100205探巷专项设计.docx

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100205探巷专项设计

一、概况

100205探巷地面位置在矿工业广场西南部，与右侧100205回风顺槽平行掘进相距170米，距左侧100204探巷相距170米，该巷道已掘进615米，根据接续计划该巷道计划掘进170米。

100204探巷右侧为100203工作面（采空区）相距6米，左侧为100205探巷相距170米，该巷道为新开口巷道于二采区皮带巷道P22点前53米处开口，根据接续疾患该巷道计划掘进600米。

道煤层距9#煤为6米，距7#煤33.5米，该巷道标高为773，煤层硬度为中等。

二、水文地质情况

本井田将主采10+11号煤层，其直接充水含水层为其上部的太原组灰岩岩溶裂隙含水层（K2、K3、K4），含水层补给条件差。

单位涌水量小于0.1L/s.m，属弱富水性含水层；经预算矿井生产能力达到60万t/a。

根据钻孔柱状图ZK-1显示9号煤、10上煤已局部采空，10上煤距9煤5米，10号煤距10上煤2米，根据钻孔描述10上煤局部已被采空，在掘进过程中上覆9煤采空，掘进前方不排除有10煤采空。

ZK-2钻孔图显示7号煤、9号煤已被采空，9号煤层距7号煤层间距平均21米，10煤距9煤10米、10米距7煤29米。

该面前方380米处左右有原封堵的平凡煤矿，该矿根据小窑调查报告显示该矿当时开采煤层为2号煤，开采面积及关闭年限不详。

9号煤层距7号煤层间距平均26米，据三带计算：

9号煤层裂隙带最大为37米，根据层位单记录7号煤层厚度平均0.43米，中间含一层较厚的夹矸0.4m，平均结构0.36（0.35）0.23，为不可采煤层。

水害分析

100205探巷左侧为100204探巷相距170米，右侧为100205回风顺槽相距170米,100205切眼走向170米，切眼右侧为F1H=65m∠60°的大断层相距60米。

根据原100205探巷掘进期间揭露6处老巷道为房柱式开采，在钻探过程中探测到10+11#煤老巷道，当时钻孔出水量为12.5m³/h,共计放水5265m³，掘进期间揭露的2处断层断层F15H=2.2∠=70°，F16H=0.7∠=80°由于当时本煤层老巷道四通八达，所以停止掘进经矿领导批准被封闭，根据接续计划再次打开，如前方为实体巷道依然按照正常钻探施工，若前方在钻探施工中发现有本煤层老巷道，按照“三线”要求进行施工并加强排水。

100204探巷靠近右侧100203工作面（采空区）相距6米，根据原100203回风巷道情况看，原掘进揭露两处断层：

F19H=0.6∠=60°F20H=0.6∠=60°，100204探巷掘进期间会受到断层影响导致顶板出现淋水。

100204探巷、100205探巷掘进期间加强物探、钻探、化探的方式，有效的探明掘进前方采空积水情况，确保掘进期间不发生水害威胁。

100205工作面回采前进一步采用物探和钻探方法，探查清楚工作面上覆采空区情况，确保回采期间不发生水害威胁。

探放水依据

依据《煤矿安全规程》《煤矿防治水规定》及山西省煤矿防治水相关要求，对该工作面实施超前钻探，以查明该掘进前方及周边的水文地质情况，解除水害隐患，确保施工安全。

三、探放水设计

1、物探设计：

1）利用YCS40矿用瞬变电法仪在工作面掘进过程前进行物探，计划每掘70m对巷道顶、底板及顺层方向进行探测，用以探明工作面内部隐伏构造及积水情况，做出探测成果分析，对钻孔布置提供合理布置的依据。

2）物探组织机构：

组长：

张天存

成员：

张海军、杨学敏、王二团、王涛、王维

3）迎头全方位探测测点布置：

100205探巷超前探测设计以巷道掘进方向为0°，分别以±90°、±60°、±45°、±30°、0°（0°方位5个探测点）共13个测点，每个测点分3个方向对巷道顶板、顺层、底板进行探测，共计39个测点。

