回风顺槽探放水设计物探设计及措施样本.doc

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煤业有限公司
150101回风顺槽探放水设计及技术措施
一、 水文地质及工程概况
水文地质: 工作面开采煤层为太原组15号煤层, 工作面的直接充水因素为K2、 K3 、 K4石灰岩, 山西组地层砂岩含水层为其间接充水因素。太原组底部15号煤层之下的泥岩和砂质泥岩是主要的隔水层, 质地致密, 隔水性较好, 与下部的本溪组泥质岩类组成了阻挡奥灰水的天然屏障。在采矿过程中随着开采面积的增大, 顶板冒落所产生的导水裂隙带能达到浅部裂隙发育带甚至地表, 有可能把地表水和浅部水导向矿井。未封好的钻孔也可能成为矿井开采的导水通道。
矿井涌水量: 根据兼并重组整合地质报告推算矿井生产能力达30万t/年时, 15号煤层矿井正常涌水量为200m3/d, 最大涌水量240 m3/d。
工程概况: 本巷道位于井田中部, 西靠运输顺槽, 北部、 东部均为实体煤层, 上覆地表为耕地。掘进时向东北采用综掘开拓, 方位角45°47′, 倾角+2°— +4°。为矩形巷道, 净高2.8米, 净宽4.0米, 支护方式为锚网支护。掘进时必须严格执行”有掘必探, 先探后掘”的探放水原则。
二、 探掘钻孔设计:
(一)、 本巷道设计长度835m,按照先探100m,掘进70m的规定, 共需布置12组钻孔。
(二)、 根据设计, 在巷道掘进时迎头必须施工探水钻孔, 每次施工一组5个孔, 并成扇形布置。
钻孔布置位置及长度:
( 1) 一号孔方位29°47′, 倾角1°30′, 位于巷道左帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈16°夹角, 与巷道倾角成-1°30′夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道下部1.8m, 距巷道左帮26.5m。
( 2) 二号孔方位37°47′, 倾角+5°, 位于巷道左帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈8°夹角, 与巷道倾角成+2°夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道上部1.6m, 距巷道左帮12.4m。
( 3) 三号孔方位45°47′, 倾角+3°, 位于巷道迎头中间位置, 孔口距离底板1.0米, 沿巷道掘进方向和倾向施工。探孔深度不小于100m。
( 4) 四号孔方位53°47′, 倾角+5°, 位于巷道右帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈8°夹角, 与巷道倾角成+2°夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道上部1.6m, 距巷道右帮12.4m。
( 5) 五号孔方位61°47′, 倾角1°30′, 位于巷道右帮, 孔口距离底板1.0米, 与巷道掘进方向呈16°夹角, 与巷道倾角成-1°30′夹角施工。探孔深度不小于100m, 终孔位置位于巷道下部1.8m, 距巷道右帮26.5m。
( 6) 巷道掘进从孔口向前掘进70m, 再施工另一组钻孔, 钻孔超前距离不得低于30m。
三、 钻场规格与钻机型号:
钻场规格: 宽4.0m×长6.0m×高2.8m( 工作面迎头)
钻机型号: 煤矿用全液压坑道钻机 ZDY1300
四、 探掘施工要求:
( 1) 钻探时使用矿用ZDY1300全液压坑道钻机, 以Φ50mm的无岩芯钻头钻进。
( 2) 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。
( 3) 由于本巷道探水钻孔位于上山巷道, 施工前必须清理巷道, 挖好排水沟。
( 4) 在打钻地点或附近安设专用电话, 并与各职能科室、 区队联通。
( 5) 测量和放探水人员必须亲临现场, 依据设计, 确定主要探水钻的位置、 方位、 角度、 深度以及钻孔数目。
( 6) 预计水压大于0.1MPa的地点, 探水钻钻探之前, 必须先安好钻口管和控制闸阀, 进行耐压试验, 达到设计承受的水压后, 方准继续钻进。并预先开掘安全躲避硐, 制定包括撤人的避灾路线等安全措施, 并使每个作业人员了解和掌握。
( 7) 钻孔内水压大于1.5MPa时, 应采取反压和有防喷装置的方法钻进, 并制定防止孔口管和煤壁突然鼓出的措施。
( 8) 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, 以及有顶钻等现象时, 必须停止钻进, 但不得拔除钻杆, 现场负责人员应立即向矿调度室汇报, 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。
( 9) 钻孔放水前, 必须估计积水量, 根据矿井排水能力和水仓容量, 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。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) 钻探施工过程中必须确保撤退路线畅通。
五、 编制要求及标准
本设计根据《煤矿安全规程》第二百八十五条第四款规定, 按照”有掘必探、 先探后掘”的探放水原则进行编制。当水文地质条件和充水因素发生变化时, 应根据现场实际情况补充或修订探放水探水设计。

