【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一、采礦擾動(dòng)類(lèi)導(dǎo)水通道 煤層開(kāi)采過(guò)程中會(huì)對(duì)頂?shù)装鍘r層造成擾動(dòng)破壞，形成頂板導(dǎo)水裂縫帶及底板采動(dòng)破壞帶，成為開(kāi)采煤層頂?shù)装搴畬拥某渌ǖ馈? 頂板導(dǎo)水裂縫帶 1）最大垮落帶高度高度 根據(jù)煤礦防治水規(guī)定推薦的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算最大垮落帶高度。 15 號(hào)煤層上覆巖層由灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、砂巖和泥巖等組成，綜合分析確定覆巖為堅(jiān)硬巖性，最大垮落帶高度使用公式 1 0 0 ??? ??M MHm。 15號(hào)煤層最大厚度為 ，其最大垮落帶高度 。 2）最大導(dǎo)水裂縫帶高度 15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 15 根據(jù)煤礦防治水規(guī)定推薦的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算導(dǎo)水裂縫帶， 15 號(hào)煤層上覆巖層由灰?guī)r、砂質(zhì)泥巖、砂巖和泥巖等組成，綜合分析確定為堅(jiān)硬巖性，使用公式 ：177。+ M100=li ∑ ∑H 和 10+∑30= MHli ，兩種方法計(jì)算最大導(dǎo)水裂縫帶高度取大者。 15號(hào)煤層最大采厚為 m，經(jīng)過(guò)計(jì)算，得出開(kāi)采 15 號(hào)煤層時(shí)形成的最大導(dǎo)水裂縫帶為 67m、 68m，采用 68m。井田內(nèi) 15 號(hào)煤層埋深 56326m， 15 號(hào)煤層采空后，會(huì)形成 15 號(hào)煤層以上 72m 高的導(dǎo)水裂縫 帶，可溝通太原組 K K K4等灰?guī)r裂隙含水層的水，產(chǎn)生水力聯(lián)系，在井田淺部（西南部東南部）開(kāi)采 15 號(hào)煤層時(shí)，其最大導(dǎo)水裂縫帶高度可達(dá)地表 ,溝通地表溝谷中雨季洪水。根據(jù)以上最大導(dǎo)水裂縫帶情況，礦方應(yīng)采取針對(duì)措施，預(yù)防水害事故。 各煤層頂板導(dǎo)水裂隙高度計(jì)算結(jié)果表 煤層 最大開(kāi)厚度 (m) 頂板最大導(dǎo)水裂隙高度 (m) 溝通地表 水可能性 溝通上部煤層采空區(qū)可能性 H1(公式 1) H2(公式 2) 采用 15 67 68 68 有 無(wú) 由于煤層頂板導(dǎo)水裂縫帶是 隨著煤層開(kāi)采逐步發(fā)展和擴(kuò)張的，具有大面積發(fā)育的特點(diǎn)，因此將成為礦井涌水的主要充水通道。 二、斷裂構(gòu)造 斷裂構(gòu)造極易成為充水水源進(jìn)入礦井的途徑。井田 內(nèi)揭露的斷層未發(fā)現(xiàn) 有導(dǎo)水性， 但未揭露的斷層 也可能成為充水通道，也是本井田探查與預(yù)防的對(duì)象。 第三節(jié) 礦井涌水量預(yù)算 下合煤業(yè)為基建井，開(kāi)采 15 號(hào)煤層，生產(chǎn)規(guī)模為 900kt/a。該礦目前以煤層頂板裂隙滲水為主，各集中涌水點(diǎn)涌水量不大，正常排水情況下，不會(huì)影響生產(chǎn)，礦井涌水點(diǎn)及涌水量情況見(jiàn)表 1— 2— 9。重組前原下合煤礦實(shí)際生產(chǎn)能力為 150kt/a，礦 井正常涌水量為 100m3/d，最大涌水量 120m3/d，礦井生產(chǎn)能力提升至 900kt/a，現(xiàn)采用富水系數(shù)比擬法進(jìn)行預(yù)算，預(yù)算公式為： 15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 16 K=Q0/P0， Q=P179。 