第一篇：織金興發(fā)煤礦探放水設計(非資質單位編制)

織 金 縣 興 發(fā) 煤 礦 主（副）平硐

探 放 水 設 計

編

制： 機電副礦長： 安全副礦長： 安全副礦長： 礦

長：

時

間：二O一二年八月二日

第一章 地質條件 第一節(jié)

概況

一、地理位置

礦井位于珠藏向斜南西端，該向斜形態(tài)完整、核部寬緩，兩翼基本對稱。巖層總體走向為南西向，傾角為10—17°，平均傾角為14°，區(qū)內斷裂構造不發(fā)育。礦井建設至今，未發(fā)現(xiàn)大的斷層，礦區(qū)內的斷裂構造分布在礦區(qū)的北部外圍（斷層傾向北東），對礦區(qū)內的煤層開采影響不大，興發(fā)煤礦構造復雜程度類型屬簡單類型。

礦區(qū)為高原侵蝕剝蝕山地地貌及谷地地貌，地形南北低，中間高。區(qū)內最高點標高為+1792m，最低點為北東角河床，海拔+1450 m，相對高差達342 m，地形復雜程度中等，地貌特征受地質構造，巖石性質和氣候條件所控制，煤系地層易風化剝蝕，形成反向坡，沖溝較發(fā)育，谷深坡陡，河谷大部分為第四系松散物質所掩蓋。三疊系地層形成高山峻嶺，懸崖峭壁，區(qū)內僅有二條季節(jié)性沖溝，向北流淌匯入礦區(qū)北部的水塘河，河流對礦井開采影響不大。

二、礦井水文地質情況

1、區(qū)域水文地質概況

興發(fā)煤礦區(qū)行政區(qū)劃屬織金縣珠藏鎮(zhèn)鏈子村管轄。地處貴州高原中部，分布在珠藏鎮(zhèn)鏈子村，礦區(qū)總體呈不規(guī)則多

邊形展布，面積0.8643km。地勢南部高，最高處海撥+1792.0m，最低點處在礦區(qū)北東端, 海拔標高1450m，最大相對高差340m。+1792.0—+1700m作為低中山巖溶和峽谷地貌。本礦區(qū)位于烏江上源水塘河流域,地表水體系由南向北的雨源水溪流經礦區(qū)北東緣的水塘河,屬長江流域。礦區(qū)內受地形，巖性控制，地表水基本上由南向北逕流。礦區(qū)內無大的地表水系，地表水主要來源于大氣降水，地形呈陡坡狀，地表水排泄條件良好，但老窯及采空區(qū)都存在不同程度的積水，靠近老窯區(qū)的掘進或回采時必須加強防水工作確保礦井生產安全，同時為防止地表水和山洪水通過開采后的裂隙與井下貫通，必須加強地表堵漏及排洪工作。

2、含、隔水地層

礦區(qū)面積0.8643km，因地層傾角較緩,第四系覆蓋面積廣，區(qū)域內地層在礦區(qū)范圍內均有出露。根據(jù)巖性組合、巖層富水性和可采煤層賦存空間等因素，將井田內地層劃為4個含水層，3個隔水層段，現(xiàn)分述如下：

（1）第四系（Q）孔隙含水層段：分布于溝谷、洼地及緩坡地帶，主要為沖積砂礫，殘坡積角礫亞粘土，砂質粘土及崩積物組成，厚一般1—8m。含孔隙水，富水性弱。

（2）仙關組第四段（T1f）：為粉砂質泥巖。泥巖夾粉砂巖，碎屑灰?guī)r、泥質灰?guī)r及泥灰?guī)r組成。含裂隙水，富水

2性弱，可視為隔水層。

（3）飛仙關組第二段（T1f）：由鮞狀灰?guī)r、灰?guī)r及少量泥灰?guī)r組成，巖溶發(fā)育，富水性強，為巖溶含水層。

（4）飛仙關組第一段（T1f）：由泥巖、粉砂巖及粉砂質泥巖組成，含裂隙水，富水性弱，可視為隔水層。

（5）大隆長興組（P3c）：由硅質灰?guī)r、硅質巖、燧石灰?guī)r。泥灰?guī)r及砂巖組成，巖溶發(fā)育，富水性較好，為主要的巖溶含水層段，距主采6號煤均40m左右，故對采煤影響較小。

（6）龍?zhí)督M（P3l）：由粉砂質泥巖、泥質粉砂巖夾灰?guī)r及煤層組成，含層間裂隙水。泥巖、煤層為隔水層，層間灰?guī)r或燧石灰?guī)r含巖溶裂隙水，是礦井的主要充水含水層，但因其厚度較小，富水性不多，對礦井充水有一定影向。

（7）上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P3β）：出露于礦區(qū)外的北西面。巖性為深灰色至灰綠色、紫色玄武巖、凝灰?guī)r，凝灰質角礫巖，可視為隔水層。

3、礦井充水因素分析

礦坑充水水源有3種，其中大氣降水、老窯積水是礦井充水的主要因素，次為地下水。

（1）地下水：地下水是礦坑的直接充水水源。當?shù)V山

2主井揭露或通過含水層時，地下水就會立即涌入礦坑。主井揭穿含水層厚度愈大，礦坑的涌水量就愈大。

（2）地表水：因礦區(qū)開采標高大部分高于地表水水位以下，小溪距礦區(qū)較遠，斷裂是地表水下滲導流的主要通道，雨季地表水滲入是主要影響因素。

（3）民采廢硐積水：由于廢硐長年不排水，貯有大量積水，直接或間接地增大礦井涌水量，特別是在雨季，大氣降水通過小煤窯而進入井下，使礦井涌水量明顯增大，有些小窯開采在山溝里，且開采深度大，積水較多，對礦井井下安全構成威脅。

第二章 水患類型及含水區(qū)域分析

1、礦井水害類型

興發(fā)煤礦水文地質條件為簡單類型，礦井水害類型主要有采空區(qū)和老巷積水、斷層水、頂板裂隙水、地表水。

2、突水水源與地下水導水通道（1）突水水源

突水水源主要為采空區(qū)和老巷積水。（2）地下水導水通道

大梨樹煤礦各含水層之間一般無水力聯(lián)系。但遇斷層時，含水層會通過斷層裂隙導入井下。在生產過程中應留足隔水煤柱，避免因開采隔離煤柱，造成采動影響，使地面水及各含水層水通過采動裂隙竄入井下。

第三章 防治水方案 第一節(jié)

地面防排水

防排水工作要在礦防排水領導小組的領導下堅持預測預報，不打無準備之仗，全面開展常抓不懈地開展礦井防水工作。

一、生產技術科地質部門組織水文地質資料的調查收集，老窯開采情況資料的收集，對資料進行整理分析，寫出調查報告。

二、對礦區(qū)地表易產生坍陷，滑坡，泥石流地點進行調查。

三、對礦區(qū)工業(yè)廣場及房前屋后的水溝全面清理，保持暢通。

四、保證副平硐，主平硐井口周圍的水溝必須低于井口60cm以上，確保山洪不流入礦井。

五、對地表煤層露頭，特別是有老窯井分布地帶以及礦區(qū)內的山體陡坡帶，在暴雨期間派人巡山檢查，對危險地帶加強檢查，發(fā)現(xiàn)險情及時處理，防止山洪導入礦井。

第二節(jié)

井下防排水

一 對井下所有排水溝進行全面清理，并保持水流暢通，主副水倉要輪流進行清理，保持有空倉，隨時應急使用。

二 對井下排水設備進行經常性的檢修和維護，保持排水設備正常運轉和良好狀態(tài)。

三 倉庫有相應的防洪搶險物資儲備，木料2立方，麻繩100米，編織袋500只，鐵鈀10把，鐵鏟10把，鋸5把，大錘2把。

第三節(jié) 采掘工作面探放水

一、探放水原則

必須做好礦水文地質資料的分析工作，在礦井建設生產過程中收集水文地質資料，對礦區(qū)內老窯采空情況進行調查訪問，掌握礦井水文地質變化情況和礦井涌水量的變化情況。

堅持“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”和“有掘必探”的探放水原則，接近積水地區(qū)，掘進前或排放被淹井巷和積水前，必須按探放水設計進行探放水。

二、探放水規(guī)定

探放水眼的布置和超前距離，根據(jù)水頭高低，煤（巖）層厚度和硬度以及安全措施等進行規(guī)定，一般煤層超前距為30m，巖層超前距20m。

三、探放水范圍的確定

探水起點的確定：為了確保采掘工作和人生安全，將水

淹區(qū)的積水范圍、水位標高、積水量等資料填繪在采掘工程圖上，經過分析劃出三條界線：

1、積水線：積水邊界線（小窯采空區(qū)范圍），其深部界線應根據(jù)小窯或老空的最深下山劃定。

2、探水線：根據(jù)積水區(qū)的位置、范圍、地質及水文地質條件及其資料可靠程度、采空區(qū)和巷道受礦山壓力破壞情況等因素確定，具體規(guī)定如下：

（1）對采掘工作造成的老空、老巷、硐室等積水區(qū)，如邊界準確，水壓不超過10KPa時，探水線至積水區(qū)的最小距離：煤層中不得小于30m，巖層中不小于20m。

（2）對雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位置的積水區(qū)，探水線至推斷積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m。

（3）對有圖紙資料的小窖，探水線至積水邊界的最小距離不得小于60m；對沒有圖紙資料可查的小窯，必須堅持“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原則，防止發(fā)生透水事故。

（4）掘進巷道附近有斷層或陷落柱時，探水線至最大擺動范圍預計煤柱線時的最小距離不得小于60m。

（5）石門揭開含水層前，探水線至含水層的最小距離不得小于20m。

3、警戒線：沿探水線外推50-150m（在上山掘井時指傾斜距離）即為警戒線。

四、采掘工作面遇下列情況之一時，必須確定探水線進行探水；采掘工作必須執(zhí)行“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必?！钡奶椒潘瓌t，遇到下列情況之一時，必須探放水；

①接近水淹區(qū)或情況不明井巷、老空時；

②接近含水層、導水斷層、裂隙帶和陷落柱等時，或通過它們之前；

③打開水體隔離煤柱之前；

④接近可能與河流等水體相通的斷層破碎帶等； ⑤接近有水的采煤工作面或稀泥的灌漿區(qū)時； ⑥接近未封閉又可能突水的鉆孔時；

⑦采動影響范圍內有承壓水等又存在隔水巖柱厚度不清時；

⑧接近水文復雜地段又情況不明時； ⑨采、掘工程接近其它可能突水段時。

礦井在生產中要及時收集有關資料，確定小煤窯積水探水線位置，以防開采上部煤層時和小窯、老窯穿透而發(fā)生透水事故。經探水確認無突水危險后，方可向前掘進。

五、礦井突水的一般預兆：

掘進工作面或其它地點突水前，一般都有以下預兆：

1、掛紅。水中含有鐵的氧化物，在水壓作用下，通過煤（巖）裂隙時，附著在裂隙表面，出現(xiàn)暗紅色水銹。

2、掛汗。水在水壓作用下，通過煤巖裂隙在煤巖壁上凝結成水珠，此時巷道接近積水區(qū)。但有時空氣中的水汽遇到低溫煤塊也會掛汗，這是一種假象。所以，遇到掛汗時，要辨別真?zhèn)?，方法是剝去一薄層，觀察新暴露面是否也有潮氣，若有則是突水先兆。

3、煤壁變冷。工作面接近大量積水時，氣溫驟冷，煤壁發(fā)涼，人一進去就有陰冷的感覺，時間愈長就愈感到陰涼。但受地熱影響較大的礦井，地下水溫高，當掘進工作面接近時，溫度反而升高。

4、出現(xiàn)霧氣。當巷道溫度很高時，積水滲到煤壁后引起蒸發(fā)而形成霧氣。

5、水叫。井下的高壓積水向裂縫擠壓與兩壁發(fā)生摩擦而發(fā)出嘶嘶的叫聲，說明已很接近積水區(qū)。若是煤巷掘進，則突水即將發(fā)生，這時必須立即發(fā)出警報，撤出所有受水威脅的人員。

