山西长治王庄煤业有限责任公司作业场所可能面临的潜在危害

《山西长治王庄煤业有限责任公司作业场所可能面临的潜在危害》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山西长治王庄煤业有限责任公司作业场所可能面临的潜在危害（42页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、作业场所可能面临的潜在危害15102回风顺槽掘进面探放水作业过程中可能存在的主要危害因素包括以下几个方面： 一、顶板管理1、安装钻机前，认真检查工作面顶板及两帮情况，严格执行敲帮问顶制度，以防顶板事故发生。2、探水作业过程中，要随时检查钻场附近的巷道支护情况，发现有片帮、冒顶现象，要及时停止作业，待加强支护后方可继续作业，以防顶板事故发生。 二、有毒有害气体钻探时，要及时与瓦检员配合，对瓦斯浓度进行检查监测，防止瓦斯浓度超限，引发瓦斯事故。 三、水害揭露构造前，应加强工作面排水设备能力，以防突发涌水导致排水能力不足，导致水灾。目 录第一章 设计依据- 1 -第二章 工程概况- 2 -第一节 掘

2、进工程概况- 2 -第二节 周边关系- 2 -第三章 水文地质特征- 5 -第一节 矿井地质构造- 5 -第二节 矿井水文地质- 8 -第三节 煤层- 10 -第四章 矿井水害特征- 13 -第一节 矿井充水水源- 13 -第二节 矿井充水通道- 15 -第三节 矿井涌水量预算- 17 -第四节 矿井水文地质类型- 18 -第五章 探放水钻孔设计- 19 - 第一节 施工目的- 19 - 第二节 探放水钻孔设计- 19 - 第三节 探放老空水钻孔设计- 20 - 第四节 探放构造水钻孔设计- 23 - 第五节 探水施工组织- 24 - 第六章 探放水设备选择 - 29 - 第一节 探水钻机性能

3、- 29 - 第二节 探放水工操作规程- 30 -第七章 排水设备及管路选择计算- 32 -第一节 矿井主排水系统- 32 -第二节 掘进面排水系统- 33 -第三节 掘进面排水能力核算- 33 -第八章 技术要求及安全技术措施- 35 -第九章 安全避灾路线- 41 -第一节 安全避灾路线- 41 -第十章 探放水组织机构及职责- 41 -15102回风顺槽掘进面探放水设计第一章 设计依据 一、15102回风顺槽掘进面探放水设计依据1、煤矿安全规程2、煤矿防治水规定3、长治市煤炭局下发的加强矿井水害防治工作的规定和指导意见4、15102回风顺槽掘进地质说明书5、15102回风顺槽掘进面掘进规

4、程以及相关的法律、法规根据防治水十六字方针“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排等措施，为掘进施工的安全开展，编制本设计。 二、掘进工作面现状目前待掘工作面主要有一采区轨道大巷、一采区胶带大巷，15102回风顺槽与其相交成12224，东部为15101运输顺槽，设计长度为935m。第二章 工程概况第一节 掘进工程概况 一、巷道名称15102回风顺槽 二、施工目的安装15102工作面时保证综采设备的运输；满足回采时的通风、行人、管线敷设的要求。 三、15102回风顺槽断面及支护形式 掘 进 断 面（矩形）净 断 面项 目宽（mm）高（mm）断面(

5、m2）宽（mm）高（mm）断面(m2）要 求360027509.9350027009.45支护方式：巷道顶板均采用螺纹钢锚网(金属网）索加钢带支护。停采线（30米）内两帮锚杆均采用20mm的高强度左旋螺纹钢锚杆，长2.0m。停采线（30米）外工作面煤壁帮锚杆采用单体玻璃钢锚杆、铺尼龙网支护；与15101运输顺槽间煤柱帮锚杆采用20mm的高强度左旋螺纹钢锚杆，长2.0m，配合使用锚网钢带支护。 四、掘进坡度及施工工期该巷道沿煤层顶板掘进，根据15101运输顺槽揭露情况推断平均坡度7，施工工期为105天。第二节 周边关系 一、地面相对位置巷道穿越区域内地表为高山、耕地，位于下合村西部，地面无水体和

6、建设物，对工程无影响。 二、井下相对位置对掘进巷道的影响本掘进区域内无其他水平开采。三、邻近巷道分布情况 四、邻近采空区分布情况该巷道位于15101首采面西部，15101首采面未安装，故相邻区域无采空区。第三章 水文地质第一节 矿井地质构造本井田位于沁水煤田东翼中段潞安国家规划矿区武乡区中部，井田东北部位于王家峪井田精查区内，西南部在襄垣普查区内。井田大部为黄土覆盖区，第四系黄土分布于沟谷、黄土垣、梁、峁之上，仅在井田北部有少量下石盒子地层出露。现根据钻孔资料并结合武乡县王家峪井田精查勘探成果，将井田地层由老至新分述如下：一、地质情况一）奥陶系中统峰峰组（O2f）为含煤地层基底，枣岭水源井揭露

7、该组厚度为95.00。为灰色灰白色厚层状石灰岩、泥灰岩、豹皮状灰岩夹白云岩。上部因风化较破碎，方解石脉发育，含有海相动物化石。二）石炭系中统本溪组（C2b）与下伏峰峰组呈平行不整合接触。厚度30.64-31.06，平均30.85m。主要由浅灰色、灰褐色G层铝土泥岩，深灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩、石灰岩夹细砂岩和1-2层不稳定薄煤层（线）组成。铝质泥岩具鲕粒结构，灰岩多呈透镜体状，煤层一般不可采。底部为“山西式铁矿”层，不稳定，呈窝状、透镜状，本组中含少量的植物化石和黄铁矿晶粒结核，为一套海陆交互相沉积。三）石炭系上统太原组（C3t）连续沉积于下伏本溪组地层之上，为一套具有明显沉积旋回的海陆交互相

