一采区运输巷掘进工作面探放水设计.docx

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一采区运输巷掘进工作面探放水设计

山西介休

大佛寺小尾沟煤业有限公司

一采区运输巷掘进工作面探放水设计

二〇一一年五月

一采区运输巷掘进工作面探放水设计

一、施工地点

一采区运输巷掘进工作面。

开拓方位为266°。

二、概况

一采区运输巷位于矿井南轨道巷西翼，是一采区的运输大巷，巷道沿10#煤层布置。

矩形断面,巷道净宽4.0m，净高2.5m。

巷道掘进10#煤层厚度4.2m，现巷道顶板为10#煤层，厚约1.7m。

底板为砂质页岩。

以下为11#煤顶板和11#煤层，共厚2.2m。

巷道涉及地层地质情况如下：

1、该巷道对应地面最高标高+850m，最低标高+770m，均为丘陵坡地，无任何建筑。

2、巷道周围无采空区，不存在采空区积水和自然发火现象，因现在巷道已经形成通风系统，也不存在瓦斯等气体积聚现象。

3、9#煤层位于太原组中下部，其直接顶板为K2石灰岩，厚10m左右，下距K1砂岩15m。

9#煤层厚度1.2m，井田内属稳定可采煤层。

4、施工区域内9#煤层为单斜构造,走向95°,倾向185°，倾角5°，地质构造简单。

5、煤层顶部含水层主要为K2石灰岩，厚约9.5m。

根据周围其它巷道揭露情况分析，施工过程中局部有顶板淋水，但无突水现象。

地质资料显示，一采区运输巷掘进区域内断层比较发育，为确保施工安全，掘进迎头必须坚持“有掘必探，先探后掘”的探放水原则。

三、水源性质：

预计水源主要为断层导水等。

四、钻机型号：

钻机型号：

ZL-150型坑钻机。

钻具配备：

Ф42mm钻杆150m，泥浆泵1台，合金钻头3个及钻具1套。

五、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。

施工人员应认真学习探放水安全技术措施并熟悉钻机的使用及维护知识。

2、在运输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10m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3寸的排水管随掘进向前延接，迎头20m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100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。

六、探放水设备的安装、拆卸与搬运

一、钻场的安全设施和条件

1、根据钻孔设计（孔深、倾角、方向），合理选择钻机类型，确定钻场规格。

2、钻场修建后，应组织有关人员对施工场地规格尺寸、支护情况、安全通路、供电供水情况检查验收。

3、为确保施工中的安全，施工人员对现场支护情况需经常进行检查，发现问题及时处理后方可开工。

4、在上山工作面或独头巷道探水时，应有安全躲避硐室及安全撤离措施。

5、有照明及专用电话。

采用局部通风机通风时，钻场的动力设备应与风机实现风电闭锁。

二、设备的安装

1、安装场地平整、垫实。

钻机、水泵、电机安装稳固、各部件的螺丝加垫拧紧。

2、各安全设施如防护罩、皮带栏杆、工作台安全栏杆等要固定好，木板要无节、不腐朽、无断裂。

3、钻机立轴中心与孔位中心着力点成一直线。

4、钻机必须用地脚螺丝固定或用压柱支撑牢固，以免钻机移动。

远距离操作按钮应安放在操作人员使用方便的地方。

5、启动开关放在干燥处，电缆吊挂整齐，现场使用工具和管材码放整齐，钻场保持整洁。

三、设备的拆卸与运输

1、拆卸钻机必须按设备部件结构顺序进行，禁止用大锤直接猛击，或盲目乱拆乱放。

2、拆卸机械时，将易丢失易损坏的零件、仪表、油管、键等妥善保管。

并将机械上的油眼堵严，各部位的螺丝放回原处拧紧。

3、用矿车运送设备时先装重件、大件，后装轻件、小件，车内用木板背好，防止损坏机件。

4、用架子车运送管材时，要装入1至2根超过管材长度的木柱，与管材一起捆牢，装卸车时要轻放，保护好管材两头的丝扣。

5、平巷人力推车运输，每人只推一辆车，同向推车距离，在轨道坡度小于或等于5‰时，前后车的距离不应少于10m，坡度大于5‰时，前后车的距离不应小于30m，坡度大于7‰时，禁止人力推车。