6、頂板淋水加大。

7、頂板來壓，底板鼓起。

8、水色發(fā)深，有臭味。老空水含鐵質變成紅色，酸度

大，水味發(fā)澀。斷層水呈黃色，水無澀味而發(fā)甜。溶洞水大多在石灰?guī)r中遇到，是呈黃色或灰色，有時帶有臭味，有時也出現(xiàn)掛紅。沖擊層水色發(fā)黃，往往夾有砂子，開始時水小，以后逐漸增大。

9、工作面有害氣體增加。積水區(qū)向外散發(fā)出瓦斯、二氧化碳和硫化氫等有害氣體。

10、裂隙出現(xiàn)滲水。如果出水清凈，則離積水區(qū)尚遠；若出水渾濁，則離積水區(qū)已接近。

當發(fā)現(xiàn)上述突水預兆時，必須停止作業(yè)，判明情況，向礦調度室或領導報告。如果情況緊急，必須立即發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。

六、探放水鉆孔布置

根據(jù)我礦煤層傾角及煤層厚度的情況。掘進面可能會受前方、兩幫及頂邦采空區(qū)的威脅。主平硐鉆孔在水平方向、豎直方向布置呈扇形布置，共布置5個探眼，傾角00；方位角以巷道中線往左、右以6°、12°度夾角，中眼與巷道方向一致；傾角分別以水平方向向上分別為6、12度的夾角向巷道頂幫布置。以確保不漏探。

鉆孔夾角分大夾角與小夾角兩種，大夾角鉆孔夾角7-15度；小夾角鉆孔夾角1-3 o，根據(jù)老空區(qū)的規(guī)模大小而定，老空區(qū)規(guī)模大夾角大，老空區(qū)規(guī)模小夾角小。以不漏探老空老巷為原則來確定夾角大小。我礦以取中間角為鉆孔夾角

（6-12度）。探水鉆孔水平安全距離原則上不低于90m，超前距為30m。煤礦要根據(jù)實際情況增補鉆孔，設計見附圖。

第四章 安全措施

1、測量和防探水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及鉆孔數(shù)目。

2、預計水壓較大的地區(qū)，探水鉆進之前，必須安裝孔口管和控制閘閥，進行耐壓試驗，達到設計承受的水壓后，方可繼續(xù)鉆進。特別危險的地區(qū)，應有躲避場所，并規(guī)定避災路線。

3、鉆孔水壓過大時，采用反壓和防噴裝置的方法鉆進，并有防止孔口管和煤（巖）避突然鼓出的措施。

4、探放老空水前，首先要分析查明老空水體的空間位置、積水量和水壓。老空積水高于探放水點位置時，只準用鉆機探放水。探放水孔必須打中老空水體，并要監(jiān)視放水全過程，核對放水量，直到老空水放完為止。鉆孔接近老空，預計可能有瓦斯或其它有害氣體涌出時，必須有瓦斯檢查員或礦山救護隊員在現(xiàn)場值班，檢查空氣成分。如果瓦斯或其它有害氣體濃度超過規(guī)程規(guī)定時，必須立即停止鉆進，切斷電源，撤出人員，并報告礦調度室，及時處理。

5、鉆孔放水前，必須估計積水量，根據(jù)礦井排水能力和水倉容量，控制放水流量；放水時，必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測定水量、水壓，做好記錄。若水量突然變化，必須及時處理，并立即報告礦調度室。

6、保持巷道內無雜物，暢通無阻。

7、加強工作面支護，支架之間打好撐筒，支架附件完整齊全，不前傾后仰，不空幫空頂。

8、在探水地點，備好一定數(shù)量的坑木、麻袋、木塞、木板、黃泥、鋸、斧子等材料和用具，以便急用。

9、確保工作面正常通風，指定專人檢查瓦斯、CO2等有害氣體，保證工作面有足夠的風量。

10、檢查安全通道，避災路線的暢通，并告知所有受水威脅的井下人員熟悉避災路線。

11、打鉆時，發(fā)現(xiàn)煤巖變軟、片幫、來壓或頂鉆，鉆孔水突然增大等異常時，必須停止鉆進，但不得拔出鉆桿，而用木料等固定、頂住鉆桿。并立即向礦部報告，采取應急措施，進行處理。如果發(fā)現(xiàn)情況危急時，必須立即撤出所有受水威脅地區(qū)的人員。

12、鉆孔探到水時，必須下好套管，安裝閘閥，控制放水。鉆孔放水時，必須設專人監(jiān)測鉆孔出水情況，測量水量、水壓，并做好記錄，若發(fā)現(xiàn)水量突然增大等異常情況，立即向礦部報告，采取相應措施，及時處理。

13、檢查礦井排水系統(tǒng)是否正常，包括水溝、水泵、電機、管路等的正常使用，保證礦井有足夠的排水能力和水倉容量。

14、必須按有關防治水組織方案措施，進行精心組織專人負責探放水隊伍施工。

15、探水工作面安裝一臺直通地面調度室的電話。

16、鉆機操作注意事項：

（1）鉆機在搬運過程中，應防止碰撞而損壞（包括擠壓）機械或油管，斜坡提升應制定相應安全措施。散件運輸時，必須保護好油管及螺紋接口，防止泥沙煤渣進入；

（2）鉆機進入工作地點，應選擇好適當?shù)奈恢茫瑢C架放到最低點，然后將動力部分起吊到機架上方，根據(jù)選定的位置用螺栓固定在機架上，調整好方位角，用立柱錨固好機架；

（3）接通電源。開機前，先檢查整體安裝是否符合安全要求，盤動電機是否卡阻，液壓系統(tǒng)是否聯(lián)結正確，如發(fā)現(xiàn)問題應立即處理，點動電動機，檢查電機旋轉方向與油泵的標定方向是否一致，電機、油泵有無異常聲響，然后起動電動機進行試運轉，檢查系統(tǒng)工作是否正常，接頭處是否漏油；

（4）按鉆機說明書的要求進行鉆孔施工；

（5）操作人員衣服、毛巾、燈線必須穿戴拴綁好，上下鉆桿人員必須站在鉆機的側面，不能與給進把成一直線，也不能遮擋著操縱手把人員的視線；

（6）打探水孔、排放空、超前鉆孔時，應按安全措施工，注意來水量增加時，不得拔出鉆具，及時匯報；在打鉆時，應定時檢查瓦斯，同時要懸掛便攜儀于鉆機5m以內的回風測；放炮時施鉆人員必須撤到指定的安全地點。施鉆地點的瓦斯?jié)舛炔坏贸^1％，否則不準送電開鉆；在打鉆時，如出現(xiàn)噴孔、抵鉆、瓦斯涌出量忽大忽小應立即停止打鉆，也不要退鉆，立即報告礦長及總工，且同時觀測情況后及時匯報，經礦長或總工批準后，按礦長或總工意見處理。

（7）嚴禁設備帶病運行：每個班開機前均要全面詳細檢查設備各部件的完好情況，運行中的軸承、油溫、馬達、電動機等溫升不得超過60℃，否則應停機檢查處理；進鉆時要選擇好鉆頭、鉆桿，對鉆桿的拆卸不要敲打，以免損壞接頭部位的梯形扣；

（8）加強鉆機的維護檢修：對運動部件要定時注油，特別是六方軸的潤滑，并定時清洗或更換過濾器；

（9）每班工作完畢后，要檢查設備，作好交接班工作，將開關手把打到零位并鎖閉好方能離開現(xiàn)場。

6.打鉆過程中，必須指派1名瓦檢員隨時檢查瓦斯，瓦斯達到1％時，必須停止打鉆；

7.打鉆過程中，發(fā)現(xiàn)水流加大，必須停止打鉆，關閉鉆機用水，報礦值班領導及技術人員，以便及時通知水泵司機

啟泵排水，并做好涌出量觀測記錄；只有當涌水量明顯下降時，方可開動鉆機拌孔；

8.打鉆時，嚴格按鉆孔設計的眼位、個數(shù)、方位、眼長打足尺寸，鉆孔直徑φ= 42 mm；沿巷道中線方向鉆孔，鉆孔深度不低于90m；控制幫距方向鉆孔，鉆孔深度不低于110m。只有確認無水患威脅，方可在允許掘進距離內開展掘進工作；

第五章 探放水設備選擇

1、根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》（2009）第95條規(guī)定，井下探放水應當使用專用的探放水鉆機。嚴禁使用煤電鉆探放水。探放水鉆機必須具備防爆及獲得煤安標志。

2、主平硐、副平硐、回風平硐每個掘進工作面各1臺工作，共配備3臺鉆機、一臺備用。掘進工作面配備ZY-1250型鉆機，共4臺（三用一備），電壓660V，N=22kW。鉆桿?42mm，800米；鉆頭?75；放水套管200米，放水閘閥及壓力表；大功率排水泵。排水管（鐵管）?300mm,800米。

3、物探設備及數(shù)量

配備1臺YD32(A)高分辨電法儀對井下進行探防水。YD32(A)高分辨電法儀以煤層或巖體為介質，根據(jù)巖石電阻率成像探測識別巷道頂、底板隔水層厚度、斷裂破碎帶、含水和導水構造等地質構造。

高分辨電法儀儀器為本安防爆型，可在煤礦井下或其它有防爆要求的環(huán)境下使用。

第六章

避災路線

礦井發(fā)生突水水災事故，井下人員要聽從帶班班長，安全管理人員或其他負責人指揮，按各自不同位置的礦井水災避災路線撤離至地面。井下發(fā)生透水事故時，首先應向井下最高位置撤退，或撤退到涌水地點上部水平，避免進入涌水附近的獨頭巷道。但當獨頭下山下部唯一出口被淹沒無法撤退時，也可在獨頭工作面暫避。若是老空積水涌出，則須在待避前快速構筑避難硐室，以防被涌出的有毒有害氣體傷害。有條件時，應迅速通知地面調度室告知事故類型、預定撤退路線、可能的避難地點等，以便地面迅速組織有效營救。

水災避災原則，人要往有通道的高處撤離，若無法撤離（退）時，人應撤至最高的上山等待救援，要安靜，不要急躁，保存體力，礦燈要輪流使用，使其達到最長使用時間。

1、發(fā)生透水事故時的處理措施

a、采掘工作面或其他地點發(fā)現(xiàn)有突水預兆時，必須發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。

b、最先發(fā)現(xiàn)透水的現(xiàn)場工作人員首先報告礦調度室，同時迅速組織搶險。水勢兇猛來源不明時，人員應立即向高處撤退，安全出井。

c、井下突然突水，破壞了巷道中的照明和避災路線上的指示牌，人員一旦迷失方向，必須朝著有風流通過而又能

通達風井的上山巷道方向撤退，切勿進入獨頭下山巷道。

2、透水后現(xiàn)場人員撤退時的注意事項

a、透水后，應在可能的情況下迅速觀察和判斷透水的地點、水源、涌水量、發(fā)生原因、程度等情況，迅速撤退到透水地點以上的水平，而不能進入透水點附近及下方的獨頭巷道。

b、在水中行進時，應靠近巷道一側，抓牢支架或固定物體，盡量避開壓力水頭和泄水流，并注意防止被水中流動的矸石和木料撞傷。

c、如透水破壞了巷道中的照明和路標，迷失行進方向時，遇險人員應朝著有風流通過的上山巷道方向撤退。

d、在撤退沿途和所經過的巷道交叉口，應留設指示行進方向的明顯標志，以提示救護人員的注意。

e、人員撤退到豎井，需從梯子間上去時，應遵守秩序，禁止慌亂和搶上。行動中手要抓牢，腳要蹬穩(wěn)，切實注意自己和他人的安全。

f、如唯一出口被水封堵無法撤退時，應有組織地在獨頭工作面躲避，等待救護人員營救。嚴禁盲目潛水逃生等冒險行為。

3、透水后被圍困時的避災自救措施

a、當現(xiàn)場人員被涌水圍困無法退出時，應迅速進入預先筑好的避難硐室中避災，或選擇合適地點快速建筑臨時避難硐室避災。迫不得已時，可爬上巷道中高冒空間待救。如系老窯透水則須在避難硐室處建臨時擋風墻或吊掛風簾，防止被涌出的有毒有害所體傷害。進入避難硐室前，應在硐室外留設明顯標志。

b、在避災期間，遇險礦工要有良好的精神心理狀態(tài)，情緒安定、自信樂觀、意志堅強。要作好長時間避災的準備，除輪流擔任崗哨觀察水情的人員外，其余人員均應靜臥，以減少體力和空氣消耗。

c、避災時，應用敲擊的方法有規(guī)律、不間斷地發(fā)出呼救信號，向營救人員指示躲避處的位置。

d、被困期間斷絕食物后，即使在饑餓難忍的情況下，也應努力克制自己，決不嚼食雜物充饑。需要飲用井下水時，應選擇適宜的水源，并用紗布或衣服過濾。

e、長時間被困在井下，發(fā)覺救護人員到來營救時，避災人員不可過度興奮和慌亂，以防發(fā)生意外。

避災路線：工作面→主井（副井）→地面。

第二篇：煤礦探放水設計

楚雄市呂合鎮(zhèn)石鼓煤業(yè)開發(fā)有限責任公司

石鼓煤礦探放水設計

一、概述 ：

1、探放水的目的

探水是指采礦過程中用超前勘探的方法，查明采掘工作面頂?shù)装?、側幫和前方的含水構造（包括陷落柱）、充水含水層、積水老窯等水體的具體空間位置和產狀，其目的是為了有效地防治礦井水害做好必要的準備。

