12501回风巷探放水设计及措施.docx
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12501回风巷探放水设计及措施
贵州万海隆矿业集团
水城县甘家沟煤业有限公司
12501回风巷探放水专项设计
矿长:
——————
技术负责人:
——————
安全矿长:
——————
生产矿长:
——————
机电矿长:
——————
编制人:
——————
编制日期:
二0一三年十一月十三日
作业规程及措施会审
参加部门
签字
日期
参加部门
签字
日期
通风科
生产技术科
安全科
地质测量科
调度室
值班副矿长
机电队
会审意见:
技术负责人意见:
签字:
矿长意见:
签字:
第一章工作面及水文地质条件概述
第一节工作面概述
该巷道布置在+1200水平南石门材1点向西5米处,+2‰坡度,向南顺层施工,掘进方式为炮掘,支护方式为工字钢,巷道断面为梯形,净断面墙高2.5m,上宽2.4m,全高2.5m,净宽3.4m,断面积6.6M2,标高为:
Z=+1189(底板),坡度2‰,总工程量为300m.
第二节工作面水文地质条件概况
一、地层及地质构造情况
巷道所在区域区内地形为中山地貌,地形高差较大,以沟谷和缓坡为主,境内碳酸盐类岩石广泛分布,岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗、伏流等分布普遍。
区内构造较简单,以褶皱为主,沉积岩为一套以细碎屑岩层夹煤相间展布为主,层理清晰,展布稳定。
主要由粉砂岩、砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤组成。
工作面对应地表无建筑物、河流、管路等公共设施,地形为高山陡坡,山形走向与地形走向基本一致,煤系底层腹部位于槽谷陡坡地带,第四系覆盖较少,区内最大标高1510m,最低标高1200米,相对高差310米。
二、水文地质情况:
巷道区域位置为坡顶及斜坡,区内无河流,仅有些雨源性溪沟,在枯水季节基本处于干枯状态,在风水季节为间歇性有水。
水城县降水量较丰富,地下水动态变化与大气降水关系密切,地下水丰期、枯期及雨季、旱季相对应。
每年5月地下水流量、水位开始回升,6-9月为高值期,期间流量、水位出现2-3次峰值,10-12月进入贫水期,随后流量、水位明显衰减,直到第二年3、4月达到最低值。
矿区所处位置主要以斜坡为主,处于地下水补给区,地下水主要补给来源为大气降水。
矿区出露地层为龙潭组及飞仙关组碎屑岩,大部分降水形成坡面汇流入溪沟,仅少量降水由碎屑岩岩石中发育的各种裂隙呈面状缓慢深入形成地下水,并以泉水形式向地表排泄补给临近溪流,地下水总体由南向南径流,并最终流入区域内溪沟中。
区域矿床主要充水水源(地下水、老空积水)与矿体直接接触,地下水通过裂隙、溶隙、断层破碎带直接进入矿坑,故矿床为直接充水矿床。
综上所述,工作面区域主要以裂隙充水为主,本矿井的水文地质条件为中等,存在着一定的水患,主要是指地层、裂隙水、采空区积水和雨季渗水。
据调查,经调查区内无老窑开采,但1200水平以上为前几年采空区。
采空区积水对矿井威胁较大,对工作面的掘进势必造成一定的水患威胁。
为确保+1150南专用瓦斯抽放巷掘进工作面的安全施工,必须坚持“有掘必探,先探后掘”的原则,采取探放水措施,保持超前距安全掘进,具体见如下探放水设计:
第二章探放水设计
第一节探放水警戒线和探水线的确定
12501回风巷扩老巷属沿空送巷,上部是采空区,就目前掘进面情况分析沿老空巷道掘进基本没有流水,初步分析老窑水、雨水等肯能从采空区其他位置渗出,本掘进面无水害威胁,但仍需注意倒置好排水沟,注意观察流水情况,特别是雨季来临时做好相应排水措施。
因时间久远、可能部分老空水存在分布零散,其具体位置、范围已无法确切掌握。
因此确定在掘进12501回风巷整个过程中,自始至终都必须进行探放水,即将工作面从开始掘进至竣工的整个过程都含括在探水警戒线之内,真正做到“有掘必探,先探后掘”。
第二节探水设备、钻孔布置及参数、目的
一、探水设备使用重庆平山机电设备有限公司生产的ZDY-750型煤矿用坑道钻机进行探放水,探水孔直径75mm。
二、就目前掘进面情况分析,沿老空巷道掘进基本没有流水,初步分析老窑水、雨水等肯能从采空区其他位置渗出,本掘进面无水害威胁。
本巷道布置钻孔为5个,其中:
