织金兴发煤矿探放水设计(非资质单位编制)

第一篇：织金兴发煤矿探放水设计(非资质单位编制)

织 金 县 兴 发 煤 矿 主（副）平硐

探 放 水 设 计

编

制： 机电副矿长： 安全副矿长： 安全副矿长： 矿

长：

时

间：二O一二年八月二日

第一章 地质条件 第一节

概况

一、地理位置

矿井位于珠藏向斜南西端，该向斜形态完整、核部宽缓，两翼基本对称。岩层总体走向为南西向，倾角为10—17°，平均倾角为14°，区内断裂构造不发育。矿井建设至今，未发现大的断层，矿区内的断裂构造分布在矿区的北部外围（断层倾向北东），对矿区内的煤层开采影响不大，兴发煤矿构造复杂程度类型属简单类型。

矿区为高原侵蚀剥蚀山地地貌及谷地地貌，地形南北低，中间高。区内最高点标高为+1792m，最低点为北东角河床，海拔+1450 m，相对高差达342 m，地形复杂程度中等，地貌特征受地质构造，岩石性质和气候条件所控制，煤系地层易风化剥蚀，形成反向坡，冲沟较发育，谷深坡陡，河谷大部分为第四系松散物质所掩盖。三叠系地层形成高山峻岭，悬崖峭壁，区内仅有二条季节性冲沟，向北流淌汇入矿区北部的水塘河，河流对矿井开采影响不大。

二、矿井水文地质情况

1、区域水文地质概况

兴发煤矿区行政区划属织金县珠藏镇链子村管辖。地处贵州高原中部，分布在珠藏镇链子村，矿区总体呈不规则多

边形展布，面积0.8643km。地势南部高，最高处海拨+1792.0m，最低点处在矿区北东端, 海拔标高1450m，最大相对高差340m。+1792.0—+1700m作为低中山岩溶和峡谷地貌。本矿区位于乌江上源水塘河流域,地表水体系由南向北的雨源水溪流经矿区北东缘的水塘河,属长江流域。矿区内受地形，岩性控制，地表水基本上由南向北迳流。矿区内无大的地表水系，地表水主要来源于大气降水，地形呈陡坡状，地表水排泄条件良好，但老窑及采空区都存在不同程度的积水，靠近老窑区的掘进或回采时必须加强防水工作确保矿井生产安全，同时为防止地表水和山洪水通过开采后的裂隙与井下贯通，必须加强地表堵漏及排洪工作。

2、含、隔水地层

矿区面积0.8643km，因地层倾角较缓,第四系覆盖面积广，区域内地层在矿区范围内均有出露。根据岩性组合、岩层富水性和可采煤层赋存空间等因素，将井田内地层划为4个含水层，3个隔水层段，现分述如下：

（1）第四系（Q）孔隙含水层段：分布于沟谷、洼地及缓坡地带，主要为冲积砂砾，残坡积角砾亚粘土，砂质粘土及崩积物组成，厚一般1—8m。含孔隙水，富水性弱。

（2）仙关组第四段（T1f）：为粉砂质泥岩。泥岩夹粉砂岩，碎屑灰岩、泥质灰岩及泥灰岩组成。含裂隙水，富水

2性弱，可视为隔水层。

（3）飞仙关组第二段（T1f）：由鲕状灰岩、灰岩及少量泥灰岩组成，岩溶发育，富水性强，为岩溶含水层。

（4）飞仙关组第一段（T1f）：由泥岩、粉砂岩及粉砂质泥岩组成，含裂隙水，富水性弱，可视为隔水层。

（5）大隆长兴组（P3c）：由硅质灰岩、硅质岩、燧石灰岩。泥灰岩及砂岩组成，岩溶发育，富水性较好，为主要的岩溶含水层段，距主采6号煤均40m左右，故对采煤影响较小。

（6）龙潭组（P3l）：由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹灰岩及煤层组成，含层间裂隙水。泥岩、煤层为隔水层，层间灰岩或燧石灰岩含岩溶裂隙水，是矿井的主要充水含水层，但因其厚度较小，富水性不多，对矿井充水有一定影向。

（7）上二叠统峨眉山玄武岩组（P3β）：出露于矿区外的北西面。岩性为深灰色至灰绿色、紫色玄武岩、凝灰岩，凝灰质角砾岩，可视为隔水层。

3、矿井充水因素分析

矿坑充水水源有3种，其中大气降水、老窑积水是矿井充水的主要因素，次为地下水。

（1）地下水：地下水是矿坑的直接充水水源。当矿山

2主井揭露或通过含水层时，地下水就会立即涌入矿坑。主井揭穿含水层厚度愈大，矿坑的涌水量就愈大。

（2）地表水：因矿区开采标高大部分高于地表水水位以下，小溪距矿区较远，断裂是地表水下渗导流的主要通道，雨季地表水渗入是主要影响因素。

（3）民采废硐积水：由于废硐长年不排水，贮有大量积水，直接或间接地增大矿井涌水量，特别是在雨季，大气降水通过小煤窑而进入井下，使矿井涌水量明显增大，有些小窑开采在山沟里，且开采深度大，积水较多，对矿井井下安全构成威胁。

第二章 水患类型及含水区域分析

1、矿井水害类型

兴发煤矿水文地质条件为简单类型，矿井水害类型主要有采空区和老巷积水、断层水、顶板裂隙水、地表水。

2、突水水源与地下水导水通道（1）突水水源

突水水源主要为采空区和老巷积水。（2）地下水导水通道

大梨树煤矿各含水层之间一般无水力联系。但遇断层时，含水层会通过断层裂隙导入井下。在生产过程中应留足隔水煤柱，避免因开采隔离煤柱，造成采动影响，使地面水及各含水层水通过采动裂隙窜入井下。

第三章 防治水方案 第一节

地面防排水

防排水工作要在矿防排水领导小组的领导下坚持预测预报，不打无准备之仗，全面开展常抓不懈地开展矿井防水工作。

一、生产技术科地质部门组织水文地质资料的调查收集，老窑开采情况资料的收集，对资料进行整理分析，写出调查报告。

二、对矿区地表易产生坍陷，滑坡，泥石流地点进行调查。

三、对矿区工业广场及房前屋后的水沟全面清理，保持畅通。

四、保证副平硐，主平硐井口周围的水沟必须低于井口60cm以上，确保山洪不流入矿井。

五、对地表煤层露头，特别是有老窑井分布地带以及矿区内的山体陡坡带，在暴雨期间派人巡山检查，对危险地带加强检查，发现险情及时处理，防止山洪导入矿井。

第二节

井下防排水

一 对井下所有排水沟进行全面清理，并保持水流畅通，主副水仓要轮流进行清理，保持有空仓，随时应急使用。

二 对井下排水设备进行经常性的检修和维护，保持排水设备正常运转和良好状态。

三 仓库有相应的防洪抢险物资储备，木料2立方，麻绳100米，编织袋500只，铁钯10把，铁铲10把，锯5把，大锤2把。

第三节 采掘工作面探放水

一、探放水原则

必须做好矿水文地质资料的分析工作，在矿井建设生产过程中收集水文地质资料，对矿区内老窑采空情况进行调查访问，掌握矿井水文地质变化情况和矿井涌水量的变化情况。

坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”和“有掘必探”的探放水原则，接近积水地区，掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须按探放水设计进行探放水。

二、探放水规定

探放水眼的布置和超前距离，根据水头高低，煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等进行规定，一般煤层超前距为30m，岩层超前距20m。

三、探放水范围的确定

探水起点的确定：为了确保采掘工作和人生安全，将水

淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上，经过分析划出三条界线：

1、积水线：积水边界线（小窑采空区范围），其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定。

2、探水线：根据积水区的位置、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定，具体规定如下：

（1）对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区，如边界准确，水压不超过10KPa时，探水线至积水区的最小距离：煤层中不得小于30m，岩层中不小于20m。

（2）对虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位置的积水区，探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60m。

（3）对有图纸资料的小窖，探水线至积水边界的最小距离不得小于60m；对没有图纸资料可查的小窑，必须坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，防止发生透水事故。

（4）掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至最大摆动范围预计煤柱线时的最小距离不得小于60m。

（5）石门揭开含水层前，探水线至含水层的最小距离不得小于20m。

3、警戒线：沿探水线外推50-150m（在上山掘井时指倾斜距离）即为警戒线。

四、采掘工作面遇下列情况之一时，必须确定探水线进行探水；采掘工作必须执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停”的探放水原则，遇到下列情况之一时，必须探放水；

①接近水淹区或情况不明井巷、老空时；

②接近含水层、导水断层、裂隙带和陷落柱等时，或通过它们之前；

③打开水体隔离煤柱之前；

④接近可能与河流等水体相通的断层破碎带等； ⑤接近有水的采煤工作面或稀泥的灌浆区时； ⑥接近未封闭又可能突水的钻孔时；

⑦采动影响范围内有承压水等又存在隔水岩柱厚度不清时；

⑧接近水文复杂地段又情况不明时； ⑨采、掘工程接近其它可能突水段时。

矿井在生产中要及时收集有关资料，确定小煤窑积水探水线位置，以防开采上部煤层时和小窑、老窑穿透而发生透水事故。经探水确认无突水危险后，方可向前掘进。

五、矿井突水的一般预兆：

掘进工作面或其它地点突水前，一般都有以下预兆：

1、挂红。水中含有铁的氧化物，在水压作用下，通过煤（岩）裂隙时，附着在裂隙表面，出现暗红色水锈。

2、挂汗。水在水压作用下，通过煤岩裂隙在煤岩壁上凝结成水珠，此时巷道接近积水区。但有时空气中的水汽遇到低温煤块也会挂汗，这是一种假象。所以，遇到挂汗时，要辨别真伪，方法是剥去一薄层，观察新暴露面是否也有潮气，若有则是突水先兆。

3、煤壁变冷。工作面接近大量积水时，气温骤冷，煤壁发凉，人一进去就有阴冷的感觉，时间愈长就愈感到阴凉。但受地热影响较大的矿井，地下水温高，当掘进工作面接近时，温度反而升高。

4、出现雾气。当巷道温度很高时，积水渗到煤壁后引起蒸发而形成雾气。

5、水叫。井下的高压积水向裂缝挤压与两壁发生摩擦而发出嘶嘶的叫声，说明已很接近积水区。若是煤巷掘进，则突水即将发生，这时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁的人员。

