【正文】 ，第五階段組織項目驗收。采用此方法，由于存在井下常規(guī)鉆機能力偏小施工的鉆孔長度短，且井下常規(guī)鉆孔只有在開采巷道形成后方能進行施工，疏放水時間有限，不利于礦井擴大生產(chǎn)規(guī)模的長遠規(guī)劃要求。鴛鴦湖礦區(qū)的紅柳礦、石槽村礦、麥垛山礦在試生產(chǎn)或建設(shè)期間出 現(xiàn)較大涌水，因此，寧煤集團公司所轄的鴛鴦湖礦區(qū)、馬家灘礦區(qū)由于本區(qū) 2 號煤頂板直羅組砂巖含水層沉積環(huán)境復(fù)雜，富水性不均勻且滲透性差可疏性差，隨著井筒和井田開拓揭露，對礦井生產(chǎn)安全和作業(yè)環(huán)境的影響越來越大，防治水工作是當務(wù)之急。 神華寧煤集團紅柳煤礦 3121工作面 井下定向疏放水鉆孔設(shè)計方案 神華寧煤集團紅柳煤礦 神華寧煤集團能源工程公司環(huán)境安全工程分公司 二〇一一年十一月 2 神華寧煤集團紅柳煤礦 3121工作面 井下定向疏放水鉆孔設(shè)計方案 編 制： 審 核： 分管領(lǐng)導(dǎo)： 神華寧煤集團能源工程公司環(huán)境安全工程分公司 二〇一一年十一月 3 目錄 1 前言 .................................................. 6 2 礦井概況 ............................................. 9 ........................................ 9 .......................................... 9 ......................................... 10 ........................................... 11 ............................................. 11 ............................................. 12 ......................................... 13 ..................................... 13 3 項目區(qū)概況 ........................................... 17 ........................... 17 ............................... 18 ..................................... 18 ........................................... 19 ................................. 19 ..................................... 19 3121工作面頂板直羅組下段粗砂巖含水層靜儲量預(yù)計 ..... 19 4 項目區(qū)疏放水方案 ..................................... 21 ............................. 21 .................. 22 4 ............................. 22 .................... 22 ............................... 23 ....................................... 28 ......................................... 30 ............................... 35 5 方案對比分析 ........................................ 36 ........................................... 36 ........................................... 38 ........................................... 39 結(jié)論 .............................................. 39 6 定向鉆孔施工及安全技術(shù)措施 ........................... 41 ..................................... 41 ........................................... 41 ................................... 41 ............................................... 41 ............................................... 42 ................................. 45 ............................... 45 7 需礦方配合的工作 ..................................... 46 8 提交的資料 ........................................... 46 ........................................... 46 5 ......................................... 46 ....................................... 46 6 1 前言 寧煤集團現(xiàn)有生產(chǎn)及在建礦井 21 對，分布在汝箕溝、靈武、石溝驛、鴛鴦湖、馬家灘、呼魯斯太、石嘴山、石炭井、橫城等 9 個礦區(qū)，所轄 21對生產(chǎn)和建設(shè)礦井分布分散和范圍廣，水害類型多樣，各礦井在地質(zhì)勘探時確定的水文地質(zhì)條件均屬簡單 中等類型，但部分礦井建井和生產(chǎn)揭露的水文地質(zhì)條件卻為復(fù)雜，水害已嚴重影響到正常開采，尤其是鴛鴦湖礦區(qū)、馬家灘礦區(qū)新建礦井。