探放水设.docx
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探放水设
探放水设计及措施
××××煤矿
鉴定二巷探放水设计及
安全技术措施
编制人：
会审人：
矿长：
编制时间：
2017年04月16日
鉴定二巷探放水设计及安全技术措施
一、工程目的
根据区水文地质类型报告，我矿属裂隙充水矿床,水文地质条件中等复杂，防止误穿积水区，探明前方的水源情况，掌握前方是否存在水害危险，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；确保安全生产，为保证掘进工作和人员的安全，特编制此措施。
二、工程概况及水文地质条件
（一）工作面概况
巷道开口位置距××××井口364m处，开口标高为+1502.5m。
巷道先按方位角44°掘进平巷22m（岩石巷道）；按同方位，倾角为-15°掘进22m揭穿M16煤层（岩层巷道），沿煤层掘进6m后（煤层巷道）转向按方位角为92°，倾角为+18°掘进20m（岩层巷道）与回风平硐贯通布置专用回风巷，最后再转向处按方位角为44°，岩煤层掘进300m布置测点（煤层巷道）。
鉴定二巷总工程量预计370m。
鉴定二巷道断面为矩形，墙高2.2m，宽4m，断面为8.8m²；在巷道左帮设置水沟，水沟规格：
上宽350mm、下宽250mm、深300mm。
在鉴定二巷落平处设置排水水窝，水窝宽2m、长2m深度为1.5m。
（二）矿井水文地质
煤矿矿区面积2.4051km²，直接充水含水段是大隆组、长兴组、龙潭组等地层组成的复合含水段，其岩性：
上部为碳酸岩与碎屑岩互层，下为碎屑岩夹薄层碳酸岩。
煤矿床间接充水含水段是大冶组，岩性是碳酸岩类。
1、断层带水文地质特征
鉴定二巷掘进范围可能存在局部发育有小断层,断层破碎带会破坏地层的完整性、连续性，降低岩石的力学强度，塑性岩石中构造裂隙带含水性和导水性不强，刚性岩石中构造裂隙带有一定含水性和导水性，可能连通含煤地层上部的中含水层，人工采矿裂隙大量出现，改变了构造裂隙带附近应力场和地下水的天然流场，地表水、地下水更可能沿构造裂隙带进入矿井。
直接充水水源主要为长兴组岩溶裂隙水及龙潭组裂隙水，水文地质条件复杂程度中等。
2、构造
阿弓向斜南东翼中段大冲头井田。
地层为单斜构造，倾角7—12º，倾北西；区域构造主体呈北东——南西向展布。
本矿区为单斜构造，断裂、褶曲不发育。
M16煤层：
位于龙潭组（P312）中下部，较稳定，厚度0.95～3.22m，平均厚2.20m，结构单一。
顶板：
直接顶板为泥岩或粉砂质泥岩，强度较低，水稳性差。
间接顶板为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩。
泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，强度较低，水稳性差；细砂岩为钙质胶结，裂隙较发育，抗压强度较大。
底板：
直接底板为灰色粘土岩，强度较低。
间接底板为细砂岩或泥质粉砂岩。
细砂岩为钙质胶结，抗压强度较大；泥质粉砂岩强度较低，易风化破碎。
3、老窑充水情况
根据现场访问与调查，共发现民间开采遗留下多处个老硐，分布于矿区南部的煤层露头线附近，主要为“独头”巷道，长度为50至120m左右，开采时间均为2000年以前。
由于老窑开采年限较长，采空区较乱，老窑积水较多，积水量约1000m³。
原河边煤矿采空区：
根据现场访问与调查，原织金县河边煤矿为技改停建矿井，未进行井巷工程施工。
鉴定二巷距离地表较远，老窑对巷道掘进工程威胁不大，施工过程中严格执行探放水作业，防止无揭穿老窑。
三、施工方案设计
（一）施工设备及主要材料型号：
打钻选用ZDY-1250型钻机钻探，注浆选用ZBQ-25/5型气动注浆泵；钻杆选用Φ50mm圆形钻杆，钻具分别为Φ94mm、Φ75mm复合片钻头，水泵两台满足排水需求。
（二）探放水设计
1、设计依据
《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》、《××××煤矿开采方案设计（变更）说明书》及贵州省煤矿掘进“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的规定。