8、含煤沉积建造，是本井田主要含煤地层之一。自K1砂岩底至K7砂岩底，厚度94.37-106.90，平均100.64m。主要由灰色粗、中、细粒砂岩、深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、6-9层煤层和4层石灰岩组成。底部为晋祠砂岩（K1），为灰色细粒石英砂岩，成分以石英、长石为主，分选性、磨圆度较好，硅质胶结，含黄铁矿、菱铁矿结核；中部所含4-5层深灰色石灰岩，层位稳定，是区域地层对比的良好标志。所含煤层中15号煤层为全区稳定可采煤层，其余煤层均为零星可采及不可采煤层。根据其岩性、岩相组合特征，自下而上分为三段：1、下段（C3t1）自K1石英砂岩底至2石灰岩底，厚度14.40-17.65，平均16.02m

9、。由深灰色泥岩、灰色中、细砂岩、石灰岩及煤层组成。含植物化石和黄铁矿结核。所含煤层中15号煤层为全区稳定可采煤层，14号煤层零星可采。底部K1砂岩为灰色细粒砂岩，成分以石英、长石为主，分选性、磨圆度较好，硅质胶结，含黄铁矿、菱铁矿结核。2、中段（C3t2）自K2石灰岩底至4石灰岩顶，厚度39.13-44.30，平均41.72m。由灰色、深灰色、灰黑色石灰岩、泥岩、细、粉砂岩夹煤层组成，所含石灰岩K2 、K3 、K4为区域煤岩层对比的良好标志层，其中海相动物化石较为丰富，有海百合茎、蜓类等化石。局部为生物碎屑灰岩，含少量燧石结核。所含煤层中11、12、13号煤层为不可采煤层。在泥岩中含植物化石和

10、黄铁矿结核。3、上段（C3t3）4石灰岩顶至7砂岩底，厚度37.59-48.20，平均42.90m。由灰色、深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中、细、粉砂岩及煤层组成。一般砂岩具水平-缓波状层理，泥灰岩中含植物化石碎片，局部含菱铁矿、黄铁矿结核。所含7号煤层为零星可采煤层。6、8、9号煤层为不稳定不可采煤层。综上所述，太原组为海陆交互相含煤建造，沉积韵律明显，含有井田稳定可采的15号煤层。四）二叠系下统山西组（P1s）自7砂岩底至8砂岩底，厚度76.10-101.16，平均86.41m，岩性为灰色、深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色、灰白色粗、中、细粒砂岩。含1、2上、2、3、3下号煤层，2、3号

11、煤层为零星可采煤层，其余为不稳定不可采煤层。泥岩中含丰富的植物化石及菱铁矿结核。底部K7砂岩为灰白色中粗粒长石石英砂岩，成分以石英为主，长石次之，具波状或斜交层理，钙泥质胶结。五）二叠系下统下石盒子组（P1x）本组地层井田内赋存不全，大部被风化剥蚀，最大残留厚度为140m。岩性为黄绿色、灰绿色泥岩、砂质泥岩、灰白色粗、中、细粒砂岩。上部泥岩中含少量铝质，局部含菱铁质鲕粒和结核。砂岩具斜层理、交错层理，分选性差。六）第四系中上更新统（Q2+3）广泛分布于全井田及周围，厚度变化大，一般为15.00-61.55m，平均28.90m。主要为浅黄、土黄、浅红色亚砂土和浅黄、土黄色粉砂土，局部含砾石层。与

12、下伏第三系地层呈角度不整合接触。七）第四系全新统（Q4）主要为现代冲积物，分布于下合沟河谷，为砂砾、卵石、泥沙混合物。厚度0-15.00m，平均8.00m，与下伏地层呈角度不整合接触。 二、矿井构造井田位于沁水煤田中翼东部边缘，沾尚武乡阳城北北东向褶皱带东翼，武乡洪水区范家岭向斜东翼，受区域构造控制，井田总体呈向北西倾斜的单斜构造，地层走向北东，倾向北西，倾角4-13。井田发现两条正断层，未发现陷落柱。1、断层F1正断层，走向NNE，倾向NWW，倾角75，最大落差7.5m，井田内延伸820m。井下开采中发现。F2正断层，走向近南北，倾W，倾角70，最大落差6.0m，井田内延伸360m。井下开采

13、中发现。2、岩浆岩井田内未发现岩浆岩侵入体。综上所述，井田地层平缓，断层不影响采区划分，井田地质构造复杂程度为简单类型。根据井田已采区域断层、陷落柱发育情况以及底板等高线舒缓形态，预测井田北部和西部未采区域不会有大于10 m的断层及陷落柱，可能遇到一些小断层（小于10 m的断层），对采掘影响不大。 断层特征表断层编号位置性质走向倾向倾角（）落差（m）延伸长度（m）控制情况F1东部边界正NNENWW757.5820巷道控制F2西部正近南北W706.0360巷道控制第二节 矿井水文地质本井田位于沁水煤田东翼中段潞安国家规划矿区武乡区中部，井田东北部位于王家峪井田精查区内，西南部在襄垣普查区内。井田

14、大部为黄土覆盖区，第四系黄土分布于沟谷、黄土垣、梁、峁之上，仅在井田北部有少量下石盒子地层出露。1、地表水系井田内无常年性河流及地表水体，只发育季节性排洪冲沟或沟河，平时干涸，雨季汇聚洪水，大部向井田中南部的下合沟排泄，局部向井田东南部边界处的另一条主冲沟排泄，两条主冲沟（河）在井田南部边界附近汇合后注入洪水河，而后向西南注入浊漳河北源，浊漳河向东南东流出本省，在河北省境内汇入漳河。井田属海河流域漳河水系浊漳河支流。2、含水层1）中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水层据2011年山西地宝能源有限公司在邻矿山西王家峪煤业有限公司施工补1（王家峪）号孔（位于井田东北5km，位置见区域图，有关抽水试验参数见表

