桐梓县洋岩煤矿探放水设计
前 言
1、桐梓县洋岩煤矿为新建矿井，矿井生产能力为15万t/a； 属桐梓县煤炭管理局管辖。矿井开采方案设计说明书最初由贵州省工业大学勘察设计研究院于2005年9月编制完成。
2、我矿于2003年11月委托贵州省工业大学勘察设计研究院编制了“开发利用方案”。
3、本设计针对我矿的具体现状，从以下几个方面进行设计；探放水设计应包括矿井的基本情况、水文地质情况、防治水措施的确定及地表水的防治等。
通过对附近相邻煤矿的了解证实，我矿属地质构造中等类型，矿井在490m水平以上透水危险性较小，只要严格按探放水设计的要求做，我矿防治灾害能力将明显增强，安全生产状况将明显改善。
第一节 概 述
第一节 编制探放水方案设计的依据
1、桐梓县洋岩煤矿开采方式设计说明书《贵州工业大学勘察设计研究院2005年9月》；
2、桐梓县洋岩煤矿开发利用方案《贵州省煤矿设计研究院2003年11月》；
3、关于印发《桐梓县洋岩煤矿开发利用方案审查意见》的函(黔国土资矿管函［2004］209号)；
4、桐梓洋岩煤矿勘查地质报告《贵州省地矿局102地质大队》(2003年4月)；
5、贵州省国土资源局文件“黔国土资储源厅文件［2003］183号”关于印发《贵州省桐梓县洋岩煤矿勘查地质报告》评审意见的函；
6、国家安全生产监督管理总局令第28号《煤矿防治水规定》；
7、《煤矿安全规程》(2010年版)；
8、贵州工业大学勘察设计研究院2009年12月编制的关于桐梓县洋岩煤矿开采方案设计（变更）《安全专篇》。
第二节 防治水方案设计的指导思想与原则
1、严格遵循《煤矿安全规程》及当前上级煤炭行业主管部门关于煤矿放治水的有关规定。
2、按照“一切从实际出发”、“实事求是”的原则，编制既符合行业技术安全政策，又结合煤矿开采实际的切实可行的近期及今后生产的方案。
3、防治水工作应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。
第三节 矿井基本情况
一、我矿为新矿井，地处贵州省桐梓县松坎镇，矿区面积约0.891km2,地质储量539万吨，可采储量358万吨，设计生产能力15万吨/年，服务年限17年。
二、本井田含煤组为二叠系龙潭组，煤系地层厚约87—148m，平均厚117m，煤层倾角40—72°，一般为60°，含煤2—4层，含开采层二层，编号为C1、C6煤层，开采煤层平均总厚3.56m。
本井田开采煤层为中硫、中灰、高发热量平瘦煤。开采煤层特征见下表
三、我矿主平硐标高+490m,风井及中平硐标高分别为+853m和+663m，煤层倾角60°，101、103、104、106及601、602煤巷分别布置在C1煤层和C6煤层中，采用11#工字钢梯形支护，三个平硐、运输大巷、回风大巷、材料上山、行人上山及岩石回风上山布置在C1煤层地板茅口灰岩中。经过实地水害调查，我矿周围小煤窑对矿井开采影响不大，但为了安全生产，还是要根据具体情况，编制我矿的探放水设计。
第四节 矿井水文地质
根据102有关地质资料，洋岩煤矿开采标高+400--+1200m。而区域侵蚀基准面为羊蹬河河底最低标高+360m。
根据矿井水文地质条件，结合矿井已开拓过的井巷资料分析，矿井充水水源来自大气降雨，经煤系顶底部的长兴（pc）和茅口（pm）灰岩含水露头裸露断裂、溶洞、溶斗及煤层露头以及老窑采空区补给井下，造成矿井充水（突水）。现简述如下：
一、水文地质情况
煤层露头及风氧化带情况
区内主采煤层有露头出露，估计煤层露头斜深30m为煤层风氧化带下界。
含隔水层
1）含水层：
（1）茅口组（P2m）岩溶含水层
出露于矿区以西部边界一带。岩性为灰白色～浅灰色中厚～厚层状石灰岩，夹少许燧石结核，厚度大于100m。矿区内未见泉水点出露。据区域水文地质普查资料，该层富水性中等～强。C1煤层下距P2m灰岩顶界2～5m。
（2）龙潭组（P3l）裂隙含水层
出露于矿区西部，岩性主要为深灰色～灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、菱铁质灰岩透镜体、煤层、煤层、炭质泥岩等。厚55～78m。含可采煤层C1、C6。该层补给条件较差，富水性弱，由于开采将大面积揭露该层，故为矿床直接充水含水层，由于富水性弱，对开采的影响较小。
（3）长兴组（P3C）岩溶含水层
出露于矿区中、西部，岩性主要为灰、深灰色中厚层石灰岩，含燧石结核和条带。节理、裂隙较发育。厚65～75m。地面调查发现S1、S2两个泉水点，出露标高分别为900、940m，调查时S2流量0.11L/s，S1为该层主要排泄点，当地居民安有抽水作生活用水、富水性中等。C6煤层上距P3C灰岩底界20～30m。该层为矿床顶板充水含水层，富水性中等，对开采造成一定影响。
（4）玉龙山段、沙堡湾段（T1y1＋2）岩溶裂隙含水层
