中煤能源新疆鴻新煤業****葦子溝煤礦改擴建工程
副斜井井筒探放水安全技術專項措施
礦別葦子溝煤礦
措施名稱副斜井井筒探放水安全技術專項措施
編制單位中煤31處葦子溝專案部
編制人閆明繞
編制日期：2023年05月22日
施工規程（技術措施）審批表
目錄一、編制目的 4
二、工程概況 4
1、工程簡介 4
2、工程概況 4
三、礦井水文地質概況 4
1、第四系全新統洪沖積孔隙潛水含水層 4
2、中侏羅統頭屯河組含水巖組 5
3、中侏羅統西山窯組上段含水段 5
4、中侏羅統西山窯組下段含水段 5
5、下侏羅統三工河含水巖組 7
6、小窯採空區 7
四、目的含水層預計情況 7
1、目的含水層地質情況 7
2、目的含水層水文地質情況 7
五、探放水方案及鑽孔設計 8
六、施工工藝及技術要求 9
七、探水安全技術措施 10
八、排水系統 11
九、避災路線 12
十、勞動組織 12
附件一、探水材料裝置標 13
附件二、鑽孔圖 14
附件三、副斜井探水鑽孔立面布置圖 15
附件四、副斜井探水鑽孔平面布置圖 15
葦子溝煤礦副斜井預計計在1010m處揭露西山窯組底部侏羅系碎屑岩類孔隙裂隙含水層。根據巷道附近zk201、水補2鑽孔及《葦子溝煤礦地質報告》《水文補勘報告》結合目前井筒實際揭露的地質層位進行**。
本著「**預報，有疑必探，先探後掘」的探放水原則。副斜井井筒計畫在副斜井里程點990m左幫開探水鑽場，為確保安全作業，在巷道掘進期間，實施探放水作業，特編制本措施。
葦子溝煤礦位於新疆呼圖壁縣石梯子鄉，由中煤能源新疆鴻新煤業****投資興建，中煤邯鄲設計工程有限責任公司設計，設計生產能力3.0mt/a，採用斜井開拓，設主、副、風三個斜井井筒。我專案部施工主、副、風三個斜井井筒工程。
副斜井井筒： 井筒全長1270公尺，井口標高+1392.5m，設計方位206°，施工坡度-18°，目前已經施工到1001公尺處。
主要分布於從井田穿過的葦子溝河床及兩岸，由衝洪積礫石、卵石、砂礫組成，分選性差。地下水以孔隙潛水的形式賦存於衝洪積層中，主要接受溪流、河水的滲漏補給，次為大氣降水（雪融水）的補給。分布面積小，呈條帶狀沿河流分布，寬度、厚度僅數公尺，雖富水性強，但因分布面積有限，厚度較小，儲水量較小。
根據已掌握的區域水文地質資料，將該層定為孔隙潛水含水層。
主要分布在井田中偏南部，平行不整合於西山窯組地層之上，由厚層的粉砂岩、泥質粉砂岩、泥岩夾相對較薄的礫岩、粗砂岩及中砂岩組成。據鑽孔揭露到此層的情況，層厚0.00～378.
65m。據簡易水文地質觀測的結果，此地層岩石較完整，裂隙不發育，泥漿消耗量不大，孔中水位呈緩慢下降趨勢。根據冒落帶及導水裂隙帶發育高度計算結果，該層不受冒落帶及導水裂隙帶影響。
據井田內各鑽孔鑽探資料，地層岩性主要由礫岩、粗砂岩、細砂岩、粉砂岩、粉砂質泥岩、泥質粉砂岩、泥岩組成，厚度113.69～300.25m。
該段上部主要以泥岩、粉砂岩為主，夾砂岩、礫岩透鏡體，為相對隔水層。含水層主要由其底板粗砂岩、砂礫巖組成，含水層在沿地層走向、傾向方向變化大，該含水層鑽孔揭露厚度13.80～75.
20m，平均厚度40.27m，為孔隙式膠結，透水性較好；為礦坑間接充水含水層。
地層岩性主要由粗砂岩、細砂岩、粉砂岩、粉砂質泥岩、泥質粉砂岩、泥岩及煤組成，厚度69.90～202.79m。
含水層與隔水層以互層的形式組成。其中隔水層岩性主要以泥岩、粉砂岩為主，而含水層岩性主要以粗砂岩、砂礫巖為主。地層向北緩傾，傾角15°左右。
礦區內共控制了6層煤，分別為b5、b6、b6下、b7、b8上、b8。此層為直接充水含水段。現將其劃分為5個含水層和5個隔水層，分別敘述如下：
a含水層：從西山窯下段頂部泥岩底板到b5煤層頂板泥岩，岩性主要為粗砂岩、砂礫巖、細砂岩，孔隙式膠結，少量泥質填隙透水性較好。該含水層沿其傾向、走向變化較大，鑽孔揭露厚度2.