6、在斜巷运输时，先将上口清理好，下口要留人警戒，行车不行人，行人不行车，所有参加运输人员要熟知行车信号。

7、使用绞车运输时，要持证上岗，遵守操作规程，开车前要检查绞车性能，机械情况，闸带是否灵活可靠，戗柱打的是否牢固。

8、开动绞车时必须精神集中，注意观察绞车运行情况，发现运行有阻力时立即停车，进行检查处理，不准强行拉动。

9、在运送钻机设备时，机件不准超出车的外缘或超高，并用绳索绑牢，防止在中途卡住或掉下。

10、在斜巷中装卸设备时，必须在下方打上支柱，横上栏板，防止重件掉下，发生事故。

11、当斜巷坡度超过20°用人力运输设备时，必须用绳子拴牢、绳子的一端要固定在上眼口稳固的棚梁上，以免下滑造成事故。

七、钻进

一、开钻前由技术人员向所有参加施工人员贯彻施工措施、施工人员应熟知钻探目的，钻孔方向、倾角、深度、钻孔结构、预计见煤深度、地层情况及掌握安全施工措施等。

二、检查各种专用工具、消耗材料是否齐全，钻头、钻杆是否合格够用。

探放水孔要备有堵孔用的孔口装置或木塞、排、输、放等设施，以防跑水、积水造成冲毁巷道或堵人事故。

三、检查机体各部位注油情况和油压钻机油路是否完好，油箱中油量要按规定加足。

四、开钻孔前，技术人员必须亲临现场，依据设计，确定钻孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

五、开动钻机、水泵进行试运转5～10分钟，检查运转稳固情况，发现异常立即停止试运转。

六、下钻具之前认真检查钻头钻具，不合格的不准使用。

七、合理掌握冲洗液量，提高探放水效率。

八、钻具下到距孔底1m处应缓慢下放并开泵慢速扫孔，待扫到孔底正常钻进后再给予所需压力。

九、根据不同岩层选用适用合金钻头钻进。

十、钻进正常时，要保持孔底压力均匀，转数均匀，禁止无故提动钻具，随时注意孔内变化，发现异常及时处理。

十一、要经常保持孔底清洁，孔底有掉落合金时必须捞净或磨灭，孔底岩粉积存不得超过0.5m。

十二、拧卸钻头时要防止管钳咬伤合金或夹扁钻头，下钻具时要扶正对好孔口，防止钻头与孔口管碰撞损坏钻头。

十三、合理掌握回次钻程，每次提钻后要检查钻头的磨损情况。

十四、在松软岩层用钻头钻进时，每钻进一段要进行扫孔，防止孔壁出现螺旋结构及缩径现象，防止出现卡埋钻事故。

十五、钻进过程中根据岩性的不同合理调整钻压、立轴转数和给水量。

十六、严格现场交接班制度，每班必须有班长以上管理人员跟班，必须认真填写班报表，将施工地点、钻孔类别、孔号、孔深、透水封孔情况、出勤人员、施工日期及班次填写清楚。

十七、钻进时操作人员不准离开钻机，并作到“三看”、“二听”、“一及时”。

即看扶把振动和进尺速度、看水泵表及回水情况、看皮带及水接头情况；听机器运转声、听孔内振动；发现异常现象及时处理。

十八、准确丈量下入孔内钻具及机上余尺，正确计算钻孔深度，取芯钻进时掌握回次进尺，回次进尺严禁超过岩芯管的长度，需要丈量机上余尺时必须停车进行，以免钻杆回转伤人。

十九、严格执行钻具检查制度，合理使用钻杆，做好“四检查，三不下，两准备”。

（一）四检查

1.开钻前检查，对所有的钻杆及接头进行检查，不合格的要及时更换。

2.重大事故处理后进行检查，将不合格者更换，调整部位等。

3.上、下钻具检查，每次上、下钻具要检查其磨损和弯曲程度。

4.加钻杆前进行钻具检查。

（二）三不下

