11810掘进工作面探放水设计.docx
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11810掘进工作面探放水设计
普安县久丰煤矿
11810掘进工作面探放水设计
编制：
田林攀
审核：
曾勇
总工程师：
吴德波
普安县久丰煤矿
二0一四年一月
11810掘进工作面探放水设计
按照《煤矿防治水规定》和贵州省政府下发的防治水相关规定，根据久丰煤矿水文地质条件和历年来开采18#煤层实际情况，结合11810掘进运输巷施工设计，坚持“预测预报、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的探放水原则，为确保施工安全，杜绝透水事故的发生，特编制本探放钻孔设计。
一、水文地质条件；
11810运输巷上方为采空区，根据久丰煤矿水文地质类型划分报告资料综合分析，本掘进工作面水文地质条件为中等复杂型，巷道掘进中涌水的主要来源为17#煤层采空区积水通过裂隙的渗水，预计最大涌水量为0.5m3/min,正常涌水量Q≤0.297m3/min。
二、巷道基本情况；
11810运输巷工作面掘进方位为214°，迎煤层倾角掘进，巷道规格为梯形断面，设计断面规格为：
上宽2200mm，下宽32000mm，中高2200mm。
三、探水目的；
根据掘进工作面前方掘进区域和原采空区地质资料及积水情况，对工作面掘进前方60m区域的水文地质情况进行超前探测，主要钻探目的将达到以下几个方面：
⑴对11810运输巷前方60m及两侧掘进区域周围20m范围内的水文地质情况进行超前探测，释放煤层内的积水；
⑵对11810运输巷上方煤层（采空区）12m范围内的积水进行探测和释放；
⑶对11810运输巷西侧20m及西侧上方20m范围内采空区的积水进行探测和释放；
⑷对11810运输巷掘进前方60m范围内的底板下方20m范围内的积水进行探测和释放。
四、钻孔设计；
1、基本概况：
11810运输巷探测钻孔设计孔数为6个，其中6#钻孔辐射范围为11810运输巷左侧，左侧与本煤层相邻，探放水过程中可根据实际情况打眼，若探放水过程中其他五个孔正常，且顶、底板情况完好，无任何透水预兆时，6#孔可以不打；若出现任何一种异常情况，必须严格按设计施工1-6#钻孔。
超前探测钻孔每次钻进施工有效探测距离不小于60m，探测钻孔每个循环施工完毕后，巷道允许掘进距离为有效探测距离（最短钻孔在掘进方向上的投影长度）安全保障距离（30m），严格执行保留30m保安距离；钻孔设计依据18#煤层底板等高线、地质剖面图、11810运输巷设计高程及11810运输巷距采空区水平间距计算。
2、计算依据：
（1）根据国家安全生产监督管理总局《煤矿防治水规定》中关于井下探放水规定，编制本次探放水设计。
（2）依据煤矿防治水规定钻孔终孔位置以满足平距3m为准，厚煤曾呢各孔终的垂距不得超过1.5m；
（3）根据煤矿防治水规定“最小水平钻距不得小于30m”、“超前距不得小于帮距（帮距一般为20m）”的规定。
3、点孔位置确定：
（1）点位设计：
每30米一个探放水点，为保证11810运输巷掘进过程中安全距离符合规定（30米）。
（2）孔位确定：
由于该巷道断面为梯形断面，因此，我们设计1#、为巷道中心3#、6#孔为巷道中心位置的三个孔，其中1#沿巷道掘进方位布置，3#、6#分别位于1#孔两侧，间距1.5米，具体参数见表。
我们设计距巷道净断面底板0.8米（距巷道净断面顶板1.2米）处布置5#钻孔，在距巷道净断面底板0.8米处布置2#钻孔，具体参数见表。
第三，由于11810运输巷西侧上方预测为采空区，因此，增加布置4#钻孔进行探放水，具体参数见表。
（6）、参数计算：
根据《11810运输巷与18#煤层地质剖面图》可知，11810运输巷底板距19#煤层底板高差值H约为12.2m，水平间距取值为60m，距离巷道帮S取值20m，钻孔长度取值为L。
1#：
方位角214°
垂直角-1°
钻孔长度L=60m
2#：
方位角217°
垂直角0°
钻孔长度L=64m
3#：
方位角215°
垂直角+2°
钻孔长度L=64m
4#：
方位角221°
垂直角+2°
钻孔长度L=68m
5#：
方位角210°
垂直角0
钻孔长度L=68m
6#：
方位角213°
垂直角+1°
钻孔长度L=68m
超前探测钻孔具体参数表：
附表：
孔号
位置（m）
设计孔深（m）
方位角（°）
设计仰俯角（°）
备注
1#
距巷道左帮1.6m，
距巷道底板1.2m
60m
214°
-1°
1、终孔见煤，结束；可以掘进.
