采空区积水探放设计

xxx联络巷探放xxx采空区积水设计说明一目的依据

xxx上顺槽前上方为xxx采空区，该采空区内积存有大量注浆积水，对即将施工的xxx上顺槽掘进构成极大的威胁。为消除这一威胁，要求在掘进过程中采用探放水方法，超前探明掘进工作面前方的水情，并根据水量、水压大小有控制地将水放出，而后再进行采掘作业，以保证安全生产。

二概况

（一）探放水工作面周围地质及水文地质情况概述

1 积水范围

xxx采空区上部积水线是根据在xxxxx下顺槽掘进期间发生的出水现象及现xxxxx工作面回采位置而确定，在xxxxx下顺槽掘进过程中，xxxxx下顺槽从切眼后退xxxm～xxxm段巷道下帮出现渗淋水现象，该地段煤层最低标高约为xxxm因此，xxx采空区上部积水线采用xxx等高线，下部积水线为xxx下顺槽，采空区南部积水线为xxx 切眼，北部积水线为xxx工作面停采线。

2 积水量

由上积水范围得出xxx采空区积水量为xxm3。具体积水量计算如

下：

积水范围上为xxx底板等高线，下为xxx下顺槽下帮，左为切眼下口至向上xxxm段，右为xxx工作面停采线下部xxm段。积水范围分2个块段计算，分别命名为A1、A2，A1范围平均煤厚xm，倾角xxx′，平面积xxm2；A2范围平均煤厚xm，倾角xx，平面积xxm2。

积水计算公式：Q采=

α

cos F

M

K?

?（m3）；

式中Q采——采空区积水量；

K——采空区的充水系数，取值xx；

M——采空区的平均采高线或煤厚（m）；

F——采空积水区的水平投影面积（m2）；

α——煤层倾角（°）；

当K取xx时，将上述参数代入公式得：Q A1=xxm3, Q A2=xxm3。

3 水头高度

xxx采空区积水上界限为xx等高线，xxx下顺槽最低点底板标高为xxm，水头高度为xxm。

4 积水水源

积水水源为xx工作面采空区注浆积水、顶、底板砂岩水以及现xx煤柱工作面少量注浆积水。

5 出水量及正常涌水量

xx采空区为一个密闭的空间，无向外出水；在xx工作面回采过

程中，顶板砂岩水已基本疏干，预计有较小的淋滴水。

6 水力联系

xx采空区上部为xx煤柱工作面，该工作面于x年x月份已开始回采，并采取边回采边向采空区注浆，因此，xx采空区积水与xx工作面的注浆水有水力联系，该采空区积水与其它灰岩含水层、地表水体、构造水无水力联系。

（二）探水巷道的开拓方向、施工次序、支护形式和规格

xx探水巷道段的开拓方向为x o，该巷道采用“x”型棚支护，规格xxm×xxm，棚距xxmm。

（三）探放水方案、方法选择及依据

探放xxx采空区积水采取在煤巷中施工探放水工程，即在xxx联络巷距xxx采空区平距xxm的地点停止掘进，进行打钻探放水（具体位置见附图），该施工地点距采空区距离较远，有一定的水压，水头高度xxm，水压值理论计算为xxMpa，水量大小有待进一步验证，需要采取一定的安全防护技术措施，该地点的探放水作业由钻探队施工；当实施的探放水钻孔水压为xxPa或无流水现象时，方可允许施工单位掘进。

三工程布置

1 布置原则

探放水钻孔布置成组布设，并在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形，钻孔终孔位置以满足平距3m为准，各孔终孔垂距不得超过

1.5m。

2 钻窝布设

第一个探放水钻窝布置在xx联络巷窝头；第二个钻窝布置在前一个钻窝后退xx棚位置处。

3 钻孔组数、个数、方位、角度、深度、工程量

xx联络巷窝头处共施工两组钻孔，共施工4个钻孔，1个测压孔，1个放水孔，2个检验孔。其中1号孔为测压孔，钻探方位xx°，钻孔倾角为xx°，巷顶向下xxm开孔，孔深xxm；2号孔为放水孔，钻探方位xx°，钻孔倾角为xx°，巷顶向下1.0m开孔，孔深xxm；3号孔为检验孔，钻探方位xx°，钻孔倾角为x°，巷顶向下xxm开孔，孔深xxm；4号孔为检验孔，钻探方位xx°，钻孔倾角为xx°，巷顶向下xxm开孔，孔深xxm。

四施工技术要求

（一）施工顺序、方法

xxxx探放水钻孔按由高到低进行，先施工第一组钻孔，后施工第二组钻孔，钻场内先施工测压孔，后依次施工放水孔、检验孔。当放水孔无水外流且测压孔水压接近xxpa时，方可打检验孔，以确保放水效果及施工安全。

（二）单孔设计

1 钻孔结构

xx联络巷使用xxx型钻机，自开孔向里xxm段，钻头直径为xxmm，xxm至终孔段钻头直径为xxmm，钻杆直径xxmm。探放水时，需预先固结套管，套管口安装闸阀，套管长度xxm。

2 孔口套管设计安装要求

在窝头处选择煤壁坚硬完整的位置开孔，开孔孔径为130mm，钻深6m，钻孔施工到位后将孔内冲洗干净；将孔口管插入孔内后，在孔口用水泥将孔口管固定并封死，在管的上方另留一个小管，而后从孔口管内向四周压入水泥浆，开始从小管跑出空气和水，待跑出浓水泥浆时即将小管封死，继续向孔口管内压入水泥浆，至一定压力后停止注浆，关闭孔口管上的闸阀，待泥浆凝固；水泥浆凝固后进行扫孔，待深度超过孔口管长度后，向孔内压水。如水压值达到预计放水水压

