B2107轨道顺槽探放水设计及措施.docVIP

B2107轨道顺槽探放水设计及措施 一、概况 B2107工作面位于北一盘区上组煤，根据底板等高线资料，该工作面布置在22112采空区的下山侧，由于北一盘区2#煤层上部砂岩裂隙水富水性较强，通过冒落裂隙带导入采空区的积水量较大。该工作面的掘进、回采均面临着上山侧老空水的威胁，为保证B2107工作面的掘进、回采安全，地质钻探队决定对22112采空区积水进行探放。 二、积水量估算 1、22112采空区位于B2107轨道顺槽的上山侧，根据现有资料分析，汇水面积约43926m2，积水量约2.6万m3，积水标高845-871米，水压0.23Mpa。 采用积水量估算公式：W=K×M×F K---充水系数（0.2-0.5）经验系数取0.2； M---工作面平均采高（m），取3； F---采空区面积（m2）； 0.2×3×43926=2.6（万m3）。经测量探放水地点标高为848米，最大水压约为0.23MPa。 三、钻孔设计及要求 1、由地测科地质钻探队组织钻探，本次探放水采用洛阳风动工具厂生产的岩石电钻（YDX-40型）。 2、探放水钻孔每5米布置一个，第一个钻孔位置为15#测点前26米，均以方位角138°倾角0.6°～2.3°钻探，钻孔以钻到采空区放水为目的。施工顺序：K1→K2→K3（见钻孔布置平面图、钻孔布置剖面图） 设计钻孔参数表 钻 孔 设 计 参 数 孔号 钻孔位置 方位 （°） 倾角（°） 孔深 （m） 孔径 （mm） K1 15#测点前26米 138 2.3 28 43 K2 K1钻孔向里5米处 138 1.7 27.5 43 K3 K2钻孔向里5米处 138 0.6 27 43 钻孔布置剖面图 3、探孔的设计及孔口管的安装： （1）钻孔开始5米采用φ113 mm钻头扩孔，下入3寸孔口管。 （2）孔口管的安装 先将孔口管放入孔内，在孔口处用水泥将孔口管固定住，水泥里预埋用以注浆时排出孔内空气的出气小管，然后从孔口管向孔内注入水泥砂浆，直到孔壁与孔口管之间充满水泥砂浆，待水泥砂浆凝固2小时后，扫孔到孔底，再进行压水耐压试验，试验的压力不得小于1MPa，稳压的时间至少必须保持半小时，孔口周围不漏水，孔口管牢固不活动，即为孔口管的固定工作，否则必须重新注浆固定。(附图1、图2) 井下探放水孔口管安装示意图（图1） 单孔钻孔设计结构图（图2） 四、水仓、排水设备及排水路线规定： 1、水仓： 在15#测点附近按照标准要求打设两个3m×4m×1.8m的水仓，在水仓处打设水泵基础，由一采区组织队伍施工。 2、单孔出水量计算： 预计钻孔单孔最大出水量46m3/h，正常出水量40m3/h， 单孔出水量可用下式进行估算： 式中： q---单孔出水量（m3/min）； c---流量系数，其大小与孔壁的粗糙程度、孔径的大小、钻孔的长度等因素有关，可由试验得出，无资料时可用0.6～0.62； ω---钻孔的断面积（m2）； g---重力加速度（9.8m/s2）； H---钻孔出口处水头高度（m）。由于放水时该数是个不断变小的数值，属于非稳定流状态，为简便计算钻孔的平均放水量，可用钻孔出口处最大水头高度的40%～45%。 3、排水管： 根据下面公式计算排水管的管径： 式中：---正常涌水量（m3/h）； ---经济流速（m/s）,一般取1.5～2.2。 工作面计划放水量为120 m3/h。 （4寸管） （3寸管） 由上式计算可得：排水管需一趟的4寸管和一趟的3寸管。 4、水泵： 水泵的有效功率计算公式如下： 式中：---水的比重（kg/m3）； Q---水泵的流量（m3/s）； H---水泵的总扬程（m）； ---水泵的轴功率（kw)； ---水泵的效率。 水泵的总扬程H用以下公式计算： 式中：H---总扬程（m），实际扬程与水在管网系统中流动时的各种损失扬程之和； ---实际扬程（m），指吸水水面到排水管出口中心的垂直距离； ---摩擦阻力系数； L---直管长度（m）； D---管路内径（m）； Q---水泵的流量(m3/s)； （m） （m） 要求配备2台不低于37kw的工作水泵和1台不低于37kw的检修泵。排水能力达到预计最大涌水量的2倍以上，并实行双回路供电。 5、排水路线： 水仓—B2107轨道顺槽水管—北一上组煤轨道巷水仓—北一上组煤轨道巷水沟—北一上组煤运料斜巷—东翼轨道大巷—中央水仓—地面 6、排水设备及排水系统由机电科核对。由一采区负责配备，并派专人负责管理。 五、劳动组织 本次探放水采用单班作业，施工过程中要求有技术员一名，跟班队长一名，兼职电工一人，钻工三人，共5人，跟班队长负责本班的安全及操作等。 六