分布于矿区中部，主要为灰色中厚层状微～细晶灰岩、泥质灰岩，底部为灰色薄至中厚层状泥灰岩，底部为黄绿、灰绿色薄层状钙质泥岩，厚度145～175m。地表节理、裂隙较发育。地面调查中见一泉水点S3，出露标高为1030m，调查时流量0.12L/s。该层含基岩裂隙水，富水性弱～中等。
（5）茅草铺组（T1m）岩溶含水层
矿区南东部见大面积出露，地形为斜坡、冲沟。岩性为灰色厚层状夹中厚层状灰岩，底部为浅灰色中厚层状泥质灰岩。根据区域资料，该层富水性中等～强，但由于其下有厚大的相对隔水层相隔，对矿床充水的可能小。
（6）第四系（Q）
灰褐色、灰色、黄褐色、残坡积土，分布在地势低洼地带。厚0～5m，富水性弱，对矿床充水的可能性小。
2）隔水层
该矿隔水层为夜郎组九级滩段（T1y3）：出露于矿区中部，地形主要为斜坡。岩性主要为紫红、暗紫红色泥岩、粉砂质泥岩、顶部为紫红、黄绿色钙质泥岩。厚度大于280～415m，该层富水性弱，可视为相对隔水层。由于厚度大，隔水性能良好。
水文地质类型
根据水文地质调查报告，该区属长江水系，是以岩溶含水层充水为主，顶板进水为主，水文地质条件中等的岩溶充水矿床。
井田临近矿井和小（古）窑涌水及积水情况以及地表水体
1）井田临近矿井
矿井与滴水岩煤矿在北翼相邻，矿界之间的距离为100m，因此必须保证留足矿井边界煤柱，不能破坏此煤柱开采，也要预防相邻矿井越界进入该矿对安全构成威胁。
2）老窑涌水及积水情况
据矿方调查，矿区域内小窑开采深度均未超过15米，数目多、采量小，均系每年春节前农闲时季节性裸巷开采自用，次年被山洪带入的地表松散土石充填后又另行开井挖矿。为安全起见，矿山应掌握该矿区范围的老窑分布及积水情况，在掘进和回采过程中，尤其是开采浅部煤层时，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则，防止透水事故的发生。
3）地表水体
根据水文地质调查报告，羊磴河从矿区北东外围约0.7Km处通过，河流由东向西迳流，最终流入綦江，河谷最低标高为360m，为矿区最低侵蚀基准面。矿区内煤矿主平硐及进风平硐中的矿井水自然流出后形成溪沟，最终排入以北的羊磴河，除此外，矿区内无常年性地表水体，仅有雨源型溪沟，仅雨季短暂有水。
4）采空区情况
该矿一直在进行基建，没有正式开采，没有自己形成的采空区。
断层、裂隙的导水性
矿区内地质构造为单斜构造，属构造复杂程度中等的矿井，在生产过程中，应注意隐伏断层出现对开采的影响。现有巷道已揭露出3～7m的小断层5条，断层附近裂隙发育，岩层破碎，因此其导水性较强。
第四系含（隔）水层特征及积水情况
灰褐色、灰色、黄褐色、残坡积土，分布在地势低洼地带。厚0～5m，富水性弱，对矿床充水的可能性小。
封闭不良钻孔情况
根据业主提供的勘查地质报告及水文地质调查报告，本矿区内不存在“封闭不良或质量可疑、有突水可能的钻孔”。
矿井主要含水层或积水区与主要开采煤层之间的关系
1）茅口组（P2m）岩溶含水层
据区域水文地质普查资料，该层富水性中等～强。C1煤层下距P2m灰岩顶界2～5m。地下水总体上由南向西北东径流，排泄于羊磴河及沟谷切割地带。根据水文地质调查报告，矿区最低侵蚀基准面为360m，小于该矿最低许可开采深度400m。
2）龙潭组（P3l）裂隙含水层
出露于矿区西部，岩性主要为深灰色～灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、菱铁质灰岩透镜体、煤层、煤层、炭质泥岩等。厚55～78m。含可采煤层C1、C6。该层补给条件较差，富水性弱，由于开采将大面积揭露该层，故为矿床直接充水含水层，由于富水性弱，对开采的影响较小。
3）长兴组（P3C）岩溶含水层
出露于矿区中、西部，岩性主要为灰、深灰色中厚层石灰岩，含燧石结核和条带。节理、裂隙较发育。厚65～75m。地面调查发现S1、S2两个泉水点，出露标高分别为900、940m，调查时S2流量0.11L/s，S1为该层主要排泄点，当地居民安有抽水作生活用水、富水性中等。C6煤层上距P3C灰岩底界20～30m。该层为矿床顶板充水含水层，富水性中等，对开采造成一定影响。
4）玉龙山段、沙堡湾段（T1y1＋2）岩溶裂隙含水层
分布于矿区中部，主要为灰色中厚层状微～细晶灰岩、泥质灰岩，底部为灰色薄至中厚层状泥灰岩，底部为黄绿、灰绿色薄层状钙质泥岩，厚度145～175m。地表节理、裂隙较发育。地面调查中见一泉水点S3，出露标高为1030m，调查时流量0.12L/s。该层含基岩裂隙水，富水性弱～中等。
5）茅草铺组（T1m）岩溶含水层
矿区南东部见大面积出露，地形为斜坡、冲沟。岩性为灰色厚层状夹中厚层状灰岩，底部为浅灰色中厚层状泥质灰岩。根据区域资料，该层富水性中等～强，但由于其下有厚大的相对了隔水层相隔，对矿床充水的可能小。
6）第四系（Q）
灰褐色、灰色、黄褐色、残坡积土，分布在地势低洼地带。厚0～5m，富水性弱，对矿床充水的可能性小。
矿井涌水量
根据水文地质调查报告估算，井下未来正常生产时，井下正常涌水量为20m3/h左右，最大涌水量为50 m3/h。
