采空区探放水安全技术措施.docx

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采空区探放水安全技术措施

采空区探放水安全技术措施

1318采空区积水超前探放安全技术措施

根据矿井2015年采掘规划要求，待掘1319工作面位于1318采空积水区北部，该区域地势南高北低，1319规划掘进面与1318采空积水区底板落差近20米，距最近的1319规划辅助回风巷煤柱只有25米，空区积水若不提前排放将直接影响1319工作面的采掘安全。

经公司研究决定对1318采空区积水进行超前探放。

为确保空区探放水施工安全，特制定以下安全技术措施。

一、1318采空区概况

1318采空积水区位于1300轨道巷东侧原1318工作面350-1000m范围内，北侧为1319待掘工作面，东侧为1400轨道巷，南为1317采空区。

该空区原煤层由西北-东南走向转东西走向，倾向东北。

空区原回风顺槽904米处根据地测科提供的巷道实测数据为该巷道最低点标高511m，700-1000米段标高基本接近，煤层倾角1.5-2度，空区面积为14.5万平方米。

1318回采初期顶板破裂砂岩水涌入井巷，最大涌水量60m3/h，回采结束后涌水稳定在6-8m3/h，随着空区范围的增加，和新风井回风巷道的掘进，该空区在1300轨道巷出水点涌水逐步减小，于2013年6月出现断流。

根据《矿井水文地质类型划分报告》由于采空区已经封闭，无法进行实地观测，现根据《煤炭安全手册》“第五篇矿井防治水”中的老空区积水估算公式对3号煤层采空区积水量估算，1318空区积水区投影面积77032m2,平均采高4.59m,煤层倾角50，积水量88732m3。

1318回风顺槽在1300轨道巷开口标高为540m,工作面最低标高为511m,落差为29m,积水区静水压低于0.3Mpa。

二、矿井涌水与排水现状

1、井下现涌水主要来自采空区，涌水量43m3/h。

主要来自各采空区、新风井井筒、1400巷道顶板锚索钻孔渗水。

2、排水系统，矿井布置主、副水仓各一个，容量1522m3，中央水泵房装备3台MD155-30×10水泵，单泵排水能力150m3/h（联合排水试验报告数据），现矿井总涌水量约43m3/h，中央水仓日均排水时间7-8小时。

1400巷道现有临时水仓两个，容积54m3，共布置4台D85-46×6水泵，两趟直径140毫米管路直通中央水仓，单泵排水能力70m3/h，1400巷道原1320空区涌水量10m3/h，风井涌水量4m3/h，千米钻机排水量平均7m3/h，合计最大21m3/h，水仓单台水泵排水能力富余40-50m3/h，放水期间使用1320空区背后临时水仓。

三、施工位置

施工位置根据各揭露巷道底板标高和最适宜放水地点确定在1400轨道巷，1322辅助进风巷口往南215-227米，底板标高500.225-502.05m（该距离为水平距离已由地测科进行标定）。

四、施工方法

孔口安装止水套管，采用ZDY-1200S全液压坑道钻机施工钻孔放水。

五、施工步骤

1、施工前准备工作

施工前由生产科协调安排相关队组对1400回风巷（现为进风）道两个临时水仓进行清淤，对排水沟和沉淀池进行清理，为施工地点布置好电源和开关、通讯电话等机电设备。

探放水队将钻机移到施工地点，先在1400轨道巷1322辅助进风巷往南175米处随巷道坡度建规格为3×1.5×0.5m排渣池一个（砖砌），在轨道巷1322辅助进风巷往南、风门往北处根据巷道坡度建好3×2×0.5m沉淀池一个（砖砌），防止放水将巷道中的煤渣冲入水仓。

2、地测科技术员已经提供支设钻机点巷道底板标高，打探水孔时现场确定钻孔方位角和钻孔倾角。

3、钻孔使用ZDY-1200S型坑道液压防爆钻机施工，安装平稳并进行固定，固定方式为将钻机垫平后用单体柱压顶在顶板上关采取好防倒柱措施，固定前，应将巷道底板清至硬底。

