40米的9221顺槽探放水设计Word格式文档下载.docx
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刘琪负责工作面探水作业的监督检查工作并对本班质量安全负责验收;
发现有水患,必须命令立即停止作业,做出处理,并汇报调度室。
第二章探放水工程设计内容
第一节9221顺槽及周边的水文地质、水害
9221顺槽是9209工作面第一回风顺槽,地质条件比较简单,水害复杂,其主要有以下影响:
一、褶曲影响
9221顺槽所采煤层为近水平煤层,煤层走向东南,倾向北东,倾角3°
—8°
,为单斜构造,没有大的褶曲,赋存稳定。
煤的硬度为1—1.5。
二、其他因素的影响(陷落柱、火成岩等)
在原掘进、回采的过程中未发现有陷落柱、火成岩等其它地质因素,预计本掘进工作面也不会出现陷落柱、火成岩等其他地质因素。
三、9221掘进工作面四邻的水患调查情况
1、9221顺槽位于我矿9#轨道下山以北,西为9220掘进顺槽,南为我矿9#煤层已开拓的三条大巷,东为煤层实体,9221顺槽与柏林坑口采空区相邻,根据调查结果分析:
1)柏林坑口位于我矿西北部,当时只开采9#煤层,柏林坑口下山开拓巷道长度大约为1200—1300米;
2)柏林坑口开采布置为房柱式,与9221顺槽掘进反方向布置,大概有3—4条巷道,最短的30—40米,最长的120米左右;
这些巷道当时只形成房柱式,但未开采,这样对我矿布置工作面影响不大,只是特别注意积水;
3)柏林坑口关闭距今已有6年,按2m3/d积水量计算,估计有4380m3的采空积水,所以在掘进9221顺槽时,必须按照本设计方案进行探放水。
四、9221掘进工作面水患情况
1、顶、底板水患情况
本掘进范围煤层上部充水含水层为太原组L3L4L5三层石灰岩组成,其中上石炭纪的碎屑岩夹碳酸盐岩类含水层在本井田有较大面积出露,直接受大气降水的补给,顶板裂隙和采空区冒落是造成矿井水的主要原因。
该采掘范围工作面9#煤层顶板含有以泥岩和砂质泥岩为主的地层,稳定面连续,加之山西组属弱富水性,故不会有大的的水害。
9#煤层直接充水含水层为山西组的砂岩裂隙水和第四系松散层孔隙水,故局部可能有淋头水,所以必要时要配置小型防爆气动泵,水窝应打在顺槽下壁,并根据实际情况而定。
2、其他水源的分析
除上述可能导致工作面发生可能发生透水事故外,其余的水源为静压洒水积水。
第二节巷道的开拓
1、9221顺槽掘进巷道为矩形断面:
宽为3.5m,高为2m;
顺槽长度369m。
2、设计顺槽方位327°
15′00″。
3、采用锚网支护(支护参数设计)
1)顶板采用5根∮22×
1800mm的螺纹锚杆,间距为800mm,每根螺纹锚杆采用一根快速树脂锚固剂和一根中速树脂锚固剂。
顶锚杆扭力矩不低于100N·
m,锚固力不小于100KN,菱形金属网规格为5000×
1000mm,采用8号铁丝编制,钢带采用长为3.5m的5眼W型钢带。
2)锚索采用∮15.20mm,长为6m的1860级钢绞线,沿钢带两边第二眼左右交替成“W”布置,间距为2.4m,每根锚索采用一根快速树脂锚固剂和两根中速树脂锚固剂。
锚索张拉预紧力不小于120KN,承载能力不小于230KN。
3)两帮采用∮22×
1800mm的锚固剂锚杆加菱形金属网(规格为5000×
1000mm)再加梯子梁进行护帮,呈正网格布置。
帮锚杆布置为3排,上排打眼位置距顶板400mm,向上倾斜15°
;
下排打眼位置距底板300mm,向下倾斜15°
中排在上排和下排中间垂直于煤壁打眼,排距为800mm,间距700mm,安装铁托板(200mm×
