材料巷专项探放水设计

材料巷专项探放水设计

1201材料巷现已掘进639m，剩余7m到达警戒线，根据1201掘进工作面地质报告及1201掘进工作面水文地质情况报告分析，1201材料巷掘进前方有1条采空巷道，预计采空巷道内有324m3积水，为保证巷道正常掘进，在进入探水线后对采空巷道进行探放水钻探，

一、1201材料巷地质及水文地质情况

地质情况：

1201材料巷沿2#上煤顶板掘进，现已掘进626m，煤岩层倾角为10°，现工作面2#上煤厚1m，泥岩0.9m，2#下煤1.4m。

水文地质情况：

1201材料巷水文地质条件中等，巷道掘进至探水线后，距前方采空巷道还剩64m贯通，预计采空巷道内有324m3积水，积水面积130㎡，积水标高662m。

1201材料现在底板标高为644m，高于奥灰水水位标高543m，不存在带压影响。

二、物探设计

1、探测目的

使用瞬变电磁法探测1201材料巷掘进工作面前方采空巷道覆水情况。

2、探测方法

根据探测目的，结合井下实际的空间位置的局限性，确定采用瞬变电磁法进行探测。

3、瞬变电磁原理及仪器参数：

矿井瞬变电磁基本原理：利用不接地回线向采掘空间周围的煤岩体中发射一次场，通过在发射间歇测量煤岩体中电性不均匀体感应产生的二次场随时间的变化，来达到查明各种地质目标体的目的。

本次使用YCS200本安型大功率矿用瞬变电磁仪，有主机、大功率发射机和天线组成。主要特点测量精度高、抗干扰能力强、一次探测信息量大。主要技术参数：发射线圈匝数4，接收线圈匝数40、线圈边长1.5m，叠加次数30。

4、环境要求

使用瞬变电磁仪对工作面迎头探测时，工作面迎头顶板及左右两帮要支护完好，工作面附近要排除积水，综掘机及各种铁器设备要离工作面迎头7米以外，施工期间机电设备要停运、停电。

5、施工方法

瞬变电磁仪的有效探测距离为140米，在探水线外，每隔100米探测一次。

瞬变电磁仪发射／接收线框为1.5×1.5米，为避免金属网对探测的干扰，锚网离线圈1米，遇到金属体时离得距离相对远些。为了探测巷道侧帮的含水情况，先从巷道左帮方向开始布置测站，向右以30°、45°、60°、75°夹角递增旋转布置四组，然后垂直巷道迎头从左到右布置3组，右帮与左帮对称布置4组，共计需要布设11组测站。每个测站分顶板方向15°、顺层0°、底板-15°方向三个方向进行探测，总计33个测点。如下图所示：

三、钻探设计

1、布置原则

根据1201材料巷实际地质及水文地质情况分析，巷道掘进至警戒线时，距采空巷道还剩67m，为保证该巷道掘进期间的生产安全，在探水线位置开始钻探。钻孔呈扇形布置，钻孔超前距为30米，允许掘进距离为有效钻探距离减去超前距30米，确定采取以下设计方案

2、钻探设计

1201材料巷在R12#点前29m处开始钻探，布置3个钻孔，钻探参数如下：

第一次钻探：

第二次钻探：

1、在钻探施工中，若出现卡钻、回水异常等情况，需及时汇报探放地质部，由探放地质部通过下发停掘通知单确定是否加密钻孔重新调整钻孔参数。

2、1201材料巷探巷根据钻探情况分析后，继续进行掘进时，探放地质部根据停掘通知单对接下来的探放水设计参数进行调整。

四、单孔设计

钻探期间需安装孔口管，孔口管长度大于6m，钻探时使用专用探放水钻机（ZDY—4600），先用钻头直径为133mm钻进超过孔口管深度后，安设管径为89mm的孔口管，然后用水泥固结孔口管，孔口管口焊接4″法兰盘以利于安装控水闸阀, 在孔口管上距法兰盘0.1m处焊接16″短接以便安装16″小闸阀和压力表。试压要求：稳压时间不小于30分钟，以孔口周围不漏水，孔口管牢固不活动为合格，否则必须重新进行打孔固结。

五、作业循环

作业循环示意图

正常作业 物探作业 停止掘进通知单

 允许掘进通知单钻探

说明：根据物探先行、钻探验证的规定，地测科对物探成果分析后编制停掘通知单，探放队根据停掘通知单的布孔方式进行钻探。钻探结束后，交回钻探原始记录，地测科对原始记录进行分析后下发允许掘进通知单，队组进行正常掘进作业。

六、技术要求

1、钻探前测量人员、钻探人员现场进行孔位标定。

2、探放队钻探时必须按设计的孔位、倾角、深度施工。

3、钻探司机认真填写钻探原始记录，确定钻孔施工进尺，发现钻机运行异常时，及时控制钻孔进尺。

4、设计中各钻孔终孔孔径不得大于94mm。

5、钻探结束后严格执行“三方”验收制度，由地测科人员、探放队人员、安全员现场验收签字，发现有不合格的钻孔必须进行补孔。

6、严格执行井下探放水“三专”要求。由专业技术人员编制探放水设计，采用专用钻机进行探放水，由专职探放水队伍施工。严禁使用非专用钻机探放水。

七、安全措施

1、钻探前，探放队必须编写针对性的钻探施工技术措施。

2、探放队应提前检查好排水系统，确保超前探期间排水顺畅。

3、技术人员要做好超前探原始记录，防治水人员填写超前探台账，所有记录必须真实有效。

4、严格执行探放水“三项管理制度”。（允许掘进通知单、探放水图牌板、水情水害监测汇报）

5、信息中心必须在钻探地点附近安装专用电话，便于施工人员与调度室进行通讯联系。

6、由安监处负责探放水过程安全技术措施的落实。

7、在陡坡段施工钻孔时，施工人员必须检查施工地点安全隐患，施工时，保证钻机架稳牢固，必要时要加固钻机，保证安全。

8、加强钻场附近的巷道支护。

9、探放队技术员要注意观察钻探时回水量大小及气体变化情况，回水量及气体变化明显时，要及时汇报调度室。

10、钻探期间，要在钻场回风流处挂设甲烷传感器及一氧化碳探头，探放水人员要携带便携式瓦检仪。

11、每次钻探前，施工人员应对施工现场进行全面检查，确认无安全隐患后，方可开机作业。

12、每次开机钻探前必须汇报调度室，便于地面统一协调指挥。

八、应急处置措施

1、钻探时，要加强施工地点的通风和瓦斯监测，瓦检员要去现场检测瓦斯，随时测定钻场瓦斯涌出情况，如果发现巷道内瓦斯浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并汇报矿井调度室，及时处理。

2、钻探时，发现煤岩松软、片帮、来压或者钻孔中水压、水量突然增大和顶钻等突水征兆时，立即停止钻进，但不得拔出钻杆；应

当立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点，并向矿井调度室汇报，采取安全措施，派专业技术人员监测水情并分析，妥善处理，在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。

九、避灾路线及排水路线

水害避灾路线：

1201材料巷→1201材料巷绕道→集中运输巷→二采区集中轨道巷→560运输大巷→行人斜井→地面

排水路线：

1201材料巷→1201材料巷绕道→集中运输巷→二采区集中轨道巷→二采区中部水仓→二采区集中回风巷→地面