1#钻孔位于巷道左侧,方位163°(与巷道方向夹角-27°),倾角0°(与巷道坡度一致),设计长度67.3米,控制巷道左侧30米范围;2#钻孔位于巷道左侧,方位163°(与巷道方向夹角-27°),倾角-9°(与巷道坡度夹角-9°),设计长度76.7米,控制巷道左侧30米,下方10m范围;3#位于巷道中间,方位190°(与巷道方向一致),倾角-9°(与巷道坡度夹角-9°),设计长度68.3米,控制巷道前方60m范围,下方10m范围;4#钻孔,位于巷道右侧,方位217°(与巷道方向夹角27°),倾角0°,与巷道坡度一致设计长度67.3米,控制巷道右侧30m范围;5#钻孔,位于巷道右侧,方位217°(与巷道方向夹角-9°),倾角217°(与巷道坡度夹角-9°),设计长度76.7米,控制巷道右侧30m,下方10m范围;。
钻孔设计参数及控制范围见下列表:
12501回风巷探水钻孔施工设计参数表
编号
方位角(°)
倾角(°)
孔径(mm)
深度(m)
开孔位置
钻孔控制范围
1
163
0
75
67.3
距底板1m,距巷中0.5m
控制巷道左侧30m范围
2
163
-9
75
67.3
距底板0.5m,距巷中0.5m
控制巷道左侧30m范围,下方10m范围
3
190
-9
75
67.3
距底板0.5m,在巷中线上
控制巷道下方10m范围
4
217
0
75
68.3
距底板1m,距巷中0.5m
控制巷道右侧30m范围
5
217
-9
75
76.7
距底板0.5m,距巷中0.5m
控制巷道右侧30m范围,下方10m范围
三、施钻目的:
一是探放水;二是论证巷道掘进前方地质构造情况,以便采取切实可行的、有针对性的措施,确保安全施工。
第三节、钻机运输、安装、操作、维护等注意事项
1、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,挖好临时排水沟。
(3)在打钻地点或附近安设专用电话,以利及时通信。
(4)测量和防探人员必须亲临现场,依据设计,确定探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
(5)检查维修临时排水设备,保障其能正常运转。
(6)实施探放水前,组织有关人员学习本措施及探放水过程中遇到威胁时的应急处理对策及避灾路线。
2、装运钻机时应注意以下问题:
1)、装运钻机前要进行检查,钻机各部件要齐全,电机必须防爆,电压应与电源相符,电缆无破损,钻杆、钻头应无损坏现象。
2)、钻机装车后,要捆绑牢固,运输时,跟车人员随时发出信号。
3)、装运不允许进脏物的部件时,要封堵好。
3、安装钻机的准备工作如下:
1)、进入安装地点前,应先检查巷道支护及通风等情况,发现问题及时处理,整修、加固钻场时,应清理干净脏杂物,挖好临时水泵机坑。
2)、水压、机件、电源开关等均应良好,符合要求。
4、安装钻机时应注意以下问题:
1)由矿成立的专门的探放水作业人员负责设备的搬运、机械安装操作,由机电部门负责设备的电路安装,由通风队组织探水工人在现场指挥安装探水设备。
2)、钻场周围要有足够的安全间隙,要保证不影响钻机操作。
3)、安钻地点应无浮煤、浮矸,底板平整,按设计位置摆正钻机。
4)、钻机安放平稳后,要打牢压柱,各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。
5、钻孔
1)、钻孔时要严格按照测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深等进行施工,不经测量人员同意不得擅自改动(用地质罗盘定向、定倾角)。
2)、安装钻杆时应注意以下问题:
(1)、先检查钻杆应无堵塞、不弯曲、丝口未磨损,不合格的不得使用。
(2)、连接钻杆时要对准丝口,避免歪斜和漏水。
(3)、装卸钻头时,应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头。
(4)、安装钻杆时,必须在安好第一根后,再安第二根。
3)、钻头送入孔内开始钻进时,压力不宜过大,要轻压慢钻,待钻头下到孔底工作平稳后,再逐渐增大压力。
4)、钻机开钻前必须供水,水返回后才能给压钻进,并要保证有足够的水量,不准钻干孔。
孔内岩粉多时,应加大水量,切实冲好孔后方可再次钻进。
5)、钻进时,钻工要认真观察钻机运转情况,即观察送水、钻孔的给排水、钻孔内的震动声音等情况。
6)、钻机运转过程中要准确测量距离,一般每钻进10米或换钻具时必须量一次钻杆,以核实孔深。