1.钻杆磨损超过规定的不下（50钻杆磨损超过3mm，42钻杆磨损超过2.5mm）。

2.丝扣拧不紧不下。

3.钻杆弯曲严重不下。

（三）两准备

1.做好备用钻具的准备。

2.上班为下一班做好生产准备。

二十、导杆时立轴停止转动后方可松或紧卡盘上的顶丝，待人员离开后方能开车转动。

二十一、做好判层记录，当出现蹩泵等不利情况时应立即停止钻进起钻。

二十二、在钻进过程中，立轴上或后面的钻杆发生摇晃时，禁止用手扶送水器和送水管，以免击伤。

二十三、机上操作人员，应全神贯注，要站在手把翻转范围之外，以免手把翻转伤人。

二十四、上、下钻具时，前后要互相联系，密切配合好，操作升降机要稳、准，严防墩杆、跑钻。

在扩孔、扫孔、扫脱落岩芯或钻进不正常时，均须由班长或熟练钻工操作，新工人经过培训上岗操作钻机时，班长必须亲自在旁边进行指导。

二十五、岩芯管提出孔口后，应立即盖好孔口，并不准用手试探或用眼观察管内残留岩芯。

打高角度钻孔时起钻后禁止观看孔内。

以防残留岩芯脱落伤人。

二十六、在机械运行时，不得进行部件的拆卸和修理，禁止用手或脚直接制动机械的运转部位。

二十七、每班要在下钻前检查钻机的固定螺丝和机械的各部的轴、键、销、轮子是否牢固，机械的外部运转部分的键、销不得突出在外以防伤人。

二十八、在巷道内搬运长钻具时，要注意周围的各种情况，防止碰坏丝扣或触电伤人等。

二十九、正常钻进时如电器发生故障或停电，应立即将钻具提起，提离孔底至安全地段。

三十、禁止在下钻杆时用其他工具代替垫叉和用脚勾取垫叉。

三十一、平探孔或上探孔下钻杆时，要特别注意设备运转情况。

孔内遇有阻力时严禁强行拉动，防止拉弯和折断钻具和损坏机件。

导向滑轮严禁系拴在棚梁或棚腿上。

三十二、打上探钻孔轴把钳子和反绳轮应放在孔口管附近，绳轮钩子等有关设施必须固定结实。

三十三、打上探钻孔时，操作人员必须避开钻孔内钻杆活动方向，防止钻杆拆断后冲出钻孔外伤人，为防止水喷出，操作人员要背向钻孔方向。

八、钻孔参数的确定

1、探水起点的确定：

煤层中不得小于30m。

2、警戒线的确定：

沿探水线终孔位置外推18m。

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30m。

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：

探水中心钻孔深度减去30m。

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，帮距取18m。

6、超前距离结合《煤矿防治水规定》，超前距取30m，帮距取18m。

九、钻孔数目、深度及角度：

（一）工作面前方根据地质资料已知或预测有含（导）水断层的钻孔布置：

1、探水钻孔沿掘进方向的前布置7个，。

中孔方位为迎头正前方向，左右斜孔与中孔的夹角分别为6º。

中孔钻孔距离为60m，斜孔的钻孔距离分别为63m。

按探60m掘30m的方式交替进行，留足30m的探水超前距。

循环探放直至该段巷道结束。

其中左1、右1分别为下孔布置，夹角为3º。

按照下图一般先布1号孔，尽可能一钻打透断层，然后再分别打左1、右1、左2、右2、左3、右3，以确定断层的走向、倾向、倾角和确定断层的落差及两盘对接关系，其中至少应有一个孔打在断层与含水层的交面线附近。

