【正文】 439。139。539。239。339。 探水鉆鉆孔布置見圖 7－ 2－ 圖 7－ 2－ 3。 ②煤層上山巷道鉆孔布置 鉆孔呈扇形布置在巷道前方，薄煤層一般布置 5 組，每組 1～ 2 個孔；水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 26 厚煤層一般布置 5 組，每組不少于 3 個孔，且每組鉆孔至少有一孔見頂或底。為大夾角， 1～ 3176。薄煤層一般布置 3 組，每組 1～ 2 個孔；厚煤層一般布置3 組，每組不少于 3 個孔。 5）鉆孔孔徑 本 礦 配備 ZDY75 探水鉆，最大鉆進深度 75m，開孔直徑 75mm，終孔直徑 75mm。 3）幫距 為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離，即呈扇形布置的最外側探水孔所控制的范圍與巷道幫的距離，其值一般與超前距相同，有時可略比 超前距小 8～ 10m，本設計取 20m。 2）允許掘進距離 允許 掘進 距離：每次探放水鉆孔施工完畢后，以最短的鉆孔長度（水水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 25 平投影長度）減去超前保護距離之后所剩余的距離。 （ 3）探放水鉆孔布置 ①超前距、允許掘進距離、幫距和密度的確定 1)超前距：按以下公式計算 α ＝ K PKP/3 式中： α —— 超前距， m； A—— 安全系數(shù)，一般取 2～ 5，本設計取 5； K—— 巷道寬度（寬或高取大者） ， 為 3 m； KP—— 煤的抗張強度（ kgf/cm2）， KP取 10kgf/cm2； P—— 水頭壓力（ kgf/cm2）， P＝ 50kgf/cm2； 則 ： α ＝ 5 10/503? ＝ （ m） 取 30 m。探水線（探水起點）至斷層交面線的最小距離不得小于 25m，水壓 大于 2 MPa 時應按每增加 增加 ～ 1m。對沒有圖紙資料可查的老窯，根據(jù)已了解到的小窯開采最低水平，作為預測的可疑區(qū)，探水線至推斷的積水區(qū)邊界的最小距離不得小于 100m。 探放水方法的確定 （ 1） 探 水 線的確定 ① 老空的探水線 對開采所造成的老空、老巷、水窩等積水區(qū)，其邊界位置準確，水壓不超過 1MPa，探積水區(qū)的最小距離：在煤層中不得少于 30m，在巖層中不水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 24 得少于 20m。 h/sinα 式中： W――老空區(qū)積水量， m3； M――采厚， m； a――老窯老空走向長度， m； h――老窯老空垂高， m； α――煤層傾角，（176。 m建議在礦井建設生產過程中加強對老窯老空區(qū)調查工作，對老窯老空區(qū)的積水量有較為準確的估算。在探水前，必須編制探放水設計。 二、局部性的探放水 措施 探放水原則 采掘工作必須執(zhí)行“預測預報，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原則，根據(jù)礦井的具體條件，遇到下列情況之一時，必須探水： （ 1）接近不明井巷、老空時； （ 2）接近含水層、導水層和裂隙帶等時； （ 3）接近未封閉、可能突水的鉆孔時； （ 4）采動影響范圍內有承壓水、隔水巖柱厚度不清時； （ 5）接近水文地質條件復雜地段、情況不明時；采、掘工程接近其水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 23 它可能突水地段時。發(fā)現(xiàn)水患險情，及時發(fā)出水害通知單，并報告礦調度室，通知可能受水害威脅地點的人員撤到安全地點。否則，不得回采。地測機構應當提出專門水文地質情況報告，經礦總工程師組織生產、安監(jiān)和地測等有關單水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 22 位審查批準后，方可進行回采。地測機構應當提出水文地質情況分析報告，并提出水害防范措施，經礦井總工程師組織生產、安監(jiān)和地測等有關單位審查批準后，方可進行施工。 井下探放水措施 區(qū)域、局部探放水措施 礦井在防治水措施方面，應首先采用區(qū)域性的探放水措施，其次是采用局部性的探放水措施。煤層頂、底板受承壓含水層威脅時要進行疏水降壓，疏水降壓無法保證煤層安全開采時，必須進行注漿加固。 4）留設 足夠 的斷層和老硐防水煤柱，見防水煤柱留設表。 水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 21 3）做好水文地質工作，做好探放水工作，堅持“預測預報、有疑必探、先探后掘、先治后采”及“有疑必停”的原則。 