（上图为巷道超前探测测点示意图）

（a、b、c图分别为巷道顺层、顶板、底板探测示意图）

4、物探论证：

由物探组长张天存专职负责物探数据初步结论分析，由矿防治水科长、地测副总和矿总工程师结合地质资料结论分析进行审核，通过后，矿总工程师评审签署物探成果下发并实施钻探验证异常区。

2、钻探设计

（一）探放水目的

1）主要是探测9#、10+11煤采空内的积水区、断层、陷落柱及验证物探异常区，防止发生100205探巷、100204掘进中的透水事故。

（二）采用手段和方法

针对我矿100205探巷、100204探巷掘进工作面水害类型情况，采取“物探先行、钻探验证，化探跟进”的探放水手段查明前方水害情况现分述如下：

利用YCS40矿用瞬变电法仪在工作面掘进过程前进行物探，计划每掘70m对巷道顶、底板及顺层方向进行探测，用以探明工作面内部隐伏构造及积水情况，做出探测成果分析，对钻孔布置提供合理布置的依据。

钻探设计参数

掘进探水时结合本工作面物探成果分析，及掘进巷道异常情况设计三种钻探验证方案：

方案一、在物探结论无异常情况下及警戒线圈定以外区域，按正常设计进行探测；

方案二、在警戒线以内、探水线以外的过度区域，适当加密钻孔布置。

方案三、在探水线以内区域，一般在终孔位置处横向钻孔间距不得超过3m,纵向孔间距不得超过1.5m。

开口前先进行物探在进行钻探，钻探100m保留30m超前距，每掘进70m进行一次物探、70米进行一次钻探，根据钻探验证物探分析结果，确保安全掘进；在物探分析结果异常的情况下，则分析前方的水文地质情况，根据《煤矿防治水规定》及山西省煤炭防治水相关要求，钻孔应当遵循布置钻孔，具体布置钻孔方式如下：

方案1：

布置5个钻孔，具体钻孔参数见表4-1。

方案一钻孔布置参数表表4-1

孔号

方位角

倾角

长度（m）

1号钻孔

145°

+0°

100

2号钻孔

145°

+2°

103

3号钻孔

145°

+5°

103

4号钻孔

135°

+0°

103

5号钻孔

155°

+0°

103

方案2：

布置8个钻孔，具体钻孔参数见表5-5.

