探放水.docx
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探放水
介休义棠安益煤业有限公司
探放水施工组织设计
施工地点:
10103工作面皮带顺槽
施工单位:
探放水队
二0一一年十二月
10103工作面皮带顺槽
探放水施工组织设计
第一章编制依据
本设计严格依据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《山西介休义棠安益煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告》、《山西介休义棠安益煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计》编制。
第二章相对位置及水文地质情况
一、井上下对照关系表
水平
645水平
工程名称
10103工作面
皮带顺槽
地面标高/m
+840—+825
井下标高/m
+581—+587
地面的相对位置、建筑物及其它
工作面地表无任何建筑物,属低山丘陵地带。
井下相对位置对掘进巷道的影响
该巷道位于综采皮带联络巷西翼,掘进过程中与上下组煤皮带斜巷、上下组煤轨道斜巷立体交叉,与综采绕道煤巷段贯通。
邻近采掘情况对掘进巷道的影响
本采区为未采动煤层,对掘进无影响。
二、煤岩层赋存特征
指标
参数
煤层厚度/m
4.14m
煤层硬度
1-1.5
煤层自燃倾向性等级
Ⅰ级
火焰长度mm
100
三、水文地质情况
㈠地表水
井田位于汾河西北,井田内没有大的地表积水和河流,冲沟发育,地势西高东低,发育的冲沟多属雨季排泄通道,平时干涸无水。
井口处的最高洪水位线标高为760.00m。
㈡含水层水
⑴松散岩类孔隙含水层
赋存于第四系冲积洪积层内,含水层由砂砾组成,间夹淤积粘土。
据井田内水井调查资料,埋藏深度3-11m,水位标高717.54-724.99m,由山麓向河谷逐渐降低,涌水量2.75L/s·m,单位涌水量0.22L/s·m,富水性中等。
小沟谷中冲积层及第四系黄土中之砾石层潜水含水层不发育。
⑵二叠系碎屑岩类砂岩裂隙含水层组
指二叠系上统上石盒子组、下统下石盒子组、山西组砂岩裂隙含水层。
上石盒子组最大残留厚度260m,含砂岩5—6层,厚度变化不定,一般5—15m;下石盒子组厚70.52—82.39m,含砂岩两层,即K8、K9砂岩。
K8砂岩厚8—11m,K9砂岩不稳定,厚0—22m;山西组厚40.03—73.43m,含不稳定砂岩4—5层,其中以K7砂岩较稳定,厚一般0—12.44m。
据下石盒子组下部单独抽水(井田北1.5km处师6—3孔)试验结果,单位涌水量0.065L/s·m,渗透系数为0.00001m/d。
据师6—3、8—3(井田北1.5km处)对山西组进行单独抽水试验:
水位标高685m,渗透系数0.002—0.15m/d。
单位涌水量0.00779—0.307L/s·m。
属富水性弱—中等的含水层。
㈢本矿巷道、采空区水
该巷道掘进的区域为实体煤,不受本矿旧巷道或采空区影响。
第三章探放水组织领导机构及岗位责任
组长:
负责矿井探放水领导工作,依据现场勘测情况,组织领导制定工作面探放水设计,详细布设工作面钻孔位置,钻孔个数、方位、角度及深度,探水设备安装、探水钻孔、钻探相应的各项操作管理制度。
副组长:
负责探放水孔设计,编制安全技术措施,组织安全技术措施贯彻,领导探水队人员安装探水钻进行探水。
做到探水孔深度、角度、进度及工作面掘进进度班班填写记录,并每天报调度室、技术部。
探水队长:
负责领导探水队员按照探水孔设计进行探水工作,按章操作,严格执行安全技术措施,抓好现场安全管理工作。
成员:
负责工作面巷道安全支护,协助探水队进行探水工作。
保障探水工作的物资供应。
跟班安质员:
负责本班探水工作和现场安全设施的监督管理及钻孔验收工作,发现险情,按安全技术措施进行处理,并及时报调度室。
跟班瓦斯员:
负责探水现场通风,发现瓦斯及有害气体异常,按通风规定采取措施,并及时报调度室及通风部。
