根据我公司采掘现状每掘进60M进行一次物探工作,探测深度100M,除掉14M的盲区,有效距离80M,超前20M,安全距离60M<允许掘进距离),此项工作反复循环进行。
二、具体施工方法
<1)点击布置
该方法通常需要3人,1人操作探测仪,2人负责放线和跑极。
在施工前,先进行所测点号的标注,利用皮卷尺定距,白色自动喷漆标记,即每隔aM<通常采用4M一个点)标注一个点号,如:
1#、2#、3#、4#、5#......。
超前探常用方法为“三点源发”,即在巷道掘进头附近固定3个供电极<如A1、A2、A3),一般间距4m;在巷道后方移动MN电极<一般间距也是4m)进行测量。
每移动一次MN,则A1、A2、A3分别观测一组数据,无穷远电极B布置在距离迎头bM<通常5—10倍的探测距离)处。
超前探施工装置、布置图
<2)施工步骤
施工时,将供电电极A1、A2、A3无穷远电极B及探测仪固定不动,测量电极M、N根基设计的观测系统进行移动。
S1:
先将测量电极放到M1、N1位置,接通第1个供电点A1,记录供电电流、电位差、点号、电极距等数据。
S2:
断开A1,接通A2,记录A2点源产生的供电电流、电位差、点号、电极等数据:
S3:
最后断开A2,接通A3供电电源,平记录A3点源产生的供电电流、电位差、点号、电极距等数据。
此时对于M1、N1测点的所有数据已经全部测量完毕。
S4:
接下来移动测量电极到M2、N2位置,以此通过A1、A2、A3供电并记录所需数据,完成后移动测量电极到M3、N3位置,重复以上过程,知道测量完成所有的设计观测点。
三、施工注意事项
<1)电极要打在实底或实煤上,尽量避开浮煤、浮渣等,确保接地良好;电极要尽量避开积水、远离铁轨0.5m以上,防止短路。
<2)无穷远电极<电极B)应良好接地,并将其布置在测区外5—10倍探测深度之外。
<3)电缆应尽量布设在巷道一边,最好挂在电缆钩上,以防车辆行人挂掉;
第二节钻探设计
探水作业是指在3101运输顺槽掘进过程中用超前钻探的方法<专用的探水钻机),查明采掘工作面顶、底板、侧帮及前方等水体的具体空间位置和状况。
目的是为有效地防治矿井水害做好必要的准备;放水是为了预防水害事故,在探明情况后采取钻孔等安全方法将积水放出,确保安全掘进。
我矿井下钻探施工目的主要是对巷道掘进前方小窑空区和老空积水区、陷落柱进行探查,消除突水威胁。
根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则,井巷掘进开口前就必须先进行打钻探水,确认无水患后再往前掘进并留一定的超前距,掘进到预留超前距位置后停下,再进行探水,依此类推直至巷道掘进到设计位置,因此探水起点即为巷道的开口位置。
1、钻孔参数
<1)超前距离、帮距的确定
3101运输顺槽探放水时,确保钻孔终孔位置距巷帮距离不小于30m,超前距离保持不少于60m。
<2)允许掘进距离
每次探放水证实无水害威胁,经我矿防治水科验收合格下发允许掘进通知单后,方可在允许的安全距离内掘进,在掘进过程中始终保持60m的超前距离,严格按照《探放水设计及安全技术措施》的规定操作。
<3)套管规格及固定方式
开孔直径Ф127mm,下入4寸套管,套管长度不小于10m,再下入3寸套管,然后换径Ф60mm,钻进至终孔。
2、钻孔布置
3101运输顺槽沿煤层底板掘进,根据我公司采掘现状,本设计采取长探与补探相结合的全方位探水方式,3个长探孔,4个短探空。
具体钻孔布置为:
距巷道底板1m布置5个孔,即2号、4号、1号、5号、3号;6号距巷道底板1.1M布置1个孔,7号距巷道底板1.2M布置1个孔;
3101运输顺槽沿煤层底板掘进探水钻孔布置详见图2-1;
1号眼:
位于巷道中心,距左帮2.35m,水平角0°,方位角270°,倾角2°30′<俯角),钻孔深度120m,允许掘进距离60m,留设超前安全距60m;
2号眼:
位于巷道左帮,距左帮1.15m,水平角14°34′,方位角255°26′,倾角0°28′<仰角),钻孔深度124m,允许掘进距离60m,留设超前安全距60m;
3号眼:
位于巷道右帮,距右帮1.15m,,水平角14°34′,方位角286°34′,倾角2°58′<俯角),钻孔深度124m,允许掘进距离60m,留设超前安全距60m;
4号眼:
位于巷道左帮,距1号眼0.5m,水平角27°42′,方位角284°42′,倾角3°25′<俯角),钻孔深度68.1m,允许掘进距离30m,留设超前安全距30m;
5号眼:
位于巷道右帮,距1号眼0.5m,水平角27°42′,方位角242°18′,倾角1°13′<仰角),钻孔深度68.1m,允许掘进距离30m,留设超前安全距30m;
6号眼:
位于巷道中心,距巷道底板1.1m,水平角14°56′,方位角255°04′,倾角2°30′<俯角),钻孔深度62.1m,允许掘进距离30m,留设超前安全距30m;
7号眼:
位于巷道中心,距巷道底板1.2m,水平角14°56′,方位角284°56′,倾角2°30′<俯角),钻孔深度62.1m,允许掘进距离30m,留设超前安全距30m;
3、打眼顺序
先钻探1#孔,依次为2#、3#、4#、5#、6#、7#。
4、单孔设计
采用金刚石钻头钻进,开孔直径Ф127mm,下入4寸套管,套管长度不小于10m,再下入3寸套管,然后换径Ф60mm,钻进至终孔。
5、孔口安全装置
孔口安全装置由矿自行加工,孔口管为长度10m的φ4寸钢管制做,距离管口30cm处焊接扶正肋骨片,配套规格为厚16mm,60cm×60cm的钢板中间打孔正好套上钢管,扶正肋骨片四周打4个中间孔18mm的小孔,便于固定孔口安全装置。
<1)安装孔口安全装置
①按照钻孔布置图要求确定钻孔的位置、角度、方位后使用钻机打设钻孔,孔径大于孔口管直径1-2级。
钻孔过程中应在钻杆上做好深度标志,钻至预定深度后停钻并将钻内煤尘冲洗干净。
②将孔口管插入孔内在煤壁上做下扶正助骨片周边的4个固定孔口管的眼位标记,然后将孔口管拔出用锚杆钻机打设此4个钻眼。
③安装孔口管,使孔口管与孔壁之间充满水泥浆,并将水泥浆扎实,以保证水泥浆充分凝固。
然后用一次性圆钢锚杆将孔口管固定,使其紧贴煤壁。
④待水泥浆充分凝固后进行扫孔,扫孔深度为5.5m。
⑤扫孔后对孔口管进行耐压实验。
耐压实验使用探放水钻机向孔内注水,水压必须大于采空区积水或预计突水的水头压力并稳定30min后,如孔口周围不漏水,则可以开始施工。
钻杆进10—15m时,重新加固探水安全档板锚杆螺丝。
2、孔口管的安装与固定:
<1)选择岩层坚硬完整地段开孔,孔径应大于孔口管直径1~2级,钻至预定深度后,将孔内冲洗干净。
注浆使孔口管(管周围应焊扶正肋骨片>与孔壁间充满水泥浆。
待孔口管周围水泥浆凝固后扫孔,扫孔深度应超过孔口管长度0.5m。
<2)扫孔后对孔口管必须进行耐压实验。
实验压力应大于预计水压并稳定30min后,孔口管周围不漏水时,方可钻进。
<3)节理裂隙发育,岩石松软或破碎,无条件另选放水地点时,应注浆加固后,再安设孔口管。
<4)探放老空积水的超前钻距,根据水压、煤<岩)层厚度和强度及安全措施等情况确定,但最小水平钻距不得小于30m,止水套管长度不得小于10m;
<5)沿岩层探放含水层、断层和陷落柱等含水体时,按表1-1确定探水钻孔超前距离和止水套管长度。
表1-1岩层中探水钻孔超前钻距和止水套管长度
水压钻孔超前钻距止水套管长<1.0
1.0-2.0
2.0-3.0
>3.0
>10
>15
>20
>25
>5
>10
>15
>20
<6)探放强含水层水或需要收集放水时的水量、水压等资料时,应在孔口管上安装水压表、水门(闸门>和汇水短管等。
<7)在预计水压大于0.1Mpa的地点探水时,预先固结套管。
套管口安装闸阀,套管深度在探放水设计中规定。
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