3001回风顺槽探放老空区积水设计文档格式.docx
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（1）3001回风顺槽地质概况及支护说明
1、地质概况
3001工作面所采煤层为山西组3#煤层，煤层平均厚度为5.2m，平均倾角10°
，底板标高为+750，其中3001回风顺槽探放水地点巷道底板标高为+765，煤层较松软，底板为砂质岩，距底板1.5～1.7米左右有一层煤矸石约150mm～200mm厚，直接顶为砂质页岩，平均厚度2m，老顶为细质砂岩，平均厚度为5.6m，不易跨落，煤层层理分明，节理发育，地质构造总体比较简单，对掘进没有影响。
3001回风顺槽走向为1615m，沿走向方向巷道倾角平均为4°
，3001回风顺槽接近老空区时，巷道煤质较松软，沿顺槽方向巷道倾角逐步变大至13°
.
2、巷道支护说明
3001回风顺槽支护采用12#工字钢梯形棚支护；
断面为梯形，净断面：
上宽3.2米，下宽4.2米，高2.65米；
掘进断面：
上宽3.9米，下宽5.1米，高3.17米。
支护形式采用12#矿用工字钢梯形棚加塑料网支护，棚距0.7米，顶帮采用9×
6刹杆花背，棚与棚之间用φ14mm的圆钢拉杆连接，刹杆规格为1300×
200×
100mm。
3、排水系统
3001工作面回风顺槽涌水量0.3m3/h，在巷道内有两个临时水仓，每个水仓安装有两台型号为KBQS-90/660的排水泵，排水能力为0.5mm3/min，巷道内安设有两趟2寸排水管路至三采区水仓。
（2）老空区水文地质情况说明
本次探放水的老空区的底板标高为+805m—+778m，地面位于东七里街村南及村中，大河村北，地面范围内主要为东七里街村及荒山和耕地，没有其它特殊建筑物。
邻近情况：
东为3001工作面，西部+810水平皮带巷，北为北翼皮带巷及本矿未开发区域，南部为本矿主斜井留设的保安煤柱。
本次探放水区域有两处，分别为采空区1：
积水面积46085m2，积水量23960m3；
采空区2：
积水面积55631m2，积水量28900m3，两处合计积水量为52860m3.两处积水区预计相互沟通，两处积水区距离3001工作面回风顺槽及3001切眼最短距离为85m，最长距离为310m.采空区1的停采时间约在2001年，采空区2的停采时间为1997年。
根据本矿底板等高线及相关地质资料推算，积水区域与放水钻孔口处最高标高差29m，最低标高差22m.
预计积水区最大积水压力为0.5MPa，最小积水压力为0.3MPa.
二、3001工作面（回风顺槽）探放水设计
1、探放水情况说明及方法
探水方法采用探水钻探的方法进行探水，由于本次探水区域的积水量大，压力大，应在钻孔中上12m的封孔套管。
（1）探放水钻场位置
根据我矿《采掘工程平面图》，3001回风顺槽在掘进至1200m时，已接近旧采空区积水区域。
根据已收集到的资料，将本次探放水的地点设计为3个，分别位于3001回风顺槽的1345m、1440m、1508m处，并依次编号为1号探水钻场、2号探水钻场、3号探水钻场。
（2）探水钻场支护情况
三个探放水钻场的深度都为5.0m，钻场采用工字钢梯形棚支护，巷道净断面：
上宽3.2m、下宽4.6m、高2.65m；
净断面积9.3m3；
上宽3.9m、下宽5.1m、高3.17m；
毛断面积11.98m3。
支护采用12#矿用工字钢梯形加塑料网支护，棚距0.7m，顶帮采用9×
6刹杆花背，棚与棚之间用ф14mm的圆钢拉杆连接刹杆规格为ф1300×
（3）本次探水采用钻机钻探的方法探水。
由于本次探水区域的水量、水压较大，且需放水，故在钻探前，首先在钻孔开口处上封孔套管，并固定牢靠。
钻场煤壁及支护也必须预先加强支护，预防因水压较大出现冲垮钻场的事故。
本次探水根据设计需要三个钻场都必须探至老空积水区内，具体的孔位、方向、倾角由防治水科根据以往地质、测量资料，现场确定。
总之，本次探水以探寻老空区积水为目的。
2、探放水钻孔设计
1号探放水钻场：
探水作业时，探水孔为2个，1号孔位于钻场掌子面中部平行底板距底板1.5m垂直钻进，设计孔深200m；
2号孔靠左帮距帮1.0m平行底板向右偏9o钻进，设计孔深150m.
