前都煤矿探放水设计及施工安全技术措施.docx

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前都煤矿探放水设计及施工安全技术措施

贵州前都煤业有限责任公司

主斜井探放水设计及施工

（范本）

安

全

技

术

措

施

编制人：

编制日期：

2013年9月1日

贵州路喜工矿股份有限公司前都煤矿

主斜井探放水设计及施工安全措施会审意见

会审意见：

会审人员签字：

姓名

职务

签名

聂亚龙

工程师

薛贤波

地测工程师

罗中银

生产矿长

程坤保

安全矿长

代述强

机电矿长

姜元营

矿长

姬生金

总工程师

会审时间：

2013年月日时

前都煤矿主斜井探放水设计及施工安全技术措施

1、编制目的及依据

为认真贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，严格执行“有掘必探，先探后掘，先治后采（掘）”的探放水原则，进一步做好我矿的水害防治工作，杜绝重大水害事故，保证矿井安全生产，根据国家安全生产监督管理总局第28号令《煤矿防治水规定》、《矿井防治水安全监察实施细则》、《煤矿重大事故隐患排查治理责任追究规定》、《煤矿安全规程》及《矿井水文地质规程》等有关要求，特编制本探放水设计及施工安全技术措施。

二、成立探放水工作领导小组

组长：

姜元营（矿长）

副组长：

姬生金（总工程师）程坤保（安全矿长）

成员：

聂亚龙、薛贤波（生产技术部）张雪洲（通防部）罗中银（调度室）吕阳亮（安检部）代述强（机电运输部）李成瑞（供销部）谢惠军（办公室）梁昌毅胡波

岗位责任：

组长：

全面负责探放水调度工作。

副组长：

具体负责探放水工作，配合组长调度人力、物力等后备物资。

生产技术部：

履行岗位职责，根据总工程师的安排，制定防探水措施，掌握开拓进度，及时填写图纸，为防探水提供准确的技术资料，正确指导施工。

安检部：

履行岗位职责，按照防探水实际设计和措施，进行现场监督，监视现在变化，随时按照程序上报矿调度室。

机运部：

履行岗位职责，负责机电设备的配置与检修，保证探水设备与电力供给与正常运转。

通风部：

履行岗位职责，负责具体的打钻任务；同时要随时监测有害气体的变化情况。

调度室：

履行岗位职责，负责调度通知、通报的上传下达,保证矿井通讯系统的畅通。

供应部：

履行岗位职责，负责物力供应，详细清查库房物品的缺失，随时反应给采购人员进行购置，保证物品供给无误。

办公室：

守岗待命，保证运输无误。

掘进队、开拓队队长：

履行岗位职责，负责调度各班班长严格按照防探水设计说明书及措施实施落实。

三、工作面概况

主斜井于2012年9月份开工，截止现在已累计施工175m，设计井口标高为+1420m，方位角199°，倾角-22.6°，巷道S净=14.31㎡，采用锚网喷支护，设计长度为1090m。

4、地质情况

主斜井布置在二叠系上统龙谭组二段岩石中，上距二叠系上统龙谭组三段底板垂直距离40m，距30号煤层底板60m。

下距二叠系上统龙谭组二段底板215m。

距茅口组顶板340m。

根据六枝恒达设计院提供的《水文地质勘探报告》及前都煤矿地层综合柱状图分析可知，主斜布置的30号煤层底板，施工中所遇岩性主要为深灰色粉砂岩、浅灰色钙质细砂岩、杂色凝灰质泥岩及粘土泥岩，局部夹钙质泥岩及钙质粉砂岩。

另外，根据邻近井筒副斜井揭露的地质情况分析，主斜井工作面前方约60m处有一层厚约1.5m的石灰岩，为主要含水层。

该地区整体地质构造复杂，次生断层构造发育，工作面及其四周常含裂隙水，水量受大气降雨影响明显，富水性随掘进深度增加逐渐减弱。

5、水害情况分析及老窑分布

（1）水害情况分析

根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司（2010年9月）提供的《贵州前都煤业有限责任公司煤矿（整合）资源量核实报告》（生产规模：

30万吨/年）：

“通过对前都煤矿范围内地表和井下的调查，矿井内无大的河流、池塘、水库等地表水体。

矿井内小煤矿存在着一定的积水，是浅部矿井开采的重要充水因素，在黄田煤矿、湾田煤矿、大树子煤矿关闭后，形成了大面积的采空区积水，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。

主、副井井筒内接近地表区域主要为顶板淋水、滴水；底板及两帮渗水，水量随季节变化较大。

前都煤矿矿床属于以基岩裂隙及老空区充水为主、水文地质条件为中等的煤矿床，但在矿井与地面裂缝勾通地段、局部塌陷地带，老空区与生产巷道勾通地段水文地质条件较复杂。

”

（2）小窑

经调查，矿区内已无小窑，只有整合前黄田煤矿、湾田煤矿、大树子煤矿关闭后，形成的大面积采空区积水，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。

前都矿区范围内采空区调查统计表

编

号

采空区

名称

开采

煤层

井口涌水量

（m3/h）

预计积水量

（m3）

开采范围（m2）

预计走向长度（m）

最低积水标高（m）

1#

湾田煤矿

7#

1.0

9000m³

500

+1390

2#

黄田煤矿

18#

0.8

12000m³

340

+1355

3#

大树子煤矿

6#

0.1

18000m³

1200

+1375

六、探放水开孔位置确定

探放水开孔位置确定在KO+190m处。

目前工作面掘进至KO+175m处，上次在KO+110m进行探放水施工，允掘距离为80m，即再往前掘进15m就到了下一循环的探放水位置。

6、钻孔设计参数

（一）探放水目的

1.探放小窑采空区积水，防止发生切眼掘进中的透水事故。

2.探