方案二钻孔布置参数表表4-2

孔号

方位角

倾角

长度（m）

1号钻孔

145°

+0°

100

2号钻孔

135°

+0°

103

3号钻孔

155°

+0°

103

4号钻孔

125°

+0°

103

5号钻孔

165°

+0°

103

6号钻孔

145°

+5°

103

7号钻孔

135°

+5°

103

8号钻孔

155°

+5°

103

方案3：

布置15个钻孔，具体钻孔参数见表5-6。

方案一钻孔布置参数表表4-3

孔号

方位角

倾角

长度（m）

1号钻孔

145°

+0°

100

2号钻孔

135°

+0°

103

3号钻孔

155°

+0°

103

4号钻孔

125°

+0°

103

5号钻孔

165°

+0°

103

6号钻孔

145°

+2°

103

7号钻孔

135°

+2°

103

8号钻孔

155°

+2°

103

9号钻孔

125°

+2°

103

10号钻孔

165°

+2°

103

11号钻孔

145°

+5°

103

12号钻孔

135°

+5°

103

13号钻孔

155°

+5°

103

14号钻孔

125°

+5°

103

15号钻孔

165°

+5°

103

1、如物探报告上出现的掘进巷道范围出现异常区域，根据物探报告显示出异常区域位置，再增加一组钻探。

注：

①掘进期间每掘进10米，必须在巷道中间向顶部施工一个上覆探测孔，深度探测到采空区为止，探放采空区及积水，并做好记录、挂盘管理。

②探放水设备采用ZQJC-800型矿用坑道钻机。

③钻杆规格：

φ42*1000mm，钻头规格：

φ55

（三）起探位置的确定

探放水作业必须先行进行物探超前探测，钻探验证经验收确认安全后方可作业。

巷道开口前进行钻探验证时必须保证掘进中心水平上不得少于3个孔、在垂向上每1.5米至少布置一个探放水孔。

（四）单孔设计

1）10#煤与9#煤层间距6米，钻探中预计水压＜0.1Mpa，正常情况下不需要下止水套管。

2）巷道内预计水压≥0.1Mpa时必须下套管，以下为下套管步骤：

采用一级套管二级孔径结构，套管长度2×2.5，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107mm钻头钻进，钻进至10m后下入直径89mm套管10m，并用破布或麻绳等固定套管，破布或麻绳绕套管外端的长度不得小于2m。

②开孔用Φ65mm的无芯钻头钻进10m，然后分别用Φ80mm和Φ115mm扩孔钻头扩孔至10m，接着用水冲洗孔内的岩沉，然后安装10m套管，规格为Φ108mm，其中1节套管焊接法兰与2个Φ20的螺帽，孔口管外漏0.3m，再用2根螺纹锚杆将套管固定在顶板上，锚杆规格：

Φ16，L=1600mm。

钻孔套管采用水泥浆、水玻璃混合注浆固结，凝固后做耐压试验，耐压1.5Mpa（或者最大静压水），10分钟套管不串动且管口周围不渗水为合格。

现场验收合格后，安装孔口闸阀和压力表。

③钻进中要做好简易水文观测工作，如漏水、掉钻、出水等要认真记录。

④出现下列情况之一，立即停止作业

⑴钻孔在钻进过程中出水，且水压、水量较大。

⑵钻孔漏水且出现卡钻，无法继续钻进。

⑶孔深达到设计深度。

⑷遇到其它突发情况

（五）、排水系统

100205探巷、100204探巷在施工时，排水由工作面经排水点（内安设水泵DQS100-30-7.5型潜污水泵，接有一趟3寸排水管）,排入中央水泵房（内安装三台MD155-30×7型水泵（高压离心水泵），配套电机功率160KW，接有两趟Φ4寸排水管）将水排至主水仓。

（六）避灾路线

1、水灾：

工作面→100205探巷→运输联巷→二采区运输大巷→井底车场→副斜井→地面

2、火灾、瓦斯煤尘爆炸：

工作面→100205探巷→二采区回风大巷→回风联巷→一甩道→井底车场→副斜井→地面

3、水灾：

工作面→100204探巷→二采区轨道大巷→井底车场→副斜井→地面

4、火灾、瓦斯煤尘爆炸：

工作面→100204探巷→二采区轨道大巷→井底车场→副斜井→地面

四、井下探放水钻探施工安全技术措施

1、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，钻机油泵电机必须防爆，电压应与电源相符，电缆无漏电现象，钻杆、钻具等应无损坏现象；