6、顶板淋水加大。

7、顶板来压，底板鼓起。

8、水色发深，有臭味。老空水含铁质变成红色，酸度

大，水味发涩。断层水呈黄色，水无涩味而发甜。溶洞水大多在石灰岩中遇到，是呈黄色或灰色，有时带有臭味，有时也出现挂红。冲击层水色发黄，往往夹有砂子，开始时水小，以后逐渐增大。

9、工作面有害气体增加。积水区向外散发出瓦斯、二氧化碳和硫化氢等有害气体。

10、裂隙出现渗水。如果出水清净，则离积水区尚远；若出水浑浊，则离积水区已接近。

当发现上述突水预兆时，必须停止作业，判明情况，向矿调度室或领导报告。如果情况紧急，必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

六、探放水钻孔布置

根据我矿煤层倾角及煤层厚度的情况。掘进面可能会受前方、两帮及顶邦采空区的威胁。主平硐钻孔在水平方向、竖直方向布置呈扇形布置，共布置5个探眼，倾角00；方位角以巷道中线往左、右以6°、12°度夹角，中眼与巷道方向一致；倾角分别以水平方向向上分别为6、12度的夹角向巷道顶帮布置。以确保不漏探。

钻孔夹角分大夹角与小夹角两种，大夹角钻孔夹角7-15度；小夹角钻孔夹角1-3 º，根据老空区的规模大小而定，老空区规模大夹角大，老空区规模小夹角小。以不漏探老空老巷为原则来确定夹角大小。我矿以取中间角为钻孔夹角

（6-12度）。探水钻孔水平安全距离原则上不低于90m，超前距为30m。煤矿要根据实际情况增补钻孔，设计见附图。

第四章 安全措施

1、测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

2、预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须安装孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方可继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。

3、钻孔水压过大时，采用反压和防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）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体的空间位置、积水量和水压。老空积水高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。

5、钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。

6、保持巷道内无杂物，畅通无阻。

7、加强工作面支护，支架之间打好撑筒，支架附件完整齐全，不前倾后仰，不空帮空顶。

8、在探水地点，备好一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、锯、斧子等材料和用具，以便急用。

9、确保工作面正常通风，指定专人检查瓦斯、CO2等有害气体，保证工作面有足够的风量。

10、检查安全通道，避灾路线的畅通，并告知所有受水威胁的井下人员熟悉避灾路线。

11、打钻时，发现煤岩变软、片帮、来压或顶钻，钻孔水突然增大等异常时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，而用木料等固定、顶住钻杆。并立即向矿部报告，采取应急措施，进行处理。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员。

12、钻孔探到水时，必须下好套管，安装闸阀，控制放水。钻孔放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测量水量、水压，并做好记录，若发现水量突然增大等异常情况，立即向矿部报告，采取相应措施，及时处理。

13、检查矿井排水系统是否正常，包括水沟、水泵、电机、管路等的正常使用，保证矿井有足够的排水能力和水仓容量。

14、必须按有关防治水组织方案措施，进行精心组织专人负责探放水队伍施工。

15、探水工作面安装一台直通地面调度室的电话。

16、钻机操作注意事项：

（1）钻机在搬运过程中，应防止碰撞而损坏（包括挤压）机械或油管，斜坡提升应制定相应安全措施。散件运输时，必须保护好油管及螺纹接口，防止泥沙煤渣进入；

（2）钻机进入工作地点，应选择好适当的位置，将机架放到最低点，然后将动力部分起吊到机架上方，根据选定的位置用螺栓固定在机架上，调整好方位角，用立柱锚固好机架；

（3）接通电源。开机前，先检查整体安装是否符合安全要求，盘动电机是否卡阻，液压系统是否联结正确，如发现问题应立即处理，点动电动机，检查电机旋转方向与油泵的标定方向是否一致，电机、油泵有无异常声响，然后起动电动机进行试运转，检查系统工作是否正常，接头处是否漏油；

（4）按钻机说明书的要求进行钻孔施工；

（5）操作人员衣服、毛巾、灯线必须穿戴拴绑好，上下钻杆人员必须站在钻机的侧面，不能与给进把成一直线，也不能遮挡着操纵手把人员的视线；

（6）打探水孔、排放空、超前钻孔时，应按安全措施工，注意来水量增加时，不得拔出钻具，及时汇报；在打钻时，应定时检查瓦斯，同时要悬挂便携仪于钻机5m以內的回风测；放炮时施钻人员必须撤到指定的安全地点。施钻地点的瓦斯浓度不得超过1％，否则不准送电开钻；在打钻时，如出现喷孔、抵钻、瓦斯涌出量忽大忽小应立即停止打钻，也不要退钻，立即报告矿长及总工，且同时观测情况后及时汇报，经矿长或总工批准后，按矿长或总工意见处理。

（7）严禁设备带病运行：每个班开机前均要全面详细检查设备各部件的完好情况，运行中的轴承、油温、马达、电动机等温升不得超过60℃，否则应停机检查处理；进钻时要选择好钻头、钻杆，对钻杆的拆卸不要敲打，以免损坏接头部位的梯形扣；

（8）加强钻机的维护检修：对运动部件要定时注油，特别是六方轴的润滑，并定时清洗或更换过滤器；

（9）每班工作完毕后，要检查设备，作好交接班工作，将开关手把打到零位并锁闭好方能离开现场。

6.打钻过程中，必须指派1名瓦检员随时检查瓦斯，瓦斯达到1％时，必须停止打钻；

7.打钻过程中，发现水流加大，必须停止打钻，关闭钻机用水，报矿值班领导及技术人员，以便及时通知水泵司机

启泵排水，并做好涌出量观测记录；只有当涌水量明显下降时，方可开动钻机拌孔；

8.打钻时，严格按钻孔设计的眼位、个数、方位、眼长打足尺寸，钻孔直径φ= 42 mm；沿巷道中线方向钻孔，钻孔深度不低于90m；控制帮距方向钻孔，钻孔深度不低于110m。只有确认无水患威胁，方可在允许掘进距离内开展掘进工作；

第五章 探放水设备选择

1、根据《煤矿防治水规定》（2009）第95条规定，井下探放水应当使用专用的探放水钻机。严禁使用煤电钻探放水。探放水钻机必须具备防爆及获得煤安标志。

2、主平硐、副平硐、回风平硐每个掘进工作面各1台工作，共配备3台钻机、一台备用。掘进工作面配备ZY-1250型钻机，共4台（三用一备），电压660V，N=22kW。钻杆Ø42mm，800米；钻头Ø75；放水套管200米，放水闸阀及压力表；大功率排水泵。排水管（铁管）Ø300mm,800米。

3、物探设备及数量

配备1台YD32(A)高分辨电法仪对井下进行探防水。YD32(A)高分辨电法仪以煤层或岩体为介质，根据岩石电阻率成像探测识别巷道顶、底板隔水层厚度、断裂破碎带、含水和导水构造等地质构造。

高分辨电法仪仪器为本安防爆型，可在煤矿井下或其它有防爆要求的环境下使用。

第六章

避灾路线

矿井发生突水水灾事故，井下人员要听从带班班长，安全管理人员或其他负责人指挥，按各自不同位置的矿井水灾避灾路线撤离至地面。井下发生透水事故时，首先应向井下最高位置撤退，或撤退到涌水地点上部水平，避免进入涌水附近的独头巷道。但当独头下山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避。若是老空积水涌出，则须在待避前快速构筑避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害。有条件时，应迅速通知地面调度室告知事故类型、预定撤退路线、可能的避难地点等，以便地面迅速组织有效营救。

水灾避灾原则，人要往有通道的高处撤离，若无法撤离（退）时，人应撤至最高的上山等待救援，要安静，不要急躁，保存体力，矿灯要轮流使用，使其达到最长使用时间。

1、发生透水事故时的处理措施

a、采掘工作面或其他地点发现有突水预兆时，必须发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。

b、最先发现透水的现场工作人员首先报告矿调度室，同时迅速组织抢险。水势凶猛来源不明时，人员应立即向高处撤退，安全出井。

c、井下突然突水，破坏了巷道中的照明和避灾路线上的指示牌，人员一旦迷失方向，必须朝着有风流通过而又能

通达风井的上山巷道方向撤退，切勿进入独头下山巷道。

2、透水后现场人员撤退时的注意事项

a、透水后，应在可能的情况下迅速观察和判断透水的地点、水源、涌水量、发生原因、程度等情况，迅速撤退到透水地点以上的水平，而不能进入透水点附近及下方的独头巷道。

b、在水中行进时，应靠近巷道一侧，抓牢支架或固定物体，尽量避开压力水头和泄水流，并注意防止被水中流动的矸石和木料撞伤。

c、如透水破坏了巷道中的照明和路标，迷失行进方向时，遇险人员应朝着有风流通过的上山巷道方向撤退。

d、在撤退沿途和所经过的巷道交叉口，应留设指示行进方向的明显标志，以提示救护人员的注意。

e、人员撤退到竖井，需从梯子间上去时，应遵守秩序，禁止慌乱和抢上。行动中手要抓牢，脚要蹬稳，切实注意自己和他人的安全。

f、如唯一出口被水封堵无法撤退时，应有组织地在独头工作面躲避，等待救护人员营救。严禁盲目潜水逃生等冒险行为。

3、透水后被围困时的避灾自救措施

a、当现场人员被涌水围困无法退出时，应迅速进入预先筑好的避难硐室中避灾，或选择合适地点快速建筑临时避难硐室避灾。迫不得已时，可爬上巷道中高冒空间待救。如系老窑透水则须在避难硐室处建临时挡风墙或吊挂风帘，防止被涌出的有毒有害所体伤害。进入避难硐室前，应在硐室外留设明显标志。

b、在避灾期间，遇险矿工要有良好的精神心理状态，情绪安定、自信乐观、意志坚强。要作好长时间避灾的准备，除轮流担任岗哨观察水情的人员外，其余人员均应静卧，以减少体力和空气消耗。

c、避灾时，应用敲击的方法有规律、不间断地发出呼救信号，向营救人员指示躲避处的位置。

d、被困期间断绝食物后，即使在饥饿难忍的情况下，也应努力克制自己，决不嚼食杂物充饥。需要饮用井下水时，应选择适宜的水源，并用纱布或衣服过滤。

e、长时间被困在井下，发觉救护人员到来营救时，避灾人员不可过度兴奋和慌乱，以防发生意外。

避灾路线：工作面→主井（副井）→地面。

第二篇：煤矿探放水设计

楚雄市吕合镇石鼓煤业开发有限责任公司

石鼓煤矿探放水设计

一、概述 ：

1、探放水的目的

探水是指采矿过程中用超前勘探的方法，查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方的含水构造（包括陷落柱）、充水含水层、积水老窑等水体的具体空间位置和产状，其目的是为了有效地防治矿井水害做好必要的准备。

