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荣县石桥煤业有限公司
编制：荣县石桥煤业有限公司
探 放 水 设 计
2013年1月
一、井下探放水措施 探放水原则
1、必须做好水害分析报告，坚持“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。接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施。
探水眼的布置和超前距离，应符合水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计规定。
2、采掘工作面遇下列情况时，必须确定探水线进行探水。（1）、接近水淹或可能积水的巷道、老空或相邻煤矿时，井巷出水点的位置及其水量、有积水的井巷及采空区积水范围、标高和积水量，必须绘制在采掘工程平面图上，在水淹域应标出探水线位置。采掘到探水线位置时，必须探水前进。
（2）、有与溶洞、含水层与之有水力联系的导水层、裂隙（带）、陷落柱时必须查出其位置，并按规定留设防水煤柱。巷道必须穿过上述构造时，必须探水前进。如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，也可釆取其它防治措施。
矿井探（放）水时，探水眼布置形式见探水钻孔布置示意图。探水孔布置示意图
(3)、打开隔离煤柱前必须探放水。(4)、接近有水的采煤工作面时必须探放水。(5)、接近未封闭有可能突水的钻孔时必须探放水。
(6)、煤层顶板的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。
(7)、采、掘工程接近其它可能突水段时必须探放水。经探水确认无突水危险后，方可向前掘进。每年雨季后，上部采空区的积水情况都在变化，一定要坚持“有掘必探，先探后掘”的原则。
(8)、区内有采煤历史，长期以来，一些地方小煤窑分布于可采煤层露头附近，形成的采空区较多，但其开采深度较浅。由于附近小窑开采时间过久地质资料无法进行收集，因此无法确定小煤窑积水探水线位置。所以在实际工作中必须进行小窑资料收集和小窑位置实地勘探、测量，确定小煤窑积水位置，防止开采浅部煤层时和小窑、老窑穿透而产生透水事故。
3、探放水注意事项
(1)、安装钻机探水前，要遵守下列规定：
①、加强钻场附近的支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。②、清理巷道、挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的水泵。
③、在打钻孔地点或附近安设专业电话。
④、测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计和实际情况，确定主要探水孔位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
（2）、预计水压较大地区，探水钻进之前，必须安好孔口管和控制闸阀，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，必须设有躲避场所，并规定好避灾路线。
（3）、钻孔水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。
（4）、钻进时，发现煤岩松软、片帮，来压或钻孔中的水压、水量突然最大，以及有顶钻等异常状况时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人应立即向调度室报告，并派专人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水害威胁的人员，然后采取措施进行处理。
（5）、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，预计可能有老塘水、瓦斯或其它有害气体涌出时，必须有瓦检员或矿山救护队人员在现场值班，检查空气成分，如果瓦斯或有害气体浓度达到和超过规程规定或有透水征兆时，必须立即停止钻进、切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理。（6）、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。