2号探放水钻场：
探水作业时，探水孔为2个，1号孔位于钻场掌子面中部平行底板距底板1.5m垂直钻进，设计孔深175m；
2号孔靠左帮距帮1.0m平行于底板向左偏13o钻进，设计孔深150m.
3号探放水钻场：
探水作业时，探水孔为3个，1号孔位于钻场掌子面中部平行底板距底板1.5m垂直钻进，设计孔深125m；
2号孔靠左帮距帮1.0m平行于底板向左偏19o钻进，设计孔深100m;
3号孔位于钻场掌子面靠右帮距帮1.0m平行底板向右偏14o钻进，设计孔深100m.
附：
钻孔示意图（后附）
3、放水方法
钻杆贯通老空区后，先停止钻机作业，并不得拔钻杆。
先将泄压阀与巷道中的排水管接通，再打开泄压阀泄压，将水直接排至三采区水仓。
拆换钻杆时，泄入巷道中的水，由临时水仓排至三采区水仓。
4、探水钻机及水泵型号介绍
（1）探水钻机
钻机型号为ZDY3200S液压坑道钻机，钻头直径分别为94mm和113mm;
钻杆直径73mm，长度1.5m.每台钻机至少配备310m的钻杆。
（2）排水泵型号为两种：
①、KBQS-90/660潜水泵，排水能力为：
30m3/h，4台；
两台配备在3001回风顺槽1200m处深5m、高2.8m、宽3m的临时水仓内；
另两台配备在1520m处深5m、高2.8m、宽3m的临时水仓内。
②、D85-45×
4离心式水泵，排水能力为：
60m3/h，1台；
配备在三采区水仓内。
三、探放水施工工艺
1、探水前准备工作
（1）探水作业前，要对探水钻场和钻场周围的支护进行加固。
具体要求是：
在距两边梁口1.0m，垂直工字钢横梁，用U型卡固定两根5.5m长的轨道。
两帮棚腿中部用5.5m道轨垂直棚腿固定。
钻场口棚左右的工字钢棚腿中部用U型卡固定两根3m长的道轨，以加固钻场支护。
在钻场掌子面用混凝土浇注长5m,高3m，厚500mm的水泥防水墙。
并且要在底板往下挖基础200mm.