4、安装止水套管

先用114mm钻头打10m深孔，用130mm扩孔钻头进行扩孔，下入长10m（防治水规定探放老空水体封孔管长度不得小于10m，1318空区积水垂高最大29m，最大静水压0.29MPa）直径110mm孔口套管，用高压注浆泵把525标号水泥浆压入孔内封孔固定，固定长度为10m。

（孔口管标准见附图）。

要求耐压不低于1MPa。

5、耐压试验，封孔30分钟后，安装孔口DN100闸阀及Y-100型1.5Mpa压力表，接防尘静压水注入孔口管，待压力表数值大于1MPa后停止注水，30分钟孔口管无松动、不滴漏水，压力无下降则开始泄压。

6、扫孔时深度应超过孔口管长度0.3m。

六、探水

1、套管试验完毕后，在钻孔施工前把孔口安全放水DN100阀门、Y-100型0.6MPa压力表安装好，调整好钻进方位角、倾角之后用Φ75钻头向前钻进至采空区，打进空区2m后停钻，探放水钻孔施工时，将孔口管三通用软管连接，水和渣直接排放在排渣池内，钻孔期间及时清理排渣池内的煤渣和煤泥，严禁顺水流入巷道中。

钻进过程中由于钻头和钻杆的自重和推进等压力的不同，地质条件的变化以及操作人员的轮换等原因，钻孔容易发生偏斜，因此应保持施钻人员的稳定。

2、钻孔布置：

初步设计五个钻孔，4个为放水钻孔，一个为（2号孔）为验证孔。

钻孔开孔布置在1400轨道巷1322辅助进风巷往南215-227米处，间隔3米布置钻孔一个。

钻孔为斜孔，

进风巷风门门口处转流1400回风巷1#、2#临时水仓，由D85-45*6水泵通过1400巷道排水管路排水至中央水仓，然后排到地面。

七、验证空区放水完毕

如放水钻孔不再出水，首先根据放水总量来判断空区是否还存在积水，其次是探水队对所有钻孔用ZDY-1200S钻机进行扫孔，扫孔必须打至空区5m以上，确认钻孔是否被堵塞。

最后是打2号孔来验证空区积水是否被排空，如果验证孔没有出水，确认空区水已排空，到此放水结束。

八、钻孔施工要求

排水孔由探放水队负责钻探，每班由一名负责人负责协调组织施工。

1、钻进时操作人员不准离开钻机，并做到“三看”、“二听”、“一及时”。

即看操作（挡位）把手振动、给进压力和进尺速度，看泵压表及回水情况，看水接头情况；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常及时处理。

2、正确计算钻孔深度，并根据钻进情况及时为下一孔计算更精确的方位、倾角。

3、严格执行钻机维护保养检查制度，施工前要对钻机及附属设置进行一次保养，对钻杆接头、丝扣磨损、弯曲度等情况认真检查，对质量不好的钻杆严禁使用。

4、钻进过程中如发生机械故障或突然停电，应立即拉开动力开关，用人力将钻具提到安全孔段，以免埋钻。

5、现场劳动组织为：

班组长1人、探放水队员4人、安全员1人、瓦斯员1人、救护队员一人。

九、安全技术措施

一）钻孔施工安全措施

1、接好供电线路，在探水地点附近安设专用电话，保证施工地点的通讯、通风良好。

2、检查好探水地点的顶帮支护情况，钻场及其前后10米范围内的巷道支护必须牢固可靠。

3、需清挖好沿途排水沟，保证打钻时用水和打透采空钻杆未退出之前的钻孔出水量能及时排出。

钻孔施工过程中，安装好孔口管后，应立即安装好孔口安全阀门（耐压1.0MPa），钻具从阀门进入孔内进行钻进，钻进过程中，应将阀门开至最大位置，上下钻具过程中，应小心，防止碰坏阀门，每次提钻前后，都要检查阀门启闭情况，保证阀门良好，如发现阀门损坏，立即停止钻进，更换阀门。

