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二水平轨道大巷探放水设计及施工安全技术措施.docx
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1、附件三:二水平轨道大巷探放水设计及施工安全技术措施一、地质构造该块段总体为单斜状,根据相邻轨道延伸巷实际揭露资料和三维地质资料,该段地质条件相对简单。轨道大巷掘进过程中,平均坡度-16对巷道掘进无大的影响.二、工作面概况二水平轨道大巷在点(点X:36414380.6,Y:4362685。3)开口,以0坡施工40m车场,车场已形成,下一步以16下坡掘进,施工方位角180掘进366m.二水平轨道大巷断面为矩形,其断面尺寸为:宽高=4。43。7m煤层产状:总体为东高西底之势,属较稳定煤层.三、水文地质巷道所经区域为向西南倾斜的单斜构造,地层倾角约1014,据三维地震资料显示,掘进区域内无5m以上断层
2、及明显的褶曲构造,但局部可能会有小型断层存在。地层倾角也会有波状起伏变化,对掘进影响不大。区域水文地质:16#煤层直接充水含水层为顶板石炭系太原组(C2t)砂岩含水层,单位涌水量0。0021-0.0126 L/sm0。01L/sm,渗透系数0.00800。0227m/d,富水性较弱,径流条件差,补给有限。附近区域该含水层厚度38。68m,16#煤层之上泥岩、煤层砂质泥岩组成的隔水层厚度11。03-14.45m,对16#煤层的采掘影响不大。但遇到断层时,由于受断层破碎带的影响,会发生顶板淋水、涌水情况。同时,16煤层底板砂岩成分比例较高,且裂隙发育,底板隔水层厚度3。13m,受采动影响(经验数据
3、5m)可能会导致底板砂岩裂隙水涌水.间接充水含水层为底板奥灰岩溶水,该区域奥灰水位1045。17m,根据底板安全隔水层厚度计算公式 经计算安全隔水层厚度t=2.7m,奥灰顶界面距16煤层底板间距为48.6m,在底板完好的情况下对巷道掘进影响不大。但棋盘井地区神华蒙西煤矿曾发生奥灰水沿16煤底板砂岩裂隙导升的现象,因此,掘进期间需加强底板超前探放水.四、防治水措施1、物探排查掘进前已采用物探方法查清巷道前方构造发育程度及充水情况。2、探放水工作坚持“有掘必探、先探后掘”的掘进施工原则,对该巷道进行超前探放水,严格按照探放水设计进行施工.3、排水设备及排水路线掘进过程中在掘进头配备水泵,且有同等能
4、力备用水泵,随巷道掘进铺设相应管径及趟数的排水管路。掘进工作面二水平轨道大巷二水平车场中央水泵房副斜井地面五、探水的目的及原则1、探水的目的:探水系指采矿过程中用超前勘探的方法,探明采掘工作面、顶板、侧帮和前方的含水构造及陷落柱充水含水层、积水老窑等,含水体系的具体空间位置和产状等,其目的是为有效地防止矿井水害做好必要的准备.2、探放水的原则:掘进工作面必须执行“有掘必探、先探后掘的原则,煤矿安全规程第317条规定,遇到下列情况必须探水:(1)接近水淹的井巷、老窑或小窑时;(2)接近含水层、导水断层、溶洞和导水陷落柱时;(3)打开隔离煤柱放水时;(4)接近可能与河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等
5、相通的断层破碎带时;(5)接近有出水可能的地质钻孔时;(6)接近水文地质条件不清的区域时;(7)接近有积水的灌浆区时;(8)接近其他可能突水的地区时。五、巷道布置及探放水设计说明二水平轨道大巷设计长度406m,在点(点X:36414380。6,Y:4362685。3)开口,以0坡施工40m车场,然后以16下坡沿煤层顶板掘进施工方位角180,掘进366m.(一)、支护方式(巷道掘宽高:4。4米3。7米)依据设计该巷道永久支护为锚网索喷支护,具体为顶板布置9根锚杆,一根锚索.锚杆间排距为900mm900mm,垂直于顶板布置.顶板锚杆规格为182000mm左旋螺纹钢锚杆;树脂锚固剂规格为MSCK23
