1、作业场所可能面临的潜在危害15102 回风顺槽掘进面探放水作业过程中可能存在的主要危害因素包括以下几个方面：一、顶板管理1、安装钻机前，认真检查工作面顶板及两帮情况，严格执行敲帮问顶制度，以防顶板事故发生。2、探水作业过程中，要随时检查钻场附近的巷道支护情况，发现有片帮、冒顶现 象，要及时停止作业，待加 强支 护后方可继续作业，以防顶板事故发生。二、有毒有害气体钻探时，要及时与瓦检员配合，对瓦斯浓度进行检查监测，防止瓦斯浓度超限，引发瓦斯事故。三、水害揭露构造前，应加强工作面排水设备能力，以防突发涌水导致排水能力不足，导致水灾。目 录第一章 设计依据 .- 1 -第二章 工程概况 .- 2 -
2、第一节 掘进工程概况 .- 2 -第二节 周边关系 .- 2 -第三章 水文地质特征 .- 5 -第一节 矿井地质构造 .- 5 -第二节 矿井水文地质 .- 8 -第三节 煤层 .- 10 -第四章 矿井水害特征 .- 13 -第一节 矿井充水水源 .- 13 -第二节 矿井充水通道 .- 15 -第三节 矿井涌水量预算 .- 17 -第四节 矿井水文地质类型 .- 18 -第五章 探放水钻孔设计 .- 19 -第一节 施工目的 .- 19 -第二节 探放水钻孔设计 .- 19 -第三节 探放老空水钻孔设计 .- 20 -第四节 探放构造水钻孔设计 .- 23 -第五节 探水施工组织 .-
3、24 -第六章 探放水设备选择 - 29 -第一节 探水钻机性能 .- 29 -第二节 探放水工操作规程 .- 30 -第七章 排水设备及管路选择计算 .- 32 -第一节 矿井主排水系统 .- 32 -第二节 掘进面排水系统 .- 33 -第三节 掘进面排水能力核算 .- 33 -第八章 技术要求及安全技术措施 .- 35 -第九章 安全避灾路线 .- 41 -第一节 安全避灾路线 .- 41 -第十章 探放水组织机构及职责 .- 41 -15102 回风顺槽掘进面探放水设计- 0 -第一章 设计依据一、15102 回风顺槽掘进面探放水设计依据1、煤矿安全规程2、煤矿防治水规定3、长治市煤炭
4、局下发的加强矿井水害防治工作的规定和指导意见4、15102 回风顺槽掘进地质说明书5、15102 回风顺槽掘进面掘进规程以及相关的法律、法规根据防治水十六字方针“ 预测预报 ，有掘必探，先探后掘，先治后采” 的原则，结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排等措施，为掘进施工的安全开展，编制本设计。二、掘进工作面现状目前待掘工作面主要有一采区轨道大巷、一采区胶带大巷，15102 回风顺槽与其相交成 12224“，东部为 15101 运输顺槽，设计长 度为 935m。15102 回风顺槽掘进面探放水设计- 1 -第二章 工程概况第一节 掘进工程概况一、巷道名称15102 回风顺槽二、施工目的安装
5、15102 工作面时保证综采设备的运输；满足回采时的通风、行人、管线敷设的要求。三、15102 回风顺槽断面及支护形式掘 进 断 面（矩形） 净 断 面项 目 宽（mm） 高（mm） 断面(m 2） 宽（mm） 高（mm） 断面(m 2）要 求 3600 2750 9.9 3500 2700 9.45支护方式：巷道顶板均采用螺纹钢锚网(金属网）索加钢带支护。停采线（30 米）内两帮锚杆均采用 20mm 的高强度左旋螺纹钢锚杆，长 2.0m。停采线（30 米）外工作面煤壁帮锚杆采用单体玻璃钢锚杆、铺尼龙网支护；与15101 运输顺槽间煤柱帮锚杆采用 20mm 的高强度左旋螺纹钢锚杆，长 2.0m
6、，配合使用锚网钢带支护。四、掘进坡度及施工工期该巷道沿煤层顶板掘进，根据 15101 运输顺槽揭露情况推断平均坡度 7，施工工期为 105 天。第二节 周边关系一、地面相对位置巷道穿越区域内地表为高山、耕地，位于下合村西部，地面无水体和建设物，对工程无影响。15102 回风顺槽掘进面探放水设计- 2 -二、井下相对位置对掘进巷道的影响本掘进区域内无其他水平开采。三、邻近巷道分布情况四、邻近采空区分布情况该巷道位于 15101 首采面西部，15101 首采面未安装，故相邻区域无采空区。第三章 水文地质第一节 矿井地质构造本井田位于沁水煤田东翼中段潞安国家规划矿区武乡区中部，井田东北部位于王家峪井