2、探放水的原則

采掘工作必須執(zhí)行“十六字”方針，即：“預測預報、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原則。因而，遇到下列情況之一時，必須進行探放水。

（1）接近水淹的井巷、老窯和小窯時。

（2）接近含水層、導水斷層、含水裂隙密集帶、溶洞和陷落柱時，或通過它們之前。

（3）打開隔離煤柱放水前。

（4）接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶或裂隙發(fā)育帶時。

（5）接近可能涌（突）水的鉆孔時。（6）接近有水或稀泥的灌漿區(qū)時。

（7）采動影響范圍內有承壓含水層或含水構造，或煤層與含水層間的隔水巖柱厚度不清，可能突水時。

（8）接近礦井水文地質條件復雜的地段，采掘工作有涌（突）水預兆或情況不明時。

（9）接近其他可能涌（突）水地段時。

3、探放水對象的類型。

一般探放水的對象包括老窯、斷裂構造、陷落柱、導水鉆孔和充水含水層等。

二、探放老窯水

積水煤窯或礦井采掘的廢巷老窯積水，其幾何形狀極不規(guī)則，積水量大者可達數(shù)百萬立方米，一旦采掘工作面接近或揭露它們時，常常造成突水淹井及人身傷亡事故，故必須預先進行探放。

1、探放水工程設計內容

（1）探放水巷道推進的工作面和周圍的水文地質條件。如老窯積水范圍、積水量、確切的水頭高度（水壓）、正常涌水量，老窯與上、下采區(qū)、相鄰積水區(qū)、地表河流、建筑物及斷層構造的關系，以及積水區(qū)與其他充水含水層的水力聯(lián)系程度等。

（2）探放水巷道的開拓方向、施工次序、規(guī)格和支護形式。（3）探放水鉆孔組數(shù)、個數(shù)、方向、角度、深度和施工技術要求及采用的超前距和幫距

（4）探放水施工與掘進工作的安全規(guī)定（5）受水威脅地區(qū)信號聯(lián)系和避災路線的確定（6）通風措施和瓦斯檢查制度

（7）防排水設施，如水閘門、水閘墻等的設計以及水倉、水泵、管路和水溝等排水系統(tǒng)及能力的具體安排等。

（8）水情及避災聯(lián)系匯報制度和災害處理措施。

（9）附老窯位置及積水區(qū)與現(xiàn)采區(qū)的關系圖、探放水孔布置的平面圖和剖面圖。

2、探放老窯水的原則

探放老窯水除了要遵循上述的探放水原則外，還應遵循下列探放老窯水的具體原則：（1）積極探放

當老窯區(qū)不在河溝或重要建筑物下面、排放老窯區(qū)內積水不會過分加重礦井排水負擔、積水區(qū)之下又有大量的煤炭資源急需開采時，這部分積水應千方百計地安全放出來，以徹底解除水患。（2）先隔離再探放

對于與地表水有密切水力聯(lián)系且雨季可能接受大量補給的老窯水，以及老窯的積水量較大，水質不好（酸性大）時，為避免負擔長期排水費用，應先設計隔斷或減少其補給水量，然后再進行探放水。若隔斷水源有困難，無法進行有效的探放，則應留設煤巖柱與生產區(qū)隔開，等到礦井生產后期再進行處理。（3）先降壓后探放

對水量大、水壓高的積水區(qū)，應先從頂、底板巖層打穿層放水孔，把水壓降下來，然后再沿煤層打探水鉆孔（4）先封堵后探放

當老窯區(qū)為強含水層水或其它水源水所淹沒，出水點有很大的補給量時，一般應封堵出水點后，而后再探放水。

3、探放前應注意的事項（1）檢查排水系統(tǒng)

準備好水溝、水倉及排水管路；檢查排水泵及電動機，使之正常運轉，達到設計的最大排水能力。（2）準備堵水材料

在探放地點應備用一定數(shù)量的坑木、麻袋、木塞、木板、黃泥、棉線、鋸、斧等，以便出水或來壓時及時處理。（3）檢查瓦斯

瓦斯?jié)舛瘸^安全規(guī)定時應停止一切工作，及時加強通風。（4）檢查支架情況

有松動或破損的支架要及時修整或更換，幫頂是否背好，都要仔細檢查。

（5）檢查煤壁

煤壁有松軟或膨脹等現(xiàn)象時，要及時處理，閉緊填實，必要時可打上木垛，防止水流沖垮煤壁，造成事故。（6）檢查水溝

對巷道水溝中浮煤、碎石等雜物，應隨時清理干凈。若水溝被冒頂或片幫堵塞時，應立即修復。（7）檢查安全退路

避災路線內不許有煤炭、木料、煤車等阻塞，要時刻保證暢通無阻。

4、探放水鉆孔布置的基本原則

探放水鉆孔的布置應以不漏掉“老窯”，保證安全生產和探水工作量最小為原則。

三、探放斷層水

1、探放斷層水的原則 凡遇到下列情況必須探水：

（1）采掘工作面前方或附近有含（導）水斷層存在，但具體位置不清或控制不夠嚴密時。

（2）采掘工作面前方或附近預測有斷層存在，但其位置和含（導）水性不清，可能發(fā)生突水事故時。

（3）采掘工作面底板隔水層厚度與實際承受的水壓都處于臨界狀態(tài)（即安全隔水層厚度和安全水壓的臨界值），在采煤工作面前方和采面影響范圍內，是否有斷層情況不清，一旦觸及很可能發(fā)生突水事故時。

（4）斷層已被巷道揭露或穿過、暫時沒有出水跡象，但由于隔水層厚度和實際水壓已接近臨界狀態(tài)，在采動影響下，有可能導致斷層活化并引起突水，需要探明是否與強含水層或底版水相連通時。

（5）井巷工程接近或計劃穿過的斷層淺部不含（導）水，但在深部有可能突水時。

（6）根據(jù)井巷工程和開采自設斷層防水煤柱等的特殊要求，必須探明斷層時。

（7）采掘工作面距已知含水斷層60m時。（8）采掘工作面接近推斷含水層100m時。

（9）采區(qū)內小斷層使煤層與強含水層的距離縮短時。

（10）采區(qū)內構造不明，含水層水壓又大于2MPa ~ 3MPa 時。

2、探查的主要內容

探斷層水的鉆孔應與探斷層構造孔結合，需查明的具體內容如下：（1）斷層的位置、產狀要素、斷層帶寬度（包括內、中和外三帶）及伴生構造和其導水、富水性等。

（2）斷層帶的充填物、充填程度、膠結物和膠結程度，斷層兩盤外帶裂隙、巖溶發(fā)育情況及其富水性。

（3）斷層兩盤對接部位巖性及其富水性，煤層與強含水層的實際間距

（即隔水層的厚度）。

（4）斷層與其他含（導）水斷層、陷落柱或其他水體交切部位及其富水性。

（5）如為疊瓦式斷層，應確定其綜合斷距。

（6）查明并記錄探斷水層水鉆孔在不同深度的水壓、水量或沖洗液漏失量，并確定或判斷底板水在隔水層面等高線圖及兩盤主要煤層、含水層對接關系圖，探測斷層預想剖面圖。

四、探放陷落柱水

在煤層底板下伏巨厚層狀碳酸鹽巖充水含水層組的華北型煤田，由于導水巖溶陷落柱的存在，使某些處于上覆地層本來沒有貫穿煤系基底巨厚層狀碳酸巖強充水含水層的中、小型斷層或一些張裂隙，成為了水源補給充沛、強富水的突水薄弱帶。井巷工程一旦觸及這些薄弱帶，將不可避免地引發(fā)突水或淹井事故。若導水巖溶陷落柱本身直接突水，其后果就更為嚴重。從現(xiàn)有調查資料來看，導水巖溶陷落柱使礦井水文地質條件復雜化主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）使不同地段井巷涌（突）水水量大小相差懸殊，在導水巖溶陷落柱附近，涌（突）水一般比較集中，且水量長期穩(wěn)定。

（2）由于巖溶陷落柱的強烈補給，煤層頂、底板充水含水層往往會出現(xiàn)局部高水位的異常區(qū)。

（3）由于導水巖溶陷落柱的存在，煤層頂、底板充水含水層地下水的水質差異表現(xiàn)的不明顯，基本屬于同一類型。（4）煤礦井涌（突）水水量增長迅速。

在探放巖溶陷落柱導水性鉆孔的施工中，應注意下面一些問題：

（1）水壓大于2MPa ~ 3MPa 的巖溶陷落柱原則上不沿煤層布孔，而應布設在煤層底板巖層中，因為沿煤層淹沒的孔口安全止水套管，很可能被高承壓水突破。

（2）孔口安全裝置和安全注意事項與探高壓斷層水的鉆孔要求相同。（3）要提高巖心采取率，及時進行巖心鑒定，作好斷層破碎帶和巖溶陷落柱的分辨工作，編制好水文地質圖表。

（4）嚴格執(zhí)行鉆孔驗收和允許掘進距離的審批制度。

（5）監(jiān)測并記錄孔內水壓、水量和水質的變化，發(fā)現(xiàn)異常應加密或加深鉆孔，爭取直接探到巖溶陷落柱。

（6）探到巖溶陷落柱無水或水量很小時，要用水泵進行略大于區(qū)域靜水壓力的壓水試驗，以便進一步檢驗其導水性。同時要向其深部布孔，了解深部的含（導）水性和煤層底板強巖溶充水含水層的原始導升高度。（7）鉆孔探測后必須注漿封閉，并作好封孔記錄，注漿結束壓力應大于區(qū)域靜水壓力的1.5倍。

五、導水鉆孔的探查與處理

礦區(qū)在勘探階段施工的各類鉆孔，往往貫穿若干含水層組，有的還可能穿透多層老窯積水，甚至含水斷層等。若封孔或止水效果不好，人為溝通了本來沒有水力聯(lián)系的含水層組或水體，使煤層開采的充水條件復雜化。因此，必須采取有效的措施防止出現(xiàn)導水鉆孔，封閉確已存在或有懷疑的所有導水鉆孔。

1、防止出現(xiàn)導水鉆孔的基本措施

（1）各類勘探孔達到勘探目的后，應立即全孔封閉，包括第四系潛水含水層以下各含水層組。

（2）為了防止水砂分離或粘土稀釋流失，封孔不能用水泥砂漿或粘土，要用高標號存水泥。

（3）嚴重漏水段，應先下木塞止水，然后注漿，防止水泥漿在初凝前漏失。

（4）要先提出封孔設計，進行分段封孔并分段提高固結的水泥漿樣品，實際檢查封孔的深度和質量，由下而上，邊檢查邊封閉，作好記錄，最后提出封孔報告書。

（5）需要長期保留的觀測孔、供水孔或其他專門工程孔，必須下好止水隔離套管。套管和孔壁之間的環(huán)狀間隙要用優(yōu)質水泥注漿固結。（6）已下套管的各類鉆孔，不用之前，也應按1、2、3條的要求加以封孔。