K 其中： K—— 富水系數(shù)； Q0—— 目前涌水量， m3/d； P0—— 實(shí)際生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/d； Q—— 預(yù)計(jì)涌水量， m3/d； P—— 擴(kuò)大生產(chǎn)能力，萬(wàn) t/d。 原下合煤礦實(shí)際生產(chǎn)能力為 150kt/a，按一年 330 天工作日計(jì)算，平均日產(chǎn)原煤 455t，礦井正常涌水量為 ，最大為 5m3/h，礦井富水系數(shù)為 m3/ t。 經(jīng)計(jì) 算，下合村煤礦生產(chǎn)能力達(dá)到 900kt/a 時(shí)，開(kāi)采 15號(hào)煤層預(yù)算礦井正常涌水量為 25m3/h，最大涌水量為 30m3/h。考慮到灌漿析出水及消防灑水水量，則礦井正常涌水量按 50m3/h、最大涌水量按 70m3/h 考慮。 隨著礦井開(kāi)拓延深的范圍的不斷擴(kuò)大，采空區(qū)范圍也在不斷擴(kuò)大，采空區(qū)頂板塌陷、垮落后，會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)煤層上覆各水層之間的水力聯(lián)系。故預(yù)測(cè)今后礦井涌水量有增大的趨勢(shì)。應(yīng)加強(qiáng)礦井水文地質(zhì)工作和防治水工作。 煤礦涌水點(diǎn)調(diào)查情況統(tǒng)計(jì)表 煤層 涌水 點(diǎn)編號(hào) 涌水量（ m3/h） 水溫 (℃ ) 出水 時(shí)間 特征 備注 15 1 13 自流 錨索眼淋水 2 13 自流 錨索眼淋水 第四節(jié) 礦井水文地質(zhì)類(lèi)型 礦井水文地質(zhì)類(lèi)型劃分依據(jù)為國(guó)家安監(jiān)總局、煤礦安全監(jiān)察局頒布實(shí)施的《煤礦防治水規(guī)定》 ，劃分如下： 分類(lèi)依據(jù) 類(lèi)別 簡(jiǎn)單 中等 復(fù)雜 極復(fù)雜 15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 17 受采掘破壞或影響的含水層及水體 含水層性質(zhì)及補(bǔ)給條件 受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補(bǔ)給條件差，補(bǔ)給來(lái)源少或極少 受采掘破壞或影響的孔隙、裂隙、巖溶含水層，補(bǔ)給條件一般，有一定的補(bǔ)給水 源 受采掘破壞或影響的主要是巖溶含水層、厚層砂礫石含水層、老空水、地表水，其補(bǔ)給條件好，補(bǔ)給水源充沛 受采掘破壞或影響的是巖溶含水層、老空水、地表水，其補(bǔ)給條件很好，補(bǔ)給來(lái)源極其充沛，地表泄水條件差 單位涌水量q/L178。 s1178。 m1 q≤ ＜ q≤ ＜ q≤ q＞ 礦井及周邊老 空水分布狀況 無(wú)老空積水 存在少量老空積水，位置、范圍、積水量清楚 存在少量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚 存在大量老空積水，位置、范圍、積水量不清楚 礦井涌水量/m3178。 h1 正常 Q1 最大 Q2 Q1≤ 180 （西北地區(qū) Q1≤ 90 ） Q2≤ 300 （西北地區(qū) Q2≤ 210） 180＜ Q1≤ 600 （西北地區(qū) 90＜ Q1≤ 180） 300＜ Q2≤ 1200 （西北地區(qū) 210＜ Q2≤ 600） 600＜ Q1≤ 2100 （西北地區(qū) 1800＜ Q1≤ 1200） 1200＜ Q2≤ 3000（西北地區(qū) 600＜ Q2≤ 2100） Q1＞ 2100 （西北地區(qū) Q1＞1200） Q2＞ 3000 （西北地區(qū) Q2＞2100） 突水量 Q3/m3178。 