新龍煤業(yè)西區(qū)工作面探放水設(shè)計(jì)

一．探放水的設(shè)計(jì)說(shuō)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(nèi)無(wú)河流、季節(jié)性沖溝較為發(fā)育，泄水條件良好。

2、地質(zhì)情況

該礦區(qū)地形坡度較為平緩，歷史上無(wú)滑坡和泥石流記錄。煤層走向東西，傾向北。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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?shù)装宕蟛糠譃樯百|(zhì)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(jiàn)有巖漿活動(dòng)。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(bǔ)給水源，含水性弱。本礦區(qū)井下正常涌水量30m3/時(shí)，最大涌水量50m3/時(shí)。

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(shù)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(nèi)，層間距8m,12020運(yùn)輸巷和上風(fēng)巷均將進(jìn)入積水區(qū)底部。

二、探放水設(shè)計(jì)

1、探放水的目的

（1）疏放采空區(qū)積水，實(shí)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(jīng)驗(yàn)。

2、設(shè)計(jì)依據(jù)

老空積水上限標(biāo)高+106m，下限標(biāo)高+59m。根據(jù)二1煤12020工程布置，運(yùn)輸機(jī)巷和風(fēng)巷均在該積水區(qū)范圍，運(yùn)輸機(jī)巷施工標(biāo)高在+70m水平左右，回風(fēng)機(jī)巷施工標(biāo)高在+90m水平左右，且運(yùn)輸機(jī)巷落后回風(fēng)巷80m接近積水區(qū)。

3、鉆場(chǎng)位置設(shè)計(jì)

根據(jù)施工情況，探放老空水分兩步進(jìn)行，第一步：在12020回風(fēng)巷接近積水區(qū)時(shí)，首先布置鉆場(chǎng)，探放回風(fēng)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(yùn)輸機(jī)巷施工接近積水區(qū)時(shí)，再探放剩余積水。

4、鉆場(chǎng)位置

第一鉆場(chǎng)布置在二1-12020回風(fēng)巷內(nèi)，距積水區(qū)20m處開(kāi)始探水。第二鉆場(chǎng)布置在二1-12020運(yùn)輸機(jī)巷距積水區(qū)20m處，探放剩余積水。每一鉆場(chǎng)布置兩個(gè)鉆孔，一號(hào)鉆孔向積水淺部鉆進(jìn)，終孔不超過(guò)積水面標(biāo)高；二號(hào)鉆孔向積水深部鉆進(jìn)，終孔不低于鉆孔開(kāi)口標(biāo)高，逐步進(jìn)行探放水。鉆場(chǎng)內(nèi)巷道斷面為上寬2.0m，下寬3.0m，高為2.0m。

質(zhì)量要求：①巷道底板平整，無(wú)浮渣，出水順暢。②巷道無(wú)空幫，空頂現(xiàn)象，幫、頂背嚴(yán)利緊。

5、鉆孔布置及結(jié)構(gòu)

(1) 鉆場(chǎng)布置

①鉆場(chǎng)分兩次布置（即回風(fēng)巷和運(yùn)輸巷），每一鉆場(chǎng)布置2個(gè)鉆孔。

②第一鉆場(chǎng)-回風(fēng)巷鉆場(chǎng)，鉆場(chǎng)標(biāo)高+89m水平，積水面標(biāo)高+106m水平，預(yù)計(jì)第一鉆場(chǎng)承受水壓值為1.7kg/cm2。
 