（7）所有鉆孔的孔口均應埋設標志，并要準備測斜資料，便于確定不同深度的偏斜位置。一旦需要時，利于采取措施。

2、導水鉆孔的調查與分析步驟

歷史上已有的鉆孔是否存在導水威脅，需要認真調查分析，其具體步驟如下：

（1）繪制鉆孔分布圖，將過去有關部門鉆進的各類鉆孔都準確地標定在圖上。盡量收集到柱狀圖、封孔止水資料、孔口標高和坐標、測斜數(shù)據(jù)以及其他有關資料，以便準確定位。

沒有坐標、標高的鉆孔，應從舊圖紙或對照現(xiàn)場地形地物確定位置，反求出坐標，便于查找。

（2）建立鉆孔止水質量調查登記表，分析礦區(qū)內有懷疑的導水鉆孔，并將其標到有關的采掘工程平面圖和儲量圖上，圈定警戒線和探水線。一

般包括兩種突水系數(shù)圖，一種是礦區(qū)或井田的突水系數(shù)圖，比例尺常為1:5000～1:10000；另一種是大比例尺的采區(qū)突水系數(shù)圖，比例尺一般為1:1000～1:2000，甚至更大些。采區(qū)突水系數(shù)圖的編制方法如下：

（1）以采煤底板等高線圖為底圖，將已知斷層和開采上部煤層新發(fā)現(xiàn)的斷層以及有用的礦井水文地質資料（如突水點）標于圖上。

（2）根據(jù)水位資料編制等水位線圖。

（3）根據(jù)以上兩種資料繪制底圖等水壓線圖，等水壓線是編制突水系數(shù)圖的基礎資料。

（4）編制有效隔水層厚度等值線圖。根據(jù)勘探、生產和補充勘探等資料，確定一些點從煤層底板至底板充水含水層之間的總隔水層厚度，并從中減去煤層開采過程誘發(fā)的礦壓破壞帶和底板充水含水層的原始導升厚度，即得到這些點的有效隔水層厚度；然后把各點數(shù)據(jù)相應地標在相應比例尺的井田平面圖上，用內插法繪制成圖。這張圖同樣是繪制突水系數(shù)圖的基礎圖件。

（5）根據(jù)煤層底板充水含水層等水壓線圖和有效隔水層厚度等值線圖，即可繪制出突水系數(shù)等值線圖。

3、編制帶壓開采地質、水文地質條件說明書

開采受水害威脅地區(qū)的煤層，在編制開拓、掘進與回采設計之前，必須編制該地區(qū)的地質、水文地質條件說明書，作為上述設計的依據(jù)。說明書的編制，除按一般規(guī)程要求的內容外，還應注意以下幾個問題：

（1）說明書的研究范圍應按開采范圍所在的水文地質單元或以構造為邊界的地質塊段來圈定，這有利于分析充水含水層的補給、徑流和排泄條件以及充水含水層之間的水力聯(lián)系，更便于水文地質勘探和疏水降壓鉆孔

的設計。

（2）說明書除應具備底板等高線圖、剖面圖等圖件外，還應編制1:1000、1:2000或更大比例尺的有關帶壓開采的專門水文地質圖，如等水壓線圖、煤層底板隔水層厚度圖以及突水系數(shù)等值線圖。根據(jù)等值線圖，按突水臨界值劃分采區(qū)內具體的帶壓開采范圍和降壓開采范圍及降壓值，并根據(jù)降壓范圍結合巷道布置排水系統(tǒng)，設計放水降壓鉆孔和觀測孔。在設計放水鉆孔時，要根據(jù)降壓漏斗的延展規(guī)律，布置在可獲得最大效益的位置，以求以最少的鉆孔數(shù)、最小的排水量來獲得最大的經濟效益。

六、掘進面探水鉆孔設計及說明：

需要鉆探的各個掘進頭必須用專門的探水鉆在掘進頭進行鉆探，鉆探人員必須認真負責，一絲不茍，保證探眼數(shù)量和質量，頂板掘進頭要探夠六個眼：主眼三個，輔眼三個，底板掘進頭要探夠七個眼：主眼三個，輔眼四個。

主眼使用ZLJ-350A型煤礦坑道鉆機進行鉆探，鉆孔直徑60mm，探眼長度200米，可掘距離140米，保持60米超前距離。中主眼在掘進頭距底板1.2米處正中向正前方探200米，左右主眼分別在距離中主眼兩側0.5米處向兩側偏1度探200米。

輔眼使用ZQJ-90/1.9氣動架柱式鉆機進行鉆探，鉆孔直徑40mm，探眼長度50米，可掘距離20米，保持30米超前距離。左右輔眼在兩側煤幫中部向兩側偏10度探50米，另外掘進頂板巷道時在距中眼下方0.3米處向下偏5度探50米，在掘進底板巷道時在距中眼上分0.3米處沿掘進方向探50米，每隔10米要垂直向上打一鉆眼進行探放水，了解其頂板情況和上分層積水情況。

（設計圖附后）

六、回采工作面探水鉆孔設計及說明：

回采工作面布置必須嚴格執(zhí)行有采必探、先探后采、先治后采的原則，嚴格按探放水設計進行探放水，確保無水患威脅方可進行回采。

回采工作面探放水使用ZQJ-90/1.9氣動架柱式鉆機進行鉆探，鉆孔直徑40mm，探眼長度50米，鉆孔距離底板高度1.2米。首先工作面在準備初采前要在進、回風順槽從停采線至開切眼每隔30米布置一個探眼，回采時從開切眼至停采線方向開始探眼，保證開切眼前方至少有兩個探眼，依次類推，直至工作面回采結束。

探眼具體方位與角度為：回采上分層時沿開切水平垂直于兩順槽向回采煤塊探眼；回采下分層時沿開切水平向上偏3度垂直于兩順槽向回采煤塊探眼，必須保證探透上分層。

（設計圖附后）

第三篇：仙巖煤礦探放水設計

桐梓縣仙巖煤礦

探 放 水 設 計

二O一一年九月

目 錄

第一章 概況

1.1 交通位置及礦界范圍 1.2 自然地理、氣候特征 1.3 礦井地質及水文地質特征 1.4 礦井水調查情況 第二章 探放水設計 2.1 探放水原則 2.2 探水線確定 2.3 探放水設計

第三章 鉆機的安裝、探水、放水技術3.1 鉆機的安裝 3.2 探水技術 3.3 放水技術

第四章 探放水安全技術措施 3.1 探放水作業(yè)安全措施

1、地形地質圖、礦井綜合水文地質圖、礦井充水性圖、礦井排水系統(tǒng)圖 2

附圖： 2 3 4

第一章 概 況

1．1 交通位置及礦界范圍

仙巖煤礦位于貴州省桐梓縣城以西約25km處，礦區(qū)距九壩鎮(zhèn)約15km，地理位置坐標為：東經106°39′37″～106°43′35″，北緯28°09′20″～28°11′47″。礦區(qū)呈北東～南西向展布，南起灣底下～觀音廟，汔火石土～猴春坎，全長約2.5km，平均寬約1.2km，隸屬桐梓縣九壩鎮(zhèn)所轄。企業(yè)性質為私營獨資。

礦區(qū)以東約25km與川黔線相接，區(qū)內有公路相通，交通較為方便。

1.2 自然地理，氣候特征

1、地形地貌、氣象及地表水

礦區(qū)呈北東～南西向展布，為低中、高地貌，礦區(qū)北高南低最高海拔標高1362.9m，最低海拔標高800m。條塘河從礦區(qū)中部由北向南徑流，河谷最低標高800m。根據(jù)區(qū)域水文地質資料，條塘河谷標高800m應為礦區(qū)最低侵蝕基準面。礦區(qū)南西側發(fā)育一條由北向南徑流的河流，河谷標高為800m，區(qū)內南東側發(fā)育數(shù)條溪溝，有利于地表水的排泄。

2、含水層、隔水層特征及其與礦床充水的關系

礦區(qū)出露地層為三疊系下統(tǒng)茅草鋪、夜郎組，二疊系上統(tǒng)長興組、龍?zhí)督M及下統(tǒng)茅口組，其水文地質特征及對煤礦開采的影響如下：

(1)茅草鋪組(P1m)為薄至中厚層狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r、白云巖、泥質灰?guī)r。厚度大于200m，含水性較強，但因分布在礦區(qū)邊緣，且其下的九級灘段隔水層相隔，在無構造破壞情況下，對煤礦開采無影響。

(2)夜郎組(T1y)九組灘段(T1y3)：為粉砂質泥巖、泥巖、泥質粉砂巖、鈣質泥巖夾灰?guī)r。厚度160～165m。含水性極弱，為一相對隔水層，對煤礦開采影響不大。

玉龍山段(T1y2)：為中厚層狀灰?guī)r、含泥質灰?guī)r。厚120～140m。為巖溶裂隙含水屋，含水性中等。雖其下有沙堡灣隔水層存在，但因沙堡灣段隔水層厚度較小，采煤時不應對其破壞。

沙堡灣段(T1y1)：厚3～8m。為泥巖、鈣質泥巖。局部夾極薄層狀泥灰?guī)r。為一相對隔水層。

(3)長興組(P2c)中厚層狀含燧石灰?guī)r，層間夾炭泥質。為巖溶裂隙含水層，含水性中等。厚55～58m。該層在礦區(qū)內大多形成陡巖或陡坡，呈窄長條形分布，出露面積較小，地表巖溶不發(fā)育，地表水補給條件不良，對煤礦開采有一定影響。

(4)龍?zhí)督M(P2l)為一套海陸交互相含煤地層，巖性為泥巖、生物灰?guī)r、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、煤及少量泥質灰?guī)r。厚70～75m。據(jù)采煤老硐調查，區(qū)內采煤老硐大多為潮濕狀態(tài)，局部有少量滴水、滲水現(xiàn)象，說明其含水性較弱，為一相對隔水層，對煤層開采影響較小。

(5)茅口組(P1m)為淺灰色、灰色厚層塊狀灰?guī)r，厚度大于100m。為巖溶裂隙含水層，含水性較強。是含煤巖系的直接底板，但與C13煤層間有2～5m隔水層相隔，但因其厚度較小，受破壞后易引起礦床充水。

根據(jù)已有資料，區(qū)內礦床的充水主要因素為茅口組灰?guī)r、長興灰?guī)r及煤系三個含水層，均屬條帶狀地下水，分布很不均一，開采過程中易造成礦井突出，威脅較大，應加以注意。玉龍山灰?guī)r含水層為礦井充水的次要因素。此外小窯積水未來礦井的突出問題，需要注意冒落范圍的小煤窯積水影響而造成淺部礦井的突然充水。

本礦井直接充水因素為煤層頂板裂隙水，主要充水因素為老空水，斷層水次之。

2、涌水量

勘查地質報告中未提供涌水量資料。

礦井在進行正常生產時必須進行礦井水文地質調查，進行涌水量的實測，以便指導生產。

3、水文地質條件分類

根據(jù)《礦井水文地質規(guī)程》分類，本礦井水文地質條件屬簡單類型。

第二章 探放水設計

2.1 探放水原則

本礦井設計為：平硐開拓，中央分區(qū)式通風，長壁法采煤，后退式回采，生產能力為15萬噸/年，礦井在平硐開拓、階段平巷、回風平巷，開切巷掘進，回采煤過程中，應將礦井水害預防工作放在首位，本著“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，安排好探放水工作。遇到下列情況都必須探水掘進。

⑴礦井新開拓區(qū)域或新布置的巷道。⑵接近含、導水斷層、溶洞和導水陷落柱時。⑶打開隔離煤柱放水時。

⑷接近可能與河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等連通的斷裂構造帶時。⑸接近有出水可能的鉆孔時。⑹接近有水的灌漿區(qū)時。

⑺受底板強承壓含水層威脅的采煤工作面。⑻接近其它可能出水（突水）地點時。

⑼工作面出水預兆：煤壁掛汗：溫度下降，空氣變冷，霧氣產生；煤層發(fā)潮、暗沉沉有害氣體增高，呼吸困難，頭痛；頂、地壓加大，底板鼓起并有滲水、淋水；出現(xiàn)壓力水流并有“嘶、嘶”水叫聲；巷道掛紅，有異味等出水預兆情況，必須立即向礦調度室匯報撤出人員等候處理。

