采掘探放水方案
目 錄
第一章 礦井概況―――――――――――――――――――――――
第二章 各施工地點(diǎn)工程概況――――――――――――――――――
第三章 礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)概況――――――――――――――――
第四章 導(dǎo)水裂隙帶、隔水層厚度及突水系數(shù)計(jì)算―――――――――
第五章 探放水原則及方法―――――――――――――――――――
第六章 探放水鉆孔設(shè)計(jì)――――――――――――――――――――
第七章 探放水設(shè)備選型――――――――――――――――――――
第八章 探放水施工工序要求――――――――――――――――――
第九章 管理機(jī)構(gòu)及施工隊(duì)伍設(shè)置――――――――――――――――
第十章 主要安全技術(shù)措施―――――――――――――――――――
第十一章 水害應(yīng)急預(yù)案及現(xiàn)場(chǎng)處置方案―――――――――――――
第十二章 管理考核制度――――――――――――――――――――
第一章 礦井概況
一、簡(jiǎn)述礦井位置、周邊開采情況、生產(chǎn)能力、采煤方法、掘進(jìn)方式等。
二、根據(jù)礦井勘探地質(zhì)報(bào)告,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況,闡述礦井煤層賦存狀況、主要地質(zhì)構(gòu)造(褶曲、斷層、陷落柱等)、水文地質(zhì)情況、瓦斯含量等以及礦井所屬區(qū)域常年降水量、洪水水位、等自然地理情況的簡(jiǎn)要敘述。
三、根據(jù)礦井綜合水文地質(zhì)圖和礦井充水性圖,描述陷落柱導(dǎo)水情況,斷層導(dǎo)水情況,采空區(qū)積水量、涌水量,防水閘門位置,泵房、水倉(cāng)、水泵數(shù)量及排水能力,排水管路,水溝的配套情況等。
附:綜合水文地質(zhì)圖,礦井充水性圖。
四、屬帶壓開采礦井,要委托有資質(zhì)單位進(jìn)行帶壓開采評(píng)價(jià),編制評(píng)價(jià)報(bào)告。在帶壓開采前,編制礦井帶壓開采方案,由總工程師組織審批。(帶壓開采定義:采用專門的技術(shù)和安全措施在石灰?guī)r喀斯特含水層安全水頭范圍內(nèi)開采其上的鄰近煤層)
第二章 各施工地點(diǎn)工程概況
一、各施工地點(diǎn)掘進(jìn)工程概況:根據(jù)掘進(jìn)施工設(shè)計(jì)圖,介紹施工目的、巷道名稱、斷面、支護(hù)方式、設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、坡度、工期等。
附:施工設(shè)計(jì)圖。
二、周邊關(guān)系:詳細(xì)說明采掘各施工地點(diǎn)巷道周邊情況,煤柱尺寸,老空積水情況,以及是否有小窯采空區(qū)等。
第三章 礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)特征
一、地質(zhì)構(gòu)造:描述礦井主要地質(zhì)構(gòu)造形態(tài),褶曲、斷層、陷落柱等。
二、煤層:詳細(xì)說明該采掘煤層的埋藏深度、賦存狀況、厚度、結(jié)構(gòu)、硬度等,并列表說明該煤層頂?shù)装鍘r性、厚度、層節(jié)理及穩(wěn)定性等特征,說明瓦斯涌出量、煤塵爆炸危險(xiǎn)性、自燃發(fā)火傾向等。
附:煤巖層柱狀圖。
附:頂?shù)装鍘r性特征表。
三、水文地質(zhì)特征
1、地表水:說明大氣降水對(duì)礦井的影響程度。
2、含水層:根據(jù)鉆孔等地質(zhì)資料,詳細(xì)描述各含水層的地層名稱、發(fā)育特征、水位標(biāo)高、水壓、涌水量以及含水程度的強(qiáng)弱等。
3、采掘施工充水因素分析:分析本采掘煤層頂板巖層充水來源、補(bǔ)給關(guān)系、影響程度等。重點(diǎn)分析奧陶統(tǒng)石灰?guī)r含水層水位、水壓對(duì)采掘施工安全的影響程度。
第四章 導(dǎo)水裂隙帶、隔水層厚度及突水系數(shù)計(jì)算
一、導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算
當(dāng)含水層在開采煤層上部時(shí),需要進(jìn)行導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算。根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,對(duì)于中硬巖的緩傾斜煤層頂板,可采用如下公式計(jì)算其導(dǎo)水裂隙帶高度:
公式中的±號(hào)表示中誤差。
說明:因各礦頂板賦存狀況、煤層厚度不同,上述兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果可能與實(shí)際有一定誤差。實(shí)際生產(chǎn)中要對(duì)采空區(qū)冒落帶高度、導(dǎo)水裂隙帶高度加強(qiáng)觀測(cè)及統(tǒng)計(jì)分析,掌握第一手資料。
二、帶壓開采隔水層安全厚度檢驗(yàn)計(jì)算
當(dāng)含水層在開采煤層下部即帶壓開采時(shí),需要進(jìn)行隔水層安全厚度和突水系數(shù)檢驗(yàn)計(jì)算。