（2）钻机搬运过程中，要捆绑牢固。

平巷运输时，两车之间要拉开一定距离，拐弯时要发出信号；斜巷运输时，听从上、下车场把钩人员的指挥；

　　（3）装运不允许进脏物的部件时，要封堵好。

2、进入现场的所有设备要符合井下防爆要求。

设备进入现场前，要对施工现场进行现场安全检查，符合安全要求后方可进入施工。

施工地点四周及顶板为防止掉矸，必须采取护顶护帮措施，以防在钻进过程中发生顶板片帮事故。

施工过程中要时刻注意钻窝的情况，不安全处必须及时通知矿上采取措施。

3、开工前对施工人员进行措施传达，将措施贯彻到每一个参与施工的人员，并签字。

4、吊装设备时要严格遵守起重安全规程。

吊前严格检查吊装工具，不合格工具严禁使用，严禁超负荷吊装。

井下起吊设备时要选择安全的起吊点，人员操作要稳，配合要协调。

设备在井上、下运输必须指定专人负责，起吊设备时，设备摆动和下滑方向不得有人；利用手拉葫芦安装和拆除设备时，三角区内不得有人，小于1.5米范围的狭小空间不得有人。

手拉葫芦和设备连接用U型环连接，其连接环的破断和连接点的安全系数不得小于6。

在搬运设备时要严格按井下作业规程操作，防止挤压、碰撞等事故发生。

5、安装钻机时应注意以下问题

（1）钻场面积必须大于钻机座，周围要有足够的安全间隙。

（2）安钻地点应，底板平整。

地梁木平稳卧入底板四角打上立柱及斜柱。

按中腰线摆正钻机；

（3）机身安放平稳后，应上紧底固螺丝，各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。

6、井下电器设备在必须经过专业电工安装、检查，合格后方可开钻施工。

施工用电缆要摆放有序，多余电缆要按要求悬挂整齐。

7、井下用电要按井下规定执行，要做到防火、防爆、防触电，每班要对机电设备进行检查，确保电器设备完好。

8、、严格执行停送电制度，停电以后必须验电，然后把开关的把手封锁在停电位置上，悬挂“有人工作，不准送电”指示牌，并有专人把守。

工作结束后必须全面检查，待一切无误后方可送电撤人。

严禁带电检修和搬迁电器设备。

9、设备运转前，要对设备进行试运转，试运转正常后方可开钻施工。

正常作业时，施工人员要协调配合作业，设备运转、停止时要先招呼、再操作。

严禁不打招呼起动。

同时加强对设备的使用与维护保养，严格按照设备的操作方法进行操作。

10、钻机施工人员必须要持证上岗，穿戴整齐，衣袖、衣襟、裤脚捆扎紧，严禁戴手套操作钻机。

作业人员精力要集中，严禁在作业地点嬉戏打闹，严禁用手、脚或其它物件直接制动机器转动部位。

禁止将工具或其它物件放在水泵、钻机电机护罩上。

11、施工中要时刻注意施工地点周围情况，发现不安全状况及时处理，并将处理情况向矿方汇报，如自行解决不了的，应停止作业，及时汇报调度室,采取相应的措施，再进行施工。