2、相关参数的确定
（1）探眼数量及布置方式
根据鉴定二巷工程地质及水文地质情况，探眼数量确定为5个，即工作面正中间1个，上下各1个，两帮各1个。
（2）超前距及帮距
探水眼的布置和超前距离，应根据水头高低、煤（岩）层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。
一般可按以下确定：
①超前距：
a=
式中：
a---超前距，m；
A---安全系数，一般取2～5；取4；
L---巷道跨度（宽或高取其大者），m；取3.6；
P---水头压力，（kgf/cm2）；取40（kgf/cm2）；
Kp---煤的抗张强度，取10（kgf/cm2）。
a=25.2m，取30m。
②允许掘进距离
每次探放水钻孔完毕后，以最短的钻孔长度（在1#孔上的投影长度）减去超前保护距离之后剩余的距离即为允许掘进距离。
③帮距
最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值应与超前距相同取为30m。
④孔间距
开孔间距为0.5m。
（3）施工位置：
（详见钻孔布置图）。
（4）钻孔设计参数：
探放水参数表
钻孔
方位（°）
倾角（°）
孔深（m）
一级套管
开孔位置
1
44
0
80
10m
巷道中线上，距底1.1m
2
22°30′
0
86
10m
距巷道左帮1m，距地板1.1m
3
65°30′
0
86
10m
距巷道右帮1m，距地板1.1m
4
44
+21
86
10m
巷道中线上，距地板1.6m
5
44
-21
86
10m
巷道中线上，距地板0.6m
钻孔共计5个，钻孔长度共计424m。
3、打钻施工流程：
设备、物料运输→放线确定钻孔方位→稳钻机→开孔钻进→下套管→注浆固管→透孔试压→变径钻进→成孔。
4、由技术科测量人员给定钻孔方位。
施工过程中，要严格按照设计参数施工，严禁私自更改钻孔施工参数。
钻孔倾角误差控制在±0.5°以内，方位角误差控制在±1°以内。
5、钻孔采用Φ94mm取芯钻头开孔，钻进至10m后，下一级套管，并注浆加固、透孔试压合格后，使用并安装Φ75mm进行无芯钻进，直至终孔。
6、注浆固管采用单液浆，水泥、水的比例为1:
1——1:
2，透孔时，透孔深度超过套管实际长度0.5m，再进行耐压试验。
试压要符合以上要求，且保证孔壁、岩壁及钻孔周围不漏水、不渗水；否则，必须重新进行注浆。
透孔时，根据钻孔施工方位、倾角调整钻机，严禁目测后开始透孔。
7、下套管时，每个丝口要拧紧，孔口套管要使用管子钳夹紧，防止套管滑入孔内。
8、孔内变径钻进前，孔口必须安装4寸高压闸阀，及防喷孔装置，防止钻孔突然出水，水量过大，放水失控。
9、施工过程中，任何人员不得站立在正对孔口的位置，尤其是注浆固管时，注浆装置安装好后，还要使用钻机将其顶紧，防止孔口管突然鼓出。
同时，施工人员要经常检查打钻地点及其周围巷道的安全状况，敲帮审顶，发现离层的喷体要立即打落，杜绝片帮、冒顶事故发生。
10、钻进过程中，注意观察孔口返水返渣情况，一旦发现“见软”、“见空”、“见水”和变层，要立即停止钻进，记录孔深，及时收集钻孔原始资料，包括岩性、层位、层厚、出水位置、出水量、水压等数据。
三、安全措施
（一）设备、物料运送要求
1、施工所用钻机，在副井地面拆卸、装车后，经副斜井、1062运料斜巷、绞车平台，运至各个钻场内。
2、钻机上拆下的螺丝等零件，由当班施工负责人携带，要保存好。
油管、等部件的接口，要包裹封堵严实，防止运输过程中进入杂物。
3、钻机拆卸、装车、组装过程中，由跟班人员在现场统一指挥，负责安全工作，以免发生伤人或损坏设备现象。
4、装车完毕，检查确认无误后，方可开始运输。
5、斜巷运输过程中，要坚持“开车不行人，行人不开车”的原则。
（二）施工前准备工作
1、稳钻机前，对钻场进行搬底，大致规格为（长×宽×深）2.2m×3m×0.5m，足够容纳钻机施工即可。
搬底出渣，要煤矸分运，不得混装。