4、严格现场交接班制度，交接班时必须将本班进尺、钻孔深度、钻探设备运行状况及存在问题进行交接。

每班开工前，必须检查巷顶及两帮的支护情况，发现问题及时处理。

5、钻进过程中，严禁磕碰阀门。

钻孔临近水前，应检查阀门，保证性能可靠。

钻进过程中，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，必须停止钻进，但不得随意起拔钻具，必须及时将钻具固定，现场施工负责人立即向调度室汇报，并派人监测水情。

如果发现水量过大，水压过高情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地点的人员，然后采取措施进行处理。

6、钻孔施工过程中，施工地点必须保持有足够的风量，停风必须撤人。

并在施工地点悬挂便携式瓦斯报警仪监测瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过1.0%时，必须停止施工，切断电源，撤人。

探放水过程中必须由瓦检员、救护队员在现场值班，检查空气成分，如果瓦斯或其他有害气体浓度超限，必须立即停止钻进，切断电源，关闭孔口阀门，并向矿调度室汇报。

必要时撤出人员，进行处理。

7、钻孔临近水前和钻透老空放水时，现场施工负责人立即向调度室汇报，由调度室安排临时水仓排水人员作好排水准备，随时准备排水，1400巷道在排水量稳定之前除井下机电队排水人员外巷道内不得有其它闲杂人员。

8、所有设备应有的防护罩必须齐全、有效。

9、机电设备检修应通知专职机电工检修，检修时必须切断电源，切断电源的开关必须悬挂停电作业牌或有人看管，停电后必须用合格的试电笔验电、放电、并挂接地线。

10、严禁带电搬迁设备。

11、施工钻孔时必须确保打透采空积水并进行放水，根据放水水量情况确定是否再布置放水钻孔。

二）放水安全技术措施

1、放水采用一个钻孔放水，其余钻孔备用的方案。

2、1400巷道临时水仓，配备D85-45*6水泵2台，轮流排水，不允许一台水泵24小时不间断运转。

根据水泵运转情况适时做好维护保养工作。

3、原则上放水坚持2台水泵交替24小时不间断排水，由井下机电队全程负责，如果水泵出现故障，需要及时维护和检修，在有运行和备用泵的情况下不允许关闭排水阀门，如有遇到特殊情况涌水不能及时排出的情况下向调度汇报原因后可关闭排水阀门进行检修。

4、钻孔放水量不可过大过猛，防止堵塞钻孔，如果积水冲刷颗粒物堵塞钻孔，除调节其余钻孔排水量以外要及时向调度室汇报，安排探水队人员及时排除堵塞。

5、排水期间，水泵值守人员不可擅离岗位，严格做到现场交接班。

九、职责划分

1、调度室主要负责联系协调指挥各部门工作，并在接到突发事故汇报时，及时通知跟班矿长和下达各种指令。

2、通风部门主要负责该地点的通风设施运行管理，和检查瓦斯等有毒有害气体，保证通风安全可靠等。

3、探放水队组主要负责按设计施工，落实安全技术措施，保证施工安全，完成施工任务并管理放水全过程，如果钻孔在排水过程中有堵塞负责重新打通钻孔。

4、地测部门负责提供钻孔需要的开口位置、底板标高、钻孔仰角及方位角，并在现场标定，跟班观测现场钻孔施工情况，根据钻进过程中的情况适时测定并调整钻孔角度。

5、防治水办公室主要负责本次放水设计的编制，现场检查验收孔口管安装质量，现场监督钻孔施工，跟踪观测记录放水量、水压（水位）。

6、井下机电队主要负责通讯、排水设施的安装及运转、施工用电，管理好水仓沉淀池、及时清理水沟杂物，保证排水畅通。

7、救护队负责检测探放水过程中除瓦斯和二氧化碳外有毒有害气体，应急措施的处置实施。

8、安监科负责施工中措施执行情况的监督检查和排查治理现场隐患。

9、综掘队负责排渣池的建设和探放水过程中沉淀池和排水沟的清理工作。

十、排水路线

施工地点—1400轨道巷—1400临时水仓—1322辅助进风巷Φ140管—1300皮带巷Φ140管—中央水仓—副斜井Φ194排水管－地面

十一、避灾路线

1400轨道巷道→1322辅助进风巷→1300轨道巷（或1300皮带巷）→西轨道巷→井底车场→主、付斜井→地面