2.2 探水線確定

根據(jù)貴州省地質礦產勘查開發(fā)局一O二地質大隊對我礦進行的地質及水文地質成果資料，結合本礦實際開采深度，礦井水來源及分布調查情況，本礦無老塘、老窯積水，標高1270米水平以上的老采空區(qū)局部存在有積水，現(xiàn)狀開采位置尚未采掘采動區(qū)域視為可疑區(qū)，以礦界向相鄰礦各100米距離作為本礦探水線位置。并按此要求進行探放水設計。

2.3 探放水設計

2.3.1 主平硐、運輸大巷、總回風巷掘進設計

主平硐、主運輸巷、回風平硐巷道掘進凈斷面：寬4.2m，高2.8m，巷道斷面形狀為三心拱形，斷面積11.24m2，水溝布置于巷道西側，水溝斷面：0.4×0.4m。巷道支護采用錨網噴漿支護，巷道坡度為3‰度。

探放水設備選用ZLJ—380坑道鉆機進行探水，迎頭面一次布置五個探水眼，探水眼孔徑65mm，眼孔按一字型排列，距底板高度0.5m，與煤、巖層垂直布置，眼深40m，邊眼與中眼的夾角為30度，鉆眼間距0.6m。

排水設備：因該工作面涌水由主平硐水溝自流排出井外。故不考慮排水設備。

主平硐經探放水作業(yè)，由探水眼中流出的水量低于5m3/h，水壓不超過1毫米水注，視為涌水正常，可以進行平硐掘進施工。當平硐掘進到探水眼超前距離為20米時，回復進行下一次探放水作業(yè)工作。

2.3.2 運輸、回風順槽掘進設計

煤層運輸、回風平巷與階段平巷，均為順煤層走向掘進，巷道以上仰3‰坡度水平掘進，保持水流方向。

平巷斷面形狀為梯形布置，巷道凈斷面：頂寬度2m，底寬度3m，高度2.4m，斷面積6m2，水溝布置于巷道下幫，水溝斷面0.3×0.3m，巷道支護采用11#礦工鋼架箱支護。

探放水設備選用ZLJ—380坑道鉆機進行探水，迎頭面一次布置五個探水眼，探水眼孔徑65mm，眼孔按一字型排列，距底板0.5m，眼間距0.6m，眼深40m，探水眼成扇形，順煤層布置，邊眼與中眼間的夾角為30度。

排水由巷道水溝自流入運輸平巷水溝，再流向井底水倉經水泵排出。

探水眼中流出的水量低于5m3/h，水壓不超過1毫米水柱，視為涌水正常，可以進行掘進施工，當掘進到探水眼，超前距離為20米時，必須停止掘進，回復探放水作業(yè)工作。

2.3.3 上山開切巷設計

上山開切巷是聯(lián)通運輸平巷與回風平巷的通道，巷道沿煤層傾斜方向布置，煤層傾角即為巷道坡度，施工由下向上掘進，巷道斷面為梯形，巷道凈斷面：頂寬1.8m，底寬2.4m，高2.0m，斷面積4.2m2，水溝布置于主巷道右側，水溝斷面0.25×0.25m。

巷道支護采用液壓支柱支護，鉸接頂梁接頂，迎頭面進行探水作業(yè)時，必須加固支護，裝好擋板，做到上鑿鉆眼不發(fā)生片幫。探水設備選用電動75型探水鉆機，迎頭面一次布置五個探水眼，探水眼孔徑65mm，眼孔按一字型排列，底眼距底板0.4m，眼間距為0.5m，眼深40m，順煤層布置，中眼與巷道平行，邊眼與巷道成30度夾角。

排水由巷道水溝自流入運輸平巷水溝，再流向井底水倉經水泵排出。檢測探水眼中流出的水量低于5m3/h，水壓不超1毫米水柱，視為涌水正常，可以進行掘進施工，當掘進到探水眼超前距離為20m時，必須停止掘進，回復探放水作業(yè)工作。

2.3.4 采煤工作面探放水設計

采煤工作面沿煤層傾向布置，煤壁高1.2--2米，工作面支撐采用液壓支柱支護，3~4排控頂，最大控頂距3.6米，最小控頂距2.6米，工作

面探放水設備選用電動探水鉆機、鉆眼采用單排眼布置，每眼與煤壁成30度夾角。眼底向上，眼間距2m，眼深40m，孔徑65mm，順層布置，距底板高度0.6m。工作面探水孔起止位置在距離下出煤口10m起至距離回風出口10m位置處止，排水由煤壁下方水溝自流入運輸平巷水溝，再流向井底水倉經水泵排出。

探水作業(yè)完畢，檢測探水眼中流出的水量低于3m3/h，水壓不超過1毫米水柱，視為滲水正常，可以進入采煤作業(yè)，當工作面推進到探水眼超前距離為20m時，必須停止采煤，回復探放水作業(yè)工作。

2.3.5 老采空區(qū)探放水。

一、每日檢測一次引經導流水流數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)水流變小，應及時檢測導流管道，發(fā)現(xiàn)阻塞，應及時修復疏通，經常保持穩(wěn)定的水流量。

二、定期監(jiān)測老空區(qū)積水的流水壓力狀況，做好監(jiān)測記錄，防止水壓超高沖擊保安煤柱或引發(fā)突水事故。

三、落實責任，每班安全員為老空區(qū)、積水管理監(jiān)控責任人，誰當班、誰負責。

2.3.6 礦井排水系統(tǒng)

本礦在井底布置有永久性水倉一座，容積350m3?？諅}容積常年保持在70%以上。

主要排水設備為三臺礦用離心式水泵（DM85-67x3），配兩趟Φ108排水管至地面。功率90KW，單機小時排水量為85m3，設計一臺工作，一臺備

用，一臺檢修，用一臺水泵排除礦井正常涌水量，兩臺水泵可滿足礦井最大涌水量，能夠滿足礦井排水要求。

第三章

3.1鉆機安裝規(guī)定：

1、加強鉆場附近的巷道支護，并在工作面迎頭打好堅固立柱和擋板。

2、清理巷道挖好排水溝，探水鉆孔位于巷道低洼處時，必須配備與探放水相適應的排水設備。

3、在打鉆地點或附近安設專用電話。

4、測量和探放水人員必須親臨現(xiàn)場，依據(jù)設計，確定主要探水孔的位置、方位、角度以及鉆孔數(shù)目。3.2探放水施工中的技術要求 3.2.1探水技術要求

1、鉆進時應準確判別煤、巖層厚度并記錄換層深度。一般每鉆進10m或更換鉆具時，測量一次鉆桿并核實孔深。終孔前再復核一次，如有可能應進行孔斜測量。

2、鉆進時，發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大，以及有頂鉆等現(xiàn)象時，必須立即停鉆，記錄其孔深并同時將鉆桿固定。要立即向礦調度室匯報，及時采取措施，進行處理。

3、鉆進中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時，應立即停止鉆進、切斷電源，將人員撤到有新鮮風流的地點。立即報告礦調度室，采取措施。

4、鉆孔內水壓過大或噴高壓水時，應采用反壓和防噴裝置的方法鉆進，鉆機的安裝、探水、放水技術

應有防止孔口管和煤(巖)壁突然鼓出的措施：

5、背緊工作面，在攔板外面加設頂柱或木垛，必要時還應在頂、底板堅固地點砌筑防水墻，之后方可放水。

6、對于水壓大于2MPa，中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔，在打穿斷層或含水層前，還應下第二層孔口管并超過煤層1 m以上。

7、在探水孔施工中，見到含水層、斷層、陷落柱和積水區(qū)之前，應停止鉆進，安好水門后再繼續(xù)鉆進。

8、遇高壓水頂鉆桿時，可用立軸卡瓦和逆止閥交替控制鉆桿，使其慢慢地頂出孔口，操作時禁止人員直對鉆桿站立。

9、應做到交接班時不停鉆。

10、探放斷層水的探水孔終孔后，孔內有水應進行放水試驗。孔內無水時應選擇一個孔進行壓水試驗，檢驗斷層隔水性能；壓力一般應略大于斷層所承受的靜水壓力。

11、探放水鉆孔，完成探測任務后必須全孔注漿封閉，并做好封孔記錄。3.2.2 放水的技術要求

1、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(jù)礦井排水能力及水倉容量，決定是注漿堵水還是放水?？刂品潘椎牧髁炕蛘{整排水能力，并清理水倉、水溝等。

2、煤層頂板有含水層和水體存在時，應當觀測“三帶”發(fā)育高度。當導水裂隙帶范圍內的含水層或老空積水影響安全開采時，必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。

3、加強放水地點的通風，增加有害氣體的觀測次數(shù)。

4、必須監(jiān)視放水全過程，放水結束后，應立即核算放水量與預計積水量的誤差，查明原因。

第四章

1、探水前的安全準備工作

（1）、探水前對排水設備進行徹底檢查，探水過程中要有專人維護、保證正常排水。

（2）、探水前對水溝、沉淀池進行徹底清理，保持水流暢通。（3）、要有專人對鉆場附近的頂板進行檢查維護，避免發(fā)生冒頂事故。（4）、探水鉆場后方必須有安全躲避峒室。（5）、保證鉆場的正常通風，并制定專項檢查措施。（6）、鉆場附近要安裝電話，并保持通訊暢通。（7）、明確水害避災路線，并認真貫徹至施工人員。

2、鉆機運輸、安裝的安全措施

（1）、運輸、安裝鉆機人員，要互相配合好，防止鉆機反倒傷人和擠傷手腳事故發(fā)生。

（2）、鉆場在穩(wěn)鉆前，應清凈浮煤。鉆場巷道支護要符合質量要求，禁止有空幫、空頂現(xiàn)象。鉆機要穩(wěn)牢、穩(wěn)平，底座墊上底木梁，鉆機穩(wěn)固在底木梁上，四角要大好四根立柱，并用鐵絲聯(lián)在一起。將鉆機穩(wěn)定牢固后，方準開鉆。

（3）鉆具應統(tǒng)一放在鉆場內，禁止在巷道內亂放。

3、鉆機操作的安全措施。

（1）、鉆工上崗前，必須經過培訓，學習作業(yè)規(guī)程并持證上崗。

探放水安全技術措施

（2）、鉆孔必須嚴格按設計的方位、角度、深度施工，嚴禁私自變更鉆孔參數(shù)。

（3）、鉆孔施工期間，必須有專職瓦斯檢查員隨時檢查鉆孔、鉆場瓦斯，若瓦斯達到1 %，應立即通知停鉆撤人。

（4）、操作鉆機人員，要由班組長或有經驗的工人擔任，另一人跟前監(jiān)護。鉆機操作按扭，應設在距司機工作處不超過0.5m的地方,確保能及時停送電。

（5）每班開鉆前，鉆機要先試正、反轉。鉆機開始運轉后，任何人不準觸摸鉆桿及機器旋轉部位，防止鉆機絞人。

（6）、操作鉆機要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進中，掌握好鉆進速度，壓力要適當，注意孔內水循環(huán)，禁止干鉆，避免損壞鉆機和發(fā)生卡鉆事故。（7）打鉆過程中，要嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度，現(xiàn)場交清孔內情況和鉆機運轉情況。

（8）、鉆孔透水后，要詳細觀測和記錄水情變化。起鉆時，工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后，立即關閉閥門，并向調度室匯報透水情況。

（9）打鉆出水后，若水量較大，威脅到巷道內人員安全時，要通知巷道內所有人員和受威脅的其他人員，一并撤出，并迅速向調度室匯報。上述內容如有不足之處應遵照《煤礦安全規(guī)程 》有關規(guī)定執(zhí)行。