（2）在3001回风顺槽根据实际情况确定必要的临时水仓，并时刻保持畅通。
从钻场至水仓口必须开排水沟，水仓配备两台KBQS-90/660潜水泵。
水泵的排水量应根据最大涌水量确定，流量应不小于1.0m3/min.在钻场放水口安装2寸排水管路至临时水仓，由临时水仓直接排至三采区水仓。
（3）钻场配备ZDY3200S型液压坑道钻机及至少250m的钻杆，配备ф94mm和ф113mm两种钻头；
配备用于封孔或放水用的ф132mm的套管，套管长度12m；
木楔、封孔材料以及大锤、钣头等工具。
（4）孔口套管的安装与固定
①、选择坚硬完整地段开孔，孔径应大于孔口管直径1-2级，钻至设计位置后下入ф132mm的套管，将孔内冲洗干净，注浆固孔。
待孔口管四周水泥浆凝固后扫孔，扫孔深度应超过孔口套管长度0.5m。
②、扫孔后对孔口管和控制闸阀必须进行耐压试验，试验压力为预计水压1.5倍，并稳定30min后，孔口套管不动，四周不漏水为合格，否则重新注浆固结直至合格为止。
③、当探得水压高于2MPa,水量大于60m3/h,需长期保留时，孔口使用双水门，下门备用。
2、探水
探水作业采用启动探水钻，人工拆换钻杆的方式钻探。
钻机操作每班4人，一人为组长，一人操作钻机，二人拆换钻杆。
工作人员先按照设计的角度、方向，安放好钻机，然后在钻机上接上一根钻杆和钻头，开通水源启动电源，钻机匀速向煤体钻进，钻探深度大于2米后，停止钻探，松开钻杆，倒回钻机，在中间再接一根钻杆，然后再如上述程序钻探，直至钻探深度达到设计要求。
3、放水
①、放水套管安装好后，在套管外口安装一个泄水测压三通，流量应不小于0.3m3/min，三通往外对接一根1.2m长两头装有止水阀门的孔口管，从孔口依次编为1号止水阀门、2号止水阀门。
②、钻孔探到水后，应当停止钻进，并不得拆换钻杆及挪动钻机。
将止水阀门封闭，把泄水测压三通的阀门打开放水，减少孔内的水压，并测量水压。
③、当水压符合放水要求时，应先将2号止水阀门打开，把钻杆接口退至2号止水阀门以外，松开钻杆，然后将2号止水阀门关闭，最后将1号止水阀门打开把钻杆退出拆除。
依此顺序将钻杆全部取出。
④、钻杆全部退完后，将2个止水阀门全部关闭，把排水管路对接在1号止水阀门上，开始放水。
防治水技术员现场记录放水量。
⑤、如水压较大，无法全部取出钻杆时，应先将接近钻机的第一根钻杆拆除，然后封闭1、2号止水阀门，打开泄压阀进行放水。
四、劳动组织安排
探水作业劳动组织人员配备表
班次
工种
零点班
八点班
四点班
合计
安全员
1
3
瓦检员
探水技术员
探水司机
电工
拆换钻杆工
2
6
合计：
7
21
五、探水工操作规程
1、探水作业人员要经过有关单位培训合格后，持证上岗。
2、安装钻机探水前，必须遵守下列规定：
（1）工作人员进入钻场必须首先检查钻场及其周围的安全状况，必须打好顶压柱，并保持钻机平稳，以防钻进偏斜或断杆。
并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
（2）检查煤壁。
煤壁有松软或膨胀等现象时，要及时处理，闭紧填实，必要时可打上木垛，防止水流冲垮煤壁，造成事故。
（3）清理巷道，挖好排水沟，清理好水仓；
检查排水泵、排水管路及水泵必须满足排水能力要求，保证排水系统畅通。
（4）准备堵水材料。
在探水地点应备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、水泥、锯、斧等，以便出水或来压时及时处理。
（5）检查安全退路。
避灾路线内不许有煤、木料、矿车等阻塞，要时刻保证畅通无阻。
（6）详细检查探放水钻机是否完好，钻机是否摆放平稳，钻杆是否平直、接水器是否能正常使用、钻头是否符合要求，压柱是否打牢，声音是否正常，在完好正常的时候使用钻机。
钻杆不能弯曲，丝扣必须严合。
