15104高抽巷探放水设计3解答.doc

15104高抽巷探放水设计 一、概述 阳泉市上社二景煤炭有限责任公司（煤矿）属山西煤销集团阳泉分公司实体之一，根据《山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]52号文件“关于阳泉市营、盂县、郊区、平定县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复”及《山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2010]73号文件“关于阳泉市上社二景煤炭有限公司等三处煤矿调整矿区开采范围的批复”，阳泉市上社二景煤炭有限责任公司属单保矿井，2009年山西省煤矿企业，批采煤层由5、6、9、12、15号煤层调整为6、9～15号煤层，产能有90万t/a变更为120万t/a。 矿井为生产矿井，目前9#煤层除9304工作面，9#煤层已采空。 二、工作面地质概况 1、地质情况 15104高抽巷井下位于15#煤Ⅰ采区西翼北部，北部为15104回风顺槽，南部为15104运输顺槽，东部为15#煤Ⅰ采区巷道，西部为矿界。在掘进过程中，顶板较好，地势较为平坦，坡度不大，也会出现局部底板变化，但总体为向南倾斜，倾角5°～10°，地质构造较简单，预计发育有小型构造。 本工作面本面地表为山坡山沟地形，盖山厚度在285m-318m之间，预计地表水对工作面正常掘进无直接影响，本面巷道直接顶为9.9m的粉砂岩，1.4m的黑色泥岩，掘进层位为砂质泥岩，层理，节理发育，底板以下15m范围内岩层为7m的砂质泥岩、1.5m的泥灰岩，泥质高，有海相动物化石，4m的泥岩局部含有1.3m的12号煤带0.3m的夹矸，1.5m的泥岩。根据本矿水井情况以及区域地质、水文情况分析、奥灰水位540米，工作面标高开口处为1010米，高于奥灰水位470米，奥灰水不会影响掘进工作。 2、水文地质情况分析 （1）15#煤层直接充水含水层为15＃煤层顶板上部K2石灰岩岩溶裂隙含水层，厚度13-15.3m，浅部岩溶裂隙较发育，中等富水性含水层。但补充勘探钻孔所揭露的灰岩质不纯，含泥量较高，节理裂隙发育。 （2）太原组砂岩灰岩岩溶裂隙含水层。 太原组赋存三层发育稳定的石灰岩，自下而上分别为四节石灰岩（K2）、钱石灰岩（K3）和猴石灰岩（K4），单层厚度1.10～7.20m，浅部岩溶裂隙较发育，精查勘探时，钻孔钻至该灰岩层段时，均有不同程度漏水现象，尤以四节石灰岩为甚，但补充勘探钻孔所揭露的灰岩质不纯，含泥量较高，裂隙不甚发育，冲洗液消耗不明显，可见该含水层富水性不均一。据距井田东北约2.5km的D-122号钻孔抽水试验，单位涌水量为0.446L/s.m。由于该孔位于秀水河河床，且含水层埋藏浅，该钻孔抽水试验结果不一定具有代表性，结合钻孔简易水文观测资料，太原组灰岩含水层应属弱-中等富水性含水层。 （3）巷道断面为矩形断面，净宽2.7m，净高为2.7m，净断面为7.29㎡，高抽巷爬坡阶段顶板采用锚杆、钢带、锚索、金属网联合支护；当巷道水平掘进后采用锚杆、锚索、金属网联合支护。 综上所述，本工作面防治水的重点是探测导水、含水构造。 三、探放水的必要性 在15#煤层15104工作面上覆为9204采空区，在掘进期间经过912、910、9204三个采空区，根据钻孔资料显示15#煤层距9#煤层为60m，其中高抽巷掘进层位与9#煤层层间距为 m,据水文类型划分报告显示9201采空区积水面积为2720㎡，积水量为1379m3，根据旧资料显示910与912采空区是由南向北回采，工作面长度为330m，两工作面南北落差为48——54m,15104高抽巷经过位置为两工作面开口处以内18m位置，由于本矿煤层倾向趋势为北高南低，9#与15#实测图重合后，15104高抽巷经过9204采空区，因此，为了生产安全要对15104高抽巷进行探放水，消除隐患。 四、探放水设计 为坚持“物探先行、钻探验证“的原则，先利用YTD400（A）全方位探测仪对工作面进行超前探测，根据探测结果及结合已有地质及水文地质资料分析，进行钻探设计。 1、全方位探测仪超前探测设计 利用YTD400(A)全方位探测仪对掘进迎头进行探测，主要用以超前探明前方是否存在隐伏构造、裂隙以防导水；为探放水钻孔设计提供依据。 （1）仪器及探测原理 仪器选用：YTD400(A)矿井全方位探测仪，以岩、矿石与含水地质体之间的电性差异为物质基础，通过布置在巷道内的供电电极在巷道周围岩层中建立起全空间的稳定人工电场，该稳定电场特征取决于巷道周围岩石的电性特征及其赋存状态，再通过测量电极观察和研究地壳周围人工电场的变化和分布规律，使用全空间电场理论处理和解释，从而预测掘进头前方含水、导水构造的分布和发育情况通常需要3人，1人操作探测仪，2人负责放线和跑极。在施工前先进行所测点号的标注，利用皮卷尺定距，白色自动喷漆标记，即每隔a米（通常采用4米一个点）标注一个点号，如