2、钻孔异常按安全措施和相关规定执行。
3、掘进方向保留30m安全距离。
4、巷道底板、顶板、两帮各保留20米安全距离。
5、严格按设计深度施工，如遇采空区停止钻进。
6、钻进过程中发现异常情况应立即采取相应措施。
7、本设计是按巷道净断面尺寸计算的，在实际定孔位时，要严格以巷道净断面尺寸进行定位。
2#
距巷道左帮1.8m，
距巷道底板1.3m
64m
217°
0°
3#
距巷道左帮1.6m，
距巷道底板1.1m
64m
215°
+2°
4#
距巷道左帮1.3m，
距巷道底板1.1m
68m
221°
-2°
5#
距巷道左帮1.5m，
距巷道底板1.1m
68m
210°
0°
6#
距巷道左帮1.55m，
距巷道底板1.12m
68m
213°
+1°
3、钻探采用ZK-150液压钻机，钻杆直径为75mm，钻头直径为50mm,采用湿式钻探不取芯方法进行。
附图：
11810运输巷探放水钻孔布置示意图。
五、探放水施工与掘进工作的安全规定；
根据《煤矿防治水》第98条规定，掘进过程中必须保证超前距不小于30米。
施工中，迎头探放水距离不小于60米，允许掘进30米。
六、受水灾威胁地区联络信号；
当工作面发生水灾突发事故时，当班班长要利用电话信号打出应急信号告知所有人员，并立即组织受威胁区域内所有人员，按照水灾避灾路线撤离至安全地点，同时向调度室汇报。
七、通风及瓦斯检查规定；
探测现场派专职瓦检工一名，严格执行瓦斯检查制度，保护好通风设施，严格贯彻执行《煤矿安全规程》中关于通风防瓦斯的规定。
打探眼时，应全面检查探眼内的瓦斯浓度及其它有毒有害气体浓度，只有确保瓦斯浓度小于1%、二氧化碳小于1.0%及其它有毒有害气体浓度在安全范围内时，方可继续施工探眼。
八、钻探过程中的安全规定；
1、钻探前工程队应做好钻探迎头煤帮与顶板的临时支护，并清理工作面现场，为钻机安装做好准备。
2、安装好足够能力的（排水量能力不小于20m3/h,扬程根据掘进距离确定）排水设备带电备用。
3、附近必须安装有电话，保证与调度通畅。
4、钻机必须固定牢固。
5、钻探过程中使用清水钻进。
6、严格按设计参数施工。
7、施工作业人员应严格执行《钻机操作规程》。
8、探水工在打探眼过程中，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，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室报告，并派人监测水情。
如果发现情况危急时，立即撤出所有受水威胁地点的人员，然后采取相应措施进行处理。
九、排水设施及相关规定；
1、排水采用接力排水法，紧跟工作面铺设两趟直径为Φ100mm排水管，工作面用两台15kw水泵（备用一台）和80开关一台，水泵与排水管路形成系统，另外排水系统距工作面距离为50米，随工作面的前移向前延伸，并且配备相应的蛇形管、软管等配套设施若干，也放置于巷道内距工作面≤50m支护完好、易于取用的地点。
2、在探出水时，钻孔放水前，必须估计积水量，根据巷内的排水能力，控制放水流量，在排水过程中，必须设专人监测钻孔出水情况，根据现场情况及时排水，若遇涌水突然增大时，将另外新增排水设施，若涌水量特大时，则通知工作面及沿途所有人员并在班长或跟班领导的统一指挥下，沿水灾避灾路线撤退至安全地点，同时向有关科室汇报，以待处理；观测人员要测定水量、水压，并要做好记录。
3、如在排水过程中，遇涌水量突然变大时，工作面所用的水泵满足不了排水要求时，要及时组织人员更换流量、扬程较大的水泵进行排水。
4、排水路线
工作面排水水泵→11810运输巷Φ100mm排水管→副井→主平硐→地面
5、钻探完毕后，要按规定对钻孔进行封孔处理。
十、水情及避灾联系制度；
当探眼探出水后，应将出水孔号，探眼深度、出水量等第一时间向调度台汇报。
当水量大时，排水系统不能满足要求，要采取措施进行堵孔。
当水量不能控制时，在向矿调度汇报后，调度室要立即向金明调度台汇报，要按已制定的安全措施撤离。
十一、透水征兆；
掘进工作面或其它地点发现有岩层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板来压、片帮、淋水加大、地板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、岩壁溃水、水色发浑、有臭味等透水征兆时，应当立即停止作业，报告矿调度室，并发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。
在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动。
十二、探放水安全技术措施；
（一）综合安全技术措施；
1、每一入井人员必须持证上岗，必须随身携带合格的自救器，并会熟练使用。
每一入井人员严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服。
各工种司机必须持相关合格证件上岗，严禁无证操作。
2、所有人员都必须树立安全第一的思想，严格执行《煤矿安全规程》、《施工作业规程》、《操作规程》和其它有关安全法规，严格执行岗位责任制和各项管理制度；必须在学习本措施后方可上岗。
3、严禁任何人违章指挥违章作业和违反劳动纪律，任何人有权拒绝违章指挥,有权制止违章作业.