200mm)紧固锚杆,并用力矩扳手检查紧固力不小于80N.m,锚杆外露长度≤50mm。
4、施工顺序
安全检查(顶板、瓦斯、工程质量、探头位置等)→根据中线确定眼位(标志)→爆破落煤→打临时支护→出煤→打锚杆眼→安装网、钢带、锚杆→检查整改支护质量→收尾整理施工现场。
第三节探水钻孔的布置
一、探水设备的选择以及主要性能参数
规格型号:
TXU—75B
钻探深度:
9#本煤层70m
电动机功率:
7.5kw
钻水孔直径:
开孔直径≥75mm,终孔直径≤75mm。
孔口管直径:
100mm
备用100根(∮42—1000)的钻杆,2个∮75钻头,5个∮100mm的孔口管。
二、探水起点的确定
根据上级主管部门“有掘必探、先探后掘”的原则,在9221顺槽掘进工作面开口5米后,即按此设计进行探放水。
三、掘进工作面探水钻孔的布置
1、钻孔的布置方式
(1)按日进尺6.4米/天计算,对巷道进行周期性探放水,一周期为四天,仰角以9#煤层巷道底板坡度而定,深度见平面图与剖面图。
(2)要根据高分辨直流电法仪分析实施钻探,在巷道顶板、本煤层布置呈扇形钻孔。
2、钻孔的设计参数及数量
1)本煤层钻孔的设计参数及数量
由于对巷道进行周期性探放水,一周期为三天,具体情况如下:
第一天:
在工作面布置两个钻孔,既1、2号孔,超前钻探孔为1号,右帮钻探孔为2号;
施工时:
1号超前钻孔靠巷道右帮1.75米,距底板1米处施工,仰角为1—2°
,水平角为0°
,方位角327°
15ˊ00"
,孔深30米;
2号右帮钻孔靠巷道右帮1米,距底板1米处施工,仰角为2—3°
,水平角向右14°
55ˊ53"
,方位角342°
10ˊ53"
第二天:
在工作面右帮布置第3号钻孔;
靠巷道右帮1米,距底板1米处施工,仰角为2—3°
第三天:
在工作面右帮布置第4号钻孔;
以后按此施工方式循环施工。
2)8#煤层钻孔的设计参数及数量(3个):
1号孔:
仰角为43°
,水平角向左15°
,方位角为312°
孔深14.49米。
2号孔:
,水平角度为0°
,方位角为327°
,孔深14.47米。
3号孔:
水平角向右15°
,方位角为342°
第四节钻孔孔口安装要求
1、孔口安全装置
孔口安全装置由机修车间加工,孔口管为长度5m的2寸钢管,在管口必须焊接扶正助骨片,规格为厚15mm,40cm×
40cm的钢板,扶正助骨片四周打设4个中孔32mm的小孔,便于固定孔口安全装置。
2、安装孔口安全装置
每个钻孔必须安装孔口管,孔口管安装时要根据水量和水压而定,以便安装水门控制水量。
其具体要求如下:
1)钻机先按设计钻一大孔,孔深比管长大2m左右,将管插入孔内,固定不动,在孔口外用水玻璃和水泥将管口固定,待水泥浆凝固,即可在孔口管内探水。
2)在孔口管的上方留一个小管,并浆小管关上,待挤浆泵继续转动,达到一定压力后停止挤浆,关闭孔口管水门,等水泥凝固后,孔口管安装完毕。
3)当水压力不大的地方,也可以安装简易孔管口。
先打一个3m左右的钻孔,在钻孔底部、方一道圆形胶圈,浆胶圈压紧,可防水作用。
第五节探水施工与掘进工作的安全
井下探水是用钻机进行的,探水作业的好坏,不仅关系到探水人员的安全,而且影响到探水周围地区的安全。
所以,9221顺槽探放水应按照《煤矿安全规程》的要求,施工中必须注意以下事项:
1、探水工作面必须加强支护,以防高压水冲垮煤壁及支架。
2、检查排水设备,清挖水沟。
3、在探水工作面及附近安装专用电话(8056、8058)。
4、按探放水设计方案进行,根据实际情况需调整时必须要通过技术员的允许。
5、在探水前制定安全退路,并使其畅通无阻,同时要与相邻工作地点保持信号联系,以便万一出水,好马上通知受水害威胁地点的人员安全撤出。