2、探放水的原则

采掘工作必须执行“十六字”方针，即：“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则。因而，遇到下列情况之一时，必须进行探放水。

（1）接近水淹的井巷、老窑和小窑时。

（2）接近含水层、导水断层、含水裂隙密集带、溶洞和陷落柱时，或通过它们之前。

（3）打开隔离煤柱放水前。

（4）接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带或裂隙发育带时。

（5）接近可能涌（突）水的钻孔时。（6）接近有水或稀泥的灌浆区时。

（7）采动影响范围内有承压含水层或含水构造，或煤层与含水层间的隔水岩柱厚度不清，可能突水时。

（8）接近矿井水文地质条件复杂的地段，采掘工作有涌（突）水预兆或情况不明时。

（9）接近其他可能涌（突）水地段时。

3、探放水对象的类型。

一般探放水的对象包括老窑、断裂构造、陷落柱、导水钻孔和充水含水层等。

二、探放老窑水

积水煤窑或矿井采掘的废巷老窑积水，其几何形状极不规则，积水量大者可达数百万立方米，一旦采掘工作面接近或揭露它们时，常常造成突水淹井及人身伤亡事故，故必须预先进行探放。

1、探放水工程设计内容

（1）探放水巷道推进的工作面和周围的水文地质条件。如老窑积水范围、积水量、确切的水头高度（水压）、正常涌水量，老窑与上、下采区、相邻积水区、地表河流、建筑物及断层构造的关系，以及积水区与其他充水含水层的水力联系程度等。

（2）探放水巷道的开拓方向、施工次序、规格和支护形式。（3）探放水钻孔组数、个数、方向、角度、深度和施工技术要求及采用的超前距和帮距

（4）探放水施工与掘进工作的安全规定（5）受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定（6）通风措施和瓦斯检查制度

（7）防排水设施，如水闸门、水闸墙等的设计以及水仓、水泵、管路和水沟等排水系统及能力的具体安排等。

（8）水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施。

（9）附老窑位置及积水区与现采区的关系图、探放水孔布置的平面图和剖面图。

2、探放老窑水的原则

探放老窑水除了要遵循上述的探放水原则外，还应遵循下列探放老窑水的具体原则：（1）积极探放

当老窑区不在河沟或重要建筑物下面、排放老窑区内积水不会过分加重矿井排水负担、积水区之下又有大量的煤炭资源急需开采时，这部分积水应千方百计地安全放出来，以彻底解除水患。（2）先隔离再探放

对于与地表水有密切水力联系且雨季可能接受大量补给的老窑水，以及老窑的积水量较大，水质不好（酸性大）时，为避免负担长期排水费用，应先设计隔断或减少其补给水量，然后再进行探放水。若隔断水源有困难，无法进行有效的探放，则应留设煤岩柱与生产区隔开，等到矿井生产后期再进行处理。（3）先降压后探放

对水量大、水压高的积水区，应先从顶、底板岩层打穿层放水孔，把水压降下来，然后再沿煤层打探水钻孔（4）先封堵后探放

当老窑区为强含水层水或其它水源水所淹没，出水点有很大的补给量时，一般应封堵出水点后，而后再探放水。

3、探放前应注意的事项（1）检查排水系统

准备好水沟、水仓及排水管路；检查排水泵及电动机，使之正常运转，达到设计的最大排水能力。（2）准备堵水材料

在探放地点应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯、斧等，以便出水或来压时及时处理。（3）检查瓦斯

瓦斯浓度超过安全规定时应停止一切工作，及时加强通风。（4）检查支架情况

有松动或破损的支架要及时修整或更换，帮顶是否背好，都要仔细检查。

（5）检查煤壁

煤壁有松软或膨胀等现象时，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防止水流冲垮煤壁，造成事故。（6）检查水沟

对巷道水沟中浮煤、碎石等杂物，应随时清理干净。若水沟被冒顶或片帮堵塞时，应立即修复。（7）检查安全退路

避灾路线内不许有煤炭、木料、煤车等阻塞，要时刻保证畅通无阻。

4、探放水钻孔布置的基本原则

探放水钻孔的布置应以不漏掉“老窑”，保证安全生产和探水工作量最小为原则。

三、探放断层水

1、探放断层水的原则 凡遇到下列情况必须探水：

（1）采掘工作面前方或附近有含（导）水断层存在，但具体位置不清或控制不够严密时。

（2）采掘工作面前方或附近预测有断层存在，但其位置和含（导）水性不清，可能发生突水事故时。

（3）采掘工作面底板隔水层厚度与实际承受的水压都处于临界状态（即安全隔水层厚度和安全水压的临界值），在采煤工作面前方和采面影响范围内，是否有断层情况不清，一旦触及很可能发生突水事故时。

（4）断层已被巷道揭露或穿过、暂时没有出水迹象，但由于隔水层厚度和实际水压已接近临界状态，在采动影响下，有可能导致断层活化并引起突水，需要探明是否与强含水层或底版水相连通时。

（5）井巷工程接近或计划穿过的断层浅部不含（导）水，但在深部有可能突水时。

（6）根据井巷工程和开采自设断层防水煤柱等的特殊要求，必须探明断层时。

（7）采掘工作面距已知含水断层60m时。（8）采掘工作面接近推断含水层100m时。

（9）采区内小断层使煤层与强含水层的距离缩短时。

（10）采区内构造不明，含水层水压又大于2MPa ~ 3MPa 时。

2、探查的主要内容

探断层水的钻孔应与探断层构造孔结合，需查明的具体内容如下：（1）断层的位置、产状要素、断层带宽度（包括内、中和外三带）及伴生构造和其导水、富水性等。

（2）断层带的充填物、充填程度、胶结物和胶结程度，断层两盘外带裂隙、岩溶发育情况及其富水性。

（3）断层两盘对接部位岩性及其富水性，煤层与强含水层的实际间距

（即隔水层的厚度）。

（4）断层与其他含（导）水断层、陷落柱或其他水体交切部位及其富水性。

（5）如为叠瓦式断层，应确定其综合断距。

（6）查明并记录探断水层水钻孔在不同深度的水压、水量或冲洗液漏失量，并确定或判断底板水在隔水层面等高线图及两盘主要煤层、含水层对接关系图，探测断层预想剖面图。

四、探放陷落柱水

在煤层底板下伏巨厚层状碳酸盐岩充水含水层组的华北型煤田，由于导水岩溶陷落柱的存在，使某些处于上覆地层本来没有贯穿煤系基底巨厚层状碳酸岩强充水含水层的中、小型断层或一些张裂隙，成为了水源补给充沛、强富水的突水薄弱带。井巷工程一旦触及这些薄弱带，将不可避免地引发突水或淹井事故。若导水岩溶陷落柱本身直接突水，其后果就更为严重。从现有调查资料来看，导水岩溶陷落柱使矿井水文地质条件复杂化主要表现在以下几个方面：

（1）使不同地段井巷涌（突）水水量大小相差悬殊，在导水岩溶陷落柱附近，涌（突）水一般比较集中，且水量长期稳定。

（2）由于岩溶陷落柱的强烈补给，煤层顶、底板充水含水层往往会出现局部高水位的异常区。

（3）由于导水岩溶陷落柱的存在，煤层顶、底板充水含水层地下水的水质差异表现的不明显，基本属于同一类型。（4）煤矿井涌（突）水水量增长迅速。

在探放岩溶陷落柱导水性钻孔的施工中，应注意下面一些问题：

（1）水压大于2MPa ~ 3MPa 的岩溶陷落柱原则上不沿煤层布孔，而应布设在煤层底板岩层中，因为沿煤层淹没的孔口安全止水套管，很可能被高承压水突破。

（2）孔口安全装置和安全注意事项与探高压断层水的钻孔要求相同。（3）要提高岩心采取率，及时进行岩心鉴定，作好断层破碎带和岩溶陷落柱的分辨工作，编制好水文地质图表。

（4）严格执行钻孔验收和允许掘进距离的审批制度。

（5）监测并记录孔内水压、水量和水质的变化，发现异常应加密或加深钻孔，争取直接探到岩溶陷落柱。

（6）探到岩溶陷落柱无水或水量很小时，要用水泵进行略大于区域静水压力的压水试验，以便进一步检验其导水性。同时要向其深部布孔，了解深部的含（导）水性和煤层底板强岩溶充水含水层的原始导升高度。（7）钻孔探测后必须注浆封闭，并作好封孔记录，注浆结束压力应大于区域静水压力的1.5倍。

五、导水钻孔的探查与处理

矿区在勘探阶段施工的各类钻孔，往往贯穿若干含水层组，有的还可能穿透多层老窑积水，甚至含水断层等。若封孔或止水效果不好，人为沟通了本来没有水力联系的含水层组或水体，使煤层开采的充水条件复杂化。因此，必须采取有效的措施防止出现导水钻孔，封闭确已存在或有怀疑的所有导水钻孔。

1、防止出现导水钻孔的基本措施

（1）各类勘探孔达到勘探目的后，应立即全孔封闭，包括第四系潜水含水层以下各含水层组。

（2）为了防止水砂分离或粘土稀释流失，封孔不能用水泥砂浆或粘土，要用高标号存水泥。

（3）严重漏水段，应先下木塞止水，然后注浆，防止水泥浆在初凝前漏失。

（4）要先提出封孔设计，进行分段封孔并分段提高固结的水泥浆样品，实际检查封孔的深度和质量，由下而上，边检查边封闭，作好记录，最后提出封孔报告书。

（5）需要长期保留的观测孔、供水孔或其他专门工程孔，必须下好止水隔离套管。套管和孔壁之间的环状间隙要用优质水泥注浆固结。（6）已下套管的各类钻孔，不用之前，也应按1、2、3条的要求加以封孔。