第四章探放水施工组织设计
一、掘进期间,加强水文地质调查,坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”十六字方针和防、堵、疏、排、截的专项综合治理措施。
二、探水装备
探水钻采用ZLJ-650型煤矿坑道钻机,钻机电机功率为7.5KW,φ42mm长1m的钻杆,φ55mm的钻头。
采用2NB型泥浆泵,该泥浆泵相关参数如下:
额定流量 250/200L/min
额定工作压力4Mpa
缸套内径 85mm
行程长度 140mm
往复次数 102/81Min-1
吸浆管直径 89mm
排浆管直径 38mm
电机功率 22/18.5KW
重 量 980/955 Kg
外形尺寸 (L×W×H) 2185×890×1600 mm
配套电机型号 YBK2-200L2-6
三、钻孔布置
从掘进头开始布置四个孔,孔间距0.5米,开孔距底板0.85米。
钻孔和巷道垂直剖面夹角:
钻Ⅰ夹角为14°,钻Ⅱ、钻Ⅲ夹角为0°,钻Ⅳ夹角为10°;钻孔和巷道水平剖面夹角:
钻Ⅰ夹角为俯8°,钻Ⅱ夹角为俯8°,钻Ⅲ夹角为俯7°,钻Ⅳ夹角为俯8°。
最大允许掘进距离80米,超前距离20m。
四、探水钻孔的安全装置
在探放水工作中,在水量和水压不大时,积水可通过钻孔直接放出,在预定水压大于0.1MPa的地点探放水时,都应预先安装孔口承压套管。
先用φ168mm钻头打一深6m的孔,然后装入φ108mm*5mm长5米的无缝钢管,并将钢管与岩体之间用高压注浆泵进行水泥固结,使钢管和岩体成为一体,承压套管水泥、砂配比为1:
2,待水泥凝固后进行扫孔,然后进行压水耐压试验,试验压力不得小于设计水压,稳压时间不小于半小时,孔口周围不漏水、孔口管牢固不活动即为合格,否则必须重新注浆。
之后再用小直径钻头钻进,当钻透集水区时,退出钻具,在安全套管的外露部分装上压力表、水阀门和导水管等。
钻孔布置具体参数见下表:
钻孔设计及参数
孔号
位置
角度
设计
孔深
与水平剖面夹角
与轴线夹角
钻Ⅰ
距底板0.85m
俯角8°
14°
103m
钻Ⅱ
距底板0.85m
俯角8°
0°
100m
钻Ⅲ
距底板0.85m
俯角7°
0°
100m
钻Ⅳ
距底板0.85m
俯角8°
10°
102m
五、打钻施工设计要求:
1、打钻前要在钻场附近扩帮、建一临时水仓。
水仓规格:
长4m×宽2m×深1m。
2、加强钻孔附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
3、在打钻地点或其附近安设专用电话。
4、依据设计,确定主要探水孔位置时,由测量人员进行标定。
负责探放水工作的人员亲临现场,共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。
5、施工组织:
由生产部现场负责,探放水队施工。
6、探放水队负责钻机的运输、安装、供电、打钻及拆除工作,并负责相关设备的检查,确保顺利施工。
六、排水管理
工作面由排水泵通过排水管路排水至下组煤采区水仓,由排水泵排水到地面,排水管路为3寸铁管。
各排水点要有两台排水泵交替使用,并有一台完好的备用排水泵,所有排水泵用软管与主排水管连通。
排水管路的的日常维护、闸阀的清理更换要及时,保证排水畅通。
排水路线:
工作面→综采轨道绕道→上下组煤轨道斜巷→下组煤采区水仓→集中轨道大巷→进风、行人井→地面
七、施工安全技术措施
1、钻机设备装车要捆绑结实,不准超长超高,以防途中掉下伤人或丢失,装卸车、安装及拆除钻机的过程要轻拿轻放,要有专人统一指挥,起落行动一致。
2、钻机安装前必须加强钻场附近的巷道支护,并在工作面打好坚固的立柱和拦板,可以防止冒顶、防高压水冲垮煤壁及支架等事故发生。
为满足探放水钻孔出水畅通和施工人员安全撤离,必须清理巷道,挖好排水沟,在适当位置配备与探放水量相适应的完好的排水设备。