6、每班必须由队长、技术员、质量验收员跟班作业,做好记录,记录中应真实反映煤岩层的变化及换层深度,并记录探水孔的方位、角度、位置、孔深、返水的水质变化情况,并存档管理,作为防治水隐患排查依据。
7、启动电动机先空载运行5分钟后再开始,进钻速度根据煤质与地形适当掌握,速度不能过快而使钻杆变形扭曲。
第六节探水水害区信号及避灾路线
当探水地区发生水害时,应沿着巷道的高处撤退,并寻找预先设置好的电话,首先通知地面调度,然后根据水情做出撤退计划。
具体水害地区的联络方式和避灾路线如下:
1、水害地区的联络方式
在探水前,事先在探水工作面安装与井下各个地点及地面调度室、各领导办公室相通的电话,并熟记各电话号码以防突然发生水害时急用。
1、避灾路线(见附图):
1)9221掘进工作面→9#下山皮带巷→主斜井→地面
2)9221掘进工作面→9#下山轨道巷→主斜井→地面
第七节通风措施和瓦斯检查制度
1、9221顺槽通风机入井前,必须经机电部门检查验收,合格后方可入井。
2、9221顺槽通风机必须由指定专职瓦检员负责和管理。
3、严格风筒管理,风筒要吊挂平直,拐弯小于或等于90°
应设弯头,发现破口要及时修补更换,风筒要统一编号管理,风筒百米漏风率应控制以10%以内。
4、风筒出口距工作面煤壁不超过5m。
5、9221顺槽通风机实行挂牌管理,牌板应写明供风地点局部通风机编号、功率、风筒长度、备用风筒数量、是否循环、是否实现三专两闭锁、负责管理人员姓名、检查时间、风机吸风量、有效风量率和瓦斯等内容。
6、9221顺槽风筒的安装使用必须符合以下标准:
1)风筒无破口,未端一节除外。
2)风筒吊挂平直,逢环必吊,风筒接头要双反压边,经常检查处理风筒脱节及破口以减少风量损失。
3)风筒拐弯处要设弯头(弯度小于或等于90°
)。
异径风筒要过渡节,先大后小,不准乱接。
4)通风机出口全风压通风区段风筒设三通,平时捆严,排瓦斯时用来控制风量。
7、9221顺槽通风机必须实行三专两闭锁双风机双电源,瓦斯断电仪执行二级断电。
9、9221顺槽通风机不得随意停开,因检修、停电而突然停风,人员要及时撤至风机以外的安全地点,并设置栅栏,揭示警标,严禁人员入内,机电工闭锁动力总开关,恢复通风前,9221顺槽通风机及其开关附近10m以内的瓦斯浓度必须低于0.5%时,才可开启局部9221顺槽通风机,然后由瓦检工按规定排瓦斯,并检查瓦斯浓度不超限后再进入工作地点。
10、9221顺槽风流是指掘进头到风筒出口这一段,,巷道中的风流。
距顶板200mm,距煤帮300mm范围内的瓦斯浓度达到2%体积大于0.5m3空间,为掘进工作面局部瓦斯积聚。
其20m范围内必须停止机器运转,切断电源,除处理瓦斯外,停止其它一切工作。
11、9221顺槽必须安设瓦斯监控断电仪,一台监视工作面瓦斯变化情况,一台监视回风瓦斯变化情况,当瓦斯浓度达到1.0%时,必须切断工作面全部设备的电源。
12、9221顺槽停风时,工作面所有人员都要撤至新鲜风流中,送风排瓦斯必须由通风人员进行,严禁非专职人员送风。
13、人人爱护通风设施,不得随意移动瓦斯监测探头,发现损坏,及时报通风科处理,并随手关闭风门。
第八节防排水设施
一、当前概况:
临时水仓排至采区水仓(水泵房内配备D85-45×
4型水泵三台),采区水仓用两趟4寸管路排至主水仓,由主水仓排入污水处理站
二、排水设施:
在掘进巷道下帮设置排水实施,当巷道每掘进30米,开掘一个临时小水仓(小水仓断面尺寸长为2m,宽2m,小水仓底低于底板0.5m,顶板采用带木托板的锚杆护顶,两帮用木锚杆支护),从小水仓内用BWQ—70/30型气动泵和2寸纳米管路排至9#轨道下山,再由一趟4寸纳米管路排至采区水仓;