矿井在生产过程中应经常进行矿井涌水量的实测工作，以便及时采取相应的措施。
水患类型及威胁程度
矿区主要水害类型矿区存在水害主要有以下三种类型：
1）老窑水
区内采煤历史悠久。由于区内煤质好，煤层厚度稳定，地质构造中等，据矿方调查，矿区域内小窑开采深度均未超过15米，数目多、采量小，均系每年春节前农闲时季节性裸巷开采自用，次年被山洪带入的地表松散土石充填后又另行开井挖矿。为安全起见，矿山应掌握该矿区范围的老窑分布及积水情况，在掘进和回采过程中，尤其是开采浅部煤层时，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则，防止透水事故的发生。若发现积水量较大，应先疏干再回采，以防突水。在以上措施下，老窑积水无突水危险性。
2）顶板三龙潭组（P3l）裂隙含水层
C6煤层上距P3C灰岩底界20～30m。该层为矿床顶板充水含水层，富水性中等，回采时将通过顶板裂隙渗入采面，但无突水危险性。
3）底板茅口组（P2m）岩溶含水层
根据水文地质调查报告，该层富水性中等～强。C1煤层下距P2m灰岩顶界2～5m。地下水总体上由南向西北东径流，排泄于羊磴河及沟谷切割地带。根据水文地质调查报告，矿区最低侵蚀基准面为360m，小于该矿最低许可开采深度400m，不存在突水危险性。
水害综合防治措施
根据矿区的主要水害类型，应采取相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。
1）探：配备相应的探、放水设备，对老窑积水必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则；
2）防：对采空区、老窑积水，应根据实际情况，可采取保留30m防水煤柱的防治措施，以防止老窑及采空区突水发生；对地表水，应留设足够防水煤柱，防止透水。
3）堵：在地表主要迳流地带修建排水沟、防洪沟，将地表水引出矿区排泄，从源头上减少地表水的入渗；
4）截：根据矿坑涌水量及突水量、透水量的大小，在矿井下修建水窝，截断及缓冲矿坑涌水及透水对工作场所的危害；
5）排：井下应修建排水沟，完善水沟排水量等排水设施，保证排水能力。
第五节 矿井防治水措施
矿井开拓、开采所采取的安全保证措施
（一）矿井开拓工程位置及层位选择
主平硐布置在茅口灰岩，从地表向C1煤层方向掘至其底板下350m向上掘集中轨道上山；进风平硐布置在岩层中，从地表向C1煤层方向掘至其底板下60m后，向煤层走向布置运输大巷；回风平硐从地表向C1煤层方向掘至其底板下50m后，向煤层走向布置回风大巷；运输、回风大巷，集中轨道上山，一采区轨道、回风及溜煤行人上山布置在C1煤层底板下茅口灰岩中。距C1煤层50～350m。集中行人上山布置在C1煤层底板下茅口灰岩中。距C1煤层100～370m。
根据水文地质调查报告，茅口灰岩为富水性中等～强。矿区最低侵蚀基准面为360m，小于最低许可开采标高400m。该矿布置在茅口灰岩中的主要巷道均已形成，生产中反应涌水量较小，对矿井开采影响较小。
（二）采掘工程所采取的防治水措施
1．必须密切观察矿井内的淋水、涌水情况，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则。
2．定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水情况、探水红线等。
3．针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。
4．井巷在掘进过程中必须先探后掘，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图及采掘工程图上。井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。
5．采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突出预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
6．井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时进行清理，每年雨季前必须清理一次。每年雨季前对矿井防治水工作进行一次全面检查，成立防洪抢险队伍，并储备足够的防洪抢险物资。
7．对于巷道破碎和淋水段特别加强支护，并采取导水等措施以免淋水直接淋至电缆上腐蚀电缆，巷道排水沟按规定设置并及时清理，巷道要保证排水坡度，对于巷道局部地段低洼集水段要设潜水泵或泥浆泵及时排水。
8．以后掘进的开拓、准备巷道应根据井下地层情况选择稳定、淋水小的岩层，尽量避免穿过断层等构造带。
9．必须按设计和有关规定留设各种防隔水煤柱，严禁在和种防隔水煤柱中采掘。
防水安全煤岩柱留设