（7）探水工穿戴要整齐、利落，衣襟、袖口、裤脚必须束紧，戴好安全帽，系好矿灯及自救器。
3、钻机电缆应盘放合理，不允许拐硬弯、拖在溜槽内和绕在柱子上。
4、探放水作业时，必须严格按照探放水设计的钻孔间距、开孔位高度、钻孔深度、钻孔方位、钻孔角度，钻孔数目进行施工，未经总工程师同意，不得擅自改变设计。
5、在钻探过程中，操作人员必须密切注意岩煤粉的湿润程度、探水孔的水压水量与煤岩情况，发现孔内岩粉较湿或涌水加大、煤岩松软、片帮、来压以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深首当其时同进将钻杆固定，同时向矿安全指挥中心汇报，及时采取措施，进行处理。
6、操作过程中，操作人员要精力集中，根据煤层的软硬程度适当调节压力，防止用力过猛。
不准用手扶托钻杆。
7、每班钻探人员要共同配合，发现钻进困难、负荷过大、机器有异常现象等情况时，要立即查明原因，排除故障。
8、钻进过程中，要精力集中，注意观察钻进情况，根据煤层的软硬程度适当调节压力，防止用力过猛。
随时注意电动机的负荷情况，不得超载，当发生火化、冒烟、转速急剧降低和发热、发现机身震动异常、发热、漏电等现象时，立即停止作业，处理好后再进行工作。
9、透老空区后，如孔内无水流出，经瓦检员检查有害气体涌出且有害气体浓度超过规定时，必须立即停止钻进，用半圆形木塞封闭，加强通风，撤出人员，待有害气体浓度符合要求时，继续相关后续作业。
10、如预计水压较大时，在探水钻钻进之前，必须先按好孔口安全装置，进行耐压试验，达到设计承受水压后，方准继续钻进。
孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆上阀等组成。
（1）孔口管的安装与固定
①选择坚硬完整地段开孔，孔径应大于孔口管直径1-2级，钻至设计下入套管孔深，将孔内冲洗干净，注浆固孔。
②扫孔后对孔口管和控制闸阀必须进行耐压试验，试验压力为预计水压1.5倍，并稳定30min后，孔口套管不动，四周不漏水为合格，否则重新注浆固结直至合格为止。
（2）探得水压高于2MPa,水量大于60m3/h,需长期保留时，孔口使用双水门，下门备用。
11、钻进时应准确记录钻进深度。
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。
12、钻进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。
立即报告矿安全指挥中心，采取措施。
13、操作时禁止人员直对钻杆站立。
14、在钻探操作过程中，必须严格按照钻探操作规程执行。
15、探水时应加强出水征兆的观察，一旦如发现水压、水量突然增大或水位上升快时，必须停止钻进、切断排水泵供电电源。
但不得拔出钻杆，迅速报告安全指挥中心，通知附近地区人员，按规定的避水灾路线撤离灾区，撤离时要往高处走，位于透水点人员撤离时，要屏住呼吸，用手拽住管路等用力闯过出水点，直到安全地点，若退路被水隔断，要寻找最高位置或离井筒、大巷最近点暂时躲避，并经常敲打铁器、巷帮，发出求救信号。
若透水来自老空积水，撤离时应戴自救器呕用湿手由掩信口、鼻等。
并立即向矿安全指挥中心报告，情况紧急时必须立即必出警报，撤出所有受水威胁区域的人员。
16、每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。
17、工作面或其它地点发现有透水预兆（挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水增大、顶板来压、底板鼓起、产生裂隙、产生涌水、水色发浑有臭味等症状）时，必须停止作业，采取措施，报矿安全指挥中心，如情况危急时，发出警报，撤出所有受威胁区域的人员。