从采区水仓再由两趟4寸纳米管路排至主、副水仓;
最后又经管子道两趟4寸纳米管路排入污水处理站。
三、排水路线
9221顺槽:
顺槽小水仓→BWQ—70/30型气动泵→2寸纳米管→9#皮带下山→采区水仓→主水仓→地面净化水池。
第九节水情及避灾联系汇报制度和灾害处理措施
1、水情及避灾联系汇报制度
1、当9221顺槽发生各类水灾事故时,每位知情者首先应及时通知灾区所有受水害崴协人员,并及时报告地面调度值班室,再进行撤离,都要有顾全大局的崇高精神。
2、接到讯号者必须立刻行动,不得慢慢腾腾延误救灾时机。
2、灾害处理措施
1、接到井下发生事故的报告后,矿长要立即召开抢险救灾会议,同时启动抢险救灾预案。
2、调度员要立即通知签定协议的矿山救护队迅速赴矿救援。
3、查明当班入井、出井的人数,队组,确定受灾人数和位置,同时在井口设置警戒,没有矿长批准任何人不得入井。
4、准备图纸资料,确定事故的性质和范围,根据矿救灾预案及避灾路线,结合实际情况,迅速确定行动方案,开展救援行动,最大限度的缩小灾害范围,减轻事故危害。
5、各级领导应准确地掌握煤矿井下人数,如果发现尚有人员被堵于煤矿井下,应首先制定营救措施。
为此,要判断人员可能躲避的地点,根据涌水量和排水量能力,估计排除积水的时间。
一些事例说明,只要判断正确,抢救及时,就能有效的减少事故的损失。
6、立即通知泵房人员,要将水仓水位降到最低程度,以争取较长的缓冲时间。
7、水文地质人员应分析判断突水来源和最大突水量,测量涌水量大小及其变化,察看水井及地表水位的水位变化,判断突水量的发展趋势,采取必要的措施,防止淹没矿井。
8、检查维护所有排水设施和输电线路,了解水仓现有容量,如果水中携带大量泥砂和浮煤时,应在水仓进口处的大巷内分段建筑临时挡墙,使其沉淀,减少水仓淤塞。
在水泵龙头被堵塞时,应组织会水人员清除龙头上的杂物。
9、采取上述应急措施仍不能阻挡淹井时,煤矿井下人员应向高处撤退,迅速向安全出口转移,安全上井。
第十节探放水钻孔布置平面图、剖面图
见附图
第三章“三线”确定
柏林坑口煤矿采空积水区在我矿9221顺槽掘进工作面的西北方向,对柏林坑口煤矿采空,我矿组织有关技术人员进行了调查,但资料不可靠性,预计有大量的采空区积水,根据9#煤层的厚度、硬度及抗拉强度确定,9221顺槽探水线位置为积水线外推90m处;
警戒线位置为探水线外推50m处。
第四章探放水钻孔口安全装置
9221顺槽探放水钻孔应安设孔口安全装置。
孔口安全装置由孔口管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀(必要时安装)等组成。
孔口管的安装与固定:
一、选择煤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。
二、扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。
试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。
三、孔口管插入孔内长度,一般不小于5米。
四、探放水钻孔安全装置结构(见附图)。
第五章装探水钻孔前的技术要求
一、9221顺槽探放水前的准备工作及主要措施
1、检查排水系统
清理好水沟、水仓及准备好排水管路(2寸纳米管一趟、4寸管道两趟:
一趟排水管,一趟静压洒水管必要时改为排水管;
一趟2寸压风管路)、水泵;
打设躲避硐室,检查排水泵及电动机,使之正常运转,达到设计的最大排水能力。
