xxx顺槽防治水设计
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xxx顺槽掘进防治水设计1 地质说明书1.1工作面位置及井上下关系工作面所在位置及四邻采掘关系：xx工作面位于井田东翼，东以煤层可采边界为界，西以深部系统回风上山保安煤柱为界，上以705工作面隔离煤柱为界（煤柱留设平距7.5米）。
对应地表标高1618—1637米，东部为荒山，大多被黄土所覆盖，西部在矿供应部西南，为铁路、宽缓沙河、树林，中部为旱地。
xxx顺槽工程量870m，方位：130°45′50″，与705工作面运输顺槽留7.5m（平距）煤柱外错沿底板布置。
断面形状为半椭圆拱形巷道，净面积14.11㎡，支护方式为锚网（索）喷联合支护。
xxx顺槽上部为705采空区，下部为原始煤层。
1.2煤层赋存及顶底板情况xxx顺槽布置在煤层中，所属煤层为侏罗系中统窑街组。
一层煤赋存比较稳定，为单斜结构煤层。
最大厚度20.96m，平均15.3m,走向128°～160°，倾向SW，倾角0°－9°,平均4°。
煤层容重为1.35t／m3,颜色呈黑色，条痕为深棕色，易燃，具长焰及浓烟。
煤层自下而上由半亮型为主变为半暗型为主，硬度系数f=2.7。
一层煤工业牌号为不粘结煤，注册名称为环保晶虹2＃，属中硬、低灰、低硫、低磷、高发热量的优质动力用煤。
巷道施工所在区域岩层属侏罗系中统窑街组，按岩性自上而下分为：上部：紫红色、灰色及杂色泥岩，粉砂质泥岩，细砂岩、粉砂岩互层，多含铝质，平均厚27.51m。
中部：灰色、黑色铝质泥岩、炭质泥岩，中部夹有一层煤（前大槽煤），为本区主要可采煤层，该地层在中部厚，东西部逐渐变薄。
平均厚度20.44m。
下部：灰色、灰黑色细砂岩，中粒砂岩，中间夹有薄层灰色砂岩和铝质泥岩，平均厚17.1m。
煤层顶底板情况明细表1.3地质构造情况该工作面煤层为一南西倾斜的单斜构造，无陷落柱、岩浆岩侵入体的影响，煤层受河床冲刷和沉积基底不平影响，顶、底板起伏变化较大。
xxx顺槽施工至273m时预计见Fa断层。
Fa断层为正断层，走向NW，倾向97°-112°,倾角73°，落差7m，对掘进及开采有一定影响。
1.4水文地质情况工作面地表无经常性水流和水体，沙河暴雨季节才有水流。
施工区距地表垂深在520-610m之间，地表水不会对开采和掘进产生影响。
矿区井田共有三层含水层。
I层含水层位于一层煤之下，Ⅲ含水层位于侏罗系上部，距一层煤约80m。
I层含水层和Ⅲ含水层不会对工作面产生影响。
Ⅱ含水层位于一层煤之上约10—30m由2－3层细砂岩组成，属富水性极弱的孔隙性含水层，在正常情况下不会对掘进产生影响。
2 水害防治2.1掘进工作面水源分析2.1.1生产用水工作面生产用水主要为打钻、煤层注水及降尘用水，用水量4m³/m,对生产不构成影响。
局部破岩石掘进时因岩石吸收水分的能力较差，工作面积水如不及时排出将影响综掘机的正常行走。
2.1.2顶板水该工作面水文地质简单。
煤层之上10-20m有2-3层细砂岩组成的第Ⅱ含水层，钻孔单位涌水量0.00188L/s·m，渗透系数为0.00516m/日，属富水性极弱的孔隙性含水层。
局部锚杆（索）眼可能出现淋水，对掘进不构成影响。
2.1.3上部采空区积水705工作面自2013年5月24日开采至2014年5月31日封闭结束，累计灌浆量7160m³，灌入水量5370m³。
封闭后2014年6月份灌浆4104 m³，灌入水3078 m³，合计空区灌浆积水为9474m³。
顶板淋水按3 m³/h 预计，至2014年6月30日26784m³。
合计36258 m³。
2.2重点积水区影响xxx顺槽掘进的主要水患为705采空区积水。
xxx顺槽与705运输顺槽隔离煤柱平距7.5m，斜长7.5-11m，在xxx顺槽掘进时，705采空区积水可能通过导水裂隙进入xxx顺槽掘进工作面，对掘进将有一定的影响。
705运输顺槽重点积水区：1、705运输顺槽两密闭之间长度132m，对应xxx顺槽2m-134m段，预计积水量600m³(通过上部巷道的下帮卸压孔推断，积水长度不足20米，可能通过第二道密闭已渗入采空区)；2、705运输顺槽21#—45#测点432m，对应xxx顺槽404m-836m段，预计积水量35658m³（包括灌浆水预计积水9474m³）。
2.3运输顺槽水害防治设计按照“安全第一，预防为主”的方针，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、物探先行，钻探补充”的原则。
根据对xxx顺槽掘进工作面上部705采空区重点积水区的分析，对705运输顺槽两道密闭之间以打钻探放的方式进行重点探放水，其余区域物探先行，钻探验证。
2.3.1探放水钻孔设计xxx顺槽开掘即开始超前进行探放水。
钻孔布置方式：水平及竖直面内均采取半扇形布置，每组终孔水平距离3m，竖直1.5m，分组探放水距离50m，允许掘进距离30m，超前距离20m。
每组每层布置17个孔，根据煤厚、冒落高度及每次放水高度每组布置7层（初次探放水时严格按设计施工，以后根据探放水情况及预计的水位高度，适当减少到4层）。
探放水孔的详细设计根据该方案及xxx顺槽的实测标高进行具体设计，另发钻孔施工通知单。
