1675掘进工作面探放水安全技术措施.docx

1675掘进工作面探放水安全技术措施.docx

《1675掘进工作面探放水安全技术措施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1675掘进工作面探放水安全技术措施.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1675掘进工作面探放水安全技术措施

探放水设计

前言部分：

一、煤（岩）层赋存特征

1、根据煤矿生产地质报告资料可知，矿区范围内共有可采煤层6层，煤层编号自下而上分别为：

B1、B2-1、B2-2、B3、B4上和B5煤层。

可采厚度平均为4米左右。

其中B1煤层为特厚煤层，厚度8.05米，煤层赋存稳定；B2-1煤层为厚煤层，厚度4.83米，为稳定煤层；B2-2煤层厚为11.73米；B3煤层厚3.8米，全区可采。

B4上煤层厚度为0.87米，在矿区范围内局部可采；B5煤层平均厚度4.96米，全区可采（新地质编录有所改变）。

2、根据地质队对本矿所做的生产地质报告资料和瓦斯等级鉴定报告可知，本矿井瓦斯绝对涌出量为0.167m³/min，相对瓦斯涌出量为1.85m³/吨，小于10m³/吨，属于低级瓦斯矿井。

通过煤层爆炸性测试可知，本煤矿各煤层的煤尘均具有爆炸危险性。

煤层属于不易自燃煤层。

3、煤层顶底板特征根据地质资料可知，组成煤层顶底板的岩石主要以细砂岩、粉砂岩、泥岩和少量的泥质粉砂岩和炭制泥岩为主。

砂岩类岩石为灰黄、灰白色，砂状结构，厚层状构造，胶结紧密；

粉砂岩类岩石为灰色、粉砂结构、中厚层状构造。

由于地层缓倾，岩层中节理不发育。

从岩石特征和节理发育情况来看，矿井中煤层的顶底板属于稳固性偏弱的类型。

矿井内组成煤层顶底岩石为层状结构，胶结物为钙泥质，其层间聚合力较差。

按照岩石形成的自身条件，砂岩类为中等硬度岩石，粉砂岩及其它泥岩为软质岩石。

二、地质构造

矿区出露的地层主要由第四纪风成堆积层和中侏罗纪地层组成。

矿区地层总体为一简单的单斜构造，走向近东西向，倾向北。

单斜呈北北东5°—10°方向倾斜，倾向上倾角变化不大，一般为10°-25°。

矿区内受短裂活动影响小，主要为北西西向和北东向的两条小断层。

通过生产过程中的实际情况和地表调查，在局部区域有火烧形成的烧变岩。

三、水文地质

煤矿区位于准葛尔盆地南缘，天山北坡的中山区，地形切割强烈，地表大部分被植物、森林和第四纪黄土层覆盖。

矿区总体为南高北低，沟两侧均为高山，呈山高沟窄的地貌特征，窄处只有几十米，沟两侧山体坡度在35—55度之间。

矿区属于温带大陆性干旱气候，最高气温在7—9月，大约在25℃—37℃，最低气温-28.8℃，年平均气温6℃，年平均降水量371.79mm，年平均蒸发量1881.65mm。

每年的3、4月为解冻季节，融化的雪水汇入小甘沟，穿过矿区最后汇集入红山水库，煤矿内很少刮风，且风力较小。

矿区内小甘沟无常年地表水流。

因地形坡度大，水量小，对煤矿地下水的补给很小。

4、巷道布置及支护说明

1、巷道布置及开拓方式

该掘进工作面布置在B3煤层+1675水平皮带运输巷以东，主要是用二区段采区的运煤巷道，兼作行人及回风。

巷道走向计划1600米，坡度按照4°的要求进行施工，以中线为准，在B3运输上山与现掘运输巷交叉点上方做煤仓（计划利用原二区段采区煤仓，垂直深度15米，同时在下部上山巷做绕道与上部运输巷连通）。

巷道的开口位置在现一上山联络巷右侧绕道处。

具体情况见《二区段巷道实测图》及《煤仓布置图》

2、支护设计

根据相关设计要求，我矿+1675掘进工作面巷道断面为宽4米，下帮高2.8米，上帮高3.0-3.2米的不规则四边形断面，巷道断面积为11.4㎡。

巷道沿顶板掘进，采用留底煤布置巷道。

巷道服务年限为3年，由于围岩硬度为6，属于中等硬度的围岩，经测算选择锚网支护的方式来支护该巷道可满足生产需要。

小甘沟煤矿煤层介于

、

类围岩之间，为“层间结合不良的软、硬互层-松软-散块状结构”，倾向于“松软-散块状结构”属软岩范畴，松动圈范围在1000-1500mm之间，应用的是锚网支护理论中的组合拱理论进行设计。

附：

巷道支护断面图：

探放水安全技术措施：

一、概况：

根据“预报预测，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，结合我矿的实际情况采取探、防、堵、截、排的措施。