12、钻探施工作业时，钻场内禁止与施工无关的其它作业，同时

（1）注意观察顶、帮情况；

（2）迎头不得无风、微风作业

13、井下施工应做好施工现场的管理和文明生产工作，施工地点内的施工牌板、标示牌要清洁并悬挂整齐，现场设备、材料要摆放有序。

14、井下施工除遵守以上措施外，还要严格执行《煤矿安全规程》及新生煤矿井下作业的有关规定，特强调如下几点：

（1）严格按照煤矿三大规程作业，不得违章指挥、违章作业、违反劳动纪律,严格执行不安全不生产的原则。

（2）施工人员必须经过有关部门防治水专业培训，培训合格后方可上岗作业，特种工种人员必须持证上岗。

（3）入井前要佩戴好矿灯、矿帽、自救器。

（4）上、下井时要注意观察四周和车辆行驶情况，做到行车不行人，行走通过巷道和井下设备时，要停下瞭望，确认安全后方可通过。

（5）严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服，入井前严禁喝酒。

（6）入井和升井时应按要求在井口登记。

（7）探水队员到钻场后，由班长负责将当班人数、工作地点向矿调度室汇报。

下班离开钻场前，由班长负责将当班施工情况向调度室和钻探技术人员汇报。

15、避灾路线：

施工人员要熟悉现场紧急避灾路线。

钻机施工过程中，如果发生水灾、火灾、顶板、瓦斯煤尘爆炸等灾害时，要立即停止工作，撤出人员，同时及时向矿调度室汇报。

当灾害对人身安全构成威胁时，要立即在班长的组织下按避灾路线撤离，并做好自救、互救工作。

16、防透水事故措施

（1）采掘工作或其它地点发现有突水预兆时，必须发出警报，撤出所有受水威胁的人员。

最先发现透水的现场工作人员一方面报告矿调度室，另一方面迅速组织抢救。

打木垛或用密集柱，堵住出水点，防止事故继续扩大；水势猛来不及进行加固时，人员应向高处撤退，安全出井。

（2）井下突然突水，破坏了巷道中的照明和避灾路线上的指示牌，人员一旦迷失方向，必须朝着有风流通过而又能通达地面的上山巷道方向撤退，切勿进入独头下山巷道。

当灾害对人身安全构成威胁时，采掘工作面当班负责人在组织人员撤离时，将沿途为本工作面服务的皮带司机、溜子司机、维修人员、瓦检员及相邻巷道人员等一同撤出，并做好自救、互救工作。

（3）各单位人员撤到井底车场后，由跟班矿长向调度室汇报撤人情况（出勤人数、撤离人数、含沿途带出人员）。

汇报后，队长、机电工和瓦检员在井底车场待命，其它人员可根据指挥部的命令撤离上井。

（4）接到事故通知后副井口停止人员入井。

安全科、通风科派人到副井口督查。

督查人员必须提前到岗，并向调度室汇报。

五、针对老巷道安全措施

1、开始钻探前必须对各个相邻巷道内人员由调度室统一安排，钻探前受到水害威胁地点的人员，应当立即撤出，由调度室统一指挥撤人。

2、测风员加强测定风筒出口风量，保证迎头满足要求，并监督检查掘进队的“一通三防”安全情况，发现问题现场责令整改。

3、探水迎头必须装备好排水管路和排水设施，同时有备用的水泵，水泵能力要大于预测水量的2倍。

4、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，必须立即停机、停电，组织人员撤离至安全地带，同时通知矿调度，采取措施进行处理；当发现涌水量过大时，不要起钻，关紧闸阀，立即将人员撤至安全地带，同时通知迎头掘进队施工人员和矿调度，采取措施进行处理。

5、施工接近含水层时，要严格检查孔口阀门是否完好，检查合格后方可继续钻进。

钻进中发现水压或涌水量过大时要立即停钻，不得拔出钻杆，且钻杆后不得站人，以防意外事故发生。

6、钻进时要时刻注意掌握所钻岩层岩性及岩层的稳定情况，发现异常情况要及时处理，同时，严禁强拉硬拧。

每次钻杆下入前要检查丝扣的好坏，钻杆是否有弯曲及裂痕等，不合格钻杆禁止下入孔内。

7、上下钻具和加减尺时，钻机操作人员应和其它岗位人员配合作业，正确使用上下夹持器，拧卸钻具人员应站立在钻杆两边，防止钻具下窜伤人；钻具旋转未停稳不得卡牙钳，牙钳未松下人员未离开时，操作钻机人员严禁转动钻具。