（7）所有钻孔的孔口均应埋设标志，并要准备测斜资料，便于确定不同深度的偏斜位置。一旦需要时，利于采取措施。

2、导水钻孔的调查与分析步骤

历史上已有的钻孔是否存在导水威胁，需要认真调查分析，其具体步骤如下：

（1）绘制钻孔分布图，将过去有关部门钻进的各类钻孔都准确地标定在图上。尽量收集到柱状图、封孔止水资料、孔口标高和坐标、测斜数据以及其他有关资料，以便准确定位。

没有坐标、标高的钻孔，应从旧图纸或对照现场地形地物确定位置，反求出坐标，便于查找。

（2）建立钻孔止水质量调查登记表，分析矿区内有怀疑的导水钻孔，并将其标到有关的采掘工程平面图和储量图上，圈定警戒线和探水线。一

般包括两种突水系数图，一种是矿区或井田的突水系数图，比例尺常为1:5000～1:10000；另一种是大比例尺的采区突水系数图，比例尺一般为1:1000～1:2000，甚至更大些。采区突水系数图的编制方法如下：

（1）以采煤底板等高线图为底图，将已知断层和开采上部煤层新发现的断层以及有用的矿井水文地质资料（如突水点）标于图上。

（2）根据水位资料编制等水位线图。

（3）根据以上两种资料绘制底图等水压线图，等水压线是编制突水系数图的基础资料。

（4）编制有效隔水层厚度等值线图。根据勘探、生产和补充勘探等资料，确定一些点从煤层底板至底板充水含水层之间的总隔水层厚度，并从中减去煤层开采过程诱发的矿压破坏带和底板充水含水层的原始导升厚度，即得到这些点的有效隔水层厚度；然后把各点数据相应地标在相应比例尺的井田平面图上，用内插法绘制成图。这张图同样是绘制突水系数图的基础图件。

（5）根据煤层底板充水含水层等水压线图和有效隔水层厚度等值线图，即可绘制出突水系数等值线图。

3、编制带压开采地质、水文地质条件说明书

开采受水害威胁地区的煤层，在编制开拓、掘进与回采设计之前，必须编制该地区的地质、水文地质条件说明书，作为上述设计的依据。说明书的编制，除按一般规程要求的内容外，还应注意以下几个问题：

（1）说明书的研究范围应按开采范围所在的水文地质单元或以构造为边界的地质块段来圈定，这有利于分析充水含水层的补给、径流和排泄条件以及充水含水层之间的水力联系，更便于水文地质勘探和疏水降压钻孔

的设计。

（2）说明书除应具备底板等高线图、剖面图等图件外，还应编制1:1000、1:2000或更大比例尺的有关带压开采的专门水文地质图，如等水压线图、煤层底板隔水层厚度图以及突水系数等值线图。根据等值线图，按突水临界值划分采区内具体的带压开采范围和降压开采范围及降压值，并根据降压范围结合巷道布置排水系统，设计放水降压钻孔和观测孔。在设计放水钻孔时，要根据降压漏斗的延展规律，布置在可获得最大效益的位置，以求以最少的钻孔数、最小的排水量来获得最大的经济效益。

六、掘进面探水钻孔设计及说明：

需要钻探的各个掘进头必须用专门的探水钻在掘进头进行钻探，钻探人员必须认真负责，一丝不苟，保证探眼数量和质量，顶板掘进头要探够六个眼：主眼三个，辅眼三个，底板掘进头要探够七个眼：主眼三个，辅眼四个。

主眼使用ZLJ-350A型煤矿坑道钻机进行钻探，钻孔直径60mm，探眼长度200米，可掘距离140米，保持60米超前距离。中主眼在掘进头距底板1.2米处正中向正前方探200米，左右主眼分别在距离中主眼两侧0.5米处向两侧偏1度探200米。

辅眼使用ZQJ-90/1.9气动架柱式钻机进行钻探，钻孔直径40mm，探眼长度50米，可掘距离20米，保持30米超前距离。左右辅眼在两侧煤帮中部向两侧偏10度探50米，另外掘进顶板巷道时在距中眼下方0.3米处向下偏5度探50米，在掘进底板巷道时在距中眼上分0.3米处沿掘进方向探50米，每隔10米要垂直向上打一钻眼进行探放水，了解其顶板情况和上分层积水情况。

（设计图附后）

六、回采工作面探水钻孔设计及说明：

回采工作面布置必须严格执行有采必探、先探后采、先治后采的原则，严格按探放水设计进行探放水，确保无水患威胁方可进行回采。

回采工作面探放水使用ZQJ-90/1.9气动架柱式钻机进行钻探，钻孔直径40mm，探眼长度50米，钻孔距离底板高度1.2米。首先工作面在准备初采前要在进、回风顺槽从停采线至开切眼每隔30米布置一个探眼，回采时从开切眼至停采线方向开始探眼，保证开切眼前方至少有两个探眼，依次类推，直至工作面回采结束。

探眼具体方位与角度为：回采上分层时沿开切水平垂直于两顺槽向回采煤块探眼；回采下分层时沿开切水平向上偏3度垂直于两顺槽向回采煤块探眼，必须保证探透上分层。

（设计图附后）

第三篇：仙岩煤矿探放水设计

桐梓县仙岩煤矿

探 放 水 设 计

二O一一年九月

目 录

第一章 概况

1.1 交通位置及矿界范围 1.2 自然地理、气候特征 1.3 矿井地质及水文地质特征 1.4 矿井水调查情况 第二章 探放水设计 2.1 探放水原则 2.2 探水线确定 2.3 探放水设计

第三章 钻机的安装、探水、放水技术3.1 钻机的安装 3.2 探水技术 3.3 放水技术

第四章 探放水安全技术措施 3.1 探放水作业安全措施

1、地形地质图、矿井综合水文地质图、矿井充水性图、矿井排水系统图 2

附图： 2 3 4

第一章 概 况

1．1 交通位置及矿界范围

仙岩煤矿位于贵州省桐梓县城以西约25km处，矿区距九坝镇约15km，地理位置坐标为：东经106°39′37″～106°43′35″，北纬28°09′20″～28°11′47″。矿区呈北东～南西向展布，南起湾底下～观音庙，汔火石土～猴春坎，全长约2.5km，平均宽约1.2km，隶属桐梓县九坝镇所辖。企业性质为私营独资。

矿区以东约25km与川黔线相接，区内有公路相通，交通较为方便。

1.2 自然地理，气候特征

1、地形地貌、气象及地表水

矿区呈北东～南西向展布，为低中、高地貌，矿区北高南低最高海拔标高1362.9m，最低海拔标高800m。条塘河从矿区中部由北向南径流，河谷最低标高800m。根据区域水文地质资料，条塘河谷标高800m应为矿区最低侵蚀基准面。矿区南西侧发育一条由北向南径流的河流，河谷标高为800m，区内南东侧发育数条溪沟，有利于地表水的排泄。

2、含水层、隔水层特征及其与矿床充水的关系

矿区出露地层为三叠系下统茅草铺、夜郎组，二叠系上统长兴组、龙潭组及下统茅口组，其水文地质特征及对煤矿开采的影响如下：

(1)茅草铺组(P1m)为薄至中厚层状灰岩、白云质灰岩、白云岩、泥质灰岩。厚度大于200m，含水性较强，但因分布在矿区边缘，且其下的九级滩段隔水层相隔，在无构造破坏情况下，对煤矿开采无影响。

(2)夜郎组(T1y)九组滩段(T1y3)：为粉砂质泥岩、泥岩、泥质粉砂岩、钙质泥岩夹灰岩。厚度160～165m。含水性极弱，为一相对隔水层，对煤矿开采影响不大。

玉龙山段(T1y2)：为中厚层状灰岩、含泥质灰岩。厚120～140m。为岩溶裂隙含水屋，含水性中等。虽其下有沙堡湾隔水层存在，但因沙堡湾段隔水层厚度较小，采煤时不应对其破坏。

沙堡湾段(T1y1)：厚3～8m。为泥岩、钙质泥岩。局部夹极薄层状泥灰岩。为一相对隔水层。

(3)长兴组(P2c)中厚层状含燧石灰岩，层间夹炭泥质。为岩溶裂隙含水层，含水性中等。厚55～58m。该层在矿区内大多形成陡岩或陡坡，呈窄长条形分布，出露面积较小，地表岩溶不发育，地表水补给条件不良，对煤矿开采有一定影响。

(4)龙潭组(P2l)为一套海陆交互相含煤地层，岩性为泥岩、生物灰岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、煤及少量泥质灰岩。厚70～75m。据采煤老硐调查，区内采煤老硐大多为潮湿状态，局部有少量滴水、渗水现象，说明其含水性较弱，为一相对隔水层，对煤层开采影响较小。

(5)茅口组(P1m)为浅灰色、灰色厚层块状灰岩，厚度大于100m。为岩溶裂隙含水层，含水性较强。是含煤岩系的直接底板，但与C13煤层间有2～5m隔水层相隔，但因其厚度较小，受破坏后易引起矿床充水。

根据已有资料，区内矿床的充水主要因素为茅口组灰岩、长兴灰岩及煤系三个含水层，均属条带状地下水，分布很不均一，开采过程中易造成矿井突出，威胁较大，应加以注意。玉龙山灰岩含水层为矿井充水的次要因素。此外小窑积水未来矿井的突出问题，需要注意冒落范围的小煤窑积水影响而造成浅部矿井的突然充水。

本矿井直接充水因素为煤层顶板裂隙水，主要充水因素为老空水，断层水次之。

2、涌水量

勘查地质报告中未提供涌水量资料。

矿井在进行正常生产时必须进行矿井水文地质调查，进行涌水量的实测，以便指导生产。

3、水文地质条件分类

根据《矿井水文地质规程》分类，本矿井水文地质条件属简单类型。

第二章 探放水设计

2.1 探放水原则

本矿井设计为：平硐开拓，中央分区式通风，长壁法采煤，后退式回采，生产能力为15万吨/年，矿井在平硐开拓、阶段平巷、回风平巷，开切巷掘进，回采煤过程中，应将矿井水害预防工作放在首位，本着“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则，安排好探放水工作。遇到下列情况都必须探水掘进。

⑴矿井新开拓区域或新布置的巷道。⑵接近含、导水断层、溶洞和导水陷落柱时。⑶打开隔离煤柱放水时。

⑷接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等连通的断裂构造带时。⑸接近有出水可能的钻孔时。⑹接近有水的灌浆区时。