2.3.2孔口止水套管的设置开口使用108mm的钻头钻进10m，安装孔口止水套管后，更换为65mm 钻头钻进到设计位置。
孔口止水套管为三吋钢管，外部安设4吋阀门控制放水量。
止水套管每节长1.5m，共6节，连接后用水泥药卷、麻封孔固定，止水管封孔不小于3m，并在巷帮锚杆上可靠固定。
3 排水系统xxx顺槽主要水源是生产用水和705采空区的积水，正常涌水量3-5m3/h（生产用水及顶板淋水），最大涌水量为45 m3/h（含探放水），选择BQS40-120-37潜水泵两台，两台工作，一台备用，正常排水时间3.6小时，最大排水时间13.5小时。
在巷道低洼点设水窝，探放水水量使用孔口管控制出水量在40m3/h以下。
3.1排水线路：运输顺槽→深部集中进风运输巷→1060水仓→1235水仓→地面。
3.2排水能力校核1）运输顺槽正常涌水量Q=3-5m3/h（生产用水及顶板淋水），最大涌水量为Q′=45 m3/h（含探放水），最低点标高+1020，运输顺槽口标高+1090，高差70m。
从运输顺槽直接排至深部集中进风运输巷水窝子自流到1060水仓。
①所需水泵最小排水能力a、正常涌水时：Qmin=1.2Q=1.2×5=6（ m3/h）b、最大涌水时：Qmax=1.2Q′=1.2×45=54（ m3/h）②水泵扬程：HB=Hg/g=(Hp+Hx)/g=(70+2)/0.75=96m③选择BQS40-120-37潜水泵，水泵流量40 m3/h、扬程120m、电机功率37KW。
水泵台数计算：正常涌水时工作水泵台数Z1=Qmin/Qe=6/40=0.15 取一（台）备用水泵台数Z2=70% Z1=70%×0.15=0.11 取一（台）水泵总台数Z= Z1+ Z2=2（台）检验在最大涌水时的工作水泵台数Zm= Qmax / Qe=54/40=1.35﹤2(台)按控制最大涌水量计算，工作水泵取两台，备用泵一台，共三台。
④管路计算：dp= (4Ｑe/3600×3.14×2)1/2=( 4×40/22608) 1/2=0.084m吸水管径取:dx=dp+0.025=0.084+0.025=0.109选排水管径为￠108×4无缝钢管。
⑤验算排水时间及排水管中流速正常涌水期的排水时间T=24 Q/Ｑe =24×6/40=3.6小时﹤20(小时)最大涌水期的排水时间T=24 Q′/ZmＱe =24×45/2×40=13.5小时﹤20(小时)通过验算可知正常与最大涌水期的排水时间，都小于20小时，说明所选水泵型号及台数均合适。
排水管的实际流速：Vp=4×40/（3600×3.14×0.108×0.108）＝1.22（m/s）验算排水管的实际流速，没有超出经济流速（设计规范 1.5～2.2m/s）,在生产实践中通常取（0.8～1.9 m/s）范围，因此所选管道合适。
4 水灾水害预防安全技术措施4.1组织措施为了加强xxx顺槽掘进时的水灾水害预防工作，确保工作面掘进安全和职工人身安全，矿成立防治水领导小组，负责xxx顺槽掘进工作面防治水工作安排、协调、抢险组织等工作。
组长：矿长副组长：总工程师生产副矿长机电副矿长安全副矿长成员：地测副总安全副总采煤副总通灭副总机电副总调度室主任机电部部长通灭部部长安检部部长生产部主任工程师综掘一队队长及技术队长通灭队队长及技术队长防治水领导小组组长全面安排指挥总体工作，做好预防预案的决策及日常工作的协调监督、指挥工作。
小组成员在组长和副组长的领导下分工做好如下工作：生产部：负责探放水钻孔的设计、日常的水情水害预报工作及工程质量的监督验收，完善水文监测系统，进行地下水动态观测。
搞好标准化工作，使水文地质工作步入良性轨道。
通风灭火部：负责探放水施工过程的瓦斯及有害气体防治措施的编制及管理。
调度中心：负责预防工作各部门的协调、调度及防治水所需材料的落实。
机电设备管理部：负责排水设备的检修及完善。
安全检查部：负责监督措施的落实及现场的施工。
掘进一队：负责xxx顺槽排水及设施的管理、水沟的清理。
通灭队：负责钻孔的施工及水仓的清理。
4.2水害防治安全技术措施在运输顺槽低洼点设水窝，其它段掘水沟。
探放水时孔口安设孔口管及放水闸门，控制放水量在40 m3/h以下。
4.2.1探放水前的准备工作1）探水前先施工探放水钻场，对水沟、沉淀池进行彻底清理，敷设好排水管路。
保持水流畅通。
2）探水前对排水设备进行彻底检查，探水过程中要有专人维护，保持正常排水。
3）钻场附近要安装电话，并保持通讯畅通。
4）探水位置后方必须有安全躲避硐室。
5）保证钻场的正常通风，制定专项瓦斯检查措施。
4.2.2探放水安全技术措施1）必须坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，当施工接近密闭等有积水可能的地点时，必须超前20米进行探放水。
2）探水前对排水设备进行彻底检查，探水过程中要有专人维护，保证正常排水。
3）探水前对水沟进行彻底清理，敷设好排水（导水）管路，保持水流畅通。
4）每班要有专人对钻场附近的顶板进行检查维护，避免发生冒顶事故。
5）保证钻机附近的正常通风，制定专项瓦斯检查措施。
6）钻机附近要安装电话，并保持通讯畅通。
7）明确水害避灾路线，并认真贯彻至施工人员。