（一）防水安全煤柱种类
对于该矿来说，防水安全煤柱种类如下表所示。
防水安全煤柱种类
按以下公式计算：
H防=H冒+ H保＝24+16＝40m。
式中 H防-----防水煤柱高度（m）；
H冒-----采报冒落带高度（m），根据生产经验取24m；
H保-----保护层厚度（m），取16m。
根据上式计算的值，本次设计加上风氧化带按取40m。
2．老窑、采空区煤（岩）柱
据矿方调查，矿区域内小窑开采深度均未超过15米，数目多、采量小，均系每年春节前农闲时季节性裸巷开采自用，次年被山洪带入的地表松散土石充填后又另行开井挖矿，现民采老窑已全部关闭。据访问调查了解，小煤窑因受排水、通风等条件的限制，一般开采规模较小，多沿煤层露头掘进，开采方式落后，均为人工开采，开采深一般小于100m；另外该矿技改前存在采空区，在老窑、采空区以下进行开采时应按下列措施执行。
1)巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的10倍，经计算最大为10×3.0=30m。因此巷道在水淹区下或老空积水区下掘进时，防水煤(岩)柱按30m留设。
2)在水淹区下或老窑积水区下的同一煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸按30m留设。
3) 在水淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸，不得小于裂隙带最大高度与保护带高度之和，采空区、老窑下开采时，留设30m保护煤柱。
3．采区防水煤（岩）柱
采区边界煤柱留设宽度计算方法与井田边界煤柱相同，但安全系数K取1-2.5，计算中取2.5。
为安全起见，各煤层采区防水煤柱均取20m。
4．采空区或老窑积水区防水煤（岩）柱
（1）巷道在水淹区下或老窑积水区下掘进时，巷道与水体之间的最小距离不得小于巷道高度的10倍，经计算最大为10×3.0=30m。因此巷道在水淹区下或老空积水区下掘进时，防水煤(岩)柱按30m留设。
（2）在水淹区下或老窑积水区下的同一煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸按30m留设。
（3）在水淹区下或老窑积水区下的煤层中进行回采时，隔水煤柱的尺寸，不得小于裂隙带最大高度与保护带高度之和，参照上述地表水体防水煤（岩）柱的方法，采空区、老窑下开采时，留设35m保护煤柱。
5．断层防水煤（岩）柱
地质报告无断层资料，实际生产中已揭露小断层，根据生产矿井开采经验，确定断层煤柱留设原则为：对于落差大于100m的断层两侧各留100m，落差50～100m的断层两侧各留50m，落差10～50m的断层两侧各留30m，小于10m的断层两侧各留20m。
6．回风大巷煤巷段煤（岩）柱
回风大巷煤巷段（138m）位于C6煤层，一侧留设20m防水煤柱；
7．区段煤柱
C1煤层平均厚1.11m，采用沿空留巷，不需要留设煤柱；C6煤层平均厚2.45m，采用留3～5m小煤柱沿空掘巷的方法；
各种保护煤柱尺寸详见下表。
区域、局部探放水措施及设备
（一）探放水原则
1．接近水淹或可能积水的井巷、老空区或相邻煤矿时，井巷出水点的位置及其水量，有积水的井巷及采空区的积水范围、标高和积水量，必须绘制在采掘工程平剖面图上。在水淹区域应标出探水线的位置。采掘到探水线位置时，必须探水前进。
2．有与溶洞、含水层及与之有水力联系的导水断层、裂隙(带)、陷落柱时，必须查出其位置，并按规定留设防水煤柱。巷道必须穿过上述构造时，必须探水前进。如果前方有水，应超前预注浆封堵加固，必要时预先建筑防水闸门或采取其他防治措施。
3．打开隔离煤柱前必须探放水。
4．煤系底部有强承压含水层时以及采、掘工程接近其它可能突水段时必须探放水。经探水确认无突水危险后，方可向前掘进。每年雨季后，上部采空区的积水情况都在变化。一定要坚持有掘必探，先探后掘。
5．接近有水的采煤工作面时；与接近含水层、导水层和裂隙带等时必须探放水。
6．接近未封闭又可能突水的钻孔；与接近不明井巷时必须探放水。
7．煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。
8．必须作好水害分析预报，坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的探放水原则：(1)接近积水地区掘进前或排放被淹井巷和积水前，必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。(2)探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。
9．探放水注意事项
(1)进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探水巷道的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁时的避灾路线。