⑺受底板强承压含水层威胁的采煤工作面。⑻接近其它可能出水（突水）地点时。

⑼工作面出水预兆：煤壁挂汗：温度下降，空气变冷，雾气产生；煤层发潮、暗沉沉有害气体增高，呼吸困难，头痛；顶、地压加大，底板鼓起并有渗水、淋水；出现压力水流并有“嘶、嘶”水叫声；巷道挂红，有异味等出水预兆情况，必须立即向矿调度室汇报撤出人员等候处理。

2.2 探水线确定

根据贵州省地质矿产勘查开发局一O二地质大队对我矿进行的地质及水文地质成果资料，结合本矿实际开采深度，矿井水来源及分布调查情况，本矿无老塘、老窑积水，标高1270米水平以上的老采空区局部存在有积水，现状开采位置尚未采掘采动区域视为可疑区，以矿界向相邻矿各100米距离作为本矿探水线位置。并按此要求进行探放水设计。

2.3 探放水设计

2.3.1 主平硐、运输大巷、总回风巷掘进设计

主平硐、主运输巷、回风平硐巷道掘进净断面：宽4.2m，高2.8m，巷道断面形状为三心拱形，断面积11.24m2，水沟布置于巷道西侧，水沟断面：0.4×0.4m。巷道支护采用锚网喷浆支护，巷道坡度为3‰度。

探放水设备选用ZLJ—380坑道钻机进行探水，迎头面一次布置五个探水眼，探水眼孔径65mm，眼孔按一字型排列，距底板高度0.5m，与煤、岩层垂直布置，眼深40m，边眼与中眼的夹角为30度，钻眼间距0.6m。

排水设备：因该工作面涌水由主平硐水沟自流排出井外。故不考虑排水设备。

主平硐经探放水作业，由探水眼中流出的水量低于5m3/h，水压不超过1毫米水注，视为涌水正常，可以进行平硐掘进施工。当平硐掘进到探水眼超前距离为20米时，回复进行下一次探放水作业工作。

2.3.2 运输、回风顺槽掘进设计

煤层运输、回风平巷与阶段平巷，均为顺煤层走向掘进，巷道以上仰3‰坡度水平掘进，保持水流方向。

平巷断面形状为梯形布置，巷道净断面：顶宽度2m，底宽度3m，高度2.4m，断面积6m2，水沟布置于巷道下帮，水沟断面0.3×0.3m，巷道支护采用11#矿工钢架箱支护。

探放水设备选用ZLJ—380坑道钻机进行探水，迎头面一次布置五个探水眼，探水眼孔径65mm，眼孔按一字型排列，距底板0.5m，眼间距0.6m，眼深40m，探水眼成扇形，顺煤层布置，边眼与中眼间的夹角为30度。

排水由巷道水沟自流入运输平巷水沟，再流向井底水仓经水泵排出。

探水眼中流出的水量低于5m3/h，水压不超过1毫米水柱，视为涌水正常，可以进行掘进施工，当掘进到探水眼，超前距离为20米时，必须停止掘进，回复探放水作业工作。

2.3.3 上山开切巷设计

上山开切巷是联通运输平巷与回风平巷的通道，巷道沿煤层倾斜方向布置，煤层倾角即为巷道坡度，施工由下向上掘进，巷道断面为梯形，巷道净断面：顶宽1.8m，底宽2.4m，高2.0m，断面积4.2m2，水沟布置于主巷道右侧，水沟断面0.25×0.25m。

巷道支护采用液压支柱支护，铰接顶梁接顶，迎头面进行探水作业时，必须加固支护，装好挡板，做到上凿钻眼不发生片帮。探水设备选用电动75型探水钻机，迎头面一次布置五个探水眼，探水眼孔径65mm，眼孔按一字型排列，底眼距底板0.4m，眼间距为0.5m，眼深40m，顺煤层布置，中眼与巷道平行，边眼与巷道成30度夹角。

排水由巷道水沟自流入运输平巷水沟，再流向井底水仓经水泵排出。检测探水眼中流出的水量低于5m3/h，水压不超1毫米水柱，视为涌水正常，可以进行掘进施工，当掘进到探水眼超前距离为20m时，必须停止掘进，回复探放水作业工作。

2.3.4 采煤工作面探放水设计

采煤工作面沿煤层倾向布置，煤壁高1.2--2米，工作面支撑采用液压支柱支护，3~4排控顶，最大控顶距3.6米，最小控顶距2.6米，工作

面探放水设备选用电动探水钻机、钻眼采用单排眼布置，每眼与煤壁成30度夹角。眼底向上，眼间距2m，眼深40m，孔径65mm，顺层布置，距底板高度0.6m。工作面探水孔起止位置在距离下出煤口10m起至距离回风出口10m位置处止，排水由煤壁下方水沟自流入运输平巷水沟，再流向井底水仓经水泵排出。

探水作业完毕，检测探水眼中流出的水量低于3m3/h，水压不超过1毫米水柱，视为渗水正常，可以进入采煤作业，当工作面推进到探水眼超前距离为20m时，必须停止采煤，回复探放水作业工作。

2.3.5 老采空区探放水。

一、每日检测一次引经导流水流数据，发现水流变小，应及时检测导流管道，发现阻塞，应及时修复疏通，经常保持稳定的水流量。

二、定期监测老空区积水的流水压力状况，做好监测记录，防止水压超高冲击保安煤柱或引发突水事故。

三、落实责任，每班安全员为老空区、积水管理监控责任人，谁当班、谁负责。

2.3.6 矿井排水系统

本矿在井底布置有永久性水仓一座，容积350m3。空仓容积常年保持在70%以上。

主要排水设备为三台矿用离心式水泵（DM85-67x3），配两趟Φ108排水管至地面。功率90KW，单机小时排水量为85m3，设计一台工作，一台备

用，一台检修，用一台水泵排除矿井正常涌水量，两台水泵可满足矿井最大涌水量，能够满足矿井排水要求。

第三章

3.1钻机安装规定：

1、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板。

2、清理巷道挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水相适应的排水设备。

3、在打钻地点或附近安设专用电话。

4、测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度以及钻孔数目。3.2探放水施工中的技术要求 3.2.1探水技术要求

1、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。

2、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。

3、钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室，采取措施。

4、钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，钻机的安装、探水、放水技术

应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施：

5、背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。

6、对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1 m以上。

7、在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。

8、遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。

9、应做到交接班时不停钻。

10、探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。

11、探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。3.2.2 放水的技术要求

1、钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。根据矿井排水能力及水仓容量，决定是注浆堵水还是放水。控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。

2、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。

3、加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。

4、必须监视放水全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。

第四章

1、探水前的安全准备工作

（1）、探水前对排水设备进行彻底检查，探水过程中要有专人维护、保证正常排水。

（2）、探水前对水沟、沉淀池进行彻底清理，保持水流畅通。（3）、要有专人对钻场附近的顶板进行检查维护，避免发生冒顶事故。（4）、探水钻场后方必须有安全躲避峒室。（5）、保证钻场的正常通风，并制定专项检查措施。（6）、钻场附近要安装电话，并保持通讯畅通。（7）、明确水害避灾路线，并认真贯彻至施工人员。

2、钻机运输、安装的安全措施

（1）、运输、安装钻机人员，要互相配合好，防止钻机反倒伤人和挤伤手脚事故发生。

（2）、钻场在稳钻前，应清净浮煤。钻场巷道支护要符合质量要求，禁止有空帮、空顶现象。钻机要稳牢、稳平，底座垫上底木梁，钻机稳固在底木梁上，四角要大好四根立柱，并用铁丝联在一起。将钻机稳定牢固后，方准开钻。

（3）钻具应统一放在钻场内，禁止在巷道内乱放。

3、钻机操作的安全措施。

（1）、钻工上岗前，必须经过培训，学习作业规程并持证上岗。

探放水安全技术措施

（2）、钻孔必须严格按设计的方位、角度、深度施工，严禁私自变更钻孔参数。

（3）、钻孔施工期间，必须有专职瓦斯检查员随时检查钻孔、钻场瓦斯，若瓦斯达到1 %，应立即通知停钻撤人。

（4）、操作钻机人员，要由班组长或有经验的工人担任，另一人跟前监护。钻机操作按扭，应设在距司机工作处不超过0.5m的地方,确保能及时停送电。

（5）每班开钻前，钻机要先试正、反转。钻机开始运转后，任何人不准触摸钻杆及机器旋转部位，防止钻机绞人。

（6）、操作钻机要严格执行操作规程。在钻进中，掌握好钻进速度，压力要适当，注意孔内水循环，禁止干钻，避免损坏钻机和发生卡钻事故。（7）打钻过程中，要严格执行现场交接班制度，现场交清孔内情况和钻机运转情况。

（8）、钻孔透水后，要详细观测和记录水情变化。起钻时，工作人员禁止站在钻杆的正后方向。钻杆全部起出后，立即关闭阀门，并向调度室汇报透水情况。

（9）打钻出水后，若水量较大，威胁到巷道内人员安全时，要通知巷道内所有人员和受威胁的其他人员，一并撤出，并迅速向调度室汇报。上述内容如有不足之处应遵照《煤矿安全规程 》有关规定执行。

第四篇：探放水设计编制提纲

探放水设计编制提纲

一、工作面水文地质条件：

以经会审通过的工作面水情水害预测分析报告为基础，明确工作面存在的水害类型及危险区段，预计积水范围、积水量、水压等，并确定本工作面探测的目的及任务。

二、物探工作方案及工程量：

1、仪器选用及实施单位。

2、探测方案及工作量：探测起始位置、探测间距、探测方向，工作面探测次数及工作量预计。附工程量布置图并注明探测点号及探测方向。

3、对物探成果必须结合地质资料进行分析，圈定异常区位置、确定异常性质及含水性。

4、地测部门编制钻探验证方案经总工程师审核后做为钻探设计的补充。

三、钻探方案设计：

1、巷道掘进安排：

叙述：探放水巷道的开掘方向、断面规格和支护形式及巷道的施工次序。

2、危险地段“三线”确定，附相对位置关系图。

3、探放水钻孔主要参数：即：超前距、帮距、钻孔密度（孔间距）的确定。

4、探放水钻孔布置：通常扇形或半扇形成组布置，列表详细描述各钻孔位置、方位、倾角及深度，附不同布置方式的钻孔平面、剖面、断面图。

5、单孔设计：详述开孔直径、开孔深度、套管长度及规格、终孔直径、孔口安全装置，并对孔口管固结、耐压试验做出要求。

6、设备选型及数量：钻机型号、能力及其配套设备及数量。

四、技术要求：

1、探水时必须按设计的孔位、倾角、深度施工，并认真填写施工原始记录，施工完毕必须经“三方”验收，发现有不合格钻孔必须补孔。

2、物探异常区钻探验证执行专项验证方案。

3、遇到地质变化时必须及时汇报地测部门，变更设计需经矿总工程师批准。

4、巷道掘进次序变动，探放水设计必须进行相应变更，且变更后的设计必须经总工程师审查。

五、安全措施：

主要包括以下内容： 探放水钻机安装及施工的安全技术要求；受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定；通风措施和瓦斯检查制度，要制定防止在探水过程中瓦斯或其他有害气体涌出的防治措施；水仓、水泵、管路和水沟等排水系统及能力的具体安排；灾害汇报制度和处理措施；等等。

