21003运输巷探放水设计课件.docx
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21003运输巷探放水设计课件
山西灵石天聚鑫辉源煤业有限公司
21003运输顺槽探放水
设计及技术安全措施
地测科
二0一五年十二月
21003探放水设计与技术安全措施
第一章探放水说明
根据《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》的要求，矿井在生产过程中必须采用超前勘探的方法，进行矿井探放水，坚持“有掘必探，先探后掘，探掘分离，不探不掘”的原则，结合我矿的实际情况，采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施，为了掘进施工的安全开展，特编制本设计与技术安全措施。
根据10号煤现场揭露剖面图上看，此施工段处的顶板和底板岩性分别为泥岩和砂岩，煤厚大约4.1m，该段煤层倾角0-6°为近水平煤层，有一处F1断层，落差1.3m,断层具有导水性，此处主要涌水来源为山西组的砂岩含水层水和采空区水，预计涌水量为2-5m3/h，另根据我矿现生产情况查看，21003上部为2903掘进巷道，水位地质情况清楚。
为保证安全生产，预防积水、积气事故的发生，要进行超前探放水。
第二章探放水方法
第一节探放水巷道掘进工作面及周围的水文地质条件
根据矿井内含水层的水文地质特征和地下水的补、迳、排条件的变化情况分析，对21003运输顺槽工作面可能存在的主要充水因素做如下几个方面分析：
1、大气降水
大气降水是地下水的主要补给来源，降水具有集中、时间短的特点，受地形、地貌的影响，大气降水易于径流排泄而不利于向地下渗透，所以大气降水对地下水入渗补给量不大，对10号煤开采没有影响。
2、地表水体
井田外汾河距井田较远，汾河对矿井开采没有影响。
3、直接充水含水层对10号煤层充水的影响
21003上部为9号煤巷道，10号煤层的直接充水含水层为9号煤顶板K2灰岩含水层，以发育，富水性较强。
在向斜轴部附近水量可能相对集中，但水量有限，在工作面按设排水泵，系统运行正常的情况下一般不会形成水害事故。
4、采空积水对10号煤充水的影响
经矿井地质报告和水文地质类型划分报告分析6#煤层距9#煤层74米，6#煤层采空区积水对21003运输顺槽掘进无影响。
5、奥灰水对10号煤开采的影响
本矿奥灰水位线为543m，10号煤标高为590m，之间距离47米，10号煤的底板岩性主要由泥岩、砂岩和砂质泥岩组成，本矿不受奥灰水威胁。
6、构造对10号煤充水的影响
井田内F1正断层对矿井充水有影响，由于构造对隔水层的破坏，灰岩含水层的产生垂向水力联系对施工具有一定影响。
第二节井巷开拓方向、规格与钻孔布置个数、方向、角度、深度及采用的超前距与帮距
1、井巷掘进方向与规格
21003运输顺槽为矩形断面，开拓掘进方位59°，坡度角0°，净宽4.4m，净高2.6m，净断面为9.82m2，巷道总设计长度为1300m。
2、探放水目的
根据物探结果，用超前钻探的方法，探明21003运输顺槽前方及周围，为有效的防止矿井水害和生产工作面安全掘进做好准备。
3、钻探方式
钻机超前钻探，实行“探掘分离，先探后掘”的原则，循环进行。
4、探水设备：
ZYJ-420/200型钻机
钻杆直径为50mm，钻杆长度为1m。
5、探水孔布置
巷道正常情况下，探放水钻孔的布置方式为扇形，一般情况下，钻孔之间的平面夹角为1°-15°，钻孔个数为6个。
1号孔为中心眼方位59°，沿设计方位角中线布置，距底板以上1.2m，倾角0°，向前探测距离100m；2号、3号、4号、5号4孔布置在中号左侧和右侧，左右间距2号、3号为2m，4号、5号为4米，1号孔方位为59°向前探测距离为100m，2号孔方位58°向前探测距离为100m，3号孔方位为60°向前探测距离为100m，4号孔方位为48°向前探测距离为102m，5号孔方位为,70°向前探测距离为102m，倾角0°，6号孔方位为59°，倾角+4°，向前探测距离为101m；6号布置在中号孔向上0.5m，定眼时严格按设计的方向、倾角进行定钻，每孔钻探100m，允许掘进70m，安全距离30m，再继续向前探水，再掘进，循环进行直至顺槽完工。
设计钻孔参数如下：
孔号
方位（゜）
倾角（゜）
孔深（m）
1号
59
0゜
100
2号
58
沿煤层
100
3号
60
沿煤层
100
4号
48
沿煤层
102
5号
70
沿煤层
102
6号
59
+4゜
101
6、钻孔超前距、帮距
超前距。
探水时从探水线开始向前方打钻孔，在超前探水时，钻孔很少一次就能打到积水目标区，常是探水—掘进—再探水—再掘进，循环进行；探水钻孔终孔位置始终超前掘进工作面一段距离，该段距离称超前距。
本矿超前距取30m。
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，呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离称为帮距，帮距一般取20m。