2、隔水煤柱厚度处于临界值时，对掘进工作面无断层突水危险性进行探查时，一般沿巷道掘进方向打七个孔，边探边掘直至探明断层的确切情况，再决定具体的防水措施。

（二）工作面前方根据地质资料已知或预测无构造的钻孔布置：

1、探水钻孔沿掘进方向的前布置7个。

中孔方位为迎头正前方向，左右斜孔与中孔的夹角分别为6º。

中孔距离为60m，斜孔的距离分别为63m。

按探60m掘30m的方式交替进行，留足30m的探水超前距。

循环探放直至该段巷道结束。

（三）一采区运输巷超前一采区轨道巷时的钻孔布置：

对巷道一侧已探明地区，其探水钻孔可按半扇形布置，如图所示。

半扇形的钻孔向巷道探水的一侧撒开，使巷道一侧需要保护范围内的煤层空间有钻孔控制。

中孔方位为迎头正前方向，左右斜孔与中孔的夹角分别为6º。

中孔距离为60m，斜孔的距离分别为63m。

按探60m掘30m的方式交替进行。

八、放水钻孔的安全装置

在探放水工作中，在水量和水压不大时，积水可通过钻孔直接放出，但在探放水量和水压都很大的积水区时，为了确保安全，做到有计划地放水并取得放水资料，必须在孔口装置安全套管阀门，如图所示，用以控制放水量，并可防止钻孔被水冲刷扩大，在初透积水时，安全套管还可用来测定水头压力。

在孔口安装安全套管时，先用大口径钻头（Φ89mm）扩孔至一定深度（岩层中5.1m，煤层中10.1m），下套管后，在套管外围灌注水泥，待水泥凝固后再用小直径钻头钻进，直至全部钻透集水区为止，然后退出钻具，在安全套管的外露部分装上压力表、水阀门和导水管等。

十、探放水的注意事项及技术要求：

㈠钻场的要求

每处钻场宽3.0m、高2.0m。

底板破碎或留有残煤的，要对钻场进行场地铺底硬化，厚度不能低于0.35m。

钻场周围、巷道要加密支护，确保巷道无空帮、无空顶。

保证钻探施工人员的人身安全。

㈡通讯要求

钻孔施工受矿调度室统一调度，如发现异常情况应及时通知调度室，施工现场设专用电话一部。

随时和调度室保持联系。

为保证电话畅通，每班开工之前，施工人员必须先与调度室电话联系一次，电话不通，不准开钻施工。

㈢瓦检要求

施工现场必须配备瓦斯便携仪一台，由专人负责看管、检测瓦斯浓度，如瓦斯超限立即查明原因进行处理。

并设专职瓦检员进行现场交接班。

㈣供电保证

钻孔施工期间，严禁随意停止钻机电源，加强机电检查，杜绝失爆现象，机电系统保证排水为双电源供电，同时加强中央泵房机电设备检修，确保中央泵房的水泵台台完好。

中央泵房人员要求现场交接班，班班都要试电话，向调度室汇报本班排水设备运转情况。

㈤排水系统的要求

1、在巷道迎头探水，安设排水能力不小于40m3/h、扬程不小于40m的水泵2台，安设2.5寸排水管路一趟，在每处探水地点开挖泵窝，规格宽×高×深=3.0m×2.5m×2.0m,排水路线：