第五篇：昌吉市宝安煤矿探放水设计

昌吉市宝安煤矿

矿井探放水设计

二00八年十一月

目 录

目 录..................................................2 前 言..................................................3 第一章 探放水组织机构..................................3 第二章 矿井基本情况....................................4 第三章 矿井水文地质....................................4 第一节 区域水文地质条件..........................4 第二节 井田水文地质................................8 第三节 充水因素分析...............................10 第四节 矿井涌水量预测.............................11 第四章 矿井排水系统...................................14 第五章 探放水设备型号.................................15 第六章 探放水作业......................................15 第一节 矿井透水预兆.................................15 第二节 矿井探放水原则...............................16 第三节 掘进工作面探放水.............................18 第四节 采煤工作面探放水.............................19 第七章 探放水安全技术措施..............................20

前 言

为贯彻落实《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全监察条例》、《煤矿安全规程》等一系列国家安全生产法律法规。坚决执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。在煤矿采掘活动中认真落实“有凝必探、先探后掘”的探放水方针。防治制矿井透水事故发生，保障本矿干部职工的生命财产安全。因此本矿组织工程技术人员编写了《探放水设计》。

由于该矿已建矿投产十多年，火烧层贮水已基本疏干，井田主井东侧的废井因掘进深度小，沿煤层走向两侧基本没有动，不具备积水条件，也不存在老窑积水。但为防范于未然，在生产过程中必须坚持“先探后掘、有疑必探、短掘长探”的原则，严格按设计确定的探水线位臵进行探水，探水线以上的区域都必须进行探水。

该矿可采煤层共6层，在井田的南界由西向东有一季节性河流。该矿开采至上述区域时应进行探水，其探水范围与断层、火烧区、老窑的距离不小于100m，探水长度一次不小于70m，每掘20m探一次，防止透水事故发生。

第一章 探放水组织机构

为保障矿井在日常采掘作业过程中，认真贯彻落实矿井探放水作业。根据《煤矿安全规程》相关条例之规定：矿井必须成立探放水组织机构，配备专职探放水作业人员。经矿长办公会议研究决定：成立矿井探水工作领导小组，专门负责日常采掘作业中的探放水工作。

探放水工作领导小组成员如下： 组 长：何 勇（矿长）副组长：吴模文（总工）

成 员：张西安（生产副矿长）、范彪（安全副矿长）、马志月（电工）、冯德奎（瓦斯检查员）、马建龙（瓦斯检查员）、李川（掘进工）、马忠成（掘进工）、吴太金（炮工）、曹正财（炮工）、姜占林（抽水工）、张孝世（抽水工）。

第二章 矿井基本情况

昌吉市宝安煤矿位于昌吉市位于昌吉市西南80km处。行政区划隶属于新疆维吾尔自治区昌吉市庙尔沟乡管辖，中心地理坐标：北纬43°30′33″，东经86°55′39″。经济类型为个人独资本矿。现有职工70人。设计生产能力为9万吨/年。矿井开拓方式为斜井-立井混合开拓。矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式，风井井口安装有两台相同型号的轴流式主扇风机，型号为：FBCZ-6-NO.14B型，配套电机功率30KW。矿井反风方式为主扇风机反转反风。矿井提升方式为串车提升，一次提升四个一吨V型矿车，主提升绞车型号为：JK-2型，配套电机功率为220KW。矿区从硫磺沟变电所引进10KV双回路电源供电，经矿区地面变电站给矿井供电。矿井采煤方法为水平分层走向长壁炮采放顶煤，采煤工作面采用单体液压支架支护顶板，采用全部跨落法管理顶板。本矿属于低瓦斯矿井，无冲击地压和瓦斯突出现象。矿井相对瓦斯涌出量3.47m/t。煤层自燃发火期为4-6个月，煤尘爆炸指数为二级。矿井最大综合排水量为13m/h，矿井的水文地质条件简单。

第三章 矿井水文地质 第一节 区域水文地质条件

一、影响地下水的形成条件

31、地形、地貌

井田位于天山北麓中低山区的头屯河西岸东庙尔沟北坡，地势总体呈北高南低，西高东低的斜坡地形，区内最大标高1963.7 m，最低标高为东庙尔沟谷底1758m，相对高差达2 05.7 m，大部分高差在100m上，地形切割强烈，河谷与冲沟呈“V”字型，地表坡度在30°—35° 之内，厚层砂岩多形成直立陡坎。井田基本上以东庙尔沟为界，北坡基岩裸露，地形坡度大，植被不发育，局部煤层露头附近的岩石有被烘烤的迹象。而南坡坡度相对较缓，地表基本上被一层厚0.5 m左右的土壤所覆盖，植被较发育。总之，该区地形坡度大，排泄条件良好，不利大气降水入渗。

2、气象

井田位于天山山脉与准噶尔盆地之间的过渡地带的中低山区，受南部山区和北部沙漠气候影响，井田气候属湿度不足带—湿度适中带，其特点是冬季长，夏季短，昼夜温差大，春秋多风，每年的4—10月份为雨季，特别是每年6—8月多暴雨冰雹，年降水量一般在 467.2 — 1022.04 mm，年蒸发量1117.7mm，年平均气温为1.7‴，年最高气温为7月份达34.1‴，最低气温为1月份，达-28‴。

3、水系

矿区东侧3.5km为头屯河，为常年性河流，头屯河发源于天格尔峰北麓，下游流经头屯河镇向北注入平原。该河河谷上游狭窄，下游变宽，河水流量6—8月份最大，达 30.7 — 41.6m 3 /s，洪水期水深1—1.5m，流速每小时达16—18km，冬季水深仅0.5m，井田南侧的东庙尔沟属头屯河水系上游支流，仅在雨季洪水期有暂时性水流，全年绝大部分时间内河床干涸。

4、地层岩性

井田及周边地区地层为古生代石炭系、中生代侏罗系，岩性以海相、河流相、湖泊相的粗碎屑岩砾岩、砂岩为主，砾岩和砂岩裂隙、孔隙较发育，在头屯河东侧以及井田西南的上第三系上新统昌吉河组砾岩、砂砾岩中孔隙较发育，此外东庙尔沟以及头屯河、三屯河等沟谷中及山前地带第四系砂砾石、卵砾石及砂层等松散堆积物，孔隙十分发育。这些裂隙孔隙为地下水提供了运移的通道和贮存空间。

二、地下水类型及含水层（组）的水文地质特征 井田及周边地区，地下水可分为第四系松散岩类孔隙潜水含水层和中一新生代、古生代碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组。分述如下：、第四系松散岩类孔隙潜水含水层

分布于东庙尔沟、头屯河、三屯河等沟谷中，沿河谷呈条带状分布，含水层岩性以砂砾石、卵砾石及砂层为主，在沟谷中厚度一般约2—5m，局部地带厚度可达10—15m。该含水层结构疏松，多接受河水及泉水直接补给，含水丰富，为强含水层，其水质类型为 HCO 3〃 SO4 — 3 — Ca 〃 Na 〃 Mg 型及 HCO Mg 〃 Ca 〃 Na 型水，矿化度一般在0.2 — 0.3g/ L。

2、上第三系孔隙—裂隙含水层

主要分布于头屯河东侧及井田西南部。岩性以砖红色、黄红色砾岩、砂砾岩为主，砾石成分复杂，分选较差，呈次棱角状，砾径3—15cm，泥质钙质胶结，胶结程度较差，厚度0—173m，倾角1°—35°之间，孔隙较发育，裂隙在钙质胶结的岩层中发育，一般涌水量不大，主要接受大气降水的补给。

3、侏罗系碎屑岩类层间孔隙—裂隙含水岩组

分布于井田周围及昌吉兽医配种站一带，侏罗系的砂砾岩、砂岩岩性段组成含水岩组，一般水量不大，主要受大气降水补给和受河水渗漏补给。因此在近河地段单井涌水量75—120 m

/d，在远河地段单井涌水量25—75 m /d，水位一般低于河水位10—20 m，水交替滞缓，由于渗滤作用较强烈，水质较差，在近河地段水化学类型为 HCO 3 〃 SO 4 — Na 型水，矿化度1 g/ L左右，在远河地段水化学类型为 SO 4 〃 HCO 3 — Na 型水或为 SO 4 — Na 型水，矿化度3—10 g/ L。

4、石炭系中统孔隙—裂隙含水层

主要分布于井田的南北两侧，岩性以灰色深灰色砾岩、砂砾岩、砂岩为主，并夹石灰岩透镜体，该套地层厚度大，岩石致密坚硬，裂隙发育，属基岩孔隙—裂隙含水层，地下水以大气降水，冰雪融化水和河流渗漏补给为主要补给源，在地势较低处以泉的形式排泄。

三、隔水层

分布于山麓地带的第四系全新统坡积，洪积碎石，砂土等松散堆积物，构成局部的透水不含水层。

侏罗系的泥岩、砂质泥岩岩性段构成中生代层间含水岩组的隔水顶、底板。

四、地下水的补给径流、排泄

1、第四系潜水

第四系潜水主要接受河流入渗及大气降水入渗补给地下水径流方向总体为由南向北，局部受地形影响有所偏转，东庙尔沟地区地下潜水由西向东通过各沟谷排泄入头屯河，局部第四系潜水以泉水的形式排泄和在潜水埋深小于5m区，通过潜水蒸发向大气排泄，在各沟谷地段和河谷有一部分潜水向中生代，古生代层间孔隙—裂隙含水层入渗排泄。

2、上第三系孔隙—裂隙水 7

上第三系主要分布在山前倾斜平原，孔隙—裂隙水主要接受大气降水入渗和片状洪流入渗补给。地下水总体从南向北运移，同时直接补给下伏中生代含水岩组，在北部深切的沟谷及头屯河两侧以泉的形式排泄。、古生代、中生代层间孔隙、裂隙水