第四篇：探放水設計編制提綱

探放水設計編制提綱

一、工作面水文地質條件：

以經會審通過的工作面水情水害預測分析報告為基礎，明確工作面存在的水害類型及危險區(qū)段，預計積水范圍、積水量、水壓等，并確定本工作面探測的目的及任務。

二、物探工作方案及工程量：

1、儀器選用及實施單位。

2、探測方案及工作量：探測起始位置、探測間距、探測方向，工作面探測次數(shù)及工作量預計。附工程量布置圖并注明探測點號及探測方向。

3、對物探成果必須結合地質資料進行分析，圈定異常區(qū)位置、確定異常性質及含水性。

4、地測部門編制鉆探驗證方案經總工程師審核后做為鉆探設計的補充。

三、鉆探方案設計：

1、巷道掘進安排：

敘述：探放水巷道的開掘方向、斷面規(guī)格和支護形式及巷道的施工次序。

2、危險地段“三線”確定，附相對位置關系圖。

3、探放水鉆孔主要參數(shù)：即：超前距、幫距、鉆孔密度（孔間距）的確定。

4、探放水鉆孔布置：通常扇形或半扇形成組布置，列表詳細描述各鉆孔位置、方位、傾角及深度，附不同布置方式的鉆孔平面、剖面、斷面圖。

5、單孔設計：詳述開孔直徑、開孔深度、套管長度及規(guī)格、終孔直徑、孔口安全裝置，并對孔口管固結、耐壓試驗做出要求。

6、設備選型及數(shù)量：鉆機型號、能力及其配套設備及數(shù)量。

四、技術要求：

1、探水時必須按設計的孔位、傾角、深度施工，并認真填寫施工原始記錄，施工完畢必須經“三方”驗收，發(fā)現(xiàn)有不合格鉆孔必須補孔。

2、物探異常區(qū)鉆探驗證執(zhí)行專項驗證方案。

3、遇到地質變化時必須及時匯報地測部門，變更設計需經礦總工程師批準。

4、巷道掘進次序變動，探放水設計必須進行相應變更，且變更后的設計必須經總工程師審查。

五、安全措施：

主要包括以下內容： 探放水鉆機安裝及施工的安全技術要求；受水威脅地區(qū)信號聯(lián)系和避災路線的確定；通風措施和瓦斯檢查制度，要制定防止在探水過程中瓦斯或其他有害氣體涌出的防治措施；水倉、水泵、管路和水溝等排水系統(tǒng)及能力的具體安排；災害匯報制度和處理措施；等等。

第五篇：昌吉市寶安煤礦探放水設計

昌吉市寶安煤礦

礦井探放水設計

二00八年十一月

目 錄

目 錄..................................................2 前 言..................................................3 第一章 探放水組織機構..................................3 第二章 礦井基本情況....................................4 第三章 礦井水文地質....................................4 第一節(jié) 區(qū)域水文地質條件..........................4 第二節(jié) 井田水文地質................................8 第三節(jié) 充水因素分析...............................10 第四節(jié) 礦井涌水量預測.............................11 第四章 礦井排水系統(tǒng)...................................14 第五章 探放水設備型號.................................15 第六章 探放水作業(yè)......................................15 第一節(jié) 礦井透水預兆.................................15 第二節(jié) 礦井探放水原則...............................16 第三節(jié) 掘進工作面探放水.............................18 第四節(jié) 采煤工作面探放水.............................19 第七章 探放水安全技術措施..............................20

前 言

為貫徹落實《安全生產法》、《礦山安全法》、《煤礦安全監(jiān)察條例》、《煤礦安全規(guī)程》等一系列國家安全生產法律法規(guī)。堅決執(zhí)行“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針。在煤礦采掘活動中認真落實“有凝必探、先探后掘”的探放水方針。防治制礦井透水事故發(fā)生，保障本礦干部職工的生命財產安全。因此本礦組織工程技術人員編寫了《探放水設計》。

由于該礦已建礦投產十多年，火燒層貯水已基本疏干，井田主井東側的廢井因掘進深度小，沿煤層走向兩側基本沒有動，不具備積水條件，也不存在老窯積水。但為防范于未然，在生產過程中必須堅持“先探后掘、有疑必探、短掘長探”的原則，嚴格按設計確定的探水線位臵進行探水，探水線以上的區(qū)域都必須進行探水。

該礦可采煤層共6層，在井田的南界由西向東有一季節(jié)性河流。該礦開采至上述區(qū)域時應進行探水，其探水范圍與斷層、火燒區(qū)、老窯的距離不小于100m，探水長度一次不小于70m，每掘20m探一次，防止透水事故發(fā)生。

第一章 探放水組織機構

為保障礦井在日常采掘作業(yè)過程中，認真貫徹落實礦井探放水作業(yè)。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》相關條例之規(guī)定：礦井必須成立探放水組織機構，配備專職探放水作業(yè)人員。經礦長辦公會議研究決定：成立礦井探水工作領導小組，專門負責日常采掘作業(yè)中的探放水工作。

探放水工作領導小組成員如下： 組 長：何 勇（礦長）副組長：吳模文（總工）

成 員：張西安（生產副礦長）、范彪（安全副礦長）、馬志月（電工）、馮德奎（瓦斯檢查員）、馬建龍（瓦斯檢查員）、李川（掘進工）、馬忠成（掘進工）、吳太金（炮工）、曹正財（炮工）、姜占林（抽水工）、張孝世（抽水工）。

第二章 礦井基本情況

昌吉市寶安煤礦位于昌吉市位于昌吉市西南80km處。行政區(qū)劃隸屬于新疆維吾爾自治區(qū)昌吉市廟爾溝鄉(xiāng)管轄，中心地理坐標：北緯43°30′33″，東經86°55′39″。經濟類型為個人獨資本礦?，F(xiàn)有職工70人。設計生產能力為9萬噸/年。礦井開拓方式為斜井-立井混合開拓。礦井通風方式為中央并列式，通風方法為機械抽出式，風井井口安裝有兩臺相同型號的軸流式主扇風機，型號為：FBCZ-6-NO.14B型，配套電機功率30KW。礦井反風方式為主扇風機反轉反風。礦井提升方式為串車提升，一次提升四個一噸V型礦車，主提升絞車型號為：JK-2型，配套電機功率為220KW。礦區(qū)從硫磺溝變電所引進10KV雙回路電源供電，經礦區(qū)地面變電站給礦井供電。礦井采煤方法為水平分層走向長壁炮采放頂煤，采煤工作面采用單體液壓支架支護頂板，采用全部跨落法管理頂板。本礦屬于低瓦斯礦井，無沖擊地壓和瓦斯突出現(xiàn)象。礦井相對瓦斯涌出量3.47m/t。煤層自燃發(fā)火期為4-6個月，煤塵爆炸指數(shù)為二級。礦井最大綜合排水量為13m/h，礦井的水文地質條件簡單。

第三章 礦井水文地質 第一節(jié) 區(qū)域水文地質條件

一、影響地下水的形成條件

31、地形、地貌

井田位于天山北麓中低山區(qū)的頭屯河西岸東廟爾溝北坡，地勢總體呈北高南低，西高東低的斜坡地形，區(qū)內最大標高1963.7 m，最低標高為東廟爾溝谷底1758m，相對高差達2 05.7 m，大部分高差在100m上，地形切割強烈，河谷與沖溝呈“V”字型，地表坡度在30°—35° 之內，厚層砂巖多形成直立陡坎。井田基本上以東廟爾溝為界，北坡基巖裸露，地形坡度大，植被不發(fā)育，局部煤層露頭附近的巖石有被烘烤的跡象。而南坡坡度相對較緩，地表基本上被一層厚0.5 m左右的土壤所覆蓋，植被較發(fā)育?？傊?，該區(qū)地形坡度大，排泄條件良好，不利大氣降水入滲。

2、氣象

井田位于天山山脈與準噶爾盆地之間的過渡地帶的中低山區(qū)，受南部山區(qū)和北部沙漠氣候影響，井田氣候屬濕度不足帶—濕度適中帶，其特點是冬季長，夏季短，晝夜溫差大，春秋多風，每年的4—10月份為雨季，特別是每年6—8月多暴雨冰雹，年降水量一般在 467.2 — 1022.04 mm，年蒸發(fā)量1117.7mm，年平均氣溫為1.7?，年最高氣溫為7月份達34.1?，最低氣溫為1月份，達-28?。

3、水系

礦區(qū)東側3.5km為頭屯河，為常年性河流，頭屯河發(fā)源于天格爾峰北麓，下游流經頭屯河鎮(zhèn)向北注入平原。該河河谷上游狹窄，下游變寬，河水流量6—8月份最大，達 30.7 — 41.6m 3 /s，洪水期水深1—1.5m，流速每小時達16—18km，冬季水深僅0.5m，井田南側的東廟爾溝屬頭屯河水系上游支流，僅在雨季洪水期有暫時性水流，全年絕大部分時間內河床干涸。

4、地層巖性

井田及周邊地區(qū)地層為古生代石炭系、中生代侏羅系，巖性以海相、河流相、湖泊相的粗碎屑巖礫巖、砂巖為主，礫巖和砂巖裂隙、孔隙較發(fā)育，在頭屯河東側以及井田西南的上第三系上新統(tǒng)昌吉河組礫巖、砂礫巖中孔隙較發(fā)育，此外東廟爾溝以及頭屯河、三屯河等溝谷中及山前地帶第四系砂礫石、卵礫石及砂層等松散堆積物，孔隙十分發(fā)育。這些裂隙孔隙為地下水提供了運移的通道和貯存空間。

二、地下水類型及含水層（組）的水文地質特征 井田及周邊地區(qū)，地下水可分為第四系松散巖類孔隙潛水含水層和中一新生代、古生代碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組。分述如下：、第四系松散巖類孔隙潛水含水層

分布于東廟爾溝、頭屯河、三屯河等溝谷中，沿河谷呈條帶狀分布，含水層巖性以砂礫石、卵礫石及砂層為主，在溝谷中厚度一般約2—5m，局部地帶厚度可達10—15m。該含水層結構疏松，多接受河水及泉水直接補給，含水豐富，為強含水層，其水質類型為 HCO 3〃 SO4 — 3 — Ca 〃 Na 〃 Mg 型及 HCO Mg 〃 Ca 〃 Na 型水，礦化度一般在0.2 — 0.3g/ L。

2、上第三系孔隙—裂隙含水層

主要分布于頭屯河東側及井田西南部。巖性以磚紅色、黃紅色礫巖、砂礫巖為主，礫石成分復雜，分選較差，呈次棱角狀，礫徑3—15cm，泥質鈣質膠結，膠結程度較差，厚度0—173m，傾角1°—35°之間，孔隙較發(fā)育，裂隙在鈣質膠結的巖層中發(fā)育，一般涌水量不大，主要接受大氣降水的補給。

3、侏羅系碎屑巖類層間孔隙—裂隙含水巖組

分布于井田周圍及昌吉獸醫(yī)配種站一帶，侏羅系的砂礫巖、砂巖巖性段組成含水巖組，一般水量不大，主要受大氣降水補給和受河水滲漏補給。因此在近河地段單井涌水量75—120 m

/d，在遠河地段單井涌水量25—75 m /d，水位一般低于河水位10—20 m，水交替滯緩，由于滲濾作用較強烈，水質較差，在近河地段水化學類型為 HCO 3 〃 SO 4 — Na 型水，礦化度1 g/ L左右，在遠河地段水化學類型為 SO 4 〃 HCO 3 — Na 型水或為 SO 4 — Na 型水，礦化度3—10 g/ L。

4、石炭系中統(tǒng)孔隙—裂隙含水層

主要分布于井田的南北兩側，巖性以灰色深灰色礫巖、砂礫巖、砂巖為主，并夾石灰?guī)r透鏡體，該套地層厚度大，巖石致密堅硬，裂隙發(fā)育，屬基巖孔隙—裂隙含水層，地下水以大氣降水，冰雪融化水和河流滲漏補給為主要補給源，在地勢較低處以泉的形式排泄。

三、隔水層

分布于山麓地帶的第四系全新統(tǒng)坡積，洪積碎石，砂土等松散堆積物，構成局部的透水不含水層。

侏羅系的泥巖、砂質泥巖巖性段構成中生代層間含水巖組的隔水頂、底板。

四、地下水的補給徑流、排泄

1、第四系潛水

第四系潛水主要接受河流入滲及大氣降水入滲補給地下水徑流方向總體為由南向北，局部受地形影響有所偏轉，東廟爾溝地區(qū)地下潛水由西向東通過各溝谷排泄入頭屯河，局部第四系潛水以泉水的形式排泄和在潛水埋深小于5m區(qū)，通過潛水蒸發(fā)向大氣排泄，在各溝谷地段和河谷有一部分潛水向中生代，古生代層間孔隙—裂隙含水層入滲排泄。