3、在探放水场地应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、锯和斧等,以便在探放水过程中意外出水或钻孔水压突然增大时及时处理。
4、探放水施工巷道现场发现有松动或破损的支架要及时修整或更换,并仔细检查帮顶是否背好。
5、探放水施工现场及后路的巷道及水沟中的浮煤、碎石等杂物,应随时清理干净,若水沟被冒顶或片帮堵塞时,应立即疏通,探放水施工过程中所设计的避灾路线内不许有煤炭、木料或煤车等阻塞,应随时保证畅通无阻。
6、钻机要固定牢靠,并有反压装置,防止水压大时顶翻钻机造成事故。
7、钻机安装完毕后,对钻机进行供电,现场负责人负责对所有部件进行检查,并将管路吊挂整齐,确定符合开钻要求后进行试运转,一切正常后再开钻,严格按操作规程和安全规程要求进行操作,并对电机设备按要求进行检查和保养,以保证正常施工。
8、加强探水过程中瓦斯检查制度,出现异常时要立即停钻,同时向调度室汇报,并撤出工作面所有人员。
9、每班开钻前,必须先检查后工作,检查顶板及钻机的稳定程度,确认正常后再开钻施工。
施工中如有异常情况现场负责人负责处理,若情况紧急应立即停钻并汇报调度室。
10、钻孔施工必须严格按给定的位置及参数进行,并做好记录。
11、钻进过程中操作人员要集中精力,谨慎操作并注意钻机的稳定情况、孔内情况等,发现问题及时向现场负责人汇报。
非操作人员要远离机体,开钻时严禁人员越过钻杆,操作人员不准正对钻杆,禁止在钻杆后方逗留,防止钻杆窜出伤人。
12、钻进过程中起卸钻具应认真丈量长度,接近停钻时,要密切关注压力表的变化,严格控制钻进速度,防止卡钻。
13、钻进中一旦发现“见软”、“见空”、“见水”要立即停钻,丈量并记录其深度。
14、在探放水钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然增大和顶钻等透水征兆时,应当立即停止钻进,但不得拔出钻杆;应当立即向矿井调度室汇报,派人监测水情。
发现情况危急,应当立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点,然后采取安全措施,进行处理。
15、发生意外情况时,立即向调度室汇报,并及时撤出现场施工人员。
16、如遇透水,施工人员应沉着冷静,在负责人的统一指挥下,立即起钻,关闭瓦笼,并向调度室汇报,待接通放水管后再打开瓦笼放水。
17、钻孔放水前,应当估计积水量,并根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水流量,防止淹井;放水时,应当设有专人监测钻孔出水情况,采用SGS型双功能高压水表测定水量和水压,做好记录。
如果水量突然变化,应当及时处理,并立即报告矿调度室。
18、放水前,水仓内要准备两台排水泵(一用一备),确保能正常使用,并与矿井排水系统连接好。
19、由生产部每班安排专人在探放水期间检查钻孔出水及开泵排水,负责在停电、停泵期间及时关闭瓦笼,防止巷道被淹。
20、钻进打透后若出水量较小或放水过程中出现堵孔现象,由探放水队负责采取措施进行扫孔,确保钻孔排水畅通,在疏通钻孔时,操作人员不准正对钻杆操作。
21、当钻孔接近老空时,通风部要安排瓦斯检查员进行有害气体的检查,如果瓦斯或者其他有害气体浓度超过有关规定,应当立即停止钻进,切断电源,撤出人员,并报告矿井调度室,及时处理。
22、发生卡钻杆、断钻杆的情况时,必须立即停钻,同时将钻杆固定,并记录其孔深,立即向矿调度室汇报,及时采取相应措施,进行处理。
23、水灾避灾路线:
工作面→轨道联络巷→集中轨道大巷→机轨合一巷→主斜井→地面
工作面→轨道联络巷→南翼轨道大巷→南翼排矸巷→副斜井→地面
24、其他依照《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》及有关操作规程贯彻执行。
25、本措施由现场负责人负责执行,所有施工人员必须服从负责人的统一指挥,切实贯彻执行本措施,确保本次施工顺利、安全地完成。
钻孔布置图附后