1、針對(duì)各煤層不同的設(shè)計(jì)巷道,根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》的計(jì)算公式,依據(jù)承壓水的水量、水壓及其與工程的距離關(guān)系,進(jìn)行隔水層安全厚度計(jì)算。
安全隔水層厚度計(jì)算公式(4—1)
式中t--安全隔水層厚度,m;
L--巷道底板寬度,m;
γ--底板隔水層的平均重度,MN/m3;
Kp--底板隔水層的平均抗拉強(qiáng)度,MPa;
p--底板隔水層承受的水頭壓力,MPa。
說明:按式(4-1)計(jì)算,如底板隔水層實(shí)際厚度小于計(jì)算值時(shí),就是不安全的。本公式主要適用于掘進(jìn)工作面。
2、突水系數(shù)檢驗(yàn)計(jì)算
針對(duì)各煤層不同的設(shè)計(jì)巷道,根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》的計(jì)算公式,依據(jù)底板隔水層承受的水壓、底板隔水層厚度,進(jìn)行突水系數(shù)計(jì)算。
突水系數(shù)計(jì)算公式(4—2)
式中T--突水系數(shù),MPa/m;
p--底板隔水層承受的水壓,MPa;
M--底板隔水層厚度,m。
說明:按式(4-2)計(jì)算,就全國(guó)實(shí)際資料看,底板受構(gòu)造破壞塊段突水系數(shù)一般不大于0.06MPa/m,正常塊段不大于0.1MPa/m。本公式適用于掘進(jìn)和回采工作面。
三、積水區(qū)下掘進(jìn)隔水煤(巖)柱的留設(shè)方案
巷道在水淹區(qū)下、老窯積水區(qū)下、含水層下掘進(jìn)時(shí),巷道與水體之間的最小距離不得小于巷道高度的10倍。
第五章 探放水原則及方法
一、探放水原則:嚴(yán)格執(zhí)行“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),有掘必探,先探后掘,先治后采”的探放水十六字方針。
1、在奧灰水或其它水體下部回采,必須進(jìn)行導(dǎo)水裂隙帶高度計(jì)算,必要時(shí)設(shè)計(jì)合理的隔離煤柱尺寸。
2、在奧灰水或其它水體上部采掘(帶壓開采),必須進(jìn)行隔水層安全厚度和突水系數(shù)檢驗(yàn)計(jì)算。
3、在有積水的采空區(qū)附近采煤時(shí),要利用鉆孔先探放、疏降,后開采;或留設(shè)合理的隔離煤柱。
二、探放水方法
1、采用鉆探、三維物探,或者三維物探與鉆探結(jié)合的方法進(jìn)行探水;利用鉆孔排放水。
2、研究是否需要利用本煤層巷道向下一煤層布置鉆孔提前勘探,探查預(yù)采煤層的水文及采空等情況。
第六章 探放水鉆孔設(shè)計(jì)方案
一、探放水鉆孔設(shè)計(jì)方案確定:根據(jù)不同設(shè)計(jì)巷道的具體地質(zhì)情況以及回采工作面的探放水需要,研究確定出最為科學(xué)合理的探放水鉆孔設(shè)計(jì)方案。
二、掘進(jìn)探放水鉆孔設(shè)計(jì)圖:即探放水鉆孔斷面、平面、剖面圖,要求比例適當(dāng)、字跡清晰、參數(shù)標(biāo)注齊全、計(jì)算準(zhǔn)確。
三、掘進(jìn)探放水鉆孔設(shè)計(jì)說明:結(jié)合設(shè)計(jì)圖,闡述說明鉆孔數(shù)量、深度、水平角度、仰俯角度、幫距、終孔距離、鉆孔施工順序,以及巷道允許掘進(jìn)距離、超前掘進(jìn)距離等。
四、回采工作面的探放水設(shè)計(jì)要求與掘進(jìn)工作面的探放水設(shè)計(jì)要求相類似,應(yīng)有三視圖,并進(jìn)行必要的文字補(bǔ)充說明。
第七章 探放水設(shè)備選型
一、設(shè)備選擇:選擇礦山專用探水鉆機(jī)。
二、技術(shù)參數(shù):說明鉆機(jī)有關(guān)技術(shù)參數(shù)、鉆孔直徑等。
第八章 探放水施工工序要求
一、探水施工工序:明確鉆機(jī)的檢修辦法,工作面運(yùn)輸方式,安裝固定方式,以及操作注意事項(xiàng)等。
二、放水施工工序:包括鉆孔出水后的匯報(bào)請(qǐng)示,制定放水措施,放水時(shí)流量、水壓的記錄,水情監(jiān)視,有害氣體監(jiān)測(cè),放水后的封孔等。
三、探放水施工工序相關(guān)的具體內(nèi)容及要求應(yīng)在探放水措施中詳細(xì)敘述。
第九章 管理機(jī)構(gòu)及施工隊(duì)伍設(shè)置
一、探放水管理機(jī)構(gòu):列表說明各級(jí)相關(guān)管理機(jī)構(gòu),各職能部門的職責(zé)。
二、探放水專業(yè)施工隊(duì)伍:說明專業(yè)施工隊(duì)伍設(shè)置、人員配備、培訓(xùn)上崗等。
第十章 主要安全技術(shù)措施
此部分包括操作人員的培訓(xùn)上崗,探放水措施的貫徹執(zhí)行,施工過程中技術(shù)與安全方面的監(jiān)督管理,發(fā)生透水征兆時(shí)撤人措施,探放老空水安全技術(shù)措施,瓦斯突出征兆及撤人措施等,通風(fēng)及有害氣體檢測(cè)措施等。
第十一章 水害應(yīng)急預(yù)案及現(xiàn)場(chǎng)處置方案
根據(jù)礦井實(shí)際,編制采掘水害應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場(chǎng)處置方案。