15、4-2-2），揭露奥灰191.20m，岩溶裂隙不发育，抽水试验，奥灰水水位标高573.95m，平均流量Q=3.96L/s，单位涌水量q=0.0631L/s.m，渗透系数K=0.059m/d。水质类型为SO42-HCO3-Ca2+Mg2+型水，PH值8.01，矿化度574mg/L，总碱度183.70mg/L，总硬度460.86mg/L。该孔奥灰岩溶裂隙不发育，试验资料代表性不强，本次报告对该水文孔的奥灰水位仅进行了参考，不予利用。2012年3月由山西省第四地质工程勘察院该矿工业广场施工一水井，井深752.99m，揭露奥陶系中统全部地层和下统部分地层。上部峰峰组灰岩岩溶裂隙不发育，富水性弱；下部上

16、马家沟组和下马家沟组灰岩岩溶裂隙较发育，水位埋深303.00 m（未观测动水位），水位标高为637.99m，单井涌水量20 m3/h,富水性中等，PH值6.78，总硬度438.6mg/L，水质类型为HCO3SO4-CaMg型。根据井田水源井奥灰水位及区域奥灰水位，确定本井田奥灰水水位标高为637.50-638.50m，奥灰水流向由北北西向南南东。2）石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层主要为太原组3层稳定的石灰岩（K2、K3、K4），平均厚度分别为7.77m、3.58m和4.81m，埋藏较浅，局部裂隙、岩溶较发育，涌水量较大。因补给条件差，加之该区15号煤层大面积开采，长期排水，该含水层的富水

17、性已变弱，现本矿井正常涌水量为100m3/d。武乡区186号孔对K3、K4含水层作混合抽水试验，稳定水位深度528m，标高1081.75m，平均涌水量Q=0.693L/s，单位涌水量q=0.02L/sm。渗透系数K0.211m/d。据补1（王家峪）号孔对太原组K2、K3、K4含水层作混合抽水试验，水位深度42.36m，水位标高904.59m(见表5-1)，涌水量Q=0.74L/s，单位涌水量q=0.0105L/s.m。渗透系数K=0.0061m/d。水质类型为SO42-HCO3-Ca2+Mg2+型水，PH值8.09，矿化度727mg/L，总碱度133.33mg/L，总硬度548.57mg/L。

18、太原组石灰岩裂隙含水层富水性一般较弱，局部富水性中等。3）二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层据钻孔揭露资料，二叠系山西组地层含有数层厚度不等的中粗粒砂岩，砂岩局部裂隙发育，具有一定富水性。武区186号孔K8砂岩混抽结果，涌水量Q=0.146L/s，稳定水位埋藏为723m，静止水位标高1079.80m，单位涌水量q=0.00171L/sm，渗透系数K0.0076m/d，含水性弱。K7砂岩为山西组与太原组之分界层，层厚变化较大，7.1111.40m，平均厚度为9.26m，砂岩颗粒由中粒至粗粒以石英为主，含少量泥岩，变遍发育裂隙。据武区资料，涌水量Q=0.03L/sm，稳定水位标高为956m，q=单位涌

19、水量0.0005L/sm，渗透系数K0.00713m/d。据补1（王家峪）号孔对K8砂岩与山西组砂岩混抽结果，涌水量Q=0.146L/s，水位埋藏为33.57m，静止水位标高913.38m(见表5-1)，涌水量涌水量q=0.0102L/s.m，渗透系数K=0.0028m/d，弱富水性。水质类型为SO42-HCO3-Ca2+Mg2+型水，PH值8.05，矿化度978mg/L，总碱度126.81mg/L，总硬度732.62mg/L。山西组含水层为承压的弱含水层。 4）二叠系下石盒子组砂岩裂隙含水层主要由K8、K9、K10及其层间砂岩组成，岩性以粗、中、细粒砂岩为主，富水性视裂隙发育程度不同，据区域

20、水文资料，单位涌水量为0.0315 L/sm，渗透系数为0.067m/d，水质类型为HCO-3K+Na+型。该含水层属弱承压含水层。5）第四系松散岩类孔隙含水层井田范围内分布广泛，其中，中上更新统平均厚度28.90m左右，全新统平均厚度8.00m左右。含水层主要发育在砂砾石层，以接受大气降水补给为主，受季节控制，且含水连续性差，富水性一般较弱。3、隔水层1）中石炭统本溪组：由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩等组成，厚度平均30.85m左右，系一良好的隔水层。奥陶系顶面到15号煤层底隔水层厚度见表125。2）上石炭统太原组：主要由具有可塑性的泥岩、砂质泥岩组成，各层砂岩间及灰岩间均有泥岩分布。泥岩一般厚

21、度在2m以上，可起到良好的层间隔水作用。 15号煤层底板隔水层厚度统计表钻孔/隔水层段512补-1平均O2顶-15号煤底（m）37.9233.6435.784、井田地下水的补给、径流与排泄井田内各含水层的补给主要为大气降水和相邻含水层的相互渗透补给。浅部顺层向西北部的向斜轴部运移。深部奥陶系灰岩在区域东部有出露，为主要补给区。井田为辛安泉域的西北部径流区，由北北西向南南东径流，至襄垣转向南东南，至潞城西南转向东北，在辛安泉群排泄。第三节 煤层一、含煤性井田主要含煤地层为上石炭统太原组和二叠系山西组。山西组地层平均厚度86.41m，含煤5层，自上而下依次为1、2上、2、3、3下号煤层，均为不可采