h1 無(wú) Q3≤ 600 600＜ Q3≤ 1800 Q3＞ 1800 開(kāi)采受水 害 影響程度 采掘工程不受水害影響 礦井偶有突水，采掘工程受水害影響，但不威脅礦井安全 礦井時(shí)有突水，采掘工程、礦井安全受水害威脅 礦井突水頻繁，采掘工程、礦井安全受水害嚴(yán)重威脅 防治水工作 難易程度 防治水工作簡(jiǎn)單 防治水工作簡(jiǎn)單或易于進(jìn)行 防治水工程量較大，難度較高 防治水工程量大，難度高 根據(jù)批準(zhǔn)的地質(zhì)報(bào)告，井田 15 號(hào)煤層直接充水含水層補(bǔ)給條件差，富水性弱。井田奧陶灰?guī)r含水層富水性弱，井田西北部煤層局部帶奧灰水壓，煤系地層含水層q≤ ，奧灰含水層 q≤ 。 屬中等型。 煤層采空區(qū)有積水 ，但積水范圍、積水量清楚。 屬中等型。 礦井達(dá)產(chǎn)后涌水量 Q1=25m3/h； Q2=30m3/h。 考慮到灌漿析出水及消防灑水水量，則礦井正常涌水量按 50m3/h、最大涌水量按 70m3/h考慮。屬簡(jiǎn)單型。 未發(fā)生過(guò)突水事故。 屬簡(jiǎn)單型。 未發(fā)生過(guò)水害安全事故和因水害事故影響生產(chǎn)現(xiàn)象，受采空區(qū)積水和奧灰水影響。 屬中等型。 礦井防治水工作易于進(jìn)行。 屬中等型。 依據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》礦井水文地質(zhì)類(lèi)型劃分的 6 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，本井田 6項(xiàng)水文地質(zhì)類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)， 2項(xiàng)為簡(jiǎn)單， 4項(xiàng)為中等。該礦最大的水害威脅為本礦及周邊煤礦采15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 18 空區(qū)積水和奧灰水威脅 ，因此綜合分析，確定該礦開(kāi)采 15 號(hào)煤層時(shí)水文地質(zhì)類(lèi)型為中等類(lèi)型。 第五章 探放水鉆孔設(shè)計(jì) 第一節(jié) 施工目的 探水作業(yè)是指在掘進(jìn)過(guò)程中用鉆探的方法（專(zhuān)用的探水鉆機(jī)），查明采掘工作面頂?shù)装?、?cè)幫和前方等水體的具體空間位置和狀況。目的是為有效地防治礦井水害做好必要的準(zhǔn)備；放水是為了預(yù)防水害事故，在探明情況后采取鉆孔等安全方法將積水放出，確保安全掘進(jìn)。 第二節(jié) 探放水鉆孔設(shè)計(jì) 根據(jù)“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原則，井巷掘進(jìn)開(kāi)口前就必須先進(jìn)行打鉆探水，確認(rèn)無(wú)水患后再往前掘進(jìn)并留一定的超前距，掘進(jìn)到 預(yù)留超前距位置后停下，再進(jìn)行探水，依此類(lèi)推直至巷道掘到位，因此探水起點(diǎn)即為各條巷道的開(kāi)口位置。 探水起點(diǎn)位置為巷道掘進(jìn)迎頭處 ,因本工作面距 15101 運(yùn)輸順槽只有 20米（中至中），故本工作面位于 15101 運(yùn)輸順槽幫距范圍內(nèi)，為確保作業(yè)點(diǎn)的安全快速施工，故在該工作面面向掘進(jìn)方向看巷道的左幫施工探水硐室（長(zhǎng) 4 米 寬 3 米 高 米），在探水硐室內(nèi)進(jìn)行探水作業(yè) 。 一 、超前距離、幫距的確定 幫距。為使巷道兩幫與可能存在的老空積水間保持一定的安全距離，即扇形布置的最外側(cè)探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離。其值應(yīng)與超前距 離相同，可用下式計(jì)算。 a=√ 3ｐ／ KP式中 a—— 超前距，米 A—— 安全系數(shù)（一般取 2— 5） 15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 19 L—— 巷道的跨度（寬或高取其大值），米 ｐ —— 水頭壓力， Mpa KP—— 煤的抗張強(qiáng)度， MPa 探放水時(shí)，確保鉆孔終孔位置距巷幫距離不小于 30m，超前距離保持不少于 30m。 