在顺槽底凹处分别配备两台二寸水泵及配套水管至采区水仓,主水泵提前检查,使“一备一用”两台泵正常使用。
2、准备堵水材料
在排水地点备用一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥、棉线、大锤、锯、斧等及经加工好的5m长带阀门钢管与钢板挡板的释放水孔口管,挡板用锚杆锚固固定,以便出水或来压时及时处理。
3、检查瓦斯
瓦斯员必须跟班作业,瓦斯浓度超限(≥1%)或钻探过程中有害气体浓度增大必须停止工作,切断电源,撤出人员并报告调度室及时处理。
4、检查钻探附近的巷道支护与煤壁、顶板离层、裂缝、有无突水预兆等现象,并在工作面迎头打设立柱和栏板;
有与地面调度室或受水威胁地区的信号联系的通讯电话(8056、8058)。
5、检查安全退路(见避灾线路图)
避灾路线内不许有煤炭、木料、杂物等阻塞,要时刻保证畅通无阻。
6、探放水人员的培训
组织有关人员学习了解探水钻的结构及使用操作说明;
学习9221掘进作业规程及探放水安全技术措施的规定。
7、探水钻安装时必须垫中、放稳、打牢压柱。
安全钻机接电时,要严格执行停送电制度。
8、在9221顺槽装局扇风机处,准备一台同等型号的备用风机;
瓦斯队加强风筒管理,保证通风正常。
第六章探水施工中的技术要求
一、操作钻机的注意事项
1、探放水工必须经过学习培训、了解设备的性能。
开机前要检查钻机是否平稳牢靠,各部紧固件有无松动情况,检查变速箱内、油箱内的油面高低,不足时应予以补充。
检查抱闸的松紧程度是不是合适,送水器转动是否灵活,输水胶管是否固定,以防止转动。
2、检查进、排水管路是否畅通,探水附近的巷道支护与顶板等情况是否良好。
3、每次变速、接通绞车或断开绞车时,必须首先关闭电动机。
4、卡紧钻杆后,要检查齿瓦螺栓两边露出的是否均匀,以免齿瓦螺栓与给进油缸相碰。
5、绞车的两个抱闸不能同时制动。
6、绞车不能超负吊垂。
7、启动电机后,先空载运行五分钟后再开始,进钻速度根据煤质与地形适当掌握,速度不能过快而使钻杆变形扭曲。
8、钻机扶把人应站在钻机的侧面,不能站在与钻杆成一直线上,以免手把伤人。
9、上、下钻杆时,人员要站在侧面不准正对钻杆,以免钻杆跑溜伤人。
10、在运转过程中有不正常的声音、震动、发热及漏油情况,应立即停车检查。
11、弹簧卡盘在松开状态时,不允许使立轴回转。
12、钻机因故停钻时,可根据钻孔情况,将钻杆撤出或不撤出。
13、钻入老空积水区的一般特征:
①孔底的压力突然下降;
②孔内返回的冲洗液增加或减少;
③水泵停止供水后,孔内继续流水;
④流出的水有臭味;
14、钻入老空区后,不许继续钻进或撤出钻杆,在加强通风与支护同时,要立即汇报领导和通知邻近能够涉及到的工作面人员撤到安全地点。
15、钻入老空区,全体人员撤至进风巷道内等瓦斯员检查安全后,再进行作业。
如遇有毒有害气体喷出时,应立即停止钻进并切断电源,工作人员全部撤至大巷内,立即报告矿调度室,以便采取措施。
16、撤钻时要准备好木塞、麻袋等物,加固巷道支护,疏通好水沟不能使水杂流,并通知水泵房作好准备工作。
17、探钻过程中工作人员必须在现场进行交接班,交接班时不能停钻。
18、放水时要专人看水情况,注意水流的变化,未经批准不准拔出钻杆。
19、放水时,若遇钻孔不出水或水流大小不均时,要小心谨慎地用钻杆捅透堵眼杂物。
20、老空水放出后,须打检查孔,证实无疑后方可开始掘进作业。
二、钻探技术要求
1、钻探施工部门必须严格按照本探放水设计方案要求施工,每施工完一组钻孔由安监、地测、通风、调度联合验收,并记录在册,如发现不合格钻孔,则需重新补探。
2、钻机一律采用设计要求。