③1#鉆孔有關(guān)參數(shù)：水面標(biāo)高106m，終孔標(biāo)高103.8m，積水走向長(zhǎng)300m，傾斜長(zhǎng)5m,積水量約為375m3。
④2#鉆孔有關(guān)參數(shù)：水面標(biāo)高103.8m，終孔標(biāo)高92.4m，積水走向長(zhǎng)300m，傾斜長(zhǎng)18m，積水量約1350m3。
⑤運(yùn)輸機(jī)巷鉆孔參數(shù)另行補(bǔ)充。
（2）鉆孔結(jié)構(gòu)：
開(kāi)孔采用直徑Φ113mm合金鉆頭鉆進(jìn)6.0m之后，下入Φ89mm鋼套管，并固定套管、試壓、安裝閥門(mén)及測(cè)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(kāi)孔用Φ113mm的鉆頭鉆進(jìn)，開(kāi)孔鉆進(jìn)時(shí)必須采用Φ89mm巖芯管做導(dǎo)向，隨著鉆孔的加深，導(dǎo)向管要加長(zhǎng)，最低不能少于2m，鉆進(jìn)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?fù)Ｗ{，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(shí)后，用Φ66mm無(wú)芯鉆頭透通套管內(nèi)的水泥。向孔內(nèi)注水試壓，壓力不得小于2kg/cm2，穩(wěn)定試壓時(shí)間不少于15分鐘，試壓全過(guò)程要有詳細(xì)記錄，試壓要滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)檢查套管外封情況，若套管外圍或鉆場(chǎng)迎頭、兩幫有滲水現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)處理，繼續(xù)注漿。通過(guò)注水試壓確定套管牢固無(wú)問(wèn)題時(shí)，安裝5Kg/cm2以上高壓閥門(mén)、防噴裝置及測(cè)壓表，采用Φ58mm的合金鉆頭或金剛石鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)到終孔。
（4）套管下入后，換用Φ58mm合金鉆頭鉆進(jìn)至老空區(qū)，鉆孔施工過(guò)程中要安裝防噴裝置，鉆進(jìn)時(shí)孔內(nèi)突然出水要立即停止鉆進(jìn)，鎖緊防噴裝置，并向調(diào)度室匯報(bào)，不得隨便拔出鉆桿。
（5）鉆孔鉆進(jìn)期間將穿過(guò)原梨園礦采空區(qū)底板，不取巖芯但現(xiàn)場(chǎng)要作好地質(zhì)記錄。
（6）全孔用清水鉆進(jìn)，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(lǐng)導(dǎo)小組匯報(bào)，打透老空后若有水且水量較大，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人召集各業(yè)務(wù)部門(mén)研究，并報(bào)礦領(lǐng)導(dǎo)同意后方可起鉆；若無(wú)水且有淤泥、淤煤時(shí)，要繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿，確認(rèn)無(wú)水后方可停止鉆進(jìn)。
（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(jìn)超過(guò)設(shè)計(jì)孔深或鉆孔見(jiàn)二2煤頂板后無(wú)水。
③鉆透老空區(qū)后經(jīng)頻繁轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿，仍然無(wú)水。
④其它突發(fā)情況。
附圖 1 探放水設(shè)計(jì)總體平面示意圖
附圖 2 探防水設(shè)計(jì)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(fēng)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(tái)500KVA變壓器，一臺(tái)100KVA局扇專(zhuān)用變壓器，低壓380V向井下各用地點(diǎn)供電。地面?zhèn)溆冒l(fā)電機(jī)組300KW。
在探放水地點(diǎn)，要設(shè)置探放水專(zhuān)用電纜，從副井底中央變電所引出到探水地點(diǎn)，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(shí)， 要啟動(dòng)地面的發(fā)電機(jī)組，保證探放水作業(yè)能夠正常進(jìn)行。
2、排水系統(tǒng)
副井底設(shè)有中央泵房，主副水倉(cāng)，水倉(cāng)容量600m3,可容納礦井20小時(shí)正常的排水量。中央泵房安裝有3臺(tái)D85-50×6型水泵，正常排水能力853/時(shí)，最大排水能力170m3/時(shí)。
在二1-12020工程探水地點(diǎn)建立水倉(cāng)，水倉(cāng)的容量為50m3,安裝四臺(tái) 型水泵，二臺(tái)工作，二臺(tái)備用。水管鋪設(shè)從探水點(diǎn)水倉(cāng)延伸到副井底水倉(cāng)，中央泵房的2臺(tái)D85-50×6型水泵，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，1臺(tái)D85-50×6型水泵備用。要鋪設(shè)兩路水管，一路專(zhuān)用，一路備用，水管鋪設(shè)后要保證，行車(chē)、行人時(shí)不受影響。
3、通風(fēng)系統(tǒng)
中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式。主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回
風(fēng)。風(fēng)井直徑2.4m，凈斷面4.5m2,井深180m，紅磚砌碹支護(hù)，井口安裝FBCDZNo14/2×45型主扇兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。
在二1-12020回風(fēng)巷，要采用局部壓入式通風(fēng)方式，加強(qiáng)瓦斯等有害氣體的管理。
四、探放水的施工技術(shù)要求
1所有參加探放水人員，必須熟悉本次鉆探任務(wù)，嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》、《煤防治水工作條例》和施工設(shè)計(jì)施工。
2 探水鉆孔的位置、方位和角度有技術(shù)人員按設(shè)計(jì)要求到現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，不得擅自改動(dòng)鉆孔位置、方位和角度。
3鉆孔探到水后，要觀測(cè)水壓、水質(zhì)、水量和估計(jì)積水量或補(bǔ)給量。根據(jù)礦井排水能力及水倉(cāng)容量，控制放水閥門(mén)的流量或調(diào)整排水能力，并及時(shí)清理水倉(cāng)。
4必須派專(zhuān)人監(jiān)視放水全過(guò)程，放水結(jié)束后，立即核算放水量與預(yù)計(jì)積水量的差距，查明原因。
5加強(qiáng)放水地點(diǎn)的通風(fēng)，增加有害氣體的觀測(cè)次數(shù)。
6 鉆孔施工期間，要做到孔深校正，見(jiàn)水預(yù)報(bào)及其它情況。
7 要建立專(zhuān)項(xiàng)探放水施工記錄，每天必須向礦技術(shù)科、調(diào)度室等單位匯報(bào)施工進(jìn)展情況，加強(qiáng)與技術(shù)科的聯(lián)系。