治水原则,利用物探、钻探综合法积极探查区内的隐伏构造及水患威胁。
6)在掘进过程中一旦意外揭露小型构造及陷落柱,必须停止掘进,汇报矿调度室,查明区内的水文地质情况后方可继续掘进。
7)在施工切割巷前必须通过物探、钻探等综合手段探明武家山小煤矿越界的范围,确保23409切割巷与其井田保安煤柱符合《煤矿防治水的规定》,保证安全后方可向前掘进。 五、防治水目的
为了消除工作面在地层薄弱地带受到的太灰水和奥灰水的水患威胁和查清在掘进区域是否存在影响安全生产的隐伏断层、陷落柱等地质构造体等,因此巷道在掘进(回采)过程中必须坚持“有掘(采)必探、有疑必钻”,尤其在综合分析异常区域,进行重点探测,确保该工作面的顺利采掘。 六、防治水设计
根据山西焦煤提出的“有掘必探、有疑必钻”的探放水原则,全面推行“物探先行、提供目标、钻探验证、综合治理”的煤矿水害防治方法,故我矿决定在1102工作面的掘进和回采过程中先用物探仪器进行探测,如有物探异常区再进行钻探验证。
(一)、掘进过程中的防治水设计 1、物探设计 (1)、物探目的
为落实好“有掘必探、先探后掘”和集团公司提出的“无预报揭露地质构造就是事故”及对地质构造变化全面进行预测预报的总体要求,推行“物探先行、钻探验证”的综合防治水措施,查明在1102工作面掘进过程中的地质构造及水患因素,我矿决定将在掘进和回采过程中用高分辨电法仪对迎头的含水异常体做出定性或定量的解释,从而达到消除水患的目的。
(2)、物探设计方案
a、掘进过程中的物探设计方案
YD32(A) 高分辨电法仪将对巷道每掘进60—80米进行一次高密度或三极超 前探测
掘进头 高分辨电法仪 B
?? ??M8 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 A3 A2 A1 图一
A1 A2 A3为发射电极(两相邻电极之间相距4米);M3 M2 M1?为接收电极(两相邻电极之间相距4米);B为无穷远电极(距仪器距离)300米 具体施工时,依据上法布置供电电极,布置好以后,供电电极、无穷远电极及仪器均固定不动,测量电极M、N根据设计的观测系统由仪器自动切换进行探测。
2、钻探设计
物探结束后,为了保证施工安全,根据物探结果,对异常区再进行钻探验证。 1)、单孔设计参数
(1)、本次钻进钻机选取SGZL-ⅢB钻机,以孔径75mm开口钻进,钻进12—15米时停止钻进进行安装孔口管封孔,根据《煤矿防治水规定》中第九十七条的规定,本次钻进钻孔的终孔孔径不得大于75mm。
(2)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条的规定,本次钻进必须安装不得小于10米、直径为75mm的孔口管, 在孔口管一端安装高压闸阀。在安装完孔口管后,利用稠的水泥浆将套管封死,待水泥凝固72小时后,必须进行耐压试验,当水压达到2.5Mpa并稳定30分钟后,孔口管周围不漏水时,以孔径50mm钻头向前钻进,否则重新注浆封孔。( 见附图一 )
(3)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条中的规定,将此次钻探的超前距定为30米、帮距定为30米,钻孔的孔深根据施工队组的的实际情况而定,但必须保证钻孔的终孔位置始终超前工作面30 米。
(4)打钻前必须先安装水阀门后才能钻进。 2)、钻孔布置
对异常区钻探验证时,钻孔根据异常区范围大小呈组布设,每组3个钻孔,在水平面内呈扇形布置,如果异常区范围过大则适当加密钻孔,钻孔沿巷道掘进坡度进行施工,钻孔施工参数根据物探异常区的范围来确定。
3)、探放水钻孔施工参数
(1)23409运(切割)巷钻孔参数
1#钻孔
1、开孔位置: 迎头,距煤层底板1.5米; 2、钻孔参数: 钻探方位为180o(90o); 钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进;
钻探长度根据物探异常区范围来确定。
2#钻孔
1、开孔位置: 迎头,距煤层底板1.5米;
2、钻孔参数: 钻探方位根据物探异常区范围来确定;
钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进; 钻探长度根据物探异常区范围来确定。
3#钻孔
1、开孔位置: 迎头,距煤层底板1.5米;
2、钻孔参数: 钻探方位根据物探异常区范围来确定;
钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进; 钻探长度根据物探异常区范围来确定。
(二)、回采过程中的防治水设计 1、物探设计 1102工作面形成后利用WKT—E无线电坑透仪进行坑透。
本次坑透点布置从切割巷口开始,分别在23409材巷、23409运巷每隔10米布置一个坑透点,直到布置到停采线附近。然后先从一条巷道每隔50米发射一次,另一条巷道每隔10米接收一次,共接收11个接收点,如此交替重复直到工作面形成。
305材巷012340ABCD305运巷
2、钻探设计
坑透结束后,为了保证施工安全,根据坑透结果,对异常区再进行钻探验证。 1、单孔设计参数
(1)、本次钻进钻机选取SGZL-ⅢB钻机,以孔径75mm开孔钻进,钻进12—15米时停止钻进进行安装孔口管封孔,根据《煤矿防治水规定》中第九十七条的规定,本次钻进钻孔的终孔孔径不得大于75mm。
(2)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条的规定,本次钻进必须安装不得小于10米、直径为75mm的孔口管, 在孔口管一端安装高压闸阀。在安装完孔口管后,利用稠的水泥浆将套管封死,待水泥凝固72小时后,必须进行耐压试验,当水压达到2.5Mpa并稳定30分钟后,孔口管周围不漏水时,以孔径50mm钻头向前钻进,否则重新注浆封孔。( 见附图一 )
(3)、根据《煤矿防治水规定》第九十八条中的规定,将此次钻探的超前距定为30米、帮距定为30米,钻孔的孔深根据施工队组的的实际情况而定,但必须保证钻孔的终孔位置始终超前工作面30 米。
(4)打钻前必须先安装水阀门后才能钻进。 2、钻孔布置
根据坑透异常区钻探验证时,钻孔根据异常区范围大小布设,钻孔垂直于工作面进行施工,异常区靠近材(运)巷一侧,钻探先将在材(运)巷一侧进行,初步每隔30 米布置一个钻探孔,如相邻钻孔中只有一个钻孔探到异常,则在这两孔中间加密一个钻探孔,孔间距为15米,以此类推,逐步加密钻孔,确保探
查精度不大于10米。如果在材(运)巷一侧达不到钻探目的,须根据材(运)巷的实际钻探情况,再在运(材)巷一侧补打钻孔,从而达到钻探目的。
3、探放水钻孔施工参数 (1)1102工作面钻孔参数 1#钻孔
1、开孔位置: 材(运)巷,距煤层底板1.5米; 2、钻孔参数: 钻探方位为270o(90o); 钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进;
钻探长度根据物探异常区范围来确定。
2钻孔
1、开孔位置: 材(运)巷,距煤层底板1.5米,距1#钻孔30米; 2、钻孔参数: 钻探方位为270o(90o);
钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进; 钻探长度根据物探异常区范围来确定。
3#钻孔
1、开孔位置: 材(运)巷,距煤层底板1.5米,距2钻孔30米; 2、钻孔参数: 钻探方位为270o(90o);
钻探倾角:沿煤层的伪倾角钻进; 钻探长度根据物探异常区范围来确定。
(三)、注浆设计
在物探异常区钻探或掘进(回采)时,如果施工的钻孔或揭露的导水地质体涌水量很大,仅仅靠排水已不可能解决时,则应采取注浆堵水措施,浆堵范围根据导水地质体的范围来确定。
1、适用条件
在承压区含水层的富水区,强径流带或底板不完整的工作面,采用疏水降压和帷幕注浆难度大、经济不合理时,可通过薄层灰岩含水层注浆改造。
煤层底板注浆改造含水层,是沿工作面上下平巷大面积布置注浆钻孔,通过注浆钻孔注浆来充填底板灰层含水层的岩溶裂隙和导水裂隙,从而大大减弱含水层的富水性并切断水源补给通道,使受注含水层被改造为不含水或弱含水层,实现工作面不突水开采。
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