8、钻孔接近老巷道时，瓦检人员应跟班作业，随时测定施工地点内的气体含量并做好记录。

当施工地点内气体异常时，瓦检人员应停止钻机作业，向调度室汇报，查明原因。

必要时组织人员撤离至安全地带。

9、瓦检人员在测定钻孔气体时，应在钻孔两侧，不得正对钻孔。

检查的气体应包括CH4、CO2、CO和O2，检测的地点应包括钻窝、回风流和钻孔边缘。

10、只有在掘进工作面氧气浓度不低于20%，CH4浓度小于1.0%、CO2浓度小于1.5%其它气体符合《煤矿安全规程》规定，施工单位方可作业。

11、掘进队负责吊挂甲烷、一氧化碳便携式报警仪，吊挂位置正确,保证完好、灵敏。

12、局扇安装在新鲜风流中，不得采用串联通风，不得发生循环风。

13、设置双风机、双电源，并能自动切换。

局扇因故突然停风，立即断电撤人到安全地点。

14、风筒必须接到迎头，人员必须在距风筒出口10米内作业，跟班队长为现场安全负责人。

15、局部通风机设专人管理，严禁随意开停，未经通风队许可，不得移挪，严禁无计划停风停电。

停风必须断电，撤人到安全地点，严禁任何人进入无风区。

并安排电工查明原因，及时处理，汇报调度。

恢复通风时必须经瓦检员检查瓦斯，按有关恢复通风细则与要求恢复通风。

16、配合钻队施工的瓦检员应按矿规定向调度室汇报工作面气体检测情况，并做好记录。

检查气体，包括CH4、CO2、CO、O2、温度；检查地点：

工作面、回风流和超前探孔内气体。

17、瓦检员监督检查掘进队迎头瓦斯、一氧化碳报警仪、传感器，风筒出口距离及沿途“一通三防”设施的使用、完好情况。

发现问题及时通知矿调度责成有关单位处理。

18、瓦斯员严格执行请示汇报制度、交接班制度，不得空检、漏检、假检。

19、瓦检员发现异常情况有权下令停止生产，撤出人员到安全地点。

20、距迎头30米处常备5节风筒和20台隔离式自救器、0.2m3黄泥作应急救援用，并保证退路畅通、安全。

21、迎头按规定吊挂甲烷/氧气两用报警仪，采掘队队长、跟班队长、流动电钳工、掘进机司机携带便携仪瓦斯报警仪，随时检查瓦斯和氧气浓度。

22、任何人不得靠近无风区或有害气体异常涌出区。

23、迎头20米安设一部直通调度的电话，并保证通讯系统畅通。

24、瓦检员发现违章人员时,应制止，不听劝阻者立即报告矿调度，请示处理意见。

25、测定钻孔气体时人应在钻孔一侧不得正对钻孔。

26、每班做好风、瓦电试验，探头必须按规定布置在迎头，探头有故障及时汇报。

27、掘进队负责风电、瓦电闭锁、甲烷、一氧化碳监测探头的管理使用。

探头吊挂位置：

风筒出口另一侧距迎头5米内，并随掘进的推进而前移，发现问题及时请示队部，安排处理，并向调度汇报。

28、发现异常情况，立即通知瓦检员检查瓦斯，查明原因，及时处理汇报。

29、有害气体涌出量大，无自燃时，增加进风量5%～10%；引导风流稀释排放局部高温、瓦斯涌出异常地点的有害气体。

30、开钻前认真组织所有钻探施工人员学习安全施工技术措施，首先在思想上加强安全意识，认真执行措施贯彻签字制度。

31、具体钻进时要加强判层，发现落钻、水量增大、有异常气味散出等异常现象，必须高度警惕，立即向调度室汇报，所有施工人员务必及时安全撤出。

32、若钻孔突然出水量大，不要起出钻具，立即向调度室汇报，待研究后再采取疏水措施。

33、若钻进过程中有异味气体涌出，立即停止钻进并关掉钻探设备电源，所有施工人员立即安全撤出，并及时向调度室汇报。

34、在快要接近老巷道时，通风队瓦检员要跟班作业。

35、本专项措施传达到每位作业人员。

六、施工组织

本次投入一台钻机进行施工，分三班作业，配备钻机人员11人，设队长1人，班长3人，技术员1人，钻工6人。

七、工程竣工验收

1、探放水效果确认方法标准：

钻孔施工结束由当班值班领导、安监科、防治水科、掘进队进行验收，无出水异常时方可正常掘进，做到有验收，有记录；实行谁验收，谁签字，谁负责。

2、二日内将施工原始记录整理后和钻探施工总结移交矿防治水科