7)、钻机运转过程中要注意观察轴承部分、液压油电机、轴套、横立轴等有无超温现象及异常声音,发现问题应立即停机,查找原因及时处理。
8)、钻进过程中的注意事项如下:
(1)、发现煤岩松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减少以及顶钻时,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆,要立即派人监视水情,并迅速向矿调度室报告。
(2)、必须要加强工作面的通风,要求工作面下传感器吊挂在靠近钻机,风筒对方侧顶帮规定位置,防止因探通老空或老窑引起大量有毒有害气体涌出而造成事故。
气体喷出时,要停钻加强通风,采用黄泥封孔,同时向调度室汇报。
(3)、更换钻头时,应注意孔径与钻头直径匹配,以免卡死钻头。
临时停钻时,要将钻头退离一定距离,防止煤岩粉卡住钻杆。
停钻8小时以上时,应将钻杆拉出来。
运钻具时,前后人员要互相联系,密切配合,防止造成伤人事故。
6、操作钻机的注意事项
1)、启动时,注意力要集中,要求手不离按钮、眼不离钻机,动作要准确、及时、迅速。
2)、在正常情况下,不得随意改变钻机速度。
3)、机器运转时,禁止用手、脚或其它物件直接制动机器运转部分,禁止将工具或其它物品放在钻机、水泵电机防护罩上。
7、下班前的收尾工作
1)、下班前应将本班工作情况及各种数据,全面准确记录保管好。
2)、严格执行现场交接班制度,本班组长和记录员要按记录表格把本班情况记录清楚并签名。
8、钻机的维修与保养
1)、保养按说明书进行,并建立班保、周保、月保制度。
2)、钻机不得在无人照管的情况下运转,钻机任何部位出现故障时,必须立即停机进行检查处理。
3)、钻机外露的转动与滑动表面在每班开车前应擦拭干净,并涂出一层机械油。
应保养好注油部位。
4)、经常检查各油箱的油位,保持油量适宜、油质要清洁无杂物,并按规定更换新油。
5)、所有罩子和防尘盖要保持完整和齐全,钻杆螺纹部分、各种接头应经常用刷子清扫,并涂适量黄油。
6)、钻机搬迁时,应将所有外露管口用丝堵、接头盖或棉纱堵好,防止灰尘进入或油液外漏。
第四节探放水安全技术措施
1、施工时地质人员跟班,以便及时定位放线及收集钻孔资料及时成图;
2、在正常情况下,以钻孔最短的为准,前方留30米的安全岩柱。
(即:
最短钻孔施工60米,留30米安全岩柱后,准掘30米),然后再组织实施下一个循环。
3、工作面设控制点,测量组每小班用导线点准确控制施工进度,书面通知施工班组准许往前施工长度,施工班组严格控制施工长度,严禁超掘。
4、当出现有水而危及施工时,制定专项排放水措施后再按排放水措施施工。
5、探放水孔施工班组将钻机运送到位并认真检查钻机各部件、安装试运转,防止异常情况发生。
必须配备足够的钻头和钻杆。
在打钻过程中地质人员要在现场跟班,掌握钻孔深度、方位、角度,以便准确控制层面位置,打钻过程中到见煤点时必须停钻,地质人员做好记录后,才能继续打钻,必须得到地质人员同意后方可撤钻。
6、在施工探煤钻孔时,地质人员要选择有代表性的钻孔收集资料,进一步验证煤层层位。
7、地质人员根据现场收集的钻孔资料,整理并绘制出钻探实测成果图。
8、施工过程中,工作面的探头必须挂在钻机上部,风电、瓦斯电闭锁必须齐全有效。
9、施工人员严格按设计图进行施工坡度用坡度规量测,方位用地质罗盘量测,钻孔在巷道中的位置用钢卷尺量测。
开钻前目测一次,钻进1—2根钻杆后校核一次,终孔后再校核一次,并作好记录。
10、打钻参数由打钻人员按设计布置,校核由地测人员校核。
参数监督和钻进长度由安全员验收,并分别作好记录。
11、在按照设计施工的情况下,因钻机或其它方面原因钻进长度不能达到设计施工长度时,按施工成果,以钻孔长度最短的钻孔参数进行计算,留出钻孔终点20m岩柱,作为巷道向前施工的控制点,当巷道掘进到控制点后,再按设计继续打探放水孔。
12、打钻前,巷道支护到工作面,且在工作面打上2—3根稳固的迎面柱,严禁空顶作业。
13、打钻时,通风班指派一名有经验且责任心强的瓦检员随时检查现场瓦斯,如发现异常情况必须立即汇报调度室,并采取措施进行处理。
14、在打钻过程中,若出现喷孔、顶钻等异常情况时,应立即停止打钻,但不能拔出钻杆,且必须组织人员撤离到地面待命,当班电工切断工作面及回风流中所有非本质安全型电源,并立即向调度室汇报。
15、所有作业人员必须熟悉并掌握突出预兆,一旦发现下列情况之一应立即按照安全撤离路线撤出作业人员:
1)、煤层发潮发暗,由于水的渗入,使煤层变得潮湿光泽暗淡,如果刮去一层仍是这样,说明附近有积水