的xx倍，即超过xxMpa时，孔口管周围没有漏水现象，说明符合要求，否则仍需注浆加固。

3 方位、角度、深度

见上文及附图。

4 质量要求

严格按照地测科设计方案实施，相关科室在探放水期间现场跟班，加强对施工现场指导、监督，并做好记录。

（三）积水放净的标准

当放水钻孔无水外流且测压孔压力显示为xxPa后，补打两个检验钻孔，该检验钻孔无出水现象，方可确定放水结束。

五放水安全技术保证措施

（一）放水流量控制

预计放水孔平均放水流量为xxxm3/h。

单孔放水量计算公式：

q=GH

CW2

式中：q—单孔出水量(m3/s)

C—流量系数（取xx）

W—放水钻孔断面积（m2，Фxxmm的钻头）

G—重力加速度(xxm/s2)

H—钻孔探放水处的水头高度（m）

为计算钻孔的平均放水量，这里取最大水头高度的xx%，

即q平=xx×q

放水孔处水头高度为xxm，计算结果：q=xx m3/s ,

q平=xxm3/s，即 q平=xxm3/h

（二）排水能力要求

xx采区泵房安装有xxx水泵两台，单台水泵流量为xxm3/h，一台为工作水泵，一台为备用水泵，排水管经为xx寸。泵房周围要加强巷道清理、排水沟疏通工作。

（三）防高压水伤人

钻机安装必须平稳、牢固，并加强探水地点巷道的支护，在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板；在探水前，预先固结套管，套管口安装闸阀；钻探过程中发现孔内显著变软或有水沿钻杆流出时，应立即停钻检查，孔内压力很大时，应马上将钻杆固定，严禁移动及起钻，钻机后面严禁站人。

（四）防瓦斯及有害气体涌出

施工中要由专职瓦斯检查员检查现场瓦斯及其它有害气体，如有异常要及时采取防范措施。

六探放水安全组织保障措施

（一）探放水工程施工参与单位责任分工

①本次探放水设计由地测科编制，并负责标定和检查钻孔方位、检查验收孔口管安装质量，跟班观测，记录放水量、水压（水位），监督放水全过程，确认积水放净，下达允许掘进通知书等工作。

②安监科主要负责监督施工及安全技术措施落实情况，探水施工是否符合设计要求等。

③地测科、安检科、开拓科在探放水期间应轮流派人现场跟班，掌握探放水实际工作情况。

④机电科主要负责检查排水设施的安装及运转、施工用电等。

⑤通风部门负责该地点的通风设施的运行管理，检查瓦斯等有害气体，保证通风安全等。

⑥钻探队主要负责按设计施工，落实安全技术措施，保证施工安全，完成施工任务。

⑦打钻前由调度室负责安排在施工现场30m范围内安一部专用电话。

⑧xxx在打钻前加固窝头支护、打好水堰、安装完毕排水管路、清理水沟及巷道杂物等辅助工作。

（二）各参与单位联系汇报制度

①地测科要将编制好的探放水设计及附图转交给钻探队一份。

②钻探队负责编制相应的探放水工程安全技术施工措施，并将会审通过的施工措施报送每个参与单位一份。

③安检科、地测科、开拓科轮流跟班期间，要做好交接班记录，记录内容包括：本班探放水情况、签字、注意事项等内容。

④钻探队在施工期间要及时向地测科汇报探放水情况。

（三）避灾路线

自己写

七其它事项

①施工单位做好现场原始记录，记录内容包括：钻孔方位、倾角、深度、放水量、放水时间等，跟班人员并在记录上签字。

②探放水钻杆在钻进过程中若出现顶钻、憋钻、夹钻及钻孔出水水压较大等现象，先不要拔出钻杆，等水压明显减小后再做相应的处理。

③打钻探出水后，应保持钻孔出水畅通，若钻孔堵塞要及时捅孔，保证顺利排放。

④在探放水施工期间若出现紧急情况，现场人员应及时向矿调度室和有关科室汇报，并立即组织人员撤离。

⑤探放水工程施工前，施工区队要组织作业人员认真学习探放水工程安全技术措施等内容。

⑥打钻期间，施工区队要安排工长以上人员现场跟班，跟班人

员要与职工同上同下，严密排查现场隐患，发现问题及时处理。

⑦未尽之处严格按照《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》执行。

目录

一目的依据 (1)

二概况 (1)

（一）探放水工作面周围地质及水文地质情况概述 (1)

1 积水范围 (1)

2 积水量 (1)

3 水头高度 (2)

4 积水水源 (2)

5 出水量及正常涌水量 (2)

6 水力联系 (3)

（二）探水巷道的开拓方向、施工次序、支护形式和规格 (3)

（三）探放水方案、方法选择及依据 (3)

三工程布置 (4)

1 布置原则 (4)

2 钻窝布设 (4)

3 钻孔组数、个数、方位、角度、深度、工程量 (4)

四施工技术要求 (5)

（一）施工顺序、方法 (5)

（二）单孔设计 (5)

1 钻孔结构 (5)

2 孔口套管设计安装要求 (5)

3 方位、角度、深度 (6)

4 质量要求 (6)

（三）积水放净的标准 (6)

五放水安全技术保证措施 (6)

（一）放水流量控制 (6)

（二）排水能力要求 (7)

（三）防高压水伤人 (7)

（四）防瓦斯及有害气体涌出 (7)

六探放水安全组织保障措施 (8)

（一）探放水工程施工参与单位责任分工 (8)

（二）各参与单位联系汇报制度 (8)

（三）避灾路线 (9)

七其它事项 (9)

2814采空区积水探放设计

编制：唐振伟

审核：

科长：

副总：

总工：

2010年02月03日