22、煤层，煤层平均总厚1.42，含煤系数1.64。太原组地层厚度平均100.64m，含煤9层，自上而下依次为6、7、8、9、11、12、13、14、15号煤层，其中15号煤层为稳定可采煤层，其它均为不可采煤层。煤层平均总厚5.61，含煤系数5.57，可采煤层厚3.38，可采煤层含煤系数3.36；煤系地层总厚187.05m，含煤总厚7.15m，含煤系数3.76%；可采煤层厚3.38m，可采含煤系数1.81%。2012年9月13日山西省国土资源厅发放的采矿许可证（证号为C1400002009111220046051）批准开采1415号煤层，现开采15号煤层。二、可采煤层井田内共含1层可采煤层（15号煤

23、层），现述如下：15号煤层：位于太原组下段下部，上距K2灰岩6.76-15.61m，平均9.14m。煤层厚度为3.11-3.80m，平均3.37m，井田东部厚度大于4m，向北和西部厚度逐渐变小。煤层结构较简单，一般含夹矸1-2层，夹矸单层最大厚度0.35m。井田南部该煤层剥蚀，煤层露头由井巷控制，其余全部可采，可采指数Km=1.0，变异系数Y=11.09%， 15号煤层为稳定的赋煤区可采煤层，煤层稳定程度为类（d）。顶板为泥岩，底板为细砂岩和泥岩。 可采煤层特征表煤层号厚度最小-最大平均m间距最小-最大平均m结构（夹矸数）稳定性可采性顶底板岩性顶板底板153.11-3.803.37较简单(1-

24、2)稳定赋煤区可采泥岩细砂岩、泥岩第四章 矿井水害特征第一节 矿井充水水源根据区内含水层的水文地质特征，地下水的补、迳、排条件的变化情况分析，对我矿可能的主要充水水源作如下几个方面分析： 一、大气降水与地表水1、地表水体对矿井开采的影响地表无常年性水体，井田内沟谷平常无水，只有季节性河流。该矿井主、副井井口位于井田东部下合沟旁，风井位于井田南部沟谷旁。主井、副井、风井的井口标高分别为930.63m、924.75m和923.05m，主、副井、风井旁最高洪水位线标高分别为923 m、920 m和920m，因此该区内季节性洪水对主井、副井和风井口不会造成灌井威胁。经现场勘查，该沟谷在雨季水量亦不大。

25、但矿方仍应高度重视雨季排洪工作，及时清除排水涵洞排水口和出水口淤泥及其它杂物，以防造成涵洞堵塞积水溢出坝上引发淹井事故。2、构造对矿井充水因素影响本井田的地质构造总体呈向北西倾伏的单斜构造，井田内揭露2条正断层，无陷落柱，断层不导水。井田地质构造对矿井充水因素影响不大。3、采空区对矿井的充水影响1）相邻矿井采空区：井田北部与山西王家峪煤业有限公司相邻，东部与山西太行王家峪村煤业有限公司相邻，西部部为公共资源。据调查：山西王家峪煤业有限公司2、3号煤层采空区很小，且位于其井田东部，与本井田相距较远，其采空区对本井田无影响，15号煤层已进行了部分开采，已开采地段为原井田东部，与本井田相距较远（10

26、00 m外），其采空区对本井田无影响。山西太行王家峪村煤业有限公司采空区主要位于其井田西部、中部、南部和东部，该矿采空区有3处积水，总积水量为23215m3，其中西部采空区积水对本井田有影响见下表。 周边矿井采空积水调查表煤矿名称开采煤层积水区号采煤方法有无越层越界行为积水情况影响情况山西王家峪煤业有限公司15综采无有无山西太行王家峪村煤业有限公司15积水区1壁式炮采无5569m3无积水区2壁式炮采无4131m3有积水区3壁式炮采无13515m3有合计23215m32）本井田采空区积水：15号煤层采空区基本分布在井田东南部，采空区内分布有7处积水，积水量分别为：Q1：23422m3，Q2：50

27、45m3，Q3：7567m3，Q4：16052m3，Q5：8818m3，Q6：10480m3。Q7：4397m3。因此在采空积水区附近开采时，要提前进行探放水，严格坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的防治水原则，防止发生透水事故。对于上述采空区积水，因无法进行实地观测，本次采用下列公式进行估算：Q静FMK /cosQ静预测采空区积水量，m3；M煤层采厚，m；F采空区水平投影积水面积，k(m2)。K采空区积水系数（0.30），巷道积水系数（0.60）； 采 空 区 积 水 量 估 算 表煤层号积水区编号采空区积水水平投影面积 (m2)煤层厚度m积水系数煤层倾角估算积水量（m3）151

28、255003.050.30523422255003.050.3045045382503.050.30475674175003.050.30416052596003.050.3058818660002.900.60510480749002.980.6054397合 计7725075781第二节 矿井充水通道矿井充水通道是指连接充水水源与矿井之间的导水通道。它是矿井充水因素中最关键也是最难以准确认识的因素，大多数矿井突水灾害正是由于对充水通道勘探和重视程度不够所致，我矿煤层开采的充水通道分述如下： 一、采矿扰动类导水通道煤层开采过程中会对顶底板岩层造成扰动破坏，形成顶板导水裂缝带及底板采动破坏带，

