不得小于2kg/cm2，穩(wěn)定試壓時間不少于15分鐘，試壓全過程要有詳細記錄，試壓要滿足設計要求，同時檢查套管外封情況，若套管外圍或鉆場迎頭、兩幫有滲水現(xiàn)象應及時處理，繼續(xù)注漿。通過注水試壓確定套管牢固無問題時，安裝5Kg/cm2以上高壓閥門、防噴裝置及測壓表，采用Φ58mm的合金鉆頭或金剛石鉆頭繼續(xù)鉆進到終孔。
（4）套管下入后，換用Φ58mm合金鉆頭鉆進至老空區(qū)，鉆孔施工過程中要安裝防噴裝置，鉆進時孔內突然出水要立即停止鉆進，鎖緊防噴裝置，并向調度室匯報，不得隨便拔出鉆桿。
（5）鉆孔鉆進期間將穿過原梨園礦采空區(qū)底板，不取巖芯但現(xiàn)場要作好地質記錄。
（6）全孔用清水鉆進，每次起、下鉆都必須觀察水位變化，有異常要立即向探放水領導小組匯報，打透老空后若有水且水量較大，經現(xiàn)場負責人召集各業(yè)務部門研究，并報礦領導同意后方可起鉆；若無水且有淤泥、淤煤時，要繼續(xù)轉動鉆桿，確認無水后方可停止鉆進。
（7）出現(xiàn)下列情況之一者，視為終孔
①水量大且水流暢通。
②鉆進超過設計孔深或鉆孔見二2煤頂板后無水。
③鉆透老空區(qū)后經頻繁轉動鉆桿，仍然無水。
④其它突發(fā)情況。
附圖 1 探放水設計總體平面示意圖
附圖 2 探防水設計鉆孔平面示意圖
附圖 3 鉆孔A-A剖面示意圖
附圖 4 鉆孔B-B剖面示意圖
三、供電、排水、通風系統(tǒng)
1、供電系統(tǒng)
本礦區(qū)供電電源為雙回路供電，一路引自梨園變電所6KV，另一路引自寄料變電站10KV，副井地面建有6KV變電站，雙回路向井下供電，井底中央變電所安裝兩臺500KVA變壓器，一臺100KVA局扇專用變壓器，低壓380V向井下各用地點供電。地面?zhèn)溆冒l(fā)電機組300KW。
在探放水地點，要設置探放水專用電纜，從副井底中央變電所引出到探水地點，不得從別處隨意連接，更不能與其他的電纜串在一起。并且在斷電時， 要啟動地面的發(fā)電機組，保證探放水作業(yè)能夠正常進行。
2、排水系統(tǒng)
副井底設有中央泵房，主副水倉，水倉容量600m3,可容納礦井20小時正常的排水量。中央泵房安裝有3臺D85-50×6型水泵，正常排水能力853/時，最大排水能力170m3/時。
在二1-12020工程探水地點建立水倉，水倉的容量為50m3,安裝四臺 型水泵，二臺工作，二臺備用。水管鋪設從探水點水倉延伸到副井底水倉，中央泵房的2臺D85-50×6型水泵，保證正常運轉，1臺D85-50×6型水泵備用。要鋪設兩路水管，一路專用，一路備用，水管鋪設后要保證，行車、行人時不受影響。
3、通風系統(tǒng)
中央并列式通風系統(tǒng)，抽出式通風方式。主、副井進風，風井回
風。風井直徑2.4m，凈斷面4.5m2,井深180m，紅磚砌碹支護，井口安裝FBCDZNo14/2×45型主扇兩臺，一臺工作，一臺備用。
在二1-12020回風巷，要采用局部壓入式通風方式，加強瓦斯等有害氣體的管理。
四、探放水的施工技術要求
1所有參加探放水人員，必須熟悉本次鉆探任務，嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》、《煤防治水工作條例》和施工設計施工。
2 探水鉆孔的位置、方位和角度有技術人員按設計要求到現(xiàn)場標定，不得擅自改動鉆孔位置、方位和角度。
3鉆孔探到水后，要觀測水壓、水質、水量和估計積水量或補給量。根據礦井排水能力及水倉容量，控制放水閥門的流量或調整排水能力，并及時清理水倉。
4必須派專人監(jiān)視放水全過程，放水結束后，立即核算放水量與預計積水量的差距，查明原因。
5加強放水地點的通風，增加有害氣體的觀測次數。
6 鉆孔施工期間，要做到孔深校正，見水預報及其它情況。
7 要建立專項探放水施工記錄，每天必須向礦技術科、調度室等單位匯報施工進展情況，加強與技術科的聯(lián)系。