2)巷道壁“挂红、挂汗”,煤层变凉、工作面温度降低、工作面可见到淡淡的雾气、使人发冷,顶板来压、片帮、淋水加大或底板鼓起、出现渗水、压力水流等,这都是离积水区较近的预兆,同时注意观察水流的情况,如果出水清净,则前方可能遇断层裂隙水,若出水浑浊,则前方可能遇老窑或采空区积水。
3)水叫声,煤(岩)裂隙中有水挤出“嘶嘶”的响声,有时还可以听到像低沉的闷雷深或开水声,这都是突水的危险预兆
16、施工中,作业人员应加强对突水预兆的观察,若发现作业面或其他地点有突水预兆时,必须立即发出警报,应将所有受水患威胁作业的人员按下列避灾路线撤离至安全地点:
掘进工作面→102材料石门→+1200运输巷→副斜井→地面安全地点。
万一来不及撤离的人员,立即避开出水口和泄水口,躲避时,要以最快的速度撤至标高较高的巷道内,防止被涌水打倒冲走。
17、人员撤离出井后,矿灯房要负责清点出入井人员人数,并汇报清点情况。
18、根据井下人员提供的水患情况,矿探放水领导小组进行分析作出有针对性的决定,并按照灾害预防处理计划,紧急情况下启动应急救援预案组织进行救援工作。
19、通风、瓦斯、煤尘管理
1)、必须保证风流、通风系统稳定可靠;
2)、“三专两闭锁”必须保持完好;
3)、瓦斯监测监控系统必须保证完好,设定专人监视监测监控系统主机显示屏上的瓦斯动态,发现异常情况及时采取急救措施。
4)、风筒吊挂平直,风筒漏风处必须及时修补,风筒出口距工作面不超过5m,打钻期间必须保证足够的风量。
5)、瓦检员必须随时检查瓦斯,观察突出预兆、瓦斯超限或出现异常情况时,要按安全撤离路线撤出人员,当班电工必须在地面切断工作面及回风流中的所有非本质安全型电源,并向调度室汇报后再进行处理。
6)、在打钻过程中,当班瓦检员、安全员、班长必须在现场监督。
20、进入工作面后,严格执行“敲帮问顶”制度,确认无危险后,才能进行工作。
21、探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度。
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,循环往复,以确保掘进安全。
(1)超前距:
为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离,根据我矿的实际情况及规程规定,采用30米。
(2)允许掘进距离:
为经探水证实无水害威胁,可安全掘进的长度,采用30米。
(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,本矿无论岩巷、煤巷均取不小于30米。
(4)上下顶底板距离:
不小于30米。
22、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,方可继续钻进。
23、钻孔内水压过大时,采用反压和有防喷装置的方法钻进,采取防止孔口管和岩(煤)壁突然鼓出的措施。
24、钻进时发现煤岩松软、偏帮、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突水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
27、其它
1)、所有施工作业人员下井必须携带有效完好的自救器,并能熟悉掌握和使用。
2)、严禁使用失爆的电器设备,打钻前必须安排专人进行一次全面检查,对查出的失爆电器设备,必须立即整改,直到消除失爆现象,由机电班负责。
3)、每盏入井矿灯都要进行防爆检查,严禁使用失爆矿灯,由机电班负责。
4)、下井前根据工作安排,准备、检查、带足本班所需的工具、材料等。
5)今后矿探水工作必须采用“物探先行,钻探验证”的工作方法:
先采用物探设备进行预测:
将物探设备在工作面迎头支护完好处安设好,共布置9-10个测点,由专人按规定步骤及进行探测操作。
将探测结果带出地面与电脑相关物探软件进行联机分析工作面前方的水体情况。
可以作为钻探的重要参考及指导资料。
目前矿已经计划购买一台物探设备,可能近期到货,矿到时安排专人学习掌握物探操作技能,从而大大的加强我矿的探放水装备及技术和技能
28、突水避灾路线:
掘进工作面→102材料石门→+1200运输巷→副斜井→地面安全地点
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- 12501 回风 放水 设计 措施