18、打眼结束后，钻机、电缆均须摆放整齐，按照要求填写探放水牌板，写明探放水深度、探放水情况、可掘进深度，由驻矿安检员、安全员、班组长检查后确认无危险时，进行现场交接，并探放水台账上进行签字。
19、升井后，及时整理记录并将数据向井下防治水领导组汇报。
20、对所使用的钻具、工具要合理保管，定期检查。
21、必须熟悉避水灾线路。
22、探水人员要认真如实填写探水记录表，报通风科与安全指挥中心存档备案。
23、每月必须参加矿防治水管理机构组织的探放水工作总结，总结本月的探放水经验和教训，参与制定下月探放水计划。
六、安全技术措施
（1）探水的安全技术措施
1、探放水前必须全面检查三采区水仓、临时水仓排水设备及管路，确保设备都能正常运行，排水能力达到60m3/h，否则不得进行探水作业。
2、对探放水人员及安全员、专管技术人员必须进行专门培训，经考试合格后方可上岗。
3、临时水仓、钻场、各探放水地点必须安设专用电话，保证与各探水地点及安全指挥中心联系畅通。
4、钻进中要注意供水情况，遇突然停水时，必须立即停钻，使钻头及时离开孔底，以防钻头堵塞和卡钻事故发生。
5、钻进中若有异常声音，应立即停钻，检查修理。
6、钻进时，发现煤层松软、片帮、来压或钻孔中的水压，水量突然增大，以及有顶钻等异壮时，必须停止钻进，但不能及时拔出钻杆，现场负责人员应立即向安全指挥中心报告，并派人监测水情。
如发现情况危机时，必须立即通知安全指挥中心并撤出所有受水威胁地区的人员。
7、探放水过程中，出现有害气体超限时，必须停止作业，但不能拔出钻杆，现场负责人应立即向安全指挥中心报告，并派人监测情况。
如发现情况危机时，立即通知安全指挥中心，并撤出所有受威胁区域的人员。
由通风科制订方案进行处理，加强作业场所的通风或增加一台局部通风机进行通风。
8、探放水工作面及其附近巷道的支护工作应加强。
9、清理好排水沟，并准备相应的排水设备。
10、安排好撤人路线，探放水地点，必须设置电话，以便与地面调度室联系。
11、探放水地点应安排专人负责检查瓦斯。
12、探放水现场必须由专职安检人员负责。
13、钻孔前认真检查钻机安装场地的巷道支护和通风情况，安全情况好，方可安装钻机。
14、钻机安装必须平稳牢固，严格执行钻机使用操作规程。
15、钻进时认真记录钻进深度，取钻杆时必须进行核实孔深。
16、发现探放水过程中有透水征兆时，立即向矿安全指挥中心汇报，矿安全指挥中心及时撤出下井人员，及时通知有关领导部门。
17、探放水作业时，3001回风顺槽内不准有其它作业地点平行作业。
18、撤退路线要畅通无阻，确保安全撤退。
（2）疏放过程中及疏放后安全措施
1、钻孔探到水后，应估计积水数量和水位标高，并根据矿井排水能力和水仓容量，确定出水顺序和控制出水口流量，以免造成水灾。
2、正式放水前应进行放水量、水压和煤层透水性试验，如果发现管壁漏水或放水效果不好时，应及时进行处理。
3、放水时要随时注意水量变化，当放水孔为出水时，应立即分析其原因。
如果上部、中部孔都不出水时，还应在底部打钻孔，当底部孔也不出水时，方可认为水已疏放完毕。
4、放水时应派专人检查沼气等有害气体的浓度和通风情况，以防有害气体的危害。
5、探大积水或水压时，应该复核原有积水资料，确定放水量和放水孔个数，进一步调整排水能力，使排水供电系统符合《煤矿安全规程》的要求，并清理好水仓、水勾、管路。
6、派专人监督放水情况，记录放水量，发现异常及时处理。
7、加强放水地点的通风，增加有害气体的检测次数或设置瓦斯报警器。
8、放水结束后，立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因，防止残留积水。
9、根据实际情况，在放水后按照一定的比例用封孔材料将钻孔封堵。
（3）防突水安全技术措施
1、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；