古生代、中生代层间孔隙—裂隙水主要接受大气降水及片状洪流入渗补给，其次为上覆上第三系孔隙—裂隙水沿层补给以及近东西向导水断层将两条河流地表水沿断层导入补给。侏罗系含水岩组夹于两条断层之间，断层走向与地层走向一致，各含水层地下水径流受隔水顶底板的制约，仅局限在层间顺层径流运动，各层间缺少水力联系。中石炭统各含水层与断层斜交，含水层之间通过导水断层发生水力联系，在枯水季节，导水断层又成为石炭系孔隙—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，侏罗系含煤地层在煤层的开采过程中地下水的人工排泄是该区地下水的又一重要排泄方式。

第二节 井田水文地质

一、井田水文地质特征

井田位于头屯河上游东庙尔沟北侧，东距头屯河约3.5km，南北各有一条与地层走向一致的断层，将侏罗系组成的向斜夹于中间，由于该套地层所处地势高出该区唯一的地表水头屯河近400m，且相距较远，因此南北两侧的断层对矿区侏罗系含水岩组主要起疏水作用，侏罗系含水岩组主要接受大气降水补给及东庙尔沟沟谷潜水侧向入渗补给，补给源不充足，不会形成储水盆地。

井田处于东庙尔沟向斜北翼，矿区内无断层水存在，主要的含水层为侏罗系中统西山窑组中粗粒砂岩、砂岩—粉砂岩岩组及第四系冲洪积砂砾石层。侏罗系下统三工河组的泥岩、砂质泥岩是较好的隔水层。主要充水因素：一是大气降水，二是通过基岩裂隙的渗透，以及第四系潜水的侧向补给。由于含水层所处的地形坡度较陡，且被第四系覆盖，而第四系厚度较小，补给源不充足，而且含水层之间缺乏水力联系，因此该矿自建矿以来矿井涌水量一直较小，约15—30 m /d。中生代含水岩层水受顶底板隔水层的阻隔，迳流方向是顺层流动，也有沿裂隙少量流动。该矿已建矿投产十多年，火烧层贮水已基本疏干，井田主井东侧的废井因掘进深度小，沿煤层走向两侧基本没有动，不具备积水条件，因此也不存在老窑积水，因此井田总体为水文地质条件简单类型。

二、含水层及隔水层

通过以往水文地质工作和本次进一步工作，区内主要煤层均

1赋存于侏罗系中统西山窑组第一岩性段（J 2 x），根据区内分布地层的岩性、孔隙、裂隙发育程度以及地下水的补给、径流条件，将其划分为弱含水层和隔水层，现将其岩性和水文地质特征分述如下：

1（一）侏罗系中统西山窑组第一岩性段（J 2 x）含水层H 为井田含煤地层，在井田南部呈近东西向延伸，主要为灰色、灰黑色的粉砂岩、泥岩、炭质泥岩、煤层及浅灰色厚层状砂岩组成，含煤层7层，岩性为灰白色粗砂岩、中砂岩、含砾粗砂岩及煤层，地层厚度239.39米，据区域资料，该含水层渗透系数为 0.0026m/d，单位涌水量为 0.00684l/s〃m。根据井田矿井揭露，该地层岩性裂隙较发育。

（二）侏罗系下统三工河组（J 1 s）隔水层G 9

侏罗系下统三工河组（J 1 s）分布于井田北部，主要岩性为深灰色、灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩组成，下部以灰色、灰绿色、灰白色砂岩为主，地层厚度850米。由于该组地层岩性颗粒较细且多为泥质胶结，裂隙不发育，故为隔水岩层。

al+pl

（三）第四系全新统冲洪积（Q h）含水层H 第四系全新统冲洪积分布于南部东庙尔沟内，由砂、砂砾石、风化基岩碎块、粉土等组成，多呈棱角状、次棱角状、分选性极差，颗粒间多被泥砂充填，厚度0-10米。由于坡度较大，且位于当地侵蚀基准面以上，大气降水为唯一补给源，补给条件差。

三、地表水与地下水的关系

井田内无常年性地表水流，仅有一些季节性冲沟，只有在冰雪融化、暴雨期才形成短暂的水流，该水流通过裂隙带补给地下水。另外井田南部在夏季、冰雪融化由北西向南东通过冲沟以地下潜流形式直接补给本区地下水。东庙尔沟为本矿区最低侵蚀基准面，也是本矿区地表水、矿井水及地下水的排泄区。

四、地下水的补给、径流与排泄

井田地下水以大气降水、南部高山区雪融水补给为主。地下水由北西向南东顺层间运移，地下径流条件差，运动迟缓。本区地下水除矿山开采人为排泄外，地下水向南东部迳流进行排泄。

综上所述，该井田地下水以大气降水补给为主，可采煤层位于当地侵蚀基准面以上，岩层富水性弱，井田充水水源主要为煤层顶底板基岩裂隙水。因此井田水文地质条件为二类一型，即以基岩裂隙水含水层为主，水文地质条件简单的矿床。

第三节 充水因素分析

一、老窑充水因素

井田内有老井窑口5个，编号废井1，现已报废时间较长，无法下井观察。废井中可能有一定量的积水，特别是融雪季节及雨季地表水沿地表裂隙灌入形成积水，希望在今后的工作中，加强对废井、老窑积水的防治。

二、生产矿井充水因素

昌吉市 东庙尔沟宝安 煤矿 1989年建井，年产量3万吨，主井为斜井，斜长185.37米，井口标高+1837.46米，开采水平+1720米，日排水量30立方米，煤层底板未发现底鼓现象。

三、矿井排水

矿井涌水通过运输巷道进入蓄水水库，待水库积水达到一定程度时，用潜水泵从水库抽出，我们计算涌水量的对照井为主斜井，水库长4m，宽3m，深5.0 m，两个昼夜可以蓄满，涌水量为30m /d。水抽到地表后排入井田南侧的东庙尔沟中。

该煤矿地下水水质较差，水化学类型为 HCO 3 〃 Cl 〃 SO 4 — Na 型水，矿化度 2.316 — 4.382g/L，其中 SO

4含

2-3量超标，该地下水不宜做为生活用水，但可做为生产用水和消防用水。

第四节 矿井涌水量预测

由于该区地形比较复杂，高差大，目前无法布设钻探工程对该区含水层进行抽水试验，故利用现有生产矿井资料，采用水文地质比拟法预测矿坑涌水量。

（一）开采量富水系数法

利用矿井的排水量和生产能力对扩建后未来采掘过程中地下水涌水量的预测：

计算公式如下： Kp=Q 0 /P 0

Q=Kp × p 式中: Kp —富水系数

Q 0 —现矿井排出的水量(m /d)P 0 —现煤矿开采量(t/a)Q —未来扩建后煤矿的排水量(m /d)现矿井日排水量30m，年生产煤炭开采量3万吨，则: Kp=Q 0 /P 0 =30×365/30000=0.365 煤矿设计生产煤炭年开采量9万吨，那么，未来矿井的排水量: Q=Kp × p =0.365×90000=32850立方米/年=90m /d

（二）面积富水系数法

利用矿井现排水量和开采面积预测未来采掘过程中地下水：涌水量：

计算公式： K F =Q 0 /F 0

Q=K F × F 式中： K F —面积富水系数 Q 0 —现煤矿的排水量 m /d F 0 —现煤矿的开采面积 m

3Q —未来煤矿的排水量 m /d F —扩建后煤矿的开采面积 m

2现煤矿日排水量为30m，开采面积42000 m K F =Q 0 × F 0 =30× 365 /42000 =0.26 煤矿设计今后开采面积241800 m，那么未来矿井的年排水量为

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

（三）矿井最大涌水量

312

根据矿区多年生产经验，每年6—8月为暴雨季节，东庙尔沟汇水深度多在0.3 — 0.5 米，这段时间宝安煤矿矿井日排水量可达50m，按年产煤炭开采量3万吨时富水系数为：

K F =Q 0 × F 0 =50× 365 /42000 =0.43 煤矿设计今后开采面积241800 m，那么未来矿井的年排水量为

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

（四）矿井涌水量计算结果评价

矿井面积富水系数法和开采量富水系数法预测矿井涌水量采用的数据是利用煤矿提供的矿井排水资料，以及资源量估算图统计资料所得。开采量富水系数法预测值偏小，面积富水系数法预测值偏大，本报告建议采用面积富水系数法即 Q=172.24m /d 的结果为今后矿井的涌水量。

该矿井虽然总体涌水量较小，但在每年6—8月洪水期涌水量将明显上升，今后在采掘过程中在暴雨季节要加强排水管理，采取有效的防水措施，以防淹井事故发生。

四、供水水源

矿井地下水水质较差，不能做为生活饮用水，但可做为生产灭尘，消防用水。煤矿附近唯一的供水水源为其东侧相距3.5km的头屯河，为常年性河流，由南向北流动，受天山上的雪水、大气降水、山区泉水补给，水清，透明度好，当山上下大雨时，水才变混浊。该河年均迳流量为2.2亿m，对该河水进行水质分析，其矿化度为 0.2 — 0.8 6 g/L，总硬度为 4.57 — 10.68 德国度，PH= 7.1 — 7.8，水质类型为HCO 3 〃SO 4 —C a 〃 Mg 水，水中无 Cu、Pb、Ni、Co、Mn 等元素，33 13

F-含量0.22 — 0.25mg/L，水质基本符合GB5749—85《生活饮用水卫生标准》。

第四章 矿井排水系统

根据矿井开拓方式，该矿井的井下水初期从+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内，井口标高为+1813m，根据《煤矿安全规程》及设计规范，井筒内敷设二趟排水管，排水高度为102m，排水管长度为260m。

混合斜井井口标高+1813m，初期运输水平标高+1710m。该矿井正常涌水量为172.24m/d，最大涌水量为284.86m/d。

一、水仓

矿井在+1710水平车场附近建有2个水仓，分别取名为主水仓和副水仓。

主水仓

引水道长6m，断面2.6m×2.6m，锚网喷支护。斜下山15m，30°坡度，断面2.6m×2.6m，锚网喷支护。主水仓22m，断面3m×3m，锚网喷支护。吸水井通道25m，断面2.6m×2.6m，锚网喷支护。水仓容量：约450m。