(2) 进行探放水施工作业前，必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有作业人员。
(3)安装钻机探水前，要遵守下列规定：1)加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。2)清理巷道，挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水量相适应的排水设备。3)在打钻地点或附近安设专用电话。4)测量和防探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
(4)预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。
(5)钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。
(6)钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。
(7)探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。
(8)钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水沟排水量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。
(9)排除上山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。
(10)探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度，见下图。探水工作采用“探水～掘进～探水”方式进行，探水钻孔为巷道掘进探明一段安全距离后，巷道允许掘进一段距离，然后再探再掘，确保掘进安全。
①超前距：下述计算公式计算，以首采C1煤层为例：
该矿煤厚：C1煤层平均厚1.11m；C6煤层平均厚2.45m。其超前距各自为：C1/20m；C6/20m。
②允许掘进距离：为每次探放水钻孔施工完毕之后，以最短的钻孔长度(水平投影长度)减去超前保护距之后剩余的距离。
③帮距：为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值与超前距相同，依次为C1/20m；C6/20m。
④钻孔密度（孔间距）：垂直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m；水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。
⑤煤层平巷钻孔布置：主要是探巷道上帮和巷道前方小窑老空水，钻孔呈扇形布置在巷道上帮和巷道前方。薄煤层一般布置3组，每组1～2个孔；厚煤层一般布置3组，每组不少于3个孔。
该矿平均煤厚：C1煤层平均厚1.11m；C6煤层平均厚2.45m，因此C1煤层钻孔布置3组，每组2个孔。C6煤层一般布置3组，每组3个孔。
钻孔之间的夹角为7～15º为大夹角，1～3º为小夹角，视小窑老空的规模而定，规模大者取大夹角，规模小者取小夹角。
⑥倾斜煤层上山巷道钻孔布置：钻孔呈扇形布置在巷道前方，薄煤层一般布置5组，每组1～2个孔；厚煤层一般布置5组，每组不少于3个孔。
该矿平均煤厚：C1煤层平均厚1.11m；C6煤层平均厚2.45m，因此C1煤层钻孔布置5组，每组2个孔。C1煤层一般布置5组，每组5个孔。
钻孔水平及倾斜之间的夹角要求与平巷钻孔相同。
（11）预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。
（12）预计水压较大的地区，探水钻进之前，必须先安好孔口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。特别危险的地区，应有躲避场所，并规定避灾路线。
（13）钻孔内水压过大时，采用反压和有防喷装置的方法钻进，并有防止孔口管和煤（岩）壁突然鼓出的措施。
（14）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。
（15）在钻探过程中，如发现孔内显著变软，沿钻杆向外流水等透空征兆时，应立即停钻，旋紧安全套管上的钻杆卡，切勿移动和起拔，钻机后面严禁站人，以免有害气体和大量积水突然涌出或高压水将钻杆顶出伤人。待检查各项措施并加固迎头等工作进行完毕后再行放水。