29、成为开采煤层顶底板含水层的充水通道。1、顶板导水裂缝带1）最大垮落带高度高度根据煤矿防治水规定推荐的经验公式计算最大垮落带高度。15号煤层上覆岩层由灰岩、砂质泥岩、砂岩和泥岩等组成，综合分析确定覆岩为坚硬岩性，最大垮落带高度使用公式。15号煤层最大厚度为3.80m，其最大垮落带高度18.35m。2）最大导水裂缝带高度根据煤矿防治水规定推荐的经验公式计算导水裂缝带，15号煤层上覆岩层由灰岩、砂质泥岩、砂岩和泥岩等组成，综合分析确定为坚硬岩性，使用公式：和，两种方法计算最大导水裂缝带高度取大者。15号煤层最大采厚为3.80 m，经过计算，得出开采15号煤层时形成的最大导水裂缝带为67m、68m，采

30、用68m。井田内15号煤层埋深56-326m，15号煤层采空后，会形成15号煤层以上72m高的导水裂缝带，可沟通太原组K2、K3、K4等灰岩裂隙含水层的水，产生水力联系，在井田浅部（西南部东南部）开采15号煤层时，其最大导水裂缝带高度可达地表,沟通地表沟谷中雨季洪水。根据以上最大导水裂缝带情况，矿方应采取针对措施，预防水害事故。 各煤层顶板导水裂隙高度计算结果表煤层最大开厚度(m)顶板最大导水裂隙高度(m)沟通地表水可能性沟通上部煤层采空区可能性H1(公式1)H2(公式2)采用153.80676868有无由于煤层顶板导水裂缝带是随着煤层开采逐步发展和扩张的，具有大面积发育的特点，因此将成为矿井

31、涌水的主要充水通道。 二、断裂构造断裂构造极易成为充水水源进入矿井的途径。井田内揭露的断层未发现有导水性，但未揭露的断层也可能成为充水通道，也是本井田探查与预防的对象。第三节 矿井涌水量预算 下合煤业为基建井，开采15号煤层，生产规模为900kt/a。该矿目前以煤层顶板裂隙渗水为主，各集中涌水点涌水量不大，正常排水情况下，不会影响生产，矿井涌水点及涌水量情况见表129。重组前原下合煤矿实际生产能力为150kt/a，矿井正常涌水量为100m3/d，最大涌水量120m3/d，矿井生产能力提升至900kt/a，现采用富水系数比拟法进行预算，预算公式为：K=Q0/P0，Q=PK其中：K富水系数；Q0目

32、前涌水量，m3/d；P0实际生产能力，万t/d；Q预计涌水量，m3/d；P扩大生产能力，万t/d。原下合煤矿实际生产能力为150kt/a，按一年330天工作日计算，平均日产原煤455t，矿井正常涌水量为4.17m3/h，最大为5m3/h，矿井富水系数为0.220-0.264 m3/ t。经计算，下合村煤矿生产能力达到900kt/a时，开采15号煤层预算矿井正常涌水量为25m3/h，最大涌水量为30m3/h。考虑到灌浆析出水及消防洒水水量，则矿井正常涌水量按50m3/h、最大涌水量按70m3/h考虑。随着矿井开拓延深的范围的不断扩大，采空区范围也在不断扩大，采空区顶板塌陷、垮落后，会进一步加强煤

33、层上覆各水层之间的水力联系。故预测今后矿井涌水量有增大的趋势。应加强矿井水文地质工作和防治水工作。 煤矿涌水点调查情况统计表煤层涌水点编号涌水量（m3/h）水温()出水时间特征备注1511.0132011.7自流锚索眼淋水22.0132011.7自流锚索眼淋水第四节 矿井水文地质类型 矿井水文地质类型划分依据为国家安监总局、煤矿安全监察局颁布实施的煤矿防治水规定，划分如下：分类依据类别简单中等复杂极复杂受采掘破坏或影响的含水层及水体含水层性质及补给条件受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件差，补给来源少或极少受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、岩溶含水层，补给条件一般，有一定的补给水源受

34、采掘破坏或影响的主要是岩溶含水层、厚层砂砾石含水层、老空水、地表水，其补给条件好，补给水源充沛受采掘破坏或影响的是岩溶含水层、老空水、地表水，其补给条件很好，补给来源极其充沛，地表泄水条件差单位涌水量q/Ls-1m-1q0.10.1q1.01.0q5.0q5.0矿井及周边老空水分布状况无老空积水存在少量老空积水，位置、范围、积水量清楚存在少量老空积水，位置、范围、积水量不清楚存在大量老空积水，位置、范围、积水量不清楚矿井涌水量/m3h-1正常Q1最大Q2Q1180（西北地区Q190 ）Q2300（西北地区Q2210）180Q1600（西北地区90Q1180）300Q21200（西北地区210Q

35、2600）600Q12100（西北地区1800Q11200）1200Q23000（西北地区600Q22100）Q12100（西北地区Q11200）Q23000（西北地区Q22100）突水量Q3/m3h-1无Q3600600Q31800Q31800开采受水害影响程度采掘工程不受水害影响矿井偶有突水，采掘工程受水害影响，但不威胁矿井安全矿井时有突水，采掘工程、矿井安全受水害威胁矿井突水频繁，采掘工程、矿井安全受水害严重威胁防治水工作难易程度防治水工作简单防治水工作简单或易于进行防治水工程量较大，难度较高防治水工程量大，难度高根据批准的地质报告，井田15号煤层直接充水含水层补给条件差，富水性弱。井田

36、奥陶灰岩含水层富水性弱，井田西北部煤层局部带奥灰水压，煤系地层含水层q0.02，奥灰含水层q0.0631。属中等型。煤层采空区有积水，但积水范围、积水量清楚。属中等型。矿井达产后涌水量Q1=25m3/h；Q2=30m3/h。考虑到灌浆析出水及消防洒水水量，则矿井正常涌水量按50m3/h、最大涌水量按70m3/h考虑。属简单型。未发生过突水事故。属简单型。未发生过水害安全事故和因水害事故影响生产现象，受采空区积水和奥灰水影响。属中等型。矿井防治水工作易于进行。属中等型。依据煤矿防治水规定矿井水文地质类型划分的6项标准，本井田6项水文地质类型标准，2项为简单，4项为中等。该矿最大的水害威胁为本矿及