7、要严格掌握钻进的长度和岩层变化情况，记录清楚，并使用清水冲洗钻孔。
8、钻探完毕实行一孔一验制度，经验收完后，方可撤钻，同时交钻探成果，报矿总工程师，进行分析，确认无水患威胁时，方可掘进。
9、探放水钻孔工程质量验收检查
（1）21003运输顺槽设计总长1300m，在掘进工作面进行探水，每孔探深100m，允许掘进70m，每孔探深到设计深度，提前通知调度室，不准卸钻杆，经带班领导、安全科、地测科，验收孔深达到设计要求，在该范围内无水害威胁，防治水科下允许掘进通知单，方可移交掘进队施工。
（2）探水孔设计6个孔，每孔探深100m，探掘总深度为604m，计划煤巷每班按探100m计算，一天300m，完成一次工作面探水大约需要2天。
（3）在掘进迎头左侧深挖水沟，经吸水管进入泥浆泵。
（4）钻机固定在坚硬的底板上。
固定牢靠。
第三节探水施工与掘进工作的安全措施
一、探放水安全措施
1、探放水作业人员必须熟悉《煤矿安全规程》、《煤矿安全技术操作规程》和《探放水作业规程》，须经专门的培训，考核合格后持证上岗。
2、施工人员下井前必须认真了解探放水设计和施工要求，熟悉钻机的工作原理，掌握钻机的操作要领、维护保养及排除故障的技术知识，并根据工作安排带足本班所需的工具材料。
3、钻探设备在装车的时候必须捆绑结实、固定好，听从把钩人员的指挥，避免设备因受力碰撞而受损，在搬运时，要有专人统一指挥，起落行动一致。
4、准备安装前要检查、整修机器，钻机及其附属设施及各部件间连接要牢固可靠，钻机要安放平稳，各种电器设备必须防爆，机械传动部分要安装防护栏、保护罩。
5、巷道采用锚网钢梁联合支护，锚喷层厚度不小于100mm，在组织施工前要对附近20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。
把钻机放在迎头底板固定，在井巷左侧开挖一个水窝，配备适应的排水设备。
6、工作人员必须熟悉安全撤离路线，安全员、技术员要亲临现场指导，确定探水的位置、方向、角度、深度和钻孔数目，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。
7、施工人员进入施工地点时，先检查有毒有害气体，当瓦斯浓度超过1%时，不得开钻，钻场的动力必须与风机实现风电闭锁。
作业人员进入探放水作业地点进行施工时，必须熟悉此处的地质条件变化和地质构造，做到心中有数，有危害时，及时躲避并撤离。
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，在运转过程中有不正常声响、振动、发热及漏油现象，应立即停机检查。
保持钻场有足够的安全空间，便于施工。
9、带班领导和当班安全员、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。
10、按地质技术人员所标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度和深度，不经地质技术人员同意不得擅自改动。
钻进过程中，一旦发现“见软”、“见空”、“见水”要立即停钻，丈量残尺并记录其深度。
探放水时，如无水流出，需瓦斯员检查有无有害气体溢出，并对钻孔进行处理，在确定无任何危害情况下，撤出钻机方可掘进作业。
11、探放水施工时要专人操作，专人检查，随时做好探水记录，掌握好第一手资料，为生产迎头提供可靠的数据，如果钻进时发现煤岩松软、片帮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，但不得拔出钻杆，现场负责人立即向矿调度室汇报，并派人监察水情，如发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的工作人员，然后采区措施进行处理，并检查处理完毕确认无任何威胁后，方可继续作业。
探放水作业中要经常检查瓦斯，浓度超过1%时，立即停止打钻，切断电源，撤出人员，然后加强通风冲散有毒有害气体。
12、钻探地点必须配备甲烷传感器，个人必须配备便携式瓦斯仪，当风流中的瓦斯浓度超过1%时，必须切断电源，发出警报。
13、加强通风管理，工作面配备足够的风量，局扇应安设在新鲜风流中，严禁出现循环风，风筒距工作面地点煤巷最大不超过5m，岩巷最大不超过10m。
14、配备专职瓦检员，每班至少检查3次，并及时填写瓦斯牌版。
15、安全员负责当班的安全、探放水措施的传达执行情况以及当班钻孔的进尺竣工验收。
16、要进行现场交接班。
钻探人员必须明确带班负责人，交班时由带班负责人在施工地点进行交接，交接班内容有：
钻孔深度、孔内机械运转情况以及瓦斯情况。
17、要及时汇报。
在施工过程中如遇到水情及其他异状，应及时汇报调度室。
18、要检查探水孔各孔的方向、角度、孔深情况以及原始记录是否符合有关规定。