4、严格执行交接班制度，当班班组长负责把本班钻孔状况、钻探进尺、机电设备等存在问题及注意事项向接班人员交待清楚，发现问题要及时向队长汇报，以便及时处理。
5、各工种在施工前应严格执行敲帮问顶制度，进入施工地点作业前，班组长和安全员必须对工作地点及周围安全情况进行全面检查，确认无危险方可进入施工地点作业，施工过程中必须有专人负责观山。
6、施工过程必须有班组长统一指挥，各工种协作进行。
7、打钻前，工程队要用锚杆、网片对工作面迎头进行临时支护，确保打钻人员不在空顶、空帮下作业。
8、严禁进入空顶下作业或将身体的任何部位置于空顶下。
（二）钻机移动、定位、固定安全技术措施
1、在组织施工前，要求施工人员对钻机附近10米范围内的巷道支护进行检查，发现巷道支护受损的及时处理并加强支护，并打好立柱和挡板。
2、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，安装好排水设施并带电备用，确保排水畅通无阻。
3、在运输ZK-150型钻机等大件设备的过程中，要避免设备因受力碰撞而受损。
4、钻机安装必须平稳牢固，钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠，并在每次使用前检查，确保施工的安全。
钻机停送电时，要严格执行停送电制度。
5、技术人员和防探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻孔位置、方位，深度以及钻孔数目。
6、保持钻场有足够的安全空间，便于施工。
7、在打钻地点附近安设专用电话及报警装置，并保证随时与调度室联系。
8、每次开钻前，检查钻杆接头的牢固情况，严防脱钻事故的发生；钻杆要达到不堵塞、不弯曲、丝口不磨损。
（三）钻探安全技术措施
1、加强探放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。
2、带班矿领导和当班安全员、瓦斯员必须在探放水地点监督安全和随时检查空气成分。
如果瓦斯浓度超过1%或其他有害气体浓度超过《煤矿安全规程》第一百条规定时，必须立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，及时处理。
3、钻孔接近老空，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员或矿山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超过本规程有关条文规定时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室，采取措施，进行处理。
4、探水巷道应加强出水征兆的观察，发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发挥、有臭味等突水预兆时，一旦发现立即停止施工，采取措施，立即报告调度室，情况紧急时必须立即发出警报，撤出所有受水威胁地区的人员。
5、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定，但不得取出钻杆。
要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。
6、在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，待采取措施后再继续钻进。
7、钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，应有防止孔口管和煤壁突然鼓出的措施：
背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。
钻进中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。
立即报告矿调度室，采取措施。
8、遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。
9、探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。
孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。
10、放水前，应再次确认排水系统完好和排水设备运行正常；放水时，严禁退出钻杆，应根据水量和水压大小，在排水能力满足的情况下，先缓慢旋转钻杆，使水量逐渐增大进行放水，在水量逐渐减小的情况下，可以逐渐向外退钻杆，依次进行下去，直到钻杆全部退完为止。
在放水和退钻杆的全过程中，要不间断的对有毒有害气体进行检查。
11、钻探时必须有专人观山，发现异常情况立即停止施工，待查明情况并及时处理，必要时立即撤人。
12、钻探过程中要严格执行钻孔质量验收制度。
13、其它执行《煤矿安全规程》《防治水管理规定》、《钻机操作规程》及相关管理规定，该设计及措施不能指导现场施工时待补充设计或措施后再行施工。
十三、水灾避灾路线；
工作面→11810运输巷→副井→主平硐→地面
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