（16）探放老空水前，首先要分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。老空积水区高于探放水点位置时，只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查工或矿山救护队员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规程规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。
（17）钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水沟容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。
（18）排除下山的积水以及恢复被淹井巷前，必须有矿山救护队检查水面上的空气成分，发现有害气体，必须及时处理。排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。
（19）严格鉴定放水效果，放水工作应尽量避免在雨季进行。放水终了时将会出现下列一些现象：a、完全不淌水，向里进风或向外出风；b、水流始终不断，但没有压力；c、捅捣时有小水流，不捅捣时无水。这时可停止放水，继续进行掘进工作。
（20）进行探放水施工作业前，矿技术负责人必须结合探水巷道的实际，另行编制安全技术措施，明确探放水作业人员一旦面临突水威胁时的避灾路线；
（21）进行探放水施工作业前，必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有人员。
矿井C1、C6煤层属薄、中厚煤层，其钻孔布置见下图。
（二）探放水方法的确定
1．探水起点
(1)若本矿井造成的水灾清楚，压力不小于1MPa时，探水线至积水区的最小距离：煤层中不小于30m，岩层中不小于20m；造成的水灾不清楚时，探水线至推断积水区的距离不小于60m；
(2)掘进巷道附近有断层或陷落柱时，探水线至预计煤柱线的距离不小于60m；
2．钻孔深度及超前距离
探水钻孔眼底至采掘工作面的距离不得小于20m的超前距离，钻孔深度一般在60m左右。
3．钻孔直径
从探、排有效，又能防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发，孔径不得大于58mm为宜。
4．钻孔布置与孔数
(1)对于采煤工作面前方和左右两侧均受水害威胁的缓倾斜煤层，钻孔按扇形布置；当积水区肯定在一侧时，钻孔可按半扇形布置。中厚以上煤层掘进探水，同时要考虑垂直方向和密度，使钻孔进入顶板围岩；
(2)老塘探水：探后掘进停掘处的钻孔眼距不得超过3m，以防漏探；
(3)探断层水：开孔位置必须在防水煤柱外和断层应力影响带以外，以防止煤岩破碎出水后，不易控制。
（三）探放水设备选择
1）矿井用1个采区1个回采面保证矿井年生产能力，正常生产期间配备2个掘进工作面。
2)探放水设备型号及数量
配备TXU-75探水钻4台，探水钻的最大钻进深度75m，开孔直径87/130mm，终孔直径57/60mm，钻孔角度范围0～360º，配备动力4kw。
（四）探放水的安全措施
1．必须密切观察矿井内的淋水、涌水情况，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则。
2．定期收集、调查和核对相邻煤矿和废弃的老窑情况，并在井上、下对照图及采掘工程图上标出其位置、开采范围、积水情况、探水红线等。
3．针对主要含水层(段)建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预报，并制定相应的“探、防、堵、截、排”综合防治措施。
4．井巷在掘进过程中必须先探后掘，掌握前方水文情况，若发现有水患时，应及时采取措施，待确认安全后才向前掘进，并将出水点位置标于井上下对照图及采掘工程图上。井巷揭露的主要出水点或地段，必须进行水温、水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水。
5．采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突出预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
6．对于巷道破碎和淋水段特别加强支护，并采取导水等措施以免淋水直接淋至电缆上腐蚀电缆，巷道排水沟按规定设置并及时清理，巷道要保证排水坡度，对于巷道局部地段低洼集水段要设潜水泵或泥浆泵及时排水。
7．以后掘进的开拓、准备巷道应根据井下地层情况选择稳定、淋水小的岩层，尽量避免穿过断层等构造带。
（五）水灾避灾线路
1．避灾路线
井下发生透水事故时，应撤退到涌水地点上部水平，避免进入涌水附近的独头巷道。但是当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避。若是老塘老空积水涌出，则须在待避前快速构筑避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害，其具体路线为：