为了施工的安全开展，制定本安全技术措施。

施工地点：

+1675掘进工作面

水源性质：

预计水源主要为老空水、煤层顶板水和孔隙水等。

钻机型号：

MQT-85型煤矿用锚索钻机

钻具配备：

Ф55mm钻杆20m，泥浆泵1台。

二、探放水前的准备工作

1、在组织施工前，要求施工单位将打钻所需的材料及工具，设备准备到位，不能因为准备工作的原因而影响施工。

2、在运输MQT-85型煤矿锚索钻机等大件设备的过程中，运输人员应轻拿轻放，避免设备因受力碰撞而受损。

3、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。

4、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。

5、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。

6、保持钻场有足够的安全空间，便于施工。

7、在巷道低洼处非人行侧及时挖好水仓，清理好临时水沟，确保排水畅通无阻。

8、平巷时，将50#的排水管随掘进向前延接，迎头20米范围使用软管。

9、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。

10、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。

11、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0.8%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、探放水设计

1、探水起点的确定：

轨道上山因其边界准确，水压不超过10kPa，所以，设计探水线至积水区的最小距离：

煤层中不得小于30米；

2、警戒线的确定：

沿探水线终孔位置外推30米。

3、超前距离：

探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面的距离采用30米。

4、允许掘进距离：

经探水证实无水害威胁，可安全掘进的距离：

探水中心钻孔深度（或5个钻孔的最小平距）减去30米。

5、帮距：

为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离，布置的最外侧探水钻孔所控制的范围与巷道帮的距离取30米。

6、超前距离的计算：

a=0.5AL×（3p/kp）1/2

式中：

a------超前距离（m）

L-----巷道的跨度（宽或高，取其最大者）m

Kp-----煤的抗张强度（Mpa）

P------水头压力（Mpa）

A-----安全系数，一般取2～5；本设计取5。

a=0.5×5×3.5×√3×20/10=0.5×5×3.5×2.45≈21（m），

a（实）＞21m

据此，超前距取30米，帮距取30米。

7、探水眼垂深必须超过6米，打到上区段采空区。

在顶板凸起地点必须实施探放水作业，以防上区段采空区有积水，对巷道掘进和回采产生重大隐患。

8、钻孔参数的确定

（1）、每钻孔5个（1#、2#、3#、4#、5#），1#孔为中心孔。

（2）、钻孔直径：

55mm。

（3）、钻孔沿煤层倾向呈扇形布置，超前距30米，准掘30米。

（4）、在每个钻场地点做好标记，并挂牌管理。

．

9、老空的探水线：

沿老空积水线或老空边界平行外推60米，其探水设计同上。

10、井巷通过导水或可能导水断层前的探水设计：

（1）、超前探水：

探水线（探水起点）至断层交面线的最小距离为30米，当水压大于2Mpa时按每增加0.1Mpa增加1m。

（2）、其他技术参数同上（探水设计）。

探放水钻孔参数设计表：

见附图

探放水钻孔布置示意图：

见附图

四、安钻探水前的技术要求：

　1安钻地点与积水区间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应在采取加固措施后，另找安全地点探放水。

　2钻窝应避免做在断层带或松软岩层内。

　3钻机安装必须平稳牢固。

安好钻机接电时，要严格执行停送电制度。

　4按预计流量修建排水沟，清理巷道并挂好风筒、电缆、管道等。

五、探水施工中的技术要求：

　1钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。

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。

　2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。

　3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。

　4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（岩）壁突然鼓出的措施：

（1）当钻孔遇到水流时，应立即停止打钻，等水防完后，开始按照要求封孔。

（2）对于水压大于0.2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。

5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，安好水门后再继续钻进。

　6遇高压水顶钻杆时，使用承压套管堵截水流，钻具慢慢退出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。

不得强行退出钻具，造成严重安全隐患。

7必须做到交接班时不停钻。

　8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。

　9探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。

（1）封孔措施

1、钻孔完成后，根据要求进行封孔，钻孔封闭前，应先进行洗孔（清水除外），根据孔壁情况也可使用18-19秒稀泥浆冲孔。

2、灌注泥浆必须将钻具下到距应封孔段底部3-5m处，随着灌浆逐渐提升钻具，但钻具不得提出浆面，严禁采用自孔口向孔内倒灰浆的方法封孔。

3、封孔水泥要采用425#，过期、受潮结块的不准使用，

封闭终了要及时用清水洗泵，以保护泵体。

水泥浆灌注完毕应在封闭孔段提取浆样，如封闭数量和深度不符合设计要求时应进行补封。

六、放水的技术要求：

　1钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。

根据矿井排水能力及水仓容量，控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。

　2加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。

　3必须监视放水全过程，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。

七、探放水的安全措施：

　1探水巷道中间不得有低洼积水段。

　2探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、帮距及孔间距应符合设计要求。

每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。

　3巷道支护应牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，倾斜巷有撑杆，使巷道有较强的抗水流冲击能力。

4受水威胁地区的施工人员必须学习掌握报警信号及避灾路线。

　5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掺水、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。

　6“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辅助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。

　7探放水人员必须按照批准的设计施工，未经审批单位允许，不得擅自改变设计。

8其他未尽事宜的按《煤矿安全规程》执行。

呼图壁县煤炭多种经营有限公司小甘沟煤矿

+1675掘进工作面

探放水设计

编制：

安全科

审核：

王长龄

矿长：

郭栋

日期：

2012年5月

钻孔布置示意图

钻孔参数示意图

探水眼布置平面示意图

单孔设计示意图