37、周边煤矿采空区积水和奥灰水威胁，因此综合分析，确定该矿开采15号煤层时水文地质类型为中等类型。第五章 探放水钻孔设计第一节 施工目的探水作业是指在掘进过程中用钻探的方法（专用的探水钻机），查明采掘工作面顶底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况。目的是为有效地防治矿井水害做好必要的准备；放水是为了预防水害事故，在探明情况后采取钻孔等安全方法将积水放出，确保安全掘进。第二节 探放水钻孔设计根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则，井巷掘进开口前就必须先进行打钻探水，确认无水患后再往前掘进并留一定的超前距，掘进到预留超前距位置后停下，再进行探水，依此类推直至巷道掘到位，因此探水

38、起点即为各条巷道的开口位置。探水起点位置为巷道掘进迎头处,因本工作面距15101运输顺槽只有20米（中至中），故本工作面位于15101运输顺槽帮距范围内，为确保作业点的安全快速施工，故在该工作面面向掘进方向看巷道的左帮施工探水硐室（长4米宽3米高2.75米），在探水硐室内进行探水作业。一、超前距离、帮距的确定帮距。为使巷道两帮与可能存在的老空积水间保持一定的安全距离，即扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离。其值应与超前距离相同，可用下式计算。 a=0.5AL3KP式中 a超前距，米 A安全系数（一般取25） L巷道的跨度（宽或高取其大值），米水头压力，Mpa KP煤的抗张强度，MP

39、a探放水时，确保钻孔终孔位置距巷帮距离不小于30m，超前距离保持不少于30m。二、允许掘进距离每班探放水证实无水害威胁，经防治水科验收合格下发允许掘进通知单后，方可在允许的安全距离内掘进，在掘进过程中始终保持30m的超前距离，严格按照探放水设计及安全技术措施的规定操作。 三、根据煤矿防治水规定要求：遇下列情况之一时，必须确定探水线进行探水：1、 靠近水淹或可能积水的井巷、老空或小窑时。2、 靠近水文地质复杂区域，并有透水预兆时。3、 靠近导水断层、溶洞和导水陷落柱时。4、 打开隔离煤柱放水时。5、 靠近可能与河流、水库、渠道、蓄水池、塘等相通的断层破碎带时。6、 靠近有出水可能的钻孔时。7、

40、矿井最低水平和涌水水位降落疏干漏斗以外的巷道掘进时。靠近其它有积水可疑或透水威胁的区域时。二、根据该巷道布置及防治水规定，探水钻孔布置见下：钻孔编号方位角（）倾角（）孔深（m）钻孔直径（mm）备注1#0710065中眼2#346710365左眼 三、打眼顺序：依次为1#、2#孔。 四、探放水图例第三节 探放老空水钻孔设计我矿为基建矿井，基建区域位于矿井西部，原兼并重组前采空区位于矿井东部或东南部。根据煤矿煤矿防治水规定第九十四条 布置探放水钻孔应当遵循下列规定：探放老空水、陷落柱水和钻孔水时，探水钻孔成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形。钻孔终孔位置以满足平距3 m为准，厚煤层内各孔

41、终孔的垂距不得超过1.5 m；如遇到以上水时，按以下钻孔设计执行。钻孔沿巷道掘进方向，呈扇形布置。钻孔一组五个，一号孔沿巷道掘进方向探钻，二号孔与巷道夹角呈左7度，三号钻孔与巷道夹角呈右7度，四号钻孔与巷道呈左14度，五号钻孔与巷道呈右14度，五个孔钻孔深度均为100米。允许掘进距离70米，保留30米的超前距。钻孔布置见下图： 孔号孔深与巷道方位夹角垂直沿底板坡度超前距（）允许掘进距离（）孔底侧帮距（）开孔距底位置（）5100右140 水平3070201.0100右70 水平3070201.010000 水平307001.02100左70 水平3070201.04100左140 水平30702

42、01.0 第四节 探放构造水钻孔设计根据煤矿煤矿防治水规定第九十四条 布置探放水钻孔应当遵循下列规定：探放断裂构造水和岩溶水等时，探水钻孔沿掘进方向的前方及下方布置。底板方向的钻孔不得少于2个，如遇到以上水时，按以下钻孔设计执行。钻孔一组共布置五个钻孔，三个钻孔沿巷道掘进方向水平钻探，呈扇形布置。一号孔沿巷道掘进方向探钻，二号孔与巷道夹角呈左14度，三号钻孔与巷道夹角呈右14度；二个钻孔沿垂直方向布置：四号钻孔与巷道垂直呈-7度，五号钻孔与巷道呈-14度，五个孔钻孔深度均为100米。允许掘进距离70米，保留20米的超前距。孔号孔深（）与巷道方位夹角垂直沿底板坡度超前距（）允许掘进距离（）孔底侧

43、帮距（）开孔距底位置（）5100右140 -1403070201.0100右70 水平3070201.010000 水平307001.02100左70 水平3070201.04100左140 -703070201.0第五节 探水施工组织一、施工组织探放水工作由我矿专业的探放水队来施工。打钻时，由探放水队技术员或队长采取巡查的方式，严格控制钻孔深度、角度及数量，对作业中不符合要求的钻孔要立即调整或重新补钻。钻孔作业完成后，要通知防治水科负责进行验收，确认满足要求后，填写探水钻孔记录台账，报矿安全指挥中心及总工程师批阅。每个掘进面正常探水作业情况如表所示。在每个作业点，配专业探水工3名，班组长1名