（7）、排除上山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，有害气体有突然涌出的可能，必须制定安全措施。
二、探放水设备
1、探放水设备选择依据
矿井用一个采煤工作面保证矿井年生产能力，配备两个掘进工作面。
2、井下探放水设备型号及数量
井下探水设备选用TUX—75A型全液压钻机3台，配备金刚石复合片（PDC）钻头。其主要技术参数： 钻孔深度（m）：200/300； 钻杆直径（mm）：71/55.5； 钻孔倾角（度）：0～±90； 回转速度（r/min）：10～700； 最大钮矩（Nm）：640； 起拔能力（KN）:54； 功率（KW）：22;主机外形尺寸（m）：长×宽×高=1.7×0.8×1.3 为保证钻进质量，提高工作效益，配备BQX—2型全方位钻孔测斜仪探测井下水平或垂直钻孔三维空间轨迹。其最佳测角范围及精度为： 倾角：±60° ±0.167°（均方差）方位角：0～360° ±0.167°（均方差）其外形尺寸及重量为： 探管：φ57mm×1200mm, 12Kg 同步机：300mm×160mm×240mm, 7.5Kg
三、老窑积水的防治
为防止浅部的老窑积水威胁矿井安全，回采工作面主要留浅部防老窑水防水安全煤（岩）柱和矿井边界煤柱。根据有关规定进行计算，矿井防止老窑水煤柱留设宽度不得小于30m。
四、掘进巷探放水安全技术措施
1、探放水设计(1)、钻孔孔径选择
K7煤层坚固性系数f=1.5~2，钻孔深30~50米，巷道上前方为煤矿积水区，积水量估计在 2000m3左右，据以上资料，选择钻孔孔径为40mm。
（2）、钻孔孔数计算
①、单孔出水量计算
q =c×ω×2gH
=0.6×0.0014×29.810.6 =0.00182（m3/s）式中 q— 单孔出水量（米3/秒）； c— 流量系数，取0.6~0.62；
ω— 钻孔断面积（米2）； g— 重力加速度（9.81米/秒2）
H— 钻孔出水高度0.6×40%~45%（米）
②、最大放水量计算 Qmax= Wt ＋Q动
= 999.18/183000 =0.00546 Qmax—最大放水量（米3/秒）W—静储量（米3）t—允许放水期限（秒）
Q动 —动储量 取0 米3/秒）
③、钻孔孔数
N 孔数 =Qmax÷ q
= 0.00546 ÷0.00182 = 3（个）
因考虑到此巷掘进倾角平均为14。故确定钻孔孔数为 3 个。
2、探水准备工作
（1）、在本掘进巷工作面安设TUX—75A型震动探水钻，完善钻机供电系统。
（2）、清理好探放水的排水水仓，检查备用水泵是否完好清理排水巷道的水沟，检查好排水管路。
（3）、在本掘进巷回风巷口及巷迎头面往后10米的巷道加强支护，在两架棚之间增设一架棚，在本巷开口点下方增加支护密度和质量。上述巷道严禁存在空帮空顶。
（4）、在本巷迎头面前用Φ≥150mm的圆木竖立打牢在顶底板之间。
（5）、从附近的电话接一分机到本掘进巷回风巷口。
3、安全措施
（1）、打钻安全措施：
①、按规定安设好钻机，完善供电系统，且工作面10m范围内不得有其它杂物堆积，钻机安设必须牢固可靠；
②、打钻时袖口、腰带、灯线要系牢穿好，严禁戴手套。③、打钻时只能一人操作，严禁两人以上同时操作； ④、更换钻杆时，两人要互相配合好，以免伤人； ⑤、操作人员和附近人员要注意断钎伤人； ⑥、按照钻孔编号顺序进行打钻；
⑦、退钻杆时，必须退一拆一，严禁多退在拆。（2）、瓦斯管理措施：
①、打钻期间，工作面必须正常供风，设一名瓦检员跟班作业，时常检查瓦斯和二氧化碳及其它气体浓度，并做好记录。每钻进一根钻杆就检查一次。
②、在作业地点安设瓦斯报警仪监测瓦斯，瓦斯浓度超过1%，立即停止工作查找原因，但不得拔出钻杆。若是接近老窑，要加强通风管理增加风量，处理涌出气体浓度。（3）、放水安全措施：
①、钻孔施工顺序：下帮眼→中 眼→上帮眼； ②、打钻时，由技术员给钻孔方位角、倾角，施工人员严格按钻孔参数施工；③、不管是那一个钻孔打透老窑，必须停止钻孔作业，要等此钻孔放完后，方可施工其它钻孔；
④、整个放水过程由技术员监测水量并记录；（4）、避灾和通讯联络措施
①、避灾线路矿井避灾线路图中规定水灾避灾线路撤离。
②、探放水施工期间，探放水巷放水时，有可能淹水的其它巷道不准有人作业。
③、通讯联络方式：当有异常现象或发生水害时，必须先撤离工作面到安全地点，并立即电话通知矿调度,由矿调度通知其他作业地点人员撤离，若探放水作业人员亲自到其它地点撤离人员，必须与矿调度联系得到批准后方可亲自去撤离。