1）在采空區(qū)下方的回采巷道中，采取疏水降壓的方法，把承壓含水層的水頭值降到隔水層能承受的安全水頭值以下，并制訂安全措施。 根據(jù) 《貴州省水城縣 楊家寨煤礦 生產地質報告》 ， 楊家寨煤礦 的煤層頂、底板不存在強承壓含水層。 礦井 開采 中必須注意采動塌陷裂隙的影響，使煤系上覆隔水層發(fā)生變化，其采動塌陷裂隙成為上覆含水 層中地下水潰入礦井的通道。 水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 20 水害防治的組織措施 礦井成立了專門的防治水機構 領導小組 ，由礦長任組長、總工程師任副組長、安全、生產 、機電 等 副礦長 為成員 ，并配備 3 人專業(yè)技術人員，探放水作業(yè)人員每班配備 4 人 。以煤層導水裂隙帶高度為基礎參數(shù)，還須考慮一定的安全參數(shù)。 （ 19）對采區(qū)采掘所影響到的各含水層、斷層，必須作出水文地質評價，進行提前預報，以便采取相應的防治水措施。 （ 17）對主要含水層建立地下水動態(tài)觀察系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測、水害預報，并制定相應的“探、防、堵、截、排”綜合防治 措施。 （ 15）對巷道開拓及回采可能遇到的斷層提前進行探放水，查明斷層的水文地質要素，經技術經濟比較采取留設斷層防水煤柱、注漿堵水、疏放等措施。 水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 19 （ 13）對可疑斷層及因采動影響而可能導水的斷層留設斷層防水煤柱。 （ 12）根據(jù) 《 煤礦防治水規(guī)定 》 第 93 條規(guī)定，采掘工作面探水前，應當編制探放水設計，確定探水警戒線，并采取防止瓦斯和其他有害氣體危害等安全措施。 （ 11）根據(jù) 《 煤礦防治水規(guī)定 》 第 92 條規(guī)定，采掘工作面遇有下列情況之一的，應當進行探放水： ①接近水淹或者可能積水的井巷、老空或者相鄰煤礦； ②接近含水層、導水斷層、暗河、溶洞和導水陷落柱； ③打開防隔水煤（巖）柱進行放水前； ④接近可能與 河流、湖泊、水庫、蓄水池、水井等相通的斷層破碎帶； ⑤接近有出水可能的鉆孔； ⑥接近水文地質條件復雜的區(qū)域； ⑦采掘破壞影響范圍內有承壓含水層或者含水構造、煤層與含水層間的防隔水煤（巖）柱厚度不清楚可能發(fā)生突水； ⑧接近有積水的灌漿區(qū)； ⑨接近其他可能突水的地區(qū)。防治水工程應當有專門設計，工程竣工后由礦總工程師負責組織驗收。 （ 9）根據(jù) 《 煤礦防治水規(guī)定 》 第 50 條規(guī)定，礦井在 雨季前，應當全水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 18 面檢查防范暴雨洪水引發(fā)事故災難防范措施的落實情況。當接到暴雨災害預警信息和警報后，應當實施 24 h 不間斷巡查。煤礦應當及時掌握可能危及煤礦安全生產的暴雨洪水災害信息 ，密切關注災害性天氣的預報預警信息；及時掌握汛情水情，采取安全防范措施；加強與周邊相鄰礦井信息溝通，發(fā)現(xiàn)礦井出現(xiàn)異常情況時，立即向周邊相鄰礦井進行預警。 在此基礎上，應采用物探等先進方法，查清采空區(qū)分布范圍、積水情況，按要求留設保安煤柱。 （ 5）礦井雨季前必須進行水泵排水聯(lián)合試運轉，并編制聯(lián)合試運轉報告。 （ 3）必須針對主要含水層（段）建立地下水動態(tài)觀測系統(tǒng)，進行地下水動態(tài)觀測、水害預測分 析，并制定相應綜合防治水措施。 水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 17 （ 2）持續(xù)觀測“三帶”發(fā)育高度。井筒開口至 +1390m標高落平后與副井井底車場相連，形成回風流系統(tǒng)。、坡度 25176。直距主斜井井口約 34m。 副斜井：提升方位角 116176。、坡度 17176。經現(xiàn)場踏勘、工業(yè)場地的地勢較為開闊，自然地形坡度在 5～ 15%左右，場區(qū)無溶洞、滑坡等不良工程地質。 6 礦井防治水措施 礦井開拓、開采所采取的安全保證措施 礦井開拓工程位置及層位選擇 井筒位置 該礦 將工業(yè)場地選擇在 高于 通仲河 河溝 (+1547 m)30m的平緩高地上 。 各種煤（巖）柱尺寸見 下 表 5。 （八）地面水體、建筑物保護煤柱 開采影響范圍內無地面水體，礦區(qū)外趙家河里煤層較遠，無需留設保護煤柱。 （六）井筒隔水煤柱 結合該礦的實際情況，設計井筒兩側各留設 25m 防水煤柱。 （五）水平及采區(qū)邊界煤（巖）柱 可用下述公式計算煤柱寬度： L＝ PKP/3 式中： L—— 順層防水煤柱寬度（ m）； M—— 煤厚或采高（ m）， C C C1 C18 煤層最大厚度分別為 、 、 、 、 ； KP—— 煤的抗張強度（ kgf/cm2）， KP取 10kgf/cm2； P—— 水頭壓力（ kgf/cm2）， P＝ 50kgf/cm2； K—— 安全系數(shù)，一般取 2～ 5，本設計取 5。該礦歷年來主要開采礦區(qū)范圍內 +1450m 標高以上的 C C18 煤層，為防止淺部老窯積水威脅礦井的安全，老窯開采范圍按煤層露頭線下斜深 50m，老窯采空區(qū)防水煤（巖）柱按 30m 留設。（巷道最大高度為 ） 水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 14 采空區(qū)或老空積水區(qū)下同一煤層中進行開采時，若采空區(qū)或老空積水區(qū)的界 線已基本查明，隔水煤柱的尺寸應按含水或導水斷層防隔水煤柱的留設要求留設。 LM2＝ 5 10/503? ＝ （ m） LM31＝ 5 10/503? ＝ （ m） LM5＝ 5 10/503? ＝ （ m） LM61＝ 5 10/503? ＝ （ m） 下煤組 C18 煤層開采時 L＝ 5 10/503? ＝（ m） 根據(jù)上述計算，井田邊界煤柱取 40m。 （二）井田邊界煤（巖）柱的留設 該礦 水文地質 條件 中等，可 下述計算公式計算煤柱寬度， 但 井田邊界煤柱取值 不得小于 40m。 防水煤（巖）柱的 留設 （一）斷層防水煤（巖）柱的設計 礦區(qū)內構造屬中等類型， 煤層頂?shù)装鍩o富含水層，頂?shù)装鍩o突水可能，即煤柱主要是順層受壓時，常以下述計算公式計算煤柱寬度： L＝ PKP/3 式中： L—— 順層防水煤柱寬度（ m）； M—— 煤厚或采高（ m）， C C C1 C18 煤層最大厚度分別為 、 、 、 、 ； KP—— 煤的抗張強度（ kgf/cm2）， KP取 10kgf/cm2； P—— 水頭壓力（ kgf/cm2）， P＝ 50kgf/cm2； K—— 安全系數(shù)，一般取 2～ 5，本設計取 5。鄰區(qū)或外地的數(shù)據(jù)只能參考，如果需要采用，應適當加大安全系數(shù)。防水煤（巖）柱一經留設即不得破壞，巷道必須穿過煤柱時，必須采取加固巷道、修建防水閘門和其它防水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 12 水措施，保護煤（巖）柱的完整性。 在同一地點有兩種或兩種以上留設煤（巖）柱的條件時，所留設的煤（巖）柱必須滿足各留設煤（巖）柱的條件。即開采方式和井巷布局必須與各種煤柱的留設相適應，否則會給以后煤柱的留設造成極大的困難，甚至無法留設。 留設防水煤（巖）柱必須與礦井的地質構造、水文地質條件、煤層賦存條件、圍巖的物理力學特性、煤層的組合結構方式等自然因素密切結合，還要與采煤方法、開采強度、支護方式等人為因素相適應。 防水煤柱一般不能再利用，故要在安全可靠的基礎上把煤柱的寬度或高度降低到最低限度，以提高資源利用率。 根據(jù)礦井的實際情況，需留設以下防水煤 (巖 )柱： 煤層露頭防隔水煤（巖）柱 斷層防水煤（巖）柱 井田邊界 、 相鄰水平 、 采區(qū)邊界防水煤（巖）柱 采空區(qū)（老空區(qū)）防隔水煤（巖）柱 導水鉆孔防隔水煤（巖）柱。 水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 10 5 防水安全煤（巖）柱留設 防水安全煤（巖）柱的種類 在受水害威脅的地方，預留一定寬度和高度的煤層不采，使工作面和水體保持一定的距離，以防止地下水或其它水源潰入 井下，必須留設防水煤（巖）柱。 三、加強探放 探放水是礦井防治水害的主要手段之一， “預測預報， 有疑必探，先探后掘，先治后采 ” 是生產礦井防治水害的基本原則。提高抵御水患的能力。 水害防治工程的設置 一、以排為主及井下排水工程 根據(jù) “ 安全第一，預防為主 ” 的方針，在井田有水害區(qū)域的地面及井下設置相應的防水害設施。 水城縣 楊家寨 煤礦礦井防治水專項設計 9 4 礦井水害防治方案 水害防治方案的確定 礦井 應 根據(jù)礦井水害的實際情況，制定相應 防治水 措施。 綜上所述，礦區(qū)水文地質條件為中等類型，即以頂板進水的水文地質條件中等復雜的裂隙充水礦床。此外，還發(fā)育有地表季節(jié)性的沖溝，地表水排泄條件較好。 礦區(qū)范圍內沒有井、泉出露，礦區(qū)內有 通仲河 穿過， 流量約 1400m179。老空區(qū)積水、間接充水水源為地表沖溝水，故本礦山屬于以頂板進水的水文地質條件中等復雜的裂隙充水礦床。 礦井生產中必須進一步加強水文地質工作，查清地表水、地下水、礦井充水因素及與礦井涌水量關系，落實礦井涌水量資料；弄清礦區(qū)內小煤窯（老空）和采空區(qū)積水、積瓦斯等情況；加強探放水工作。 礦井的開采面積為 596106m2，未開