日运输巷探水设计.doc

090202运输巷
探放水设计说明书
一、090202运输巷工作面概况
090202运输巷地面相对位于小和平村以南山坡塬垴，地面标高1015m～1032m，井下位于井田中东部，距东矿界450米，与090202材料巷平行布置，巷道方位90°与二采轨道巷同在9#煤层布置，根据地质资料和揭露情况看，地层倾角总体上为北高南低、西高东低，巷道标高690m～710m。巷道的北侧为090202材料巷，巷道前方为下山且坡度较大，掘进时要注意断层的探水工作。
掘进工程量450米。巷道的顶板为K2灰岩，为其直接顶板，煤层厚度1.30-1.60m，平均厚度1.42米，结构简单，不含夹矸，底板为泥岩，砂质泥岩。
根据我矿9#煤层的顶板稳定状况，以及以往我矿类似工程的实践成功经验，9#煤层掘进顶板不支护，对两（煤）帮进行锚杆支护。遇地质构造顶板岩性发生变化时，用临时支护施工，采用12号工字钢制作棚架进行永久支护。
二、矿井水文地质概况
矿井水文地质类型为中等，主要水害为顶板岩溶裂隙水及老巷积水。由于对探放水工作的充分重视及常抓不懈，自2009年改扩建以来未发生一起水害事故，并与2011年3月成功对二采运输巷的顶板采空积水进行了探放，积水排放量约900m³，矿井预计正常涌水量15 m³/h,最大涌水量18 m³/h，目前矿井涌水量10m³/h；主排水系统设在井底车场，水仓容量1200 m³，主排水泵选用D85-45×6型水泵三台，功率为110KW，额定扬程270m，额定流量85m³/h。一台使用，一台备用，一台检修。排水管路为两趟直径100mm钢管，沿副斜井敷设出井。排水系统满足设计要求。
三、090202运输巷及其周边水文地质概况
华强煤业9#煤层顶板K2灰岩，以上还有K3 、K4灰岩，均有岩溶裂隙发育，尤其是K3灰岩，根据9#煤层以往开采情况来看，煤层涌水水源主要为煤层顶板断层裂隙水等。从底板等高线和地质水文预报来看，工作面前方可能有断层水，因此，该工作面的主要水患为顶板及断层裂隙水。
依据《煤矿水文地质规程》、《矿井防治水工作条例》、《煤矿安全规程》晋煤行发【2012】239号文件等规程规定，对该工作面实施超前钻探，以查明该工作面附近的水文地质情况，解除水害隐患，确保施工安全。
四、探放水设计
（一）探放水目的
1.探放老巷积水及岩溶裂隙水，防止发生掘进中的透水事故。
2.探放老巷内的有害气体，确保安全生产。
（二）采用手段及方法
根据防治水要求及相关规定探放水工作实行物探先行、钻探跟进、探掘分离、不探不进。
物探采用YD32(A)高分辨电法仪，以煤层或岩体为介质，根据岩石电阻率成像，探测识别隔水层、破碎带、含水和导水构造。
钻探采用ZYJ420/200型架柱式液压回转钻机，钻孔直径Φ65～Φ75。钻探能力200米。
钻具配备：Ø50mm钻杆200根，泥浆泵1台，合金钻头3个及钻具1 套。
（三）钻探设计参数
由于正前有存在水害的可能性，而且均在9#煤层内揭露，因此探水钻孔沿9#煤层布置，在平面上呈对称的扇形，因钻孔在探水线外施工，布置3个钻孔，每次钻探循环保留30m的超前距和20m的帮距，实际钻探深度达不到设计深度时，可增加钻探次数，确保施工安全。
钻孔设计参数如下（见附图）
（1）1#钻孔距两帮为1900㎜，距巷底1000㎜，方位角为90°，钻孔坡度同9#煤层坡度，随煤层坡度变化进行调整，孔深60米，终孔层位为9#煤层。
（2）2#钻孔距右帮为1370㎜，距巷底1000㎜，方位角为70°23′57″，钻孔坡度同9#煤层坡度，随煤层坡度变化进行调整，孔深63.7米，终孔层位为9#煤层。
（3）3#钻孔距右帮为1370㎜，距巷底1000㎜，方位角为109°36′03″，钻孔坡度同9#煤层坡度，随煤层坡度变化进行调整，孔深63.7米，终孔层位为9#煤层。
探放断层构造水和岩溶水时，探水孔可按实地情况沿掘进方向的前方及下方布置。底板方向的钻孔不得少于2个。
(四)起探位置的确定
根据防治水有关规定，执行有掘必探的探水原则。
（五）单孔设计
采用一级套管二级孔径结构，套管长度4米，套管以后为裸孔。套管外口焊接高压法兰盘，法兰盘外连接装压力表的短节，短节外接高压闸阀。
1.开孔用76㎜钻头钻进，钻进至4.2m后下入直径73㎜套管4.0m，并用破布、麻绳等固定套管，破布、麻绳缠绕套管外端的长度不得小于2m。
2.固定套管后，孔口外安装不低于10㎏/㎝²的高压闸阀，接通高压水试压，试压压力必须达到10㎏/㎝²，延续时间不小于30分钟。试压过程要有详细记录，并检查套管外及其周围煤壁的情况，如发现有渗水、跑水现象要停止试压，重新固定套管，直至试压合格。
3.试压合格后安装测压表、高压阀，改用直径50㎜的钻头继续钻进至终孔。
4.钻进中要做好简易水文工作，如漏水、掉钻、出水等要认真记录。
5.出现下列情况之一，可视为终孔
①钻孔在钻进过程中出水，且水压、水量较大。
②钻孔漏水且出现卡钻，无法继续钻进。