安全技术措施
( 一) 、 工作面出水预兆
煤壁挂汗, 温度下降, 空气变冷, 雾气产生; 煤层发潮、 暗沉沉有害气体增高, 呼吸困难, 头痛; 顶、 地压加大, 底板鼓起并有渗水、 淋水; 出现压力水流并有”嘶、 嘶”水叫声; 巷道挂红, 有异味等出水预兆情况, 必须立即向矿调度室汇报撤出人员等候处理。
( 二) 、 探水钻孔设计
1)、 我矿30万吨/年生产能力设计为15#煤层, 巷道主要布置在15#煤层之中。当预计前方有带水压的含水层时, 探水孔必须安设套管。孔口套管必须用水泥注浆固孔, 而且必须进行耐压试验, 耐压试验不小于 4MPa, 稳定时间不小于30 分钟。
2)、 对水压高于1 MPa 且水量较大的积水或强含水层进行探放水时, 孔口应安设防喷逆止阀。
3)、 探得水压高于2MPa、 水量大于60m3／h, 需长期保留时, 孔口应使用双水门, 下门备用。
( 三) 、 钻机安装规定
1)、 加强钻场附近的巷道支护, 并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板。
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)、 测量和探放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、 角度以及钻孔数目。
( 四) 、 探放水施工中的技术要求
1、 探水技术要求
1)、 钻进时应准确判别煤、 岩层厚度并记录换层深度。一般每钻进 10m 或更换钻具时, 测量一次钻杆并核实孔深。终孔前再复核一次, 如有可能应进行孔斜测量。
2)、 钻进时, 发现煤岩松软、 片帮、 来压或孔中的水压、 水量突然增大, 以及有顶钻等现象时, 必须立即停钻, 记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向矿调度室汇报, 及时采取措施, 进行处理。
3)、 钻进中发现有害气体喷出时, 应立即停止钻进、 切断电源, 将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告矿调度室, 采取措施。
4) 、 钻孔内水压过大或喷高压水时, 应采用反压和防喷装置的方法钻进, 应有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。
5) 、 背紧工作面, 在拦板外面加设顶柱或木垛, 必要时还应在顶、 底板坚固地点砌筑防水墙, 之后方可放水。
6) 、 对于水压大于2MPa, 中间要穿过煤层的探断层水钻孔, 在打穿断层或含水层前, 还应下第二层孔口管并超过煤层1 m 以上。
7) 、 在探水孔施工中, 见到含水层、 断层、 陷落柱和积水区之前, 应停止钻进, 安好水门后再继续钻进。
8) 、 遇高压水顶钻杆时, 可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆, 使其慢慢地顶出孔口, 操作时禁止人员直对钻杆站立。
9) 、 应做到交接班时不停钻。
10) 、 探放断层水的探水孔终孔后, 孔内有水应进行放水试验。孔内无水时应选择一个孔进行压水试验, 检验断层隔水性能; 压力一般应略大于断层所承受的静水压力。
11) 、 探放水钻孔, 完成探测任务后必须全孔注浆封闭, 并做好封孔记录。
2、 放水的技术要求
1) 、 钻孔探到水后, 要观测水压、 水质、 水量和估计积水量或补给量。根据矿井排水能力及水仓容量, 决定是注浆堵水还是放水。控制放水孔的流量或调整排水能力, 并清理水仓、 水沟等。
2) 、 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。
3) 、 加强放水地点的通风, 增加有害气体的观测次数。
4) 、 必须监视放水全过程, 放水结束后, 应立即核算放水量与预计积水量的误差, 查明原因。
3、 探水前的安全准备工作