19、探水作业完成后，钻机撤离现场，并通知施工单位在安全情况下进行正常掘进。
探放水时每班要有当班记录，包括进度和探放水作业中有无其他情况等，探放水作业完毕后，要写出探放水工作总结，报矿总工程师。
二、巷道掘进时所采取的安全措施
1、探水巷道必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的超前距、邦距及孔间距必须符合设计要求。
每次探水后，掘进前，应在起点处设置标志。
2、巷道支护必须牢固，顶、邦背实，有较强的抗水流冲击能力。
3、按设计钻孔的预计流量修建水沟，并将流水巷道内的沉渣等障碍物清理干净，巷道通风必须良好。
4、巷道于积水间距小于探水规定的超前距，或有突水征兆时，应将掘进正前和两邦支架加固，杀紧背严，加以封固，应选顶安全地点探水。
5、探水巷道必须加强出水征兆的观察，一旦发现异常应立即停掘处理。
情况紧急时必须立即发出警报，撤出受水威胁地点的安全人员。
6、严格执行“四不掘进”制度：
（1）当工作面或炮眼有突水征兆时；
（2）探水孔超前距离不符合规定时；（3）掘进头支架不牢或空顶时；（4）排水系统不正常时。
7、掘进班长必须在现场交接班，交接清允许掘进剩余长度和巷道中线与允许前进方位关系等问题。
第四节受水威胁地区信号联系和避灾路线的确定
工作面必须与调度室有直接的电话，并与各科室及负责人能直接联系。
一旦矿井发生突水时，无论其水量大小，危害程度如何，现场管理人员都必须在保证自身安全的条件下迅速组织抢险工作。
如停止工作面施工、组织抢救遇难者、有序撤离无关人员，有条件时，组织进行加固巷道等防止事故扩大的技术处理，组织水情观测，并报告调度室。
避水灾路线21003运输顺槽→二采区皮带巷→二采区轨道巷→一采区轨道巷→副斜井（主井）→地面。
第五节通风措施和瓦斯检查制度
1、探水时要保持正常通风、各种探头必须调校悬挂在指定位置，并有专职瓦斯员进行瓦斯检查。
2、瓦检员必须现场跟班随时检查作业地点的瓦斯浓度，发现各种气体有异常时，必须立即撤出人员但绝对不能抜钻，而后及时通知调度室，调度室再组织人员进行处理。
3、接近老空区时，估计有可能涌出瓦斯或其它有害气体时，必须在瓦斯检查员或救护人员在现场值班、检查空气成分，发现有害气体超过规定立即停钻停电、撤人，并报告矿调度室处理。
4、分析查明老空区水体空间位置，积水量、同时做好预测是否可能发生瓦斯或其他有害气体涌出。
5、放水时，要有专人负责，并检测有害气体的变化情况。
第六节排水方面的准备工作
1、水泵、水管
在探水前，对所探区域内的主水泵、备用泵、检修泵、排水管、阀门等排水设施进行全面检查维修，保证完好，待机备用。
2、水仓
探水前将临时水仓、排水沟清理干净，疏通排水渠道。
3、探水前，必须将水仓内的水排出一部分，增加水仓容量。
4、排水系统：
迎头5.5kw潜水泵（扬程：
80米，排水量：
12.5m3/h，排水管路2.5寸）→主水仓（容积1000m³）→地面
第七节水情及避灾联系制度和灾害处理措施
为了进一步做好煤矿防治水工作，努力提高矿井安全保障能力和安全管理水平，逐步构建预防为主的安全生产长效机制，确保我矿安全发展，依据《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》特制定本制度。
1、根据本单位实际，采用先进钻探技术弄清矿区及其附近地面水流系统的江水渗漏情况，疏水能力和有关水利工程情况。
2、了解当地水库、河道，河道中障碍物情况。
3、掌握当地历年降水量和最高洪水位资料，建立完善疏水、防治和排水系统。
4、组建专业防治水队伍，进行全方位、全天候巡查治理工作，及时补充地测防治水专业骨干力量，提高队伍战斗力。
5、总结分析各阶段地测技术工作及防治水安全情况，找出存在的问题，制定相应措施。
6、加强调度值班管理制度，及时掌握、收集、整理、分析各种水情资料，同时做好及时向上级领导汇报工作。
保证通讯系统正常运行，便于及时采取有效措施。
7、事先加强安全避灾撤退路线的日常维护，保护路线畅通，有条件的情况下完善良好的照明。
8、一旦发生矿井水灾事故，现场人员应尽可能了解和弄清事故性质、地点、发生范围和影响程度，迅速用附近的电话向矿调度室汇报。
9、调度室接到事故汇报告，应立即向当天矿值班领导和矿长汇报，同时通知事故影响范围内所有作业人员按照避灾路线撤离。
第八节附钻孔断面图、平面图和剖面图示意图
21003运输顺槽探放水设计与技术安全措施会审表
会审地点
矿会议室
会审时间
年月日
参加会审人员
编制
年月日
施工单位
年月日
安全科
年月日
技术科
年月日
地测副总
年月日
通风矿长
年月日
机电矿长
年月日
生产矿长
年月日
安全矿长
年月日
总工程师
年月日
探放水设计方案贯彻记录
贯彻名称：
21003探放水设计及措施
时间：
地点：
负责人：
技术员：
施工人员：
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