五、地表水防治措施
1、地表水防治设计依据
1）防洪标准及防洪坝墙设计要求
由于工业场地选择在平缓地带，为保证工业场地和矿井不受洪水威胁，在井口上方设置规格0.5m×0.5m的排水沟，顺自然冲沟排出。2）、地形、水系
矿区总体上属于中低山地貌，地势起伏，海拔标高一般为1275～1400m,最高点位于矿区东部，最低点位于矿区西部沟底，相对高差为128.1m。地形坡度较缓，为15°～60°，河沟坡度10%左右，沟切割深度小于10m。
3）、开采塌陷、裂隙对地表水系和降雨渗漏的影响
矿区内的老窑开采历史悠久，以暗斜井为主，见煤后沿煤层掘进，开采斜长一般20—50m，最大采掘垂深约30m。大部分老窑巷道有下量积水，由于矿井一直对井下进行排水，故无大的隐患。但新掘进的巷道严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停”的原则。
2、地表水防治
1）、煤矿所在区域属亚热带温暖高原季风湿润气候，雨量充沛，气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，四季宜人。年平均气温14.5°C，年平均降雨量1197mm。
2）、对容易积水的地点修筑沟渠，排泄积水，对较低洼地点、塌陷区及地面裂隙及时充填压实；排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再渗入井下；每次降大到暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近地面有无裂缝、老窑陷落及岩溶塌陷等现象，发现漏水情况，必须及时处理。
3）、为了防止雨水渗入到井下，在矿区内采取填坑、补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施。
4）、井口上方，地面工业广场建筑物周围等修筑排截水沟，进行防排水。
5）、严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、雨水可能冲刷到的地段。
3、地表水防治工程及设备
1）、防洪道工程：修筑防洪排涝沟引开工业场地上部小溪流水。2）、排涝工程：工业场地排水沟汇集后排入场外溪沟。
六、进行探放水的巷道
所有巷道掘进时，必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采、有疑必停”的原则，做到防患于未然。
1、下山巷道
(1)巷道断面采用梯形断面,规格为:上宽(净宽)2.0M,下宽(净宽)2.6M,高(净高)2.0M.排水沟为250mm×250mm。S净=4.8m2 S掘=6.00m2
(2)支护形式:工字钢梯形支护。
(3)支护规格:支架棚距(中对中)800mm,腿窝深度不得少于100mm,每部支架顶、帮必须背紧接牢。
(4)支护材料:采用煤矿专用型11号工字钢。
2、副下山巷道
(1)巷道断面采用梯形断面,规格为:上宽(净宽)2.0M,下宽(净宽)2.6M,高(净高)2.0M.排水沟为250mm×250mm。S净=4.8m2 S掘=6.00m2
(2)支护形式:工字钢梯形支护。
(3)支护规格:支架棚距(中对中)800mm,腿窝深度不得少于100mm,每部支架顶、帮必须背紧接牢。
(4)支护材料:采用煤矿专用型11号工字钢。
3、602运、风巷道
(1)巷道断面采用梯形断面,规格为:上宽(净宽)2.0M,下宽(净宽)2.5M,高(净高)1.8M.排水沟为250mm×250mm。S净=4.3m2 S掘=5.3m2
(2)支护形式:工字钢梯形支护。
(3)支护规格:支架棚距(中对中)800mm,腿窝深度不得少于100mm,每部支架顶、帮必须背紧接牢。
(4)支护材料:采用煤矿专用型11号工字钢
（1）、钻孔：3个（1#、2#、3#），1#孔为中心孔。（2）、钻孔直径：75mm。
（3）、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置，超前距40米，准掘40米。（4）、在每个钻场地点帮好标记，并挂牌管理。
9、老空的探水线：沿老空积水线或老空边界平行外推60米，其探水设计同上。
10、井巷通过导水或可能导水断支前的探水设计：
（1）、超前探水：探水线（探水起点）至断层交面线的最小距离为30米，当水压大于2Mpa时按每增加0.1Mpa增加1m。
（2）、其他技术参数同上（探水设计）。