2、上第三系孔隙—裂隙水 7

上第三系主要分布在山前傾斜平原，孔隙—裂隙水主要接受大氣降水入滲和片狀洪流入滲補給。地下水總體從南向北運移，同時直接補給下伏中生代含水巖組，在北部深切的溝谷及頭屯河兩側以泉的形式排泄。、古生代、中生代層間孔隙、裂隙水

古生代、中生代層間孔隙—裂隙水主要接受大氣降水及片狀洪流入滲補給，其次為上覆上第三系孔隙—裂隙水沿層補給以及近東西向導水斷層將兩條河流地表水沿斷層導入補給。侏羅系含水巖組夾于兩條斷層之間，斷層走向與地層走向一致，各含水層地下水徑流受隔水頂?shù)装宓闹萍s，僅局限在層間順層徑流運動，各層間缺少水力聯(lián)系。中石炭統(tǒng)各含水層與斷層斜交，含水層之間通過導水斷層發(fā)生水力聯(lián)系，在枯水季節(jié)，導水斷層又成為石炭系孔隙—裂隙水的排泄通道。

地下水的排泄除主要以泉的形式排泄外，侏羅系含煤地層在煤層的開采過程中地下水的人工排泄是該區(qū)地下水的又一重要排泄方式。

第二節(jié) 井田水文地質

一、井田水文地質特征

井田位于頭屯河上游東廟爾溝北側，東距頭屯河約3.5km，南北各有一條與地層走向一致的斷層，將侏羅系組成的向斜夾于中間，由于該套地層所處地勢高出該區(qū)唯一的地表水頭屯河近400m，且相距較遠，因此南北兩側的斷層對礦區(qū)侏羅系含水巖組主要起疏水作用，侏羅系含水巖組主要接受大氣降水補給及東廟爾溝溝谷潛水側向入滲補給，補給源不充足，不會形成儲水盆地。

井田處于東廟爾溝向斜北翼，礦區(qū)內無斷層水存在，主要的含水層為侏羅系中統(tǒng)西山窯組中粗粒砂巖、砂巖—粉砂巖巖組及第四系沖洪積砂礫石層。侏羅系下統(tǒng)三工河組的泥巖、砂質泥巖是較好的隔水層。主要充水因素：一是大氣降水，二是通過基巖裂隙的滲透，以及第四系潛水的側向補給。由于含水層所處的地形坡度較陡，且被第四系覆蓋，而第四系厚度較小，補給源不充足，而且含水層之間缺乏水力聯(lián)系，因此該礦自建礦以來礦井涌水量一直較小，約15—30 m /d。中生代含水巖層水受頂?shù)装甯羲畬拥淖韪?，逕流方向是順層流動，也有沿裂隙少量流動。該礦已建礦投產十多年，火燒層貯水已基本疏干，井田主井東側的廢井因掘進深度小，沿煤層走向兩側基本沒有動，不具備積水條件，因此也不存在老窯積水，因此井田總體為水文地質條件簡單類型。

二、含水層及隔水層

通過以往水文地質工作和本次進一步工作，區(qū)內主要煤層均

1賦存于侏羅系中統(tǒng)西山窯組第一巖性段（J 2 x），根據(jù)區(qū)內分布地層的巖性、孔隙、裂隙發(fā)育程度以及地下水的補給、徑流條件，將其劃分為弱含水層和隔水層，現(xiàn)將其巖性和水文地質特征分述如下：

1（一）侏羅系中統(tǒng)西山窯組第一巖性段（J 2 x）含水層H 為井田含煤地層，在井田南部呈近東西向延伸，主要為灰色、灰黑色的粉砂巖、泥巖、炭質泥巖、煤層及淺灰色厚層狀砂巖組成，含煤層7層，巖性為灰白色粗砂巖、中砂巖、含礫粗砂巖及煤層，地層厚度239.39米，據(jù)區(qū)域資料，該含水層滲透系數(shù)為 0.0026m/d，單位涌水量為 0.00684l/s〃m。根據(jù)井田礦井揭露，該地層巖性裂隙較發(fā)育。

（二）侏羅系下統(tǒng)三工河組（J 1 s）隔水層G 9

侏羅系下統(tǒng)三工河組（J 1 s）分布于井田北部，主要巖性為深灰色、灰綠色泥質粉砂巖、粉砂質泥巖和泥巖組成，下部以灰色、灰綠色、灰白色砂巖為主，地層厚度850米。由于該組地層巖性顆粒較細且多為泥質膠結，裂隙不發(fā)育，故為隔水巖層。

al+pl

（三）第四系全新統(tǒng)沖洪積（Q h）含水層H 第四系全新統(tǒng)沖洪積分布于南部東廟爾溝內，由砂、砂礫石、風化基巖碎塊、粉土等組成，多呈棱角狀、次棱角狀、分選性極差，顆粒間多被泥砂充填，厚度0-10米。由于坡度較大，且位于當?shù)厍治g基準面以上，大氣降水為唯一補給源，補給條件差。

三、地表水與地下水的關系

井田內無常年性地表水流，僅有一些季節(jié)性沖溝，只有在冰雪融化、暴雨期才形成短暫的水流，該水流通過裂隙帶補給地下水。另外井田南部在夏季、冰雪融化由北西向南東通過沖溝以地下潛流形式直接補給本區(qū)地下水。東廟爾溝為本礦區(qū)最低侵蝕基準面，也是本礦區(qū)地表水、礦井水及地下水的排泄區(qū)。

四、地下水的補給、徑流與排泄

井田地下水以大氣降水、南部高山區(qū)雪融水補給為主。地下水由北西向南東順層間運移，地下徑流條件差，運動遲緩。本區(qū)地下水除礦山開采人為排泄外，地下水向南東部逕流進行排泄。

綜上所述，該井田地下水以大氣降水補給為主，可采煤層位于當?shù)厍治g基準面以上，巖層富水性弱，井田充水水源主要為煤層頂?shù)装寤鶐r裂隙水。因此井田水文地質條件為二類一型，即以基巖裂隙水含水層為主，水文地質條件簡單的礦床。

第三節(jié) 充水因素分析

一、老窯充水因素

井田內有老井窯口5個，編號廢井1，現(xiàn)已報廢時間較長，無法下井觀察。廢井中可能有一定量的積水，特別是融雪季節(jié)及雨季地表水沿地表裂隙灌入形成積水，希望在今后的工作中，加強對廢井、老窯積水的防治。

二、生產礦井充水因素

昌吉市 東廟爾溝寶安 煤礦 1989年建井，年產量3萬噸，主井為斜井，斜長185.37米，井口標高+1837.46米，開采水平+1720米，日排水量30立方米，煤層底板未發(fā)現(xiàn)底鼓現(xiàn)象。

三、礦井排水

礦井涌水通過運輸巷道進入蓄水水庫，待水庫積水達到一定程度時，用潛水泵從水庫抽出，我們計算涌水量的對照井為主斜井，水庫長4m，寬3m，深5.0 m，兩個晝夜可以蓄滿，涌水量為30m /d。水抽到地表后排入井田南側的東廟爾溝中。

該煤礦地下水水質較差，水化學類型為 HCO 3 〃 Cl 〃 SO 4 — Na 型水，礦化度 2.316 — 4.382g/L，其中 SO

4含

2-3量超標，該地下水不宜做為生活用水，但可做為生產用水和消防用水。

第四節(jié) 礦井涌水量預測

由于該區(qū)地形比較復雜，高差大，目前無法布設鉆探工程對該區(qū)含水層進行抽水試驗，故利用現(xiàn)有生產礦井資料，采用水文地質比擬法預測礦坑涌水量。

（一）開采量富水系數(shù)法

利用礦井的排水量和生產能力對擴建后未來采掘過程中地下水涌水量的預測：

計算公式如下： Kp=Q 0 /P 0

Q=Kp × p 式中: Kp —富水系數(shù)

Q 0 —現(xiàn)礦井排出的水量(m /d)P 0 —現(xiàn)煤礦開采量(t/a)Q —未來擴建后煤礦的排水量(m /d)現(xiàn)礦井日排水量30m，年生產煤炭開采量3萬噸，則: Kp=Q 0 /P 0 =30×365/30000=0.365 煤礦設計生產煤炭年開采量9萬噸，那么，未來礦井的排水量: Q=Kp × p =0.365×90000=32850立方米/年=90m /d

（二）面積富水系數(shù)法

利用礦井現(xiàn)排水量和開采面積預測未來采掘過程中地下水：涌水量：

計算公式： K F =Q 0 /F 0

Q=K F × F 式中： K F —面積富水系數(shù) Q 0 —現(xiàn)煤礦的排水量 m /d F 0 —現(xiàn)煤礦的開采面積 m

3Q —未來煤礦的排水量 m /d F —擴建后煤礦的開采面積 m

2現(xiàn)煤礦日排水量為30m，開采面積42000 m K F =Q 0 × F 0 =30× 365 /42000 =0.26 煤礦設計今后開采面積241800 m，那么未來礦井的年排水量為

Q=K F × F =0.260 × 241800=62868m /a 換算成日排水量為172.24 m

（三）礦井最大涌水量

312

根據(jù)礦區(qū)多年生產經驗，每年6—8月為暴雨季節(jié)，東廟爾溝匯水深度多在0.3 — 0.5 米，這段時間寶安煤礦礦井日排水量可達50m，按年產煤炭開采量3萬噸時富水系數(shù)為：

K F =Q 0 × F 0 =50× 365 /42000 =0.43 煤礦設計今后開采面積241800 m，那么未來礦井的年排水量為

Q=K F × F =0.43× 241800= 103974 m /a 換算成日排水量為284.86m

（四）礦井涌水量計算結果評價

礦井面積富水系數(shù)法和開采量富水系數(shù)法預測礦井涌水量采用的數(shù)據(jù)是利用煤礦提供的礦井排水資料，以及資源量估算圖統(tǒng)計資料所得。開采量富水系數(shù)法預測值偏小，面積富水系數(shù)法預測值偏大，本報告建議采用面積富水系數(shù)法即 Q=172.24m /d 的結果為今后礦井的涌水量。

該礦井雖然總體涌水量較小，但在每年6—8月洪水期涌水量將明顯上升，今后在采掘過程中在暴雨季節(jié)要加強排水管理，采取有效的防水措施，以防淹井事故發(fā)生。

四、供水水源

礦井地下水水質較差，不能做為生活飲用水，但可做為生產滅塵，消防用水。煤礦附近唯一的供水水源為其東側相距3.5km的頭屯河，為常年性河流，由南向北流動，受天山上的雪水、大氣降水、山區(qū)泉水補給，水清，透明度好，當山上下大雨時，水才變混濁。該河年均逕流量為2.2億m，對該河水進行水質分析，其礦化度為 0.2 — 0.8 6 g/L，總硬度為 4.57 — 10.68 德國度，PH= 7.1 — 7.8，水質類型為HCO 3 〃SO 4 —C a 〃 Mg 水，水中無 Cu、Pb、Ni、Co、Mn 等元素，33 13

F-含量0.22 — 0.25mg/L，水質基本符合GB5749—85《生活飲用水衛(wèi)生標準》。

第四章 礦井排水系統(tǒng)

根據(jù)礦井開拓方式，該礦井的井下水初期從+1710m水平沿混合斜井井筒集中排出井口至井口附近的沉淀池內，井口標高為+1813m，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及設計規(guī)范，井筒內敷設二趟排水管，排水高度為102m，排水管長度為260m。

混合斜井井口標高+1813m，初期運輸水平標高+1710m。該礦井正常涌水量為172.24m/d，最大涌水量為284.86m/d。

一、水倉

礦井在+1710水平車場附近建有2個水倉，分別取名為主水倉和副水倉。

主水倉

引水道長6m，斷面2.6m×2.6m，錨網噴支護。斜下山15m，30°坡度，斷面2.6m×2.6m，錨網噴支護。主水倉22m，斷面3m×3m，錨網噴支護。吸水井通道25m，斷面2.6m×2.6m，錨網噴支護。水倉容量：約450m。