二 、允許掘進(jìn)距離 每班探放水證實(shí)無(wú)水害威脅，經(jīng)防治水科驗(yàn)收合格下發(fā)允許掘進(jìn)通知單后，方可在允許的安全距離內(nèi)掘進(jìn)，在掘進(jìn)過(guò)程中始終保持 30m的超前距離，嚴(yán)格按照《探放水設(shè)計(jì)及安全技術(shù)措施》的規(guī)定操作。 三、 根據(jù)《煤 礦防治水》規(guī)定要求：遇下列情況之一時(shí)，必須確定探水線進(jìn)行探水： 靠近水淹或可能積水的井巷、老空或小窯時(shí)。 靠近水文地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域，并有透水預(yù)兆時(shí)。 靠近導(dǎo)水?dāng)鄬?、溶洞和?dǎo)水陷落柱時(shí)。 打開(kāi)隔離煤柱放水時(shí)。 靠近可能與河流、水庫(kù)、渠道、蓄水池、塘等相通的斷層破碎帶時(shí)。 靠近有出水可能的鉆孔時(shí)。 礦井最低水平和涌水水位降落疏干漏斗以外的巷道掘進(jìn)時(shí)。 靠近其它有積水可疑或透水威脅的區(qū)域時(shí)。 二、根據(jù)該巷道布置及 171。 防治水規(guī)定 187。 ， 探水鉆孔布置見(jiàn) 下： 鉆孔編號(hào) 方位角（ 176。） 傾角（ 176。） 孔深（ m） 鉆孔直徑（ mm） 備注 1 0 7 100 65 中眼 2 346 7 103 65 左眼 三、 打眼順序： 依次為 2孔。 四、 探放水圖例 15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 20 允許掘進(jìn)距離70 米 超前距3 0米幫距20米124米3米12 15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 21 第 三 節(jié) 探放老空水鉆孔設(shè)計(jì) 我礦為基建礦井，基建區(qū)域位于礦井西部，原兼并重組前采空區(qū)位于礦井東部或東南部。 根據(jù)煤礦《煤礦防治水規(guī)定》第九十四條 布置探放 水鉆 孔應(yīng)當(dāng)遵循下列規(guī)定： 探放 老空水 、 陷落柱 水和鉆孔水時(shí)，探 水鉆 孔成 組布設(shè)，并在 巷道 前方的 水平面 和豎直面內(nèi)呈扇形。鉆孔終孔位置以滿(mǎn)足平距 3 m 為準(zhǔn)， 厚煤層 內(nèi)各孔終孔的垂距不得超過(guò) m；如遇到以上水時(shí)，按以下鉆孔設(shè)計(jì)執(zhí) 行。 鉆孔沿巷道掘進(jìn)方向，呈扇形布置。鉆孔一組五個(gè)，一號(hào)孔沿巷道掘進(jìn)方向探鉆，二號(hào)孔與巷道夾角呈左 7度，三號(hào)鉆孔與巷道夾角呈右 7 度，四號(hào)鉆孔與巷道呈左 14度，五號(hào)鉆孔與巷道呈右 14度，五個(gè)孔鉆孔深度均為 100 米。允許掘進(jìn)距離 70 米，保留 30米的超前距。鉆孔布置見(jiàn)下圖： 15102回風(fēng)順槽 掘進(jìn)面探放水設(shè)計(jì) 22 允許掘進(jìn)距離70 米 超前距30 米幫距20米714 孔號(hào) 孔深 與巷道方位夾角 垂直沿底 板坡度 超 前 距（ｍ） 允許掘進(jìn)距離（ｍ） 孔底側(cè)幫距（ｍ） 開(kāi)孔距底位置（ｍ） 5 100ｍ 右 140 水平 30 70 20 ３ 100ｍ 右 70 水平 30 70 20 １ 100ｍ 00 水平 30 70 0 2 100ｍ 左 70 水平 30 70 20 4 100ｍ 左 140 水平 30 70 20 第 四 節(jié) 探放 構(gòu)造 水鉆孔設(shè)計(jì) 根據(jù)煤礦《煤礦防治水規(guī)定》第九十四條 布置探放 水鉆 孔應(yīng)當(dāng)遵循下列規(guī)定： 探放 斷裂構(gòu)造 水和 巖溶水 等時(shí)，探 水鉆 孔沿掘進(jìn)方向的前方及下方布置。