③孔深达到设计深度。
④遇到其它突发情况。
（六）排水系统
钻机循环水及探出的积水均进入钻场附近的临时水窝，由KWQX25-10-2.2水泵把水排入采区水仓，再由采区水仓水泵把水排入中央水仓，最后排出地面污水处理站。
（七）避灾路线
火灾、瓦斯、煤尘爆炸避灾路线
090202运输巷工作面→二采轨道巷→付斜井车场→副井→地面
水灾避灾路线
090202运输巷工作面→二采区回风巷→总回风巷→主斜井→地面
090202运输巷工作面→二采轨道巷→副斜井→地面
如发生上述灾害，应沿避灾路线有序地撤离现场，同时向矿调度室汇报。必要时，应迅速撤离到地面待事故处理完毕后方可恢复工作。
避灾路线图见附图
五、安全技术措施
（一）钻探前的准备工作
1、钻探施工人员要认真学习贯彻措施，充分了解钻探工作的目的和任务，明确自己的职责。同时要召开施工单位全体职工会议，学习观测钻探施工中的要求及注意事项，参加学习贯彻措施的人员必须签字。
2、了解钻探施工地段的水文地质情况。
3、熟悉避灾线路，并保证避灾线路畅通无阻。
4、掌握操作规程及操作顺序，熟练操作技术，严禁违章作业。
5、钻探工作过程中，要加强责任心，体现团体性，做到统一指挥、统一行动，遇到问题要沉着、冷静、稳妥、机智、果敢。
6、对钻机进行全面检修，保证钻机完好。
7、配备足量的钻头、钻杆及套管等必备工具。
8、备足防水材料（麻绳、木楔、铁丝、大锤、管钳、法兰球形阀、压力表等）。
（二）安全技术措施
1、加强钻机附近段的巷道支护。
2、钻机要安装固定，以免改变钻孔方向和角度，造成漏探现象而达不到设计探放水目的。
3、钻机各转动部分要安装安全防护罩，电机要设置合适的接地线和防水罩，钻工及现场人员要扎紧袖口，衣裤，穿绝缘胶鞋等。
4、钻探工作人员要携带化学氧式自救器，当班探放水负责人员要携带便携，并挂于距工作面规定距离范围内。
5、钻孔要先下套管。
6、钻孔方位、倾角由测量人员和防治水人员共同现场确认。设计钻孔位置一般不得改变，若特殊情况需变动孔位时，须由主管技术人员提出修改意见，并报矿总工程师同意。
7、提前接好排水系统，并进行试运行，确保排水系统完好、稳定。
8、钻机和排水泵不能共用一条动力线，要分开架设。
9、施工期间，每班要安排专人跟班，落实各项安全技术措施，确保不对钻场以外区域构成水害威胁。
10、钻探过程中，操作人员必须精力集中，时刻注意钻进情况，若发现气体涌出或沿钻杆向外流水征兆时，必须立即停止钻进，及时采取措施进行处理。
11、工作面要加强通风，并应配一名专职瓦斯检查员，随时测量瓦斯及其它有害气体浓度。瓦斯探头应挂在钻孔附近5米处，瓦斯检查员在探前、探后要进行气体测量，若检测到瓦斯或其它有害气体含量超标时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报矿调度室，待采取措施排除有害气体后，方可继续施工。
12、若钻孔出水且水压很小或无水压时，要将探出的水体放尽，经捅孔确认水放净时方可允许掘进施工，防止因钻孔塌孔堵塞而造成施工期间透水事故的发生。防水时必须经常观察钻孔中的出水情况，并记录水量、水压，以便进行必要的计算。遇有水流突然变化时，应立即报告，突然断水要捅孔3-5次，当水流变大时，要通知水文地质人员分析增大原因，然后采取相应措施。
13、钻机停钻起钻杆时，要注意前后，以免造成伤害。
14、打完一个钻孔后要核实钻孔深度，详细记录钻孔的水文地质情况，若钻孔无水，瓦检员一定要对孔内进行气体检测，并详实记录观测结果，然后用炮泥、破布等封孔，进行其它钻孔的施工。
15、钻探结束后，要及时整理好钻探资料，并以书面形式通知有关科室及施工单位，主管业务部门必须根据探孔材料，做好水文地质分析与判断，以指导该探水工作面的掘进安全。

华强煤业防治水科
2012-7-29

主机主要技术特征表:
项目
单位
参数
项目
单位
参数
额定压力
Mpa
14
推进行程
㎜
1100
额定转矩
N.m
420
钻岩硬度
f
10
额定转速
r/min
200
适应钻杆
㎜
Φ42--50
推进力
kN
15
顶紧/推进压力
MPa
5-10
钻孔方位
度
±90°
钻孔直径
㎜
Φ65--Φ115
钻孔深度
m
200
主机重量
kg
185
钻孔速度
㎜/min
>100
最小/最大高度
㎜
2100-2500

泵站主要技术特征表:
项目
单位
参数
项目
单位
参数
矿井下用隔爆三相异步电动机
YBK2-160L-415KW
14
额定流量
L/min
55
电机电压
V
380/660
电机额定转速
r/min
1460
额定电流
A
30/16
油箱容量
L
120
液压泵
ml/r
40/10
泵站尺寸
㎜
1600×460×760
额定压力
Mpa
16
泵站重量
kg
120

山西灵石银源华强煤业有限公司
090202运输巷

探

放

水

设

计

二O一二年七月