6、350mm。铁托板规格为120mm120mm6mm(厚度)。巷道顶板铺设金属网,网片采用6mm钢筋电焊而成,网片尺寸为1000mm2000mm,网格100mm100mm,网片搭接长度为100mm;顶板及两帮每孔充填2根锚固剂。锚索规格:15。24mm,L=6300mm,锚索采用单排居中布置(两排锚杆中间),排距2700mm,充填4根锚固剂,树脂锚固剂规格为MSCK23500mm,托盘型号为300mm300mm12mm钢板,托盘钻孔20mm。(二)探放水设计二水平轨道大巷设计全部依据煤矿防治水规定的要求编制。 1、探水钻场布置二水平轨道大巷沿掘进方向每隔80米在巷道进行一次探放水.钻场利用巷道布
7、置,钻场处加强支护,并在附近安装专用固定电话。2、探放水钻孔设计(1)超前距的确定 根据(煤矿防治水规定)要求,确定超前距为20米。(2)钻孔数量钻孔数量根据钻探目的、水情水害掌握情况及物探结果等综合因素确定,可根据实际情况适当增加钻孔数量、调整钻孔位置,原则上查清水情即可,但不得少于3个。(3)钻孔的布置方式二水平轨道大巷探放水钻孔设计3个钻孔,分别为沿掘进工作面正前方、左右侧俩个方向的2个钻孔.正前方探水钻孔(1#孔)距底板距离:1.5m距巷道两帮距离:2。2m钻孔直径: 65mm钻孔深度:100m方位角:180倾角:-16(与巷道底板平行)右前方钻孔(2孔)距底板距离:1。5m距巷道右帮
8、距离:1m钻孔直径:65mm钻孔深度:105m方位角:169(与巷道呈11夹角)倾角:16(与巷道底板平行)右前方探深:105cos11103m帮距:105sin11=20m左前方钻孔(3孔)距底板距离:1。5m距巷道左帮距离:1m钻孔直径:65mm钻孔深度:105m方位角:191(与巷道呈11夹角)倾角:16(与巷道底板平行)右前方探深:105cos11103m帮距:105sin11=20m附探放水钻孔布置示意图.(4)允许掘进距离根据计算允许掘进距离为80m。(5)根据煤矿防治水规定第99条规定,水压为小于1。0Mpa的,止水套管长度选取10m.在套管固定后进行耐压试验,压力不低于2.0M
9、pa,时间不低于30分钟.试验成功后方可扫孔钻进,否则不得钻进施工。(6)探水设备打钻选用型号为ZYJ400/270型矿用钻机,钻杆42mm1m,钻头为65mm的合金钢钻头.六、施工工序1)使用65mm的钻头开孔,钻进6。5m,将孔内的煤岩冲洗干净;再使用108mm的钻头进行扩孔,扩孔至6.5m。2)将89mm无缝钢管端头至端尾1。5m处的外壁用麻和海带丝包裹后,塞入钻孔内.止水套管外壁周围与孔壁之间用麻和海带捣实封闭,止水套管外露200mm,端部与3.5寸法兰盘连接.3)待孔口封闭凝固后,装上闷盖向孔内注入水灰比为1:1的水泥浆,直至水泥浆自孔底返出管外;或者使用封孔剂固结孔口装置。4)待8
10、小时后,水泥浆基本凝固后(若使用封孔剂则等待封孔剂凝固后),用65mm的钻头进行扫孔,扫孔6。5m。进行清水耐压试验,试验压力不小于2Mpa,且持续时间不少于30min。若止水套管无松动、管外无返水,则止水套管固管成功.5)在打压成功的钻孔内进行探放水作业。6)完成一个钻孔的探放水作业后,下一个钻孔的作业必须严格按照以上顺序进行.7)先施工1#孔,根据探放水效果依次施工2、3孔。七、验收标准:采用现场验收,钻孔施工至设计深度后,由施工队通知防治水人员、测量人员、安检人员及瓦检人员。待以上人员全部到现场后,由安检、瓦检人员根据现场情况确定是否符合退钻条件,达到安全条件后方可退钻。由测量人员测量实
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