25～18.65m。
b含水層：從b5煤層底板泥岩到b6煤層頂板泥岩，岩性主要為粗砂岩、中砂岩，孔隙式膠結，少量泥質填隙，透水性較好，該含水層沿其傾向、走向變化較大，部分鑽孔相變為粉砂岩、泥岩隔水層，鑽孔揭露含水層厚度0.00～22.
65m。
c含水層：從b6煤層底板泥岩到b7煤層頂板泥岩，岩性以細砂岩、粗砂岩，透水性較好，該含水層在勘查區內相變嚴重，勘查區內共有25個鑽孔揭穿該含水層，其中18個鑽孔中相變為泥岩、粉砂岩隔水層，含水層呈透鏡體狀，鑽孔揭露厚度0.00～16.
69m。
d含水層：從b7煤層底板泥岩到b8煤層頂板泥岩，岩性為粗砂岩、中砂岩、細砂岩，孔隙式膠結透水性較好，鑽孔揭露厚度0.00～18.84m，分布較穩定。
e含水層：從b8煤層底板泥岩到三工河組頂板泥岩，岩性以粗砂岩、礫岩為主，孔隙式膠結，透水性好，勘查區內共有16個鑽孔完全揭穿該含水層，該含水層勘查區內分布穩定，鑽孔揭露厚度12.84～44.
58m。
整合於西山窯組地層之下。根據zk205揭露情況，該巖組層厚570.04m,該巖組中含水層以細砂岩、礫岩為主，隔水層岩性以粉砂質泥岩為主。
其頂部粉砂質泥岩厚63.30m，由於此層位於西山窯組地層之下，對井筒施工不受影響。
現葦子溝煤礦三面受停產小煤窯包圍，西邊有106團2號井，南邊有原興隆煤礦，東邊為西溝煤礦。這些小礦均開採5號煤、6號煤、7號煤、8號煤，其巷道、採區及積水情況對井筒施工無影響。
本次探放水目的含水層為預計的西山窯組上、下段分界點處（j2x2/j2x1）中—粗砂岩、砂礫巖侏羅系碎屑岩類孔隙裂隙含水層，岩石的顏色有灰白色、灰綠色中—粗砂岩，岩石的成分以石英為主長石次之，區域性含礫，粒徑為0.1—0.2cm，泥質膠結，區域性含煤線裂隙較發育。
該含水層預計富水性較強，在回風斜井揭露該層時湧水量最大時90m/h。2023年5月進行的水文地質補充勘探在設計井底車場附近打了乙個水文勘探孔水補2，從265公尺處揭露該地層時開始湧水，水位標高為+1492.89公尺。
該層位鑽孔柱狀如附件二。
採取「先探後掘」進行探水作業，超前探測距離100m掘進80m，孔徑直徑108mm，鑽孔直徑60mm，見附件
三、附件四。
為探水鑽孔終孔位置應始終超前掘進工作面的一段距離，超前距按下式計算：
a=0.5al=0.5×3×5.7=18.35
式中：a――超前距，m；
a――安全係數，一般取2～5，本次設計取3；
l――巷道跨度（寬或高取其大者），m，本次設計取5.7m；
p――水頭壓力，取2mpa；
kp――巖的抗張強度，取1.3mpa；
通過計算： 18.35m＞10m，超前距取20m。
允許掘進距離
每次探放水鑽孔施工完畢之後，以最短的鑽孔長度（水平投影長度）減去超前保護距離之後剩餘的距離。探水鑽孔長度100m，減去超前距20m後，允許掘進距離為80m。
探水完畢後根據探孔湧水情況在確定是否向前施工。如果施工必須採用「長探短掘」施工，迴圈往復，過了鑽機探水的安全距離後再次探水，迴圈往復穿過含水層。
鑽孔設計方案
在巷道探水鑽場探水，每80m探一次。詳見鑽孔情況一覽表：
鑽孔技術參數列
1、鑽孔施工前需有技術人員對鑽孔精確確定位置及方向。
2、鑽機選用zdk-660型鑽機，φ108㎜合金芯鑽頭鑽進3m，然後在孔內預埋一套φ108㎜×3m長孔口管，將焊法蘭盤一端留在外側。孔口管用2根φ20×2200mm樹脂錨桿拉住焊在孔口管上的鋼板將孔口管固定在岩體上，孔口管外露長度不得超過400mm，孔口管和岩壁之間用水泥漿封堵嚴實。
掘進探放水專項安全技術措施
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