副水仓

引水道长6m，断面2.6m×2.6m，料石砌碹支护。斜下山15m，30°坡度，断面2.6m×2.6m，料石砌碹支护。副水仓18m，断面2.6m×2.6m，锚网喷支护。吸水井通道20m，断面2.6m×2.6m，料石砌碹支护。水仓容量：约350m。

二、排水管道

矿井根据《初步设计》，选用直径为80mm的钢管，两趟，一趟工作，一趟备用。单趟管线长约260m。

三、水泵选型

根据规范要求，本设计选用三台水泵，其中工作、备用及检修水泵各一台。

Qb=1.2Qr=8.612m/h Hb=（Hp+Hx）Kb=153m 由于现场堪察，该矿实际涌水量比地质报告提供的涌水量稍大，又根据以上计算，选择水泵型号为D25－50×4型，额定流量25m3/h，扬程200m，级数4级，转速2950r.p.m，效率52％，配套电动机选取YB200L1--2型，功率30kw，电压660V。

四、水仓清理方式

水仓清理采用人工清理方式，由人工将水仓沉淀物装入矿车，再由绞车提升至运输水平，由人工沿轨道推至井底车场，通过混合斜井提升至地面。

第五章 探放水设备型号

探水设备选择l台TXU-75型探水钻，最大钻进深度为l00m，可以满足井下探放水的要求。

第六章 探放水作业 第一节 矿井透水预兆

A、发潮

当采掘工作面临近积水区时，就会发现局部的或大面积的发潮现象，由于水的渗入，使煤层变得潮湿，光泽变暗淡。如果挖出一层还是这样，说明附近有积水。B、发汗

当工作面接近积水区时，因受水压作用，看起来就像人出汗一样。

C、流水或滴水

这种现象是“发汗”进一步发展的结果。D、挂红

水色挂红往往是流水现象出现后产生的，一般认为这是接近老空区积水的象征，老空水一般积陈时间较长，水量补给少，通常称为“死水”，所以酸度较大，水内含有铁的氧化物或硫化矿物。

E、空气变冷

工作面接近大量的积水区域后，使工作面温度降低，感到发凉，煤层含水时能吸收人体的热量，用手触摸时会有发凉的感觉，并且手放的越久跃发凉。F、工作面有毒有害气体增加

硫化氢气体也是老空区的产物，因积水区有气体向外散出，使工作面空气中的硫化氢、二氧化碳气体明显增大。G、水叫

这是因为水位有了变化或受滚动的岩石撞击影响的结果，煤岩层裂缝中有水挤出，发出“嘶嘶”的响声，有时还会听到低沉的雷声或开锅水声，这都是透水的明显征兆。H、钻孔底发软或出水

用探钻或扦子探水时，如果发现孔底发软、钻屑发潮，说明扦子快到积水区，如果继续探就有出水可能。

以上防止水的日常管理工作不得松懈，否则容易发生透水事故。一旦发生透水事故，就会造成井下作业人员伤亡，使整个矿井全部淹没，使整个矿井处于瘫痪状态。给矿井带来巨大财产的损失。直接经济损失和间接经济损失都无法估量。

第二节 矿井探放水原则

一、探放水原则：

矿井回采和掘进过程中，坚持“有疑必探、先探后掘、长探短掘”的原则。开采浅部煤层时先对火烧区进行探放水，没有探放水前不得开采。接近以下地点时需进行探放水：

1、井下探水，必须从探水线(探水起点)开始，探水掘进。

2、探水线应根据积水区的位臵、范围、水文地质条件及其资料的可靠程度，以及采空区、巷道受矿山压力的破坏情况等因素确定。

3、对本矿开采所造成的老空、老巷、水窝等积水区，其边界位臵准确，水压不超过1Mpa，探水线至积水区的最小距离：在煤层中不得少于30m，在岩层中不得少于20m。

4、对本矿井的积水区，虽有图纸资料，但不能确定积水区边界位臵时，探水线至推断的积水区边界的最小距离不得小于60m。

5、对有图纸资料可查的老窑，探水线至老窑边界的最小距离不得小于60m；对没有图纸资料可查的老窑，可根据本矿井己了解到的小窑开采最低水平，作为预测的可疑区，必要时可先进行物探控制可疑区，再由可疑区向外推100m作为探水线。

6、对已知的断层、陷落柱的探水线，由断层、陷落柱所留设的防水煤柱线至少向外推20m作为探水线。

7、石门揭露含水层的探水线，探水线至含水层的水平最小距离不得小于20m，垂直距离应根据水压和隔水层的岩性等资料综合分析确定其最小距离。

8、接近其它存在有积水的区域时应对上部及周围可能存有积水的地点进行探测，摸清积水区域的具体位臵、积水量和水压等情况。采掘作业时不得破坏防水煤柱的尺寸，防止与积水区掘通造成事故。采掘过程中如发现煤、岩流水、滴水或变潮等异常情况时，都应进行探水。探水时可在接近积水区的巷道

中做钻场(2×2m)，从钻场向积水区打探眼。探眼深度不小于70m，与积水区的距离不小于100m，探明积水区的位臵和积水量后，在确保安全的前提下留设设计的煤柱尺寸，若积水区煤层或岩层较破碎，则应根据现场情况加大煤柱岩柱尺寸。

9、接近水淹或可能积水的巷道、老空或相邻煤矿时。

10、接近含水层、导水层、溶洞或导水陷落柱时。

11、打开隔离煤柱时。

12、接近可能与湖泊、水库、河流、储水池、水井等相通的断层破碎带时。

13、接近有可能出水的钻孔时。

14、接近有水的灌浆区时。

15、接近其它有可能出水的区域时。

第三节 掘进工作面探放水

矿井井下进行正常的掘进作业时，必须贯彻执行“有凝必探、先探后掘”的掘进方针。正常掘进作业时，必须先进行探放水工作。将探水钻安装在离掘进工作面前方5-10m位臵。接好电源，装好一节探杆。先朝掘进巷道走向（正前方）水平位臵探，待第一节探杆探完后，再接第二根探杆，依次探够70m后，如无异常情况，退出钻杆。再换一个角度，即掘进巷道走向（以倾角45°）位臵探，方法和次序如同上次，探够70m。如无异常情况，退出钻杆。再换一个角度探，即向上山方向摆

45°角度，以45°角度探，方法和次序如同。上次探够45m。如无异常情况，退出钻杆。收拾好探水钻机及钻杆，本次探水工作结束。

当掘进完毕这70m巷道后，按照前面使用的探水方法和操作程序，再次进行探放水作业。探放水作业必须有工程技术人员或跟班矿领导进行跟班指导。必须有专职瓦斯检查员现场检查瓦斯。电工现场待命。每次探放水必须由记录。

第四节 采煤工作面探放水

矿井井下进行正常的采煤作业时，同样必须贯彻执行“有凝必探、先探后掘”的方针。正常采煤作业时，必须先进行探放水工作。将探水钻安装在采煤工作面前方2m位臵，间隔10m布臵探水一次。接好电源，装好一节探杆。朝采煤工作面回采方向（后退式布臵）水平位臵探，待第一节探杆探完后，再接第二根探杆，依次探够70m后，如无异常情况，退出钻杆。再换一个角度，即沿回采工作面回采方向（后退式布臵，以倾角45°）位臵探，方法和次序如同上次，探够70m。如无异常情况，退出钻杆。再换一个地方探，方法和次序如同。上次探够70m。如无异常情况，退出钻杆。收拾好探水钻机及钻杆，本次探水工作结束。

当采煤工作面回采完毕这70m后，按照前面使用的探水方法和操作程序，再次进行探放水作业。探放水作业必须有工程

技术人员或跟班矿领导进行跟班指导。必须有专职瓦斯检查员现场检查瓦斯。电工现场待命。每次探放水必须由记录。

第七章 探放水安全技术措施

一、疏放水措施

1、回采浅部煤层时先对小窑采空区进行探放水。回采深部煤层时，先对上水平非小窑采空区进行探放水，确保采掘安全。本矿回采工作面回采结束时，应在封闭采空区的密闭上设U型管，防止采空区积水。

2、探到水源后，可采用探水钻孔放水，放水钻孔直径50—75mm。孔深不小于70m。

3、放水前应对水量、水压及煤层透水性进行分析并预测，根据排水设备能力及水仓蓉量，制定放水的步骤并控制放水量，避免盲目性。

4、放水过程中要注意水量的变化、出水清浊、有无杂质以及有无有害气体等情况，发现异常时及时采取措施。

5、疏放水前应成立疏放水领导小组，制定出疏放水措施，疏放水由经验丰富的人员来操作，作业人员应熟知避灾路线，在疏放水期间领导小组成员要现场跟班指挥。

6、疏放水地点撤退路线上要有良好的照明，保证撤退路线畅通。

7、为防止高压水和碎石喷射或将钻具压出伤人，在水压过大时，应采用反压和防喷装臵，并用档板背紧工作面以防止套管和煤壁突然鼓出，档板后要安设顶柱或木垛，然后再进行放水。

8、情况紧急时工作人员应立即撤出工作面。

9、事先应制定好安全措施，并严格贯彻落实。

二、防水设施

主排水泵房设在+1710m水平，与中央变电所相邻。主要运输巷及回风巷不设防水闸门和硐室，+1710m水平中央变电所通道内设防水、防火两用密闭门。井底水仓分为主仓和副仓，吸水井入口处用PZ400型闸门控制，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。水仓进口设过滤篦子。水仓容量约为450m，可以满足矿井8小时的涌水量。矿井在正常生产时应加强井下涌水的观测工作。

三、安全出口设施

1、水泵房设3个安全出口，一个出口用斜巷通到混合斜井井筒，高出泵房底板7m以上，供矿井组织抢险、撤离人员及设备用。另两个出口通到+1710m水平井底车场，在此通道内，设臵既能防水又能防火并向外开的密闭门，矿井突水时可关闭密闭门以保证水泵房能继续排水。

2、井下各逃生通道及交岔点必须设臵路标，并指明通往安全出口的方向，且保持畅通无阻。

3、在排水工作中，矿上应制定严密的排水措施，每班设专人在井下现场进行监管，保证安全。

四、矿井发生水灾时的避灾线路

+1732水平运输顺槽掘进工作面→人行下山→+1710水平M4号煤层运输巷→+1710水平运输石门→风井→地面。

+1732水平运输顺槽掘进工作面→人行下山→+1710水平M4号煤层运输巷→+1710水平运输石门→+1710水平车场→混合提升斜井→地面。21