7、田精查区内，西南部在襄垣普查区内。井田大部为黄土覆盖区，第四系黄土分布于沟谷、黄土垣、梁、峁之上，仅在井田北部有少量下石盒子地层出露。现根据钻孔资料并结合武乡县王家峪井田精查勘探成果，将井田地层由老至新分述如下：15102 回风顺槽掘进面探放水设计- 3 -一、地质情况一）奥陶系中统峰峰组（O 2f）为含煤地层基底，枣岭水源井揭露该组厚度为 95.00。为灰色灰白色厚层状石灰岩、泥灰岩、豹皮状灰岩夹白云岩。上部因 风化 较破碎，方解石脉发育，含有海相动物化石。二）石炭系中统本溪组（C 2b）与下伏峰峰组呈平行不整合接触。厚度 30.64-31.06，平均 30.85m。主要由浅灰色、灰褐色 G
8、 层铝土泥岩，深灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩、石灰岩夹细砂岩和 1-2 层不稳定薄煤层（线）组成。 铝质泥岩具鲕粒结构，灰岩多呈透镜体状，煤 层一般不可采。底部为“ 山西式铁矿”层，不稳定，呈 窝状、透 镜状，本组中含少量的植物化石和黄铁矿晶粒结核，为一套海 陆交互相沉积。三）石炭系上统太原组（C 3t）连续沉积于下伏本溪组地层之上，为一套具有明显沉积旋回的海陆交互相含煤沉积建造，是本井田主要含煤地层之一。自 K1砂岩底至 K7砂岩底，厚度 94.37-106.90，平均 100.64m。主要由灰色粗、中、细粒砂岩、深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、6-9 层煤 层和 4 层石灰岩组成。底部 为晋祠砂
9、岩（ K1），为灰色细粒石英砂岩，成分以石英、长石为主，分选性、磨圆度较好，硅 质胶结，含黄铁矿、菱铁矿结核；中部所含 4-5 层 深灰色石灰岩， 层位稳定，是区域地 层对 比的良好标志。所含煤 层中15 号煤层为全区稳定可采煤层，其余煤层均为零星可采及不可采煤层。根据其岩性、岩相组合特征，自下而上分 为三段：1、下段（C 3t1）自 K1石英砂岩底至 2石灰岩底，厚度 14.40-17.65，平均 16.02m。由深灰色泥岩、灰色中、细 砂岩、石灰岩及煤 层组成。含植物化石和黄铁矿结核。所含煤层中 15号煤层为全区稳定可采煤层， 14 号煤层零星可采。底部 K1砂岩为灰色细粒砂岩，成分以石英
10、、长石为主，分选性、磨圆度较好，硅 质胶结，含黄铁矿、菱铁矿结核。2、中段（C 3t2）自 K2石灰岩底至 4石灰岩顶，厚度 39.13-44.30，平均 41.72m。由灰色、深灰15102 回风顺槽掘进面探放水设计- 4 -色、灰黑色石灰岩、泥岩、细、粉砂岩夹煤层组成，所含石灰岩 K2 、K3 、K4为区域煤岩层对比的良好标志层，其中海相动物化石较为丰富，有海百合茎、蜓 类等化石。局部为生物碎屑灰岩，含少量燧石结核。所含煤 层中 11、12、13 号煤层为不可采煤层。在泥岩中含植物化石和黄铁矿结核。3、上段（C 3t3）4石灰岩顶至 7砂岩底，厚度 37.59-48.20，平均 42.90
11、m。由灰色、深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、中、细、粉砂岩及煤层组成。一般砂岩具水平-缓波状层理，泥灰岩中含植物化石碎片，局部含菱铁矿、黄 铁矿结 核。所含 7 号煤层为零星可采煤层。6、8、 9 号煤 层为不稳定不可采煤层。综上所述，太原组为海陆交互相含煤建造，沉积韵律明显，含有井田 稳定可采的 15 号煤层。四）二叠系下统山西组（P 1s）自 7砂岩底至 8砂岩底，厚度 76.10-101.16，平均 86.41m，岩性为灰色、深灰色、灰黑色泥岩、砂质泥岩、灰色、灰白色粗、中、细 粒砂岩。含 1、2 上 、2、3、3 下 号煤层，2、3 号煤 层为零星可采煤层，其余为不稳定不可采煤 层。泥岩
12、中含丰富的植物化石及菱铁矿结核。底部 K7砂岩为灰白色中粗粒长石石英砂岩，成分以石英为主，长石次之，具波状或斜交层理，钙泥质胶结。五）二叠系下统下石盒子组（P 1x）本组地层井田内赋存不全，大部被风化剥蚀，最大残留厚度为 140m。岩性为黄绿色、灰 绿色泥岩、砂质泥岩、灰白色粗、中、细粒砂岩。上部泥岩中含少量铝质，局部含菱铁质鲕粒和结核。砂岩具斜层理、交 错层理，分 选性差。六）第四系中上更新统（Q 2+3）广泛分布于全井田及周围，厚度变化大，一般 为 15.00-61.55m，平均 28.90m。主要为浅黄、土黄、浅红色亚砂土和浅黄、土黄色粉砂土，局部含砾石层。与下伏第三系地层呈角度不整合接