44、，技术员和队长每班巡视各个作业点。 人员施工组织工种探水工班组长技术员合计人数3人1人1人（巡视）5人二、探水施工前准备工作1、钻机在装卸、运输过程中必须有专人负责，做到保证人员和保护好钻机不受损坏。钻机安装时底部用道木垫实，再将钻机支撑架站稳站牢，保证钻机架牢固可靠，固定好钻机后，仔细检查钻机各部件安装是否正确，并用手转动其各有关部件是否灵活，如有问题应及时解决。2、通风科负责铺设风筒至迎头5m处，探放水期间保持正常通风排水，并悬挂瓦斯探头至正确位置。3、在打钻地点10m范围内安装一部通讯电话，随时保持井上下联系。4、掘进队负责安排铺设排水系统，指定专人检查排水设备，并经常检查和维护，确保系

45、统运行可靠。5、探放水期间巷道内无杂物，确保退路畅通。第六章 探放水设备选择第一节 探水钻机性能 根据煤矿防治水规定第九十五条的规定，井下探放水必须使用专用的探放水钻机，严禁使用煤电钻探放水。探放水钻机型号为ZYJ-400/130型架柱式液压回转钻机，并配有深度测量杆一套。额定压力12Mpa垂直转角900水平转角1800额定流量43L/min最大流量60L/min钻孔直径65mm额定转矩400N.m冲洗水压力0.6-1.2Mpa钻孔深度150m额定转速130r/min最高转速700r/min钻进推力10kN额定电压380/660V额定功率11kw泵站重240kg第二节 探放水工操作规程 一、上

46、岗条件及安全规定1、探放水工必须熟悉探水钻孔的角度、深度以及每孔的钻探位置，了解钻机设备的日常维护工作，经过培训考试合格后持证上岗。2、熟悉三大规程及矿井质量标准化中的有关规定。3、严格执行各掘进工作面探放水设计中有关规定。4、按规定向队领导汇报各掘进工作面探水情况，汇报数据准确、真实，不得弄虚作假。5、探放水人员要及时处理工作中出现的不安全因素。6、遵章作业，及时制止违章行为。7、探水过程中出现异常情况，应立即向队领导详细汇报，如出现钻孔出水量加大，应立即向调度室进行汇报，由矿调度室立即启动本矿水害应急预案，根据来水方向、地点及水量，确定人员撤离的路线，通知井下受水患影响地点的人员，马上撤离

47、到安全地点或升井。8、熟悉探水作业工作面质量标准化的有关规定。 二、操作准备1、加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。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排水设备。3、在打钻地点或其附近安设专用电话。4、依据设计，确定主要探水孔位置时，应由技术人员进行标定。负责探放水工作的人员必须亲临现场，共同确定钻孔方位、倾角和钻孔布置数目以及钻进的深度。5、在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，应预先固结套管，套管口应安装闸阀，套管深度必须在探放水设计中规定；应预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，要使施工人员人人皆知。6、

48、钻孔内水压大于1.5MPa时，应采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。 三、操作顺序探水作业操作顺序为：检查帮、顶支护情况确定探水孔位置及角度抬运探水钻机，根据钻孔位置并固定牢固检查电气、液压设备及水压等，发现问题及时处理确定无误试机连接好钻杆并开始钻探深度达规定要求停机抬运钻机移至相邻钻孔钻探。 四、收尾工作1、所有液压油缸的活塞杆都应缩回缸内，不能缩回的活塞杆应用油纸包好，以防划伤。2、卸开的油管接头处必须用堵头堵住，防止污物进入管内。3、不需拆下的钻机油管应堵好管口并牢固盘扎在运输钻机的车辆上，严禁在运输过程中松散、损坏。4、将清点好的钻机零部件、工

49、具、配套设备和拆下来的油管，装入专用回收箱中，防止丢失任何器件。5、清理好现场，保持文明整洁。第七章 排水设备及管路选择计算第一节 矿井主排水系统 一、排水设备根据我矿目前正常涌水量10m/h，最大涌水量20m/h，选择下列主要排水设施：1、主水泵：MD85-30 数量3台。2、水仓：主水仓容量500，副水仓容量300。3、管道：主斜井两趟194mm排水管，采区巷两趟108mm排水管，掘进工作面顺槽二趟108mm排水管。 二、排水设施具体要求1、水泵：必须有工作、备用、检修三台水泵。其中工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量，备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70，并且工作

50、和备用水泵的总能力，应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量；检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25。2、水管：必须有工作和备用的两套水管，其中工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量。3、配电设备：供电方式及供电线路分配：主水泵房采用双电源供电，一趟运行，一趟带电备用。一回路由蟠龙110kV变电站10kV 886韩北线，二回路由韩北35kV 变电站10kV 841专线。主排水泵的供电电压为660V，同工作、备用和检修水泵相适应，并能够同时启动工作和备用的水泵。4、主水泵房至少有两个

51、出口，一个出口用斜巷通到井筒，这个出口应高出泵房地面7m以上；另一个出口通到井底车场，在这个出口的通路内，应设置容易关闭的既能防水又能防火的密闭门。泵房和水仓连接通道，应设置可靠的控制闸门。井底车场处当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使用。 三、排水线路掘进工作面108mm排水管一采区胶带大巷临时水仓井底主副水仓194mm排水管地面。第二节 掘进面排水系统 掘进头安设两台BQS60/60-22临时排水泵，一台工作，一台备用；安设二趟108mm排水管。第三节 掘进面排水能力核算1、根据邻近已掘进巷道出水特点以及电法勘探、三维地震勘探水文地质情况，预计该掘进点向前掘进施工时最大涌水量3m3h，正常