副水倉

引水道長6m，斷面2.6m×2.6m，料石砌碹支護。斜下山15m，30°坡度，斷面2.6m×2.6m，料石砌碹支護。副水倉18m，斷面2.6m×2.6m，錨網噴支護。吸水井通道20m，斷面2.6m×2.6m，料石砌碹支護。水倉容量：約350m。

二、排水管道

礦井根據(jù)《初步設計》，選用直徑為80mm的鋼管，兩趟，一趟工作，一趟備用。單趟管線長約260m。

三、水泵選型

根據(jù)規(guī)范要求，本設計選用三臺水泵，其中工作、備用及檢修水泵各一臺。

Qb=1.2Qr=8.612m/h Hb=（Hp+Hx）Kb=153m 由于現(xiàn)場堪察，該礦實際涌水量比地質報告提供的涌水量稍大，又根據(jù)以上計算，選擇水泵型號為D25－50×4型，額定流量25m3/h，揚程200m，級數(shù)4級，轉速2950r.p.m，效率52％，配套電動機選取YB200L1--2型，功率30kw，電壓660V。

四、水倉清理方式

水倉清理采用人工清理方式，由人工將水倉沉淀物裝入礦車，再由絞車提升至運輸水平，由人工沿軌道推至井底車場，通過混合斜井提升至地面。

第五章 探放水設備型號

探水設備選擇l臺TXU-75型探水鉆，最大鉆進深度為l00m，可以滿足井下探放水的要求。

第六章 探放水作業(yè) 第一節(jié) 礦井透水預兆

A、發(fā)潮

當采掘工作面臨近積水區(qū)時，就會發(fā)現(xiàn)局部的或大面積的發(fā)潮現(xiàn)象，由于水的滲入，使煤層變得潮濕，光澤變暗淡。如果挖出一層還是這樣，說明附近有積水。B、發(fā)汗

當工作面接近積水區(qū)時，因受水壓作用，看起來就像人出汗一樣。

C、流水或滴水

這種現(xiàn)象是“發(fā)汗”進一步發(fā)展的結果。D、掛紅

水色掛紅往往是流水現(xiàn)象出現(xiàn)后產生的，一般認為這是接近老空區(qū)積水的象征，老空水一般積陳時間較長，水量補給少，通常稱為“死水”，所以酸度較大，水內含有鐵的氧化物或硫化礦物。

E、空氣變冷

工作面接近大量的積水區(qū)域后，使工作面溫度降低，感到發(fā)涼，煤層含水時能吸收人體的熱量，用手觸摸時會有發(fā)涼的感覺，并且手放的越久躍發(fā)涼。F、工作面有毒有害氣體增加

硫化氫氣體也是老空區(qū)的產物，因積水區(qū)有氣體向外散出，使工作面空氣中的硫化氫、二氧化碳氣體明顯增大。G、水叫

這是因為水位有了變化或受滾動的巖石撞擊影響的結果，煤巖層裂縫中有水擠出，發(fā)出“嘶嘶”的響聲，有時還會聽到低沉的雷聲或開鍋水聲，這都是透水的明顯征兆。H、鉆孔底發(fā)軟或出水

用探鉆或扦子探水時，如果發(fā)現(xiàn)孔底發(fā)軟、鉆屑發(fā)潮，說明扦子快到積水區(qū)，如果繼續(xù)探就有出水可能。

以上防止水的日常管理工作不得松懈，否則容易發(fā)生透水事故。一旦發(fā)生透水事故，就會造成井下作業(yè)人員傷亡，使整個礦井全部淹沒，使整個礦井處于癱瘓狀態(tài)。給礦井帶來巨大財產的損失。直接經濟損失和間接經濟損失都無法估量。

第二節(jié) 礦井探放水原則

一、探放水原則：

礦井回采和掘進過程中，堅持“有疑必探、先探后掘、長探短掘”的原則。開采淺部煤層時先對火燒區(qū)進行探放水，沒有探放水前不得開采。接近以下地點時需進行探放水：

1、井下探水，必須從探水線(探水起點)開始，探水掘進。

2、探水線應根據(jù)積水區(qū)的位臵、范圍、水文地質條件及其資料的可靠程度，以及采空區(qū)、巷道受礦山壓力的破壞情況等因素確定。

3、對本礦開采所造成的老空、老巷、水窩等積水區(qū)，其邊界位臵準確，水壓不超過1Mpa，探水線至積水區(qū)的最小距離：在煤層中不得少于30m，在巖層中不得少于20m。

4、對本礦井的積水區(qū)，雖有圖紙資料，但不能確定積水區(qū)邊界位臵時，探水線至推斷的積水區(qū)邊界的最小距離不得小于60m。

5、對有圖紙資料可查的老窯，探水線至老窯邊界的最小距離不得小于60m；對沒有圖紙資料可查的老窯，可根據(jù)本礦井己了解到的小窯開采最低水平，作為預測的可疑區(qū)，必要時可先進行物探控制可疑區(qū)，再由可疑區(qū)向外推100m作為探水線。

6、對已知的斷層、陷落柱的探水線，由斷層、陷落柱所留設的防水煤柱線至少向外推20m作為探水線。

7、石門揭露含水層的探水線，探水線至含水層的水平最小距離不得小于20m，垂直距離應根據(jù)水壓和隔水層的巖性等資料綜合分析確定其最小距離。

8、接近其它存在有積水的區(qū)域時應對上部及周圍可能存有積水的地點進行探測，摸清積水區(qū)域的具體位臵、積水量和水壓等情況。采掘作業(yè)時不得破壞防水煤柱的尺寸，防止與積水區(qū)掘通造成事故。采掘過程中如發(fā)現(xiàn)煤、巖流水、滴水或變潮等異常情況時，都應進行探水。探水時可在接近積水區(qū)的巷道

中做鉆場(2×2m)，從鉆場向積水區(qū)打探眼。探眼深度不小于70m，與積水區(qū)的距離不小于100m，探明積水區(qū)的位臵和積水量后，在確保安全的前提下留設設計的煤柱尺寸，若積水區(qū)煤層或巖層較破碎，則應根據(jù)現(xiàn)場情況加大煤柱巖柱尺寸。

9、接近水淹或可能積水的巷道、老空或相鄰煤礦時。

10、接近含水層、導水層、溶洞或導水陷落柱時。

11、打開隔離煤柱時。

12、接近可能與湖泊、水庫、河流、儲水池、水井等相通的斷層破碎帶時。

13、接近有可能出水的鉆孔時。

14、接近有水的灌漿區(qū)時。

15、接近其它有可能出水的區(qū)域時。

第三節(jié) 掘進工作面探放水

礦井井下進行正常的掘進作業(yè)時，必須貫徹執(zhí)行“有凝必探、先探后掘”的掘進方針。正常掘進作業(yè)時，必須先進行探放水工作。將探水鉆安裝在離掘進工作面前方5-10m位臵。接好電源，裝好一節(jié)探桿。先朝掘進巷道走向（正前方）水平位臵探，待第一節(jié)探桿探完后，再接第二根探桿，依次探夠70m后，如無異常情況，退出鉆桿。再換一個角度，即掘進巷道走向（以傾角45°）位臵探，方法和次序如同上次，探夠70m。如無異常情況，退出鉆桿。再換一個角度探，即向上山方向擺

45°角度，以45°角度探，方法和次序如同。上次探夠45m。如無異常情況，退出鉆桿。收拾好探水鉆機及鉆桿，本次探水工作結束。

當掘進完畢這70m巷道后，按照前面使用的探水方法和操作程序，再次進行探放水作業(yè)。探放水作業(yè)必須有工程技術人員或跟班礦領導進行跟班指導。必須有專職瓦斯檢查員現(xiàn)場檢查瓦斯。電工現(xiàn)場待命。每次探放水必須由記錄。

第四節(jié) 采煤工作面探放水

礦井井下進行正常的采煤作業(yè)時，同樣必須貫徹執(zhí)行“有凝必探、先探后掘”的方針。正常采煤作業(yè)時，必須先進行探放水工作。將探水鉆安裝在采煤工作面前方2m位臵，間隔10m布臵探水一次。接好電源，裝好一節(jié)探桿。朝采煤工作面回采方向（后退式布臵）水平位臵探，待第一節(jié)探桿探完后，再接第二根探桿，依次探夠70m后，如無異常情況，退出鉆桿。再換一個角度，即沿回采工作面回采方向（后退式布臵，以傾角45°）位臵探，方法和次序如同上次，探夠70m。如無異常情況，退出鉆桿。再換一個地方探，方法和次序如同。上次探夠70m。如無異常情況，退出鉆桿。收拾好探水鉆機及鉆桿，本次探水工作結束。

當采煤工作面回采完畢這70m后，按照前面使用的探水方法和操作程序，再次進行探放水作業(yè)。探放水作業(yè)必須有工程

技術人員或跟班礦領導進行跟班指導。必須有專職瓦斯檢查員現(xiàn)場檢查瓦斯。電工現(xiàn)場待命。每次探放水必須由記錄。

第七章 探放水安全技術措施

一、疏放水措施

1、回采淺部煤層時先對小窯采空區(qū)進行探放水。回采深部煤層時，先對上水平非小窯采空區(qū)進行探放水，確保采掘安全。本礦回采工作面回采結束時，應在封閉采空區(qū)的密閉上設U型管，防止采空區(qū)積水。

2、探到水源后，可采用探水鉆孔放水，放水鉆孔直徑50—75mm?？咨畈恍∮?0m。

3、放水前應對水量、水壓及煤層透水性進行分析并預測，根據(jù)排水設備能力及水倉蓉量，制定放水的步驟并控制放水量，避免盲目性。

4、放水過程中要注意水量的變化、出水清濁、有無雜質以及有無有害氣體等情況，發(fā)現(xiàn)異常時及時采取措施。

5、疏放水前應成立疏放水領導小組，制定出疏放水措施，疏放水由經驗豐富的人員來操作，作業(yè)人員應熟知避災路線，在疏放水期間領導小組成員要現(xiàn)場跟班指揮。

6、疏放水地點撤退路線上要有良好的照明，保證撤退路線暢通。

7、為防止高壓水和碎石噴射或將鉆具壓出傷人，在水壓過大時，應采用反壓和防噴裝臵，并用檔板背緊工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，檔板后要安設頂柱或木垛，然后再進行放水。

8、情況緊急時工作人員應立即撤出工作面。

9、事先應制定好安全措施，并嚴格貫徹落實。

二、防水設施

主排水泵房設在+1710m水平，與中央變電所相鄰。主要運輸巷及回風巷不設防水閘門和硐室，+1710m水平中央變電所通道內設防水、防火兩用密閉門。井底水倉分為主倉和副倉，吸水井入口處用PZ400型閘門控制，當一個水倉清理時，另一個水倉能正常使用。水倉進口設過濾篦子。水倉容量約為450m，可以滿足礦井8小時的涌水量。礦井在正常生產時應加強井下涌水的觀測工作。

三、安全出口設施

1、水泵房設3個安全出口，一個出口用斜巷通到混合斜井井筒，高出泵房底板7m以上，供礦井組織搶險、撤離人員及設備用。另兩個出口通到+1710m水平井底車場，在此通道內，設臵既能防水又能防火并向外開的密閉門，礦井突水時可關閉密閉門以保證水泵房能繼續(xù)排水。

2、井下各逃生通道及交岔點必須設臵路標，并指明通往安全出口的方向，且保持暢通無阻。

3、在排水工作中，礦上應制定嚴密的排水措施，每班設專人在井下現(xiàn)場進行監(jiān)管，保證安全。

四、礦井發(fā)生水災時的避災線路

+1732水平運輸順槽掘進工作面→人行下山→+1710水平M4號煤層運輸巷→+1710水平運輸石門→風井→地面。

+1732水平運輸順槽掘進工作面→人行下山→+1710水平M4號煤層運輸巷→+1710水平運輸石門→+1710水平車場→混合提升斜井→地面。21