释放水孔口管有效长度不少于5.0米,钻孔时需安装孔口管和阀门,并进行注水耐压试验,若能经受2Mpa以上压力方可继续钻进。
3、钻孔施工过程中,遇到地质变化如断层、无炭柱应立即汇报技术矿长,经技术矿长研究批准,方可改变原钻探方案,重新制定新方案。
4、每次钻探施工完毕,矿安监、调度应严格控制组队的允许掘进距离,不得超掘。
5、工作面掘至探水线时,应填写停止掘进通知单,钻探施工完毕,应填写允许掘进通知单,并报技术矿长批准,及时下发。
6、每班必须由安全员、技术员跟班作业,并做好记录。
记录中应真实反映煤岩层的变化及换层深度,并记录探水孔的方位、角度、位置、孔深、返水的水质变化等情况。
7、钻探过程中,若遇顶钻、煤壁片邦来压、水量突然增大等现象必须停钻,并向调度室反映情况,制定相应措施处理。
第七章放水的技术要求
9221顺槽钻孔探到水后视水压、水质等情况重新估计采空区积水量及补给量,在矿井排水能力允许的情况下决定是否进行放水。
如果要进行释放采空区积水时,必须按以下技术要求执行。
1、放水前必须调整中央水仓、采区水仓、工作面小水仓的排水能力,并清理好工作面水沟、水仓。
2、放水时应在工作面打戗,在拦板外加设顶柱或木垛,必要时应在顶底板坚固地点砌筑防水墙之后方可放水。
3、放水时要专人看出水情况,注意水流的变化,未经批准不准拔出钻杆。
4、放水时,若遇钻孔不出水或水流大小不均时,要小心谨慎地用钻杆捅透堵眼杂物。
5、老空水放出后,须打检查孔,证实无疑后方可开始掘进作业。
第八章探放水的安全措施
1、加强靠近探水地点的支护,打好坚固的立柱和拦板,以防高压水冲垮煤壁和支柱,钻机固定牢固
2、认真检查排水系统,保持状态完好,准备好适当坡度和断面的排水沟及相当体积的缓冲水仓,加大排水能力。
确定专职排水人员,并严格交接班。
3、探水地点安设专用电话,使其能够及时与调度室或中央水泵房联系,如有异常应及时汇报。
4、矿级领导及科队长必须每天下井在此工作面进行一次全面的水患情况检查,发现工作面煤壁有异常情况,必须命令立即停止生产作业。
5、每天生产前、中、后,生产队带班长必须对工作面进行一次全面的水患情况检查,发现工作面煤壁有异常情况,必须停止生产作业。
6、每天探水班生产作业完工后,探水带班长必须及时向矿调度室汇报当天工作面的煤壁情况,如有不报,酌情处罚。
7、确定主要探水的位置,由技术科人员进行标定,每班必须跟班作业,随时观察情况。
8、瓦检员要经常检查探水地点有无有害气体,发现有害气体逸出时,要及时采取通风措施。
9、安检站、调度室每班必须派专人对探水工作面进行监督检查,发现有水患,必须命令立即停止作业,做出处理,并汇报调度室。
10、在探水时,指定安全出口并使其畅通无阻;
同时要与相邻工作地点保持信号联系,以便万一出水,好马上通知受水害威胁地点的人员安全撤离。
11、严格钻探交接班制度,每次钻探完,应将结果及时汇报矿调度,包括钻孔参数及钻孔出水量情况。
12、钻探施工人员应站在安全地点施工,防止钻杆顶人或钻机伤人等严重事故。
13、钻探过程中如有异常,应立即固定钻杆,切忌旋动起拔。
14、打钻时,要时刻注意观察钻孔情况,发现钻孔中水量,水压突然增大,以及出现顶钻等异常现象,应立即停钻检查,如钻孔内水的压力很大,以免高压水将钻杆固定,切勿移动或拔转,钻机后面不要站人,以免高压水将钻杆顶出伤人或造成透水事故。
15、钻探施工完毕,应将钻机挪至安全地点,防止掘进时损坏。
16、压风管道必须紧跟工作面,且按规定留设三通,以防透水后保证各段堵塞人员有充足的氧气补给。
目录
第一章探放水组织1
第一节探放水组织机构1
第二节探放水组织成员职责1
第二章探放水工程设计内容2
第一节9221顺槽及周