101工作面→101回风顺槽→101回风斜巷→总回风斜巷→回风大巷→回风平硐→安全出口→地面。
掘进头1→104运输顺槽→掘进头1回风石门→回风上山→总回风斜巷→回风大巷→回风平硐→安全出口→地面。
掘进头2→106运输顺槽→掘进头2回风石门→回风上山→总回风斜巷→回风大巷→回风平硐→安全出口→地面。
2．避灾措施
根据井下发生灾害的地点不同或灾害类型不同，有不同的避灾路线。因此事故发生时，在场人员应尽量了解和判断事故性质、地点及灾害程度，并由在场的负责人或有经验的老工人带领，根据当时当地的实际情况，迅速戴上自救器，选择安全路线或按预先规定的安全线路，迅速撤离危险区域。
井下发生透水事故时，应撤退到涌水地点上部水平，避免进入涌水附近的独头巷道。但当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时，也可在独头工作面暂避。若是老塘老空积水涌出，则须快速构筑避难硐室，以防被涌出的有毒有害气体伤害。
疏水降压措施
该矿水文地质调查报告中未提供承压含水层情况。所设计资源均位于最低侵蚀基准面以上，不存在承压水。
防水闸门
1．矿井必须随时保证井下主要排水通道的畅通，防止排水沟或其巷道受阻。防水设施主要有水闸墙和防水闸门，其作用是在发生水患时，能很快形成防水分区隔离，缩小灾情影响范围，控制水势，确保矿井安全。防水闸门一般是在可能发生涌水需要拦截而平时仍需运输或行人的巷道内以及有涌水相互影响的采区之间都可以设置。
2．根据AQ005-2008规定，水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井，必须在井底车场周围设置防水闸门。该矿为水文地质条件中等，开采一采区时，也无突水危险性，因此不需设防水闸门。
注浆堵水
井巷揭穿含水层、地质构造带涌水量较大时，必须编制注浆堵水设计。
（一）注浆设备
注浆泵是锚注过程中使用到的最主要设备之一。注浆泵的性能及其工作性能稳定性直接关系到注浆效率与注浆效果。常用的注浆泵有液压注浆泵，电动注浆泵和气（风）动注浆泵等几种。考虑煤矿井下电气设备的防爆要求及井下巷道常常敷设有压风管路等事实，气动注浆泵经常成为煤矿井下各类注浆工程人员优先选择的注浆设备，本次设计选用镇江煤矿专用设备厂生产的QZB-50/60型气动注浆泵。
（二）材料选择
目前，注浆材料分为水泥浆材和化学浆材两大类。水泥浆材结石体强度高、造价低廉、材料来源丰富、浆液配制方便、操作简单。但是由于普通水泥颗粒大，这种浆液一般只能注入到直径或宽度较大的孔隙或裂隙中；化学浆材可注性好，浆液粘度低，能注入到细微裂隙中。但一般的化学浆液都具有毒性，价格昂贵，并且结石体强度比水泥浆液的结石体强度低等缺点，本设计采用普通425#硅酸盐水泥，另加浓度为45Be＇的水玻璃浆液，水灰比1:1。另外注浆采用注浆锚杆进行。
井下排水
该矿为平硐水沟自流排水，不需要排水设备，但要求水沟断面应能满足排水要求，水沟断面验算如下：
该矿水沟长×宽×高=0.4m×0.4m×0.4m，按0.3m的蓄水计算。主平硐、大巷坡度为3‰，水流速度为0.5m/s。则小时流量为：
Q=0.4m×0.4m×0.3m×0.5×3600=86.4m3/h
根据水文地质调查报告预测，井下未来正常生产时，井下正常涌水量为20m3/h左右，最大涌水量为50 m3/h。小于水沟每小时86.4m3的流速。因此水沟断面满足要求。
第六节 地表防治水措施
一、地表水防治设计依据
1）防洪标准及防洪坝墙设计频率要求
本矿的防洪标准采用国家标准GB 50201—94《防洪标准》执行。
地面生产系统本着生产环节简单、实用、紧凑、节约投资、充分利用地形地物的设计原则，根据小型矿井设计规范，设计考虑在矿井主井工业广场设一容量为3000m3的储煤场。
该矿区工业场地布置特征：基本上是根据地形、工业建筑以及风向因地制宜进行综合考虑，各种建筑场地高差不一，主要是满足矿井建设需要而考虑的。
由于工业场地布置在缓坡地带，为满足工业场地防洪要求，设计在工业场地储煤场外围修筑防洪堤1.0米及防洪明沟和防洪暗沟，场内排水沿公路、建筑物修筑0.4×0.4m矩形排水明沟，在井口外场地修筑防洪暗沟，断面不小于1.2m2即可满足场内排水要求。以防场内建筑及资源不受10年一遇洪水灾害带来的损失。
由于工业广场位于斜坡上，场内最高标高为+485m，最低标高为+470m，据调查最高洪水位为430m，所以工业广场内除把季节性雨水沟清理畅通外，不会受洪水的威胁和影响，为避免季节性雨水流入广场内，将场地西南则的边沟作为截水沟，在进煤仓的公路设一暗沟，其余设浆砌片石明沟使季节性雨水通过排水沟流进羊磴河。
2）地形、水系和汇水面积
本矿地表为缓坡状地形，无山塘，无汇水现象。
