5306疏放顶板水设计.doc

山东济宁矿业集团运河煤矿

5306工作面疏放顶板砂岩水及9301老空水钻孔设计

编制人:

科长:

总工:

编制日期:2011.01.14
地测科
一、概述：
5306工作面有三层砂岩含水层，其中分界砂岩含水层赋水性较强。根据掘进过程中的两顺槽及切眼涌水量分析，涌水量最大约为20m3/h,加上工作面北临9301工作面采空区，可能会给工作面正常回采带来困难，如不进行超前进行疏放，分界砂岩水及9301老空区水会沿导水裂隙带及冒落带导入工作面，给工作面的安全回采带来一定程度的危害。9301工作面回采完成后预计老空区内积水量可达72000m3(公式如下)：

W-老空积水量（m3）
M-采厚（m）(9301工作面平均煤厚取4.3m)
L-老空区走向长度
h-老空区的内水头高度
α-煤层的倾角（°）
K-老空区的充水系数，一般取0.3～0.5。
为确保5306工作面的安全回采，以及减少老空水对矿井后期开拓布局的影响，经研究决定在5306轨道顺槽进行疏放顶板砂岩水及9301老空水的工作。
二、钻孔设计依据
依据5306工作面两顺槽顶板岩性抗压强度、工作面的设计采高及采区其它工作面内顶板的实际情况，计算“三带”用抗压强度200～400kg/cm3和抗压强度<200kg/cm3两个条件计算公式综合考虑。故公式计算如下：
抗压强度200～400kg/cm3时

2、抗压强度<200kg/cm3

注：Hc—冒落带垂高（米）；
Hf—导水裂隙带垂高（米）；
n—分层开采的层数；
M—煤层厚度（米）。
因工作面顶板软性岩石占的比重较大，结合以往探放水经验和生产安全，导水裂隙带取66m。
三、钻孔设计
1、钻孔位置
5306工作面的钻孔设计均布置在轨道顺槽内，具体位置如下：
（1）、1#、2#、3#钻孔设计在21#导线点前６m处的靠左帮躲避硐内；
（2）、4#、5#、6#钻孔设计在18#导线前24m处靠右帮的躲避硐内;
（3）、7#、8#、9#钻孔设计在13#导线前12m处靠右帮的躲避硐内；
（4）、10#、11#、12#钻孔设计在9#导线前4m处靠右帮的躲避硐内;
2、钻孔参数
孔号方位（°）角度（°）孔深（m）1#355仰角81302#34仰角151103#53仰角101254#100仰角351305#140仰角451106#200仰角301357#105仰角401158#150仰角401159#185仰角3013510#120仰角4511011#155仰角4011512#200仰角30135
四、主要技术要求
1、为保证钻孔施工方位的准确性，在疏放顶板水及老空水前，由矿井测量人员根据设计进行放线，严格按线施工。
2、根据《防治水安全规程》孔口管长度设计为1.5m,每个钻孔内安装的孔口管均用四棵锚杆固定，孔口管和煤岩壁间用水泥加水玻璃封堵（如图所示）。

3、用注浆泵往孔口管内压注水泥和速凝剂混合浆液，注完浆，待其凝固24小时后，用注浆泵压注清水，孔口管承压力在5MPa以上而不漏水，说明孔口管埋设合格，否则应再次注浆，试压，直到孔口管承压5MPa而不漏水。在对孔口管测压时，时间不得小于半小时。
4、孔口管埋设合格后，装上控水大阀门；同时在孔口管上安装流量表，以便测量钻孔内的涌水量；然后用Φ54mm不取芯钻头钻进。
4、严格丈量钻杆长度，每加一根钻杆记录一次，准确记录孔深及岩性变化。
5、记录钻孔内出水点距孔口的长度，测量水量及水压大小，并及时填写班报表。
6、通防科探水班在疏放老空水时及时观测工作地点瓦斯及有毒有害气体的浓度。
五、主要安全技术措施
1、通防科及时编制施工安全措施，确保安全施工。
2、排水设备：预计单孔最大涌水量20m3/h，疏放顶板水时，需在探水地点前方设置临时水仓，并安装一台30m3/h的排水泵并准备一台备用泵。在施工前，准备排水设备，排水管路沿用巷道内的管路，确保及时、正常排水。现场施工人员，在施工钻孔的同时，及时抓好该巷道的日常排水工作；严禁出现水淹巷道的现象发生。
3、巷道维护：通防科探水班做好施工地点的巷道支护工作，确保人身安全。
4、钻机安装及施工过程中的安全工作必须严格按照钻机操作规程进行施工。
5、孔口管注浆严格按注浆要求施工，试压必须合格后方可钻进。
6、排水路线：5306轨道顺槽→-725东大巷→-725水仓→-490西大巷→-490中央水仓→地面。
7、避灾路线：施工地点→-725东二皮带巷→-725东翼胶带大巷→-490西大巷→主（副）井→地面。
8、钻进中严格记录进尺，若有特殊情况出现，要停钻检查，查明原因；若水量、水压不大，可试探钻进。否则，应立即固定钻杆，汇报调度室，采取措施处理。
9、做好钻孔岩性记录，认真填写钻探报表。
10、施工