目前主要影響礦井開采的含水層為直羅組砂巖含水層組，含水層厚 , 平均厚度 127 m，該含水層滲透性差，為富水性較強含水層。 寧煤集團所轄的鴛鴦湖礦區(qū)、馬家灘礦區(qū)目前水害治理主要通過常規(guī)鉆機在井下巷道或石門中向頂板直羅組砂巖含水層施工大角度仰角鉆孔提前疏放頂板水的傳統(tǒng)工藝方法。 為了 探索 寧東各 礦井 效果最佳 的防治水技術(shù) 手段和技術(shù)路線， 7 環(huán)境安全工程分公司借鑒多年施工中長距離 (600800m)定向瓦斯鉆孔的施工經(jīng)驗和治理瓦斯的良好效果， 經(jīng)與中煤科工集團西安研究院多次論證和分析，通過對原中長距離定向鉆機及工藝技術(shù)進行改造后達到有效進行水害治理的目的。 為了使該科技項目順利實施和達到預(yù)期研究目的，環(huán)境安全工程分公司認真收集鴛鴦湖礦區(qū)各礦井的資料進行對比和綜合分析，根據(jù)各礦生產(chǎn)接續(xù)情況和新購井下定向鉆機到貨時間，經(jīng)與集團公司生產(chǎn)技術(shù)部及礦方溝通后，選擇紅柳煤礦 3121工作面開切眼北端煤層沖刷變薄帶作為井下中長距離定向探放水鉆機施工井下定向疏放水鉆孔的試驗區(qū)。從目前施工情況 8 和觀測數(shù)據(jù)情況來看，《 中長距離定向鉆進技術(shù)在礦井水害治理中的應(yīng)用研究》科技項目攻克了許多技術(shù)難題，取得了階段性成果，效果顯著和明顯，可得出以下初步 結(jié)論：一是 中長距離定向鉆機施工中長距離定向探放水鉆孔是可行的；二是可實現(xiàn)在 在中硬完整地層中開分支技術(shù)；三是較常規(guī)鉆孔相比，可縮減大量鉆孔工程量、延長疏放水時間、增加鉆孔在含水層中的穿行距離和高效地超前探放水， 提高疏水效果， 可有效解決神華寧煤集團寧東礦區(qū)煤層頂板低滲透性含水層水常規(guī)鉆孔疏放效果差的問題。為此， 建議 在 3121工作面整體布置井下定向鉆孔推廣應(yīng)用該成果，最終結(jié)合礦方后續(xù)回采過程中工作面的涌水情況綜合評價井下定向鉆孔疏水效果。距銀川市約 66km，在靈武市以東約 50km處，地理極值坐標位于東經(jīng) 106176。 49′ 18″，北緯37176。 56′ 56″之間。井田南北走向長約 15km，東西傾向?qū)捈s ，面積約 85km2。 本區(qū)公路交通方便，經(jīng)過多年建設(shè)已形成較為完善的公路網(wǎng)。區(qū)內(nèi)公路網(wǎng)南北交錯，向西經(jīng)靈武市、吳忠市可接于國道 109 線和包蘭鐵路，向東經(jīng)鹽池縣可達延安、太原等地。另外， 10 擬建的太（原）～中（衛(wèi)）～銀（川）鐵路從井田北部約 15km處東西向通過。 圖 21 井田交通位置圖 地形地貌 紅柳井田位于毛烏素沙漠西緣，呈西北高、東南低的低緩丘陵地貌，最高高程點位于 H1407 孔西邊的山丘上，海拔高程為+，最低高程點位于 H3005孔附近，海拔高程為 +，井田內(nèi)最大相對高差 130m，一般高程在 +1400m 左右。 11 地質(zhì)特征 地層 井田內(nèi)大部分地區(qū)被第四系（ Q）風積砂所覆蓋，僅在井田西南部有零星基巖出露。各地層由老至新簡述如下： (1)三疊系上統(tǒng)上田組（ T3s） 在井田西南部邊界有零星出露，鉆孔最大揭露 ，據(jù)鄰區(qū)以往資料其最大沉積厚度為 756m。 (2)侏羅系中統(tǒng)延安組（ J2y） 為一套內(nèi)陸湖泊三角洲沉積，是井田內(nèi)主要含煤地層，在井田內(nèi)沒有出露，鉆孔揭露厚度 ～ ，平均 。 (3)侏羅系中統(tǒng)直羅組（ J2z） 為一套 干旱及半干旱氣候條件下的河流～湖泊相沉積，在井田內(nèi)沒有出露，鉆孔揭露厚度 ～ ，平均 。 (4)侏羅系上統(tǒng)安定組（ J3a） 為一套干燥氣候條件下河流、湖泊相紅色沉積，俗稱“紅層”，在井田內(nèi)沒有出露，鉆孔揭露最大殘留厚度 。 (5)古近系漸新統(tǒng)清水營組（ E3q） 僅在井田東南部及邊界外圍有零星分布，厚度 ～ ，平均 。 (6)第四系（ Q） 井田內(nèi)廣泛發(fā)育，底部為白堊系礫巖風化殘留卵礫石和鈣化結(jié)核；中部為沖淤積的黃沙土；頂部為現(xiàn)代風積沙丘及沙土層。不整合于下伏各系地層之上。其中：編號煤層 23層，自上而下編號為： 3 3 3 下、 4 4 4 11 1 15 1 15 1 17 172 及 1 18 182 煤。可采煤層平均總厚 ，可采含煤系數(shù) %。井田內(nèi)見煤點 91個，煤層厚度 ～ ，平均 ，可采厚度 ～，平均 ，屬中厚～厚煤層。最厚點位于 H702號鉆孔，最薄點位于北部的 H205號鉆孔。夾矸巖性以泥巖、炭質(zhì)泥巖和粉砂巖為主，多位于煤層的中下部，層位較為穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，煤類為不粘結(jié)煤。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要發(fā)育有馬柳斷層、張家廟逆斷層、李新莊西側(cè)斷層等 35 條斷層 。井田最高高程點位于 H1407孔西邊的山丘上，海拔高程為 +，最低高程點位于 H3005 孔附近，海拔高程為 +，井田內(nèi)最大相對高差 130m,未見地表涇流。含水層地下水補給以大氣降水為主，排泄以蒸發(fā)消耗為主，部分以人工開采或沿地層裂隙及風化破碎帶補給基巖含水層。 ② 侏羅系碎屑巖裂隙孔隙承壓含水層（ Ⅱ ～ Ⅴ ） 包括侏羅系安定～直羅組含水層、中統(tǒng)延安組含水層。 m， Ⅲ 含水層單位涌水量為 ～ L/s 侏羅系中統(tǒng)直羅組裂隙孔隙含水層（ Ⅱ ） 本含水層全井田發(fā)育，廣泛分布，屬干旱條件下的河流沉積物。該層底 部砂巖較穩(wěn)定，以粗粒砂巖為主，多為二煤直 16 接頂板，富水性弱～中等，遇水沖擊呈松散狀。該層地下水水位標高 +1306～ +1388m，含水層厚 ～