2、钻场搬底后，及时平整地面，地面要有一定倾斜度，孔口高，钻机后方低，钻机后方设置一个简易泵窝，便于集中排水。
3、稳钻时，钻机四角用木顶柱撑紧，柱头上加垫木垫，钻机前后打设牢固的戗柱，确保打钻过程中钻机稳固、不会偏移。
压柱的柱头要用防倒链拉紧挂牢，防止柱倒伤人或损坏设备。
4、稳钻时，要避让开巷道内的瓦斯抽采、供风、供水等管路。
施工过程中，不得敲打、碰撞或摩擦瓦斯抽采管路，注意对该管路的保护。
（三）供电、排水要求
1、钻机、水泵开关要上架。
开关、钻机电机、水泵要与该地点的局部接地极按标准连接牢固。
开关的保护整定值要符合相应设备要求，任何人不得擅自修改整定值。
2、在安装、检修电气设备时，要严格执行二级停送电制度。
电源取自有机电矿长统一安排。
对电源开关停送电，要严格执行检查瓦斯、停电、验电、放电、打短路接地线的程序。
落锁、放专人看守、挂牌的规定；停、送电时，瓦斯浓度必须小于0.8%，做到“谁挂牌，谁取牌；谁停电，谁送电”。
3、电源接好后，检查确认接线正确，再送电，并开机试运转，检查设备是否完好、开关按钮和控制档是否灵活可靠。
发现问题，要立即断电停机，进行处理。
4、电缆吊挂要统一吊挂方式，禁止出现铁丝吊挂电缆或电缆拖地、淋水、被水泡等现象。
5、安装好的电气设备要经常检查，确保设备完好率达到100%，杜绝失爆。
6、调整钻机方位时，要首先断开钻机电源，严禁带电移动钻机。
7、打钻过程中，用雨布将钻机附近的所有开关遮盖好，防止打钻用水喷溅到开关上。
8、施工过程中的生产用水及钻孔水，由钻场处水窝排至11602运输斜巷落平处水窝，再由水窝排至××××内，直流至地面。
工作面必须配备两台满足排水能力的水泵。
（详见排水系统图）
9、打钻前首先把巷道内水沟淤泥及渣石清理干净，保证水流畅通。
10、开钻前，检查打钻地点周围的安全状况，如防水、防火、通风设施等，如有不安全因素，不得开钻。
四、施工步骤及要求
（一）开钻前的准备
1、开钻前，当班施工负责人必须认真检查钻场前后10m范围内巷道的支护情况，敲帮审顶，确认安全后方可开始开工。
2、开钻前，要检查钻机油箱内的油位，确保油量足够。
3、开钻前，各部分操作手把应处在空挡位置。
4、开钻前首先安装好视频监控，并能清晰看清施钻过程，
5、开钻前，首先由地测人员对施工钻孔进行防线。
6、准备就绪后，钻机先试正反转，并空转试运行3～5min，检查液压系统、油管接头是否漏油，开关启动、操作手把是否灵活可靠，确认无问题后，方可接上钻杆、钻头，准备开钻。
（二）安装钻具安全要求
1、安装钻杆前，首先检查钻杆，钻杆应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损，钻杆磨损不超标，不合格的不得使用。
2、连接钻杆时要对准丝口，避免歪斜和漏水。
3、装卸钻头时，严防管子钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头。
4、严禁人工用管子钳配合钻机倒转拆卸孔口钻杆。
（三）钻探施工安全要求
1、当班施工负责人必须携带便携式甲烷检测报警仪，打钻时，悬挂在施工钻孔孔口回风侧3m范围内，且距顶不超过300mm，距帮不少于200mm。
悬挂地点必须保证支护完好且不淋水，便携式甲烷检测报警仪的报警点为0.8%。
2、打钻采用水力排渣，施工人员要严格执行“先送水、后开机，先停机、后停水”的原则。
3、接、切钻杆时，必须在钻机停稳后进行，严禁在钻机运转过程中对其进行维护和维修，以防钻机绞人事故发生。
4、钻机运转过程中，严禁用手、脚或其他物体直接制动机器运转部分，严禁将工具或其他物品搭放在钻机回转器、钻杆、电机防护罩上。
5、钻机操作人员要集中注意力，手不离操作手把，动作要准确、及时、迅速。
6、经常检查油箱的油位，保持油量适宜，油质要清洁、无杂质。
7、钻进过程中，要时刻注意钻机各运转部位是否有异常响声。
发现异常情况，要立即停机检查，排除隐患，严禁设备带病作业。
8、若发现煤岩松动、片帮、来压、见水或钻孔内水量、水压突然增大或顶钻等透水征兆时，必须立即停止钻进，但
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