3）开采塌陷、裂隙对地表水系和降雨渗漏的影响
矿区属高原中低山丘陵浅切割地貌，矿区最高海拨标高1427.5m，最低海拨标高750m，相对高差677.5m。煤层露头多出露于井田外侧，出露海拔为900～1150米。因此，开采塌陷、裂隙对地表水系影响不大。对降雨渗漏有影响。
二、地表水防治
由于区内含煤地层裸露，地表冲沟发育，地表水与含煤地层间有一定的联系。因此本矿井需专门的地表水防治工程。
1）煤层露头风氧化带煤柱应留够，开采时应注意减小对其采动影响。以防地表水直接由露头裂隙直接浸入。
2）对于已与地表联通了的裂隙，应及时查明，并采取一定的堵漏措施（如灌浆等）进行封闭，防止地表水直接由裂隙直接浸入。
3）要对所开采煤体上方的冲沟，采取一定措施，将地表水，尤其是雨季时期的大气降水疏排或尽量避开开采区域上方。
4）加强地表防治水工作，要随时观测地表滑坡及工程地质变化引起的地下水变化，切实做好水文地质工作，搞好综合防治水工作，加强对地表水体的疏、防、排水系统工作，防止地表水大量渗入井下影响矿井安全生产。每次降大到暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近地表有无裂缝、老窑陷落和岩溶塌陷等现象；发现漏水情况，必须及时处理。
5）对勘探钻孔的可能引起的导水，首先要加强排查，开封孔严密，防止钻孔成为导水通道。
6）对容易积水的地点修筑沟渠，排泄积水，对较低洼地点、塌陷区及地面裂隙就及时进行充填压实；排到地面的矿井水，必须妥善处理，避免再渗入井下；每次降大到暴雨时和降雨后，必须派专人检查矿区及其附近地面有无裂缝、老窑陷落及岩溶塌陷等现象，发现漏水情况，必须及时处理。
7）为了防止雨水渗入到井下，在矿区内采取填坑、补凹、整平地表、修筑排洪沟等措施。
8）在井口周围必须用石头修筑排洪沟和砌筑截洪挡墙，避免洪水通过井口灌入井下，造成水灾事故。地面工业广场建筑物周围等修筑排截水沟，进行防排水。
9）严禁将矸石、炉灰、垃圾等杂物堆放在山洪、溪沟可能冲刷到的地段。
三、地表水防治工程及设备
1)防洪道工程：修筑防洪排涝沟引开工业场地下部冲沟。
2)排涝工程：工业场地排水沟汇集后排入场外冲沟。
1．小窑、老窑分布范围、积水情况
据矿方调查，该矿南部煤层露头线附近存在五个老窑，开采深度均未超过15米，数目多、采量小，均系每年春节前农闲时季节性裸巷开采自用，次年被山洪带入的地表松散土石充填后又另行开井挖矿，另外还存在一些被掩埋而无法了解的老窑。因这些老窑已经封闭，无法调查其积水区范围，为安全起见，矿方掘进和回采过程中，尤其是开采浅部煤层时，必须坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘、先治后采”的原则，同时必须坚持“有疑必停”的原则，防止透水事故的发生。
2．与矿井的开拓、开采之间的关系、影响程度
该矿井筒没有穿过老窑破坏区，老窑采空区距离开采区域超过50m，对矿井的开拓、开采布置影响较小。
3．积水区域实现安全开采的防治水技术途径和安全技术措施
为防止浅部的老窑积水威胁矿井的安全，采面主要留浅部防老窑水防水安全煤（岩）柱和井田边界煤柱。根据有关规定进行计算，该矿井防止老窑积水煤柱留设宽度为30m。
矿井在今后的生产过程中，矿方应加强探放水工作，特别在接近老窑及老空采煤时，必须坚持”预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，防止老空积水及老窑积水的突然涌出。
加强井巷测量工作，防止误穿老窑，从而造成矿井涌（透）水事故的发生。切实弄清老窑及老空积水情况，并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上。
掘进煤巷时，必须保持5‰坡度，密闭墙密闭时留设泄水孔、观测孔，并注意观测，防止积水过高冲垮密闭墙。
第七节 探放水组织及人员
一、成立探放水组织小组
为了强化对矿井水害的预防工作，加强对探放水工作的组织领导和管理，矿成立探放水领导小组：
组 长：王成龙
副组长：彭成良、周志明、庞 洪
成员：王永其、胡阳高、曹 义、谢尚万、胥云均、吴守全、邹可赞、庞 文。
领导小组负责探放水工作措施的制定、人财物的组织和探放水工作的具体安排，确定开、停钻的位置及时间。
二、加强对水害防治工作的管理
要认真按照《关于加强煤矿水害防治工作的指导意见》（安监总局煤矿【2006】98号）的要求和《关于加强小煤矿水害防治工作的通知》（黔煤办字【2007】37号）的精神，提高对煤矿水害防治工作重要性的认识，落实矿井水害防治责任制，坚持“有掘必探、先探后掘”的原则；同时必须坚持有疑必停，即采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止生产作业，采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