52、情况时仅出现顶板淋水现象，正常涌水量2m3/h。2、排水能力核定1）掘进工作面主要用水点供水量 Q供=（Q1+Q2+Q3）k 式中Q供掘进面总供水量；Q1净化水雾、洒水灭尘耗水量，500L/h； Q2转载点喷雾耗水量，200L/h； Q3掘进机冷却、喷雾耗水量，4800L/h； k水量备用系数，取1.2。由(7-1)可得Q供=(500+200+48000)l.2=6.6m/h2）供水管 Q=Q供+ Q最大涌水量 Q=Q供+ Q最大涌水量=16.6m/hQ最大涌水量掘进施工时最大涌水量，取10m3h。 取D=108mm，在该作业点铺设两趟108的排水管，一趟使用，一趟备用。3、水泵能力核定掘进头

53、安设的两台BQS60/60-22临时排水泵，一台工作，一台备用，水泵的扬程为60m，水泵最大排水能力为60m3h。经过以上验算，该作业点排水管路及排水水泵满足工作面正常排水的要求。如遇出水量大，两趟108mm排水管无法满足排水能力时，可把静压水管兼做排水管，必要时压风管也兼做排水管，确保排水能力。第八章 技术要求及安全技术措施 一、钻机设备运输技术要求1、钻机设备必须经机电科检查“产品合格证”“防爆合格证”“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能，签发合格证后，方可下井。2、在钻机底部安有车轮的轨道运输时，要装平稳，不能前倾后仰，不得超高、超宽，两端设置防碰撞装置，尽量使用人工推车，如果采用牵引装置

54、，必须设跟车工沿路监视运输情况。3、用矿车运输钻机时，必须先装重件、大件，后装轻件、小件，车内用木板背好，防止损坏机件，拆下的螺栓等部件，要装入专用盒子里，避免丢失。所有机件装在矿车里或叉子车上必须捆绑结实，不得超长、超宽。4、超高和超重，卸车时要轻抬轻放，动作一致，特别要注意保护好管材两头的丝扣。运输超长管材时，必须制定安全技术措施。 二、安装钻机技术要求1、安装钻机前，要严格执行敲帮问顶制度，确认无隐患后方可开始作业。2、安装钻机前要检查、检修设备，并检查加固钻场及周围支护情况，防止冒顶和片帮，安装场地无杂物、平整垫实，钻机、油泵安装要稳固、各部件螺丝加固拧紧。3、井下启动开关要放在干燥处

55、、并上架，电缆吊挂整齐，钻探用具、管材及其它物料摆放整齐，施工地点保持整洁。4、井下电气设备检修时必须停电挂牌并执行停送电制度，严禁带电检修和搬运电气设备。5、所有电气设备应与风电闭锁，确保停风即停电。6、钻机立轴对准钻孔位置，摆正钻机，钻机必须用底座油缸加压支撑牢固，以免钻机移动和震动。7、各种电气设备必须防爆，操作手柄控制人员要与钻机保持一定距离，但必须能随时观察到钻机运转情况，以免遇特殊情况，及时关机。8、加强通风管理，局部通风机必须有兼职人员留名挂牌管理，保证局部通风机正常运转，其他人员不得随意停开。9、局部通风机因故停止运转，必须撤出人员，切断电源，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只

56、有在局部通风机及开关附近10m内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机。10、施工期间须保证现场通风良好，并安排瓦斯检查员检查施工现场有害气体情况。11、在钻孔上方悬挂便携式瓦检仪。12、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排水设备。13、在打钻地点或其附近安设专用电话。14、依据设计，确定主要探水孔位置时，应由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员必须亲临现场，共同确定钻孔方位、倾角和钻孔布置数目以及钻进的深度。15、在预计水压大于0.1MPa的地点探水时，应预先固结套管，套管口应安装闸阀，套管深度必须在探放水设计中规定；应预先开掘安

57、全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，要使施工人员人人皆知。16、钻孔内水压大于1.5MPa时，应采用反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。 三、打钻技术要求1、探放水人员必须由市煤炭局组织专门的培训，合格后持证上岗；作业人员要熟习钻机的性能、结构、操纵方法及公司规定的一般安全事项；2、施工过程中，每台钻机操作人员不得少于三人。3、施工人员必须穿带整齐，扎紧衣襟、袖口、裤管，以防被钻具缠住伤人。4、在将钻机通过胶管安装到液压动力站前，必须保证钻机控制阀和动力站截止阀均处于关闭状态；5、在探放水作业过程前，机组要向后退距工作面5米，并闭锁，防止机组突然开停

58、。如需启动，机组司机必须与钻机操作人员联系，确认安全后方可开停；6、先供水，后开钻，先停钻，后停水，严禁干打眼；7、开始打钻前应人工在煤体上凿出位坑，当钻头进入位坑后方可开钻，在钻进过程中要随时注意观察各压力表的读数变化，发现异常及时处理；8、钻进时操作人员不准离开钻机，并做到“三看”、“二听”、“一及时”：即看操作（档位）把手振动、给进压力和进尺速度，看泵压表及回水情况，看钻杆钻进情况；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常及时停钻处理。 9、钻孔中若发现突然卡钎停钻或钻杆弯曲，应立即松开离合器，撤退钻机，检查钻头是否有崩片或刃口磨损过大等情况，以决定是否更换钻头；遇局部夹矸层时，可操纵离合器缓慢推进； 10、孔内有钻杆时，除按规定程序卸钻杆外，不允许马达反转； 11、操作开关或按钮必须固定在钻机附近2米以内的地方并由专人负责； 12、钻机用电必须由专职电工负责，不得出现失爆等； 四、探水作业现场安全技术措施1、进入作业地点前，由当班班长检查作业点风筒吊挂情况，确认作业点的通风正常，并且由专职瓦检员检查现场瓦斯，确认施工