应当立即向矿安全指挥中心汇报，派人监测水情。
发现情况危急，应立即撤出所有受水威胁地区的人员到安全地点，然后采取安全措施，进行处理。
2、发生水灾事故时，必须由当班上岗干部及安监人员立即向防突水总指挥部汇报，以便指挥、组织救援；
汇报内容包括事故时间、地点、人员、范围、程度等。
3、安指中心接到突水事故汇报后，应立即向指挥中心主任、矿值班领导汇报；
指挥中心主任、矿值班领导根据事故汇报情况，立即向总指挥汇报；
总指挥决定启动突水事故应急预案后，立即向安指中心下达启动预案命令。
4、指挥部成员到达安指中心后，按照总指挥或者副总指挥的指示，立即奔赴事故现场，成立现场抢险救灾专业组，各尽其职，积极开展抢险救灾工作。
5、抢救突水事故前，现场抢险救灾指挥部要根据现场情况制定抢救方案及安全技术措施。
6、救灾指挥部立即组织排水设备，进行排水，并通知主水泵司机坚守工作岗位，尽快解救被水困人员；
及时组织恢复通风网路，尽量大的可能保持突水区通风的调整。
7、发生突水事故时，现场上岗干部、班组长、安全员迅速有组织、有顺序地按防突水避灾路撤离受水害威胁的所有人员。
8、发现出水预兆，立即向上山方向沿避灾路线迅速撤离，同时通知附近人员一起撤离。
9、如果避灾路线被隔断，受灾人员立即寻找靠近大巷位置最高的地方暂时躲避。
10、遇险后立即发出呼救信号：
如被困地点有电话，遭险人员应立即电话汇报情况。
否则，遇险人员应立即采用呼叫、敲打（不要敲打对自己威胁的支护、物料和岩块）等方法，发出有规律、不间断的呼救信号，以便营救人员了解灾情，组织力量进行抢救。
11、事故发生后，遇险人员要听从班组长和有经验的老工人的指挥，在保证安全的前提下，积极开展自救和互救。
被突水威胁的人员，不要惊慌失措，在条件不允许时切忌采用猛烈挣扎的办法脱险，以免造成事故的扩大。
要按避灾路线有序地撤离到安全地点。
12、如人员被困地点有压风管，应打开压风管输送新鲜空气，并稀释被隔堵空间的瓦斯含量，并要注意保暖。
13、处理突水事故过程中，抢救人员要由专人检查瓦斯和观察顶板情况，并保证避灾路线畅通。
14、在抢救过程中有困难时，指挥部可请求上级部门抽调有技术、有经验的骨干力量紧急增援。
15、医疗救护组要安排到达井下事故现场附近安全地点对抢救出的受伤人员进行紧急医疗救治或护送重伤人员上井。
七、探放水安全管理制度
（1）根据上级文件要求，严格执行“预测预报、有掘必探、先
探后掘、先治后采”的探放水原则。
（2）地测防治水科要根据每天探水情况，及时给探放水队下发探水任务通知单。
（3）矿安全指挥中心对探放水工作进行一班三调度，即开工、班中、收工调度，全权由矿安全指挥中心。
（4）探放水作业期间，严格执行队长跟班作业制度。
防治水技术员对每班的作业情况进行检查验收，并填写探放水记录。
（5）安检队每班安排一名安检员跟班负责，监督检查工作面安全状况及探放水工作情况，发现隐患，应立即令现场人员停止工作或撤离，在有条件的情况下立即向矿调度汇报。
（6）瓦检员每班在探水作业过程中，负责测量作业场所内瓦斯浓度，瓦斯浓度大于1.0%时，必须立即停电撤人。
钻孔探完后，必须测量孔内200mm处瓦斯情况，并填入探放水记录本内。
（7）防治水技术员要每班记录探水进度，在作业现场进行验收，做到“打一个孔验收一个”，认真填写台帐，谁验收谁负责。
记录、牌板、台帐“三对口”。
（8）安全员、瓦检员每班必须对工作面的探放水安全工作严格监督，探放水作业结束后，在探放水记录本上签字。
（9）所有参与本次探放水任务的工作人员，必须学习本设计。
1、探水作业位置示意图
2、巷道支护示意图
3、三个钻场探放水孔示意图
4、放水示意图
5、避灾路线图
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