钻场—→采区水仓—→副斜井底水仓—→副斜井—→地面。

㈥施工技术要求

1、钻孔位置、方位、倾角由测量人员按设计标定，按设计施工，严格按《规程》操作。

要经常检查设备运转情况，观察孔壁完整程度，防止事故发生，保质保量按期完成钻孔任务。

2、钻进期间如发现水压、水量突然增大、顶钻、进入老空等异常现象时，必须立即停止钻进，不得拔出钻杆。

要立即向调度室汇报，并派人监测水情。

如果发现情况危急时，关闭防喷装置止水，并立即撤出所有受水害威胁地区的人员，然后采取措施进行处理。

九、安全技术措施：

1、设备入井严格按操作规程操作，保证钻机牢固、不移位。

2、钻孔施工前，排水水泵、管路与供电系统必须运行正常同时经过联合验收。

3、每班必须配备熟练的水泵司机值班，并严格执行交接班制度，保证钻孔出水后能及时排放。

4、入井设备要严格进行防爆检测，钻探施工期间加强供水供电系统检修，严禁设备电缆失爆，保证排水、钻探、正常供电。

5、钻孔施工受矿调度室统一调度，如发现异常情况应及时通知调度室，施工现场设专用电话一部。

6、钻孔位置、方位、倾角由测量人员按设计标定，按设计施工，严格按《规程》操作。

要经常检查设备运转情况，观察孔壁完整程度，防止事故发生，保质保量按期完成钻孔任务。

7、加强电气设备维护，每班检查一遍，杜绝失爆现象。

8、钻机必须固定牢靠，保证钻进时不移位。

注浆固管及试压必须通知矿调度室、生产技术科，并通过矿组织有关部门的联合验收，合格后方可继续施工。

9、钻进期间如发现水压、水量突然增大、顶钻等异常现象时，必须立即停止钻进，不得拔出钻杆。

要立即向调度室汇报，并派人监测水情。

如果发现情况危急时，关闭防喷装置止水，并立即撤出所有受水害威胁地区的人员，然后采取措施进行处理。

10、施工现场必须配备便携仪一台，由专人负责看管、检测瓦斯浓度，如瓦斯超限立即查明原因进行处理。

11、在进行施工钻孔前，必须完善探水地点排水设施，排水能力不小于100㎡/h。

12、为保证电话畅通，每班开工之前，施工人员必须先与调度室电话联系一次，电话不通，不准开钻施工。

13、施工期间要成立探放水领导小组，统一平衡解决施工中遇到的问题。

14﹑机电系统保证排水为双电源供电，同时加强中央泵房机电设备检修，确保中央泵房的水泵台台完好。

15﹑中央泵房人员要求现场交接班，班班都要试电话，向调度室汇报本班排水设备运转情况。

16﹑机电系统要加强供电管理，严禁停电事故发生。

17﹑探水地点的排水管路敷设好后，必须先进行试运转，运转正常时方可进行探水。

18﹑风巷所有电器设备必须吊离巷道底面1.0m以上。

19、当发生灾害事故时，现场人员必须保持头脑清醒，迅速查明险情，按正确的避灾路线撤出，并及时向调度室汇报。

十一、钻孔时有害气体涌出的防治措施

1、加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。

2、钻孔施工期间，必须有安全员和瓦斯检查工检查水面上的空气成分，发现有害气体，要停止钻进，切断电源，撤出人员，采取通风措施冲淡有害气体。

3、探水地点钻探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。

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安全员在现场值班，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、钻孔施工期间，必须有专职瓦斯检查员随时检查钻孔、钻场瓦斯，若瓦斯达到0.8%，应立即通知停钻撤人。

十二、避灾路线：

火、瓦斯、煤尘灾害避灾路线：

一采区运输巷→南运输巷→南轨道巷→副斜井井底车场→副斜井→地面；

水灾害避灾路线：

一采区运输巷→南轨道巷→副斜井井底车场→副斜井→地面

如发生上述灾害，应沿避灾路线有序地撤离现场，同时向矿调度室汇报。

必要时，应迅速撤离到地面待事故处理完毕后方可恢复工作。

如地质条件发生变化时，根据实际情况及时修改探放水设计。