1) 、 探水前对排水设备进行彻底检查, 探水过程中要有专人维护、 保证正常排水。
2) 、 探水前对水沟、 沉淀池进行彻底清理, 保持水流畅通。
3) 、 要有专人对钻场附近的顶板进行检查维护, 避免发生冒顶事故。
4) 、 探水钻场后方必须有安全躲避峒室。
5) 、 保证钻场的正常通风, 并制定专项检查措施。
6) 、 钻场附近要安装电话, 并保持通讯畅通。
7) 、 明确水害避灾路线, 并认真贯彻至施工人员。
4、 钻机运输、 安装的安全措施
1) 、 运输、 安装钻机人员, 要互相配合好, 防止钻机反倒伤人和挤伤手脚事故发生。
2) 、 钻场在稳钻前, 应清净浮煤。钻场巷道支护要符合质量要求, 禁止有空帮、 空顶现象。钻机要稳牢、 稳平, 底座垫上底木梁, 钻机稳固在底木梁上, 四角要打好四根立柱, 并用铁丝联在一起。将钻机稳定牢固后, 方准开钻。
3) 钻具应统一放在钻场内, 禁止在巷道内乱放。
5、 钻机操作的安全措施。
1) 、 钻工上岗前, 必须经过培训, 学习作业规程并持证上岗。
2) 、 钻孔必须严格按设计的方位、 角度、 深度施工, 严禁私自变更钻孔参数。
3) 、 钻孔施工期间, 必须有专职瓦斯检查员随时检查钻孔、 钻场瓦斯, 若瓦斯达到1 %, 应立即通知停钻撤人。
4) 、 操作钻机人员, 要由班组长或有经验的工人担任, 另一人跟前监护。钻机操作按扭, 应设在距司机工作处不超过0.5m 的地方,确保能及时停送电。
5) 、 每班开钻前, 钻机要先试正、 反转。钻机开始运转后, 任何人不准触摸钻杆及机器旋转部位, 防止钻机绞人。
6) 、 操作钻机要严格执行操作规程。在钻进中, 掌握好钻进速度, 压力要适当, 注意孔内水循环, 禁止干钻, 避免损坏钻机和发生卡钻事故。
7) 、 打钻过程中, 要严格执行现场交接班制度, 现场交清孔内情况和钻机运转情况。
8) 、 钻孔透水后, 要详细观测和记录水情变化。起钻时, 工作人员禁止站在钻杆的正后方向。钻杆全部起出后, 立即关闭阀门, 并向调度室汇报透水情况。
9) 、 打钻出水后, 若水量较大, 威胁到巷道内人员安全时, 要通知巷道内所有人员和受威胁的其它人员, 一并撤出, 并迅速向调度室汇报。 上述内容如有不足之处或与规程相悖之处, 遵照《煤矿安全规程 》有关规定执行。
(五)、 避灾措施
所有探放水人员必须熟悉避灾路线。如发生水、 火、 瓦斯、 煤尘、 顶板等灾害, 应沿避灾路线有序地撤离现场, 并及时向矿调度室汇报。
避灾路线:
①探水钻场→开拓运输上山→轨道大巷→井底车场→副斜井→地面
②探水钻场→开拓运输上山→轨道大巷→等候室→主斜井→地面

附录
1、 探水钻孔布置示意图
2、 钻孔布置平面图
3、 钻孔布置立面图
4、 避灾路线图
5、 钻机参数
钻 机 参 数

本矿编号: TSZ004
探水地点: 150101回风顺槽
设备名称: 煤矿用全液压坑道钻机
设备型号: ZDY-1300
最大转矩: 1300-320N·m
钻孔深度: 120/200m
电机功率: 22kw
转 速: 90-325r/min
给进行程: 650mm
钻孔直径: Φ94/76mm
钻杆直径: 63.5、 50mm
钻孔倾角: 0±90°
整机重量: 1320kg
编 号: 11214
煤安编号: MED070089
生产日期: .2
制造厂家: 浙江杭钻机械制造股份有限公司
配用钻杆: Φ50×1500mm
数 量: 140根

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150101回风顺槽探放水设计
及技术措施

编制单位: 地测防治水科
编 制 人:
编制日期: 5月
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技术副总:
地测副总:
总工程师:
矿 长:
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