13、触。七）第四系全新统（Q 4）主要为现代冲积物，分布于下合沟河谷，为砂砾、卵石、泥沙混合物。厚度 0-15102 回风顺槽掘进面探放水设计- 5 -15.00m，平均 8.00m，与下伏地层呈角度不整合接触。二、矿井构造井田位于沁水煤田中翼东部边缘，沾尚武乡阳城北北东向褶皱带东翼，武乡洪水区范家岭向斜东翼，受区域构造控制，井田总 体呈向北西倾斜的单斜构造，地层走向北东，倾向北西，倾角 4-13。井田 发现两条正断层，未发现陷落柱。1、断层F1正断层，走向 NNE，倾向 NWW，倾角 75，最大落差 7.5m，井田内延伸820m。井下开采中发现。F2正断层，走向近南北，倾 W，倾角 70，最大落
14、差 6.0m，井田内延伸 360m。井下开采中发现。2、岩浆岩井田内未发现岩浆岩侵入体。综上所述，井田地层平缓，断层不影响采区划分，井田地质构造复杂程度为简单类型。根据井田已采区域断层、陷落柱发育情况以及底板等高线舒缓形态，预测井田北部和西部未采区域不会有大于 10 m 的断层及陷落柱，可能遇到一些小断层（小于10 m 的断层），对采掘影响不大。断层特征表断层编号 位置性质 走向 倾向 倾角（）落差（m）延伸长度（m）控制情况F1 东部边界 正 NNE NWW 75 7.5 820 巷道控制F2 西部 正 近南北 W 70 6.0 360 巷道控制第二节 矿井水文地质本井田位于沁水煤田东翼中段
15、潞安国家规划矿区武乡区中部，井田东北部位于王家峪井田精查区内，西南部在襄垣普查区内。井田大部为黄土覆盖区，第四系黄土分布于沟谷、黄土垣、梁、峁之上，仅在井田北部有少量下石盒子地层出露。1、地表水系15102 回风顺槽掘进面探放水设计- 6 -井田内无常年性河流及地表水体，只发育季节性排洪冲沟或沟河，平时干涸，雨季汇聚洪水，大部向井田中南部的下合沟排泄，局部向井田东南部边界处的另一条主冲沟排泄，两条主冲沟（河）在井田南部边界附近汇合后注入洪水河，而后向西南注入浊漳河北源，浊漳河向 东南东流出本省，在河北省境内汇入漳河。井田属海河流域漳河水系浊漳河支流。2、含 水 层1）中奥陶统石灰岩岩溶裂隙含水
16、层据 2011 年山 西 地 宝 能 源 有 限 公 司 在 邻 矿 山西王家峪煤业有限公司施 工补 1（王家峪）号孔（位于井田东北 5km，位置见区域 图，有关抽水试验参数见表 4-2-2），揭露奥灰 191.20m，岩溶裂隙不发育，抽水试验，奥灰水水位标高 573.95m，平均流量 Q=3.96L/s，单位涌水量 q=0.0631L/s.m，渗透系数 K=0.059m/d。水 质类型为SO42-HCO3-Ca2+Mg2+型水，PH 值 8.01，矿化度 574mg/L，总碱度 183.70mg/L，总硬度 460.86mg/L。该孔奥灰岩溶裂隙不 发育， 试验资料代表性不强，本次报告对该水
17、文孔的奥灰水位仅进行了参考，不予利用。2012 年 3 月由山西省第四地质工程勘察院该矿工业广场施工一水井，井深752.99m，揭露奥陶系中统 全部地层和下统部分地层 。上部峰峰组灰岩岩溶裂隙不发育，富水性弱；下部上马家沟 组和下马家沟组灰岩岩溶裂隙较发育，水位埋深 303.00 m（未观测动水位），水位标 高为 637.99m，单井涌水量 20 m3/h,富水性中等，PH 值6.78，总 硬度 438.6mg/L，水质类型为 HCO3SO4-CaMg 型。根据井田水源井奥灰水位及区域奥灰水位，确定本井田奥灰水水位标高为637.50-638.50m，奥灰水流向由北北西向南南东。2）石炭系上统太原组石灰岩岩溶裂隙含水层主要为太原组 3 层稳定的石灰岩（K 2、K3、K4），平均厚度分别为 7.77m、3.58m和 4.81m，埋藏较浅，局部裂隙、岩溶较发育，涌水量较大。因补给条件差，加之 该区15 号煤层大面积开采，长 期排水， 该含水层的富水性已变弱， 现本矿井正常涌水量为 100m3/d。武乡区 186 号孔对 K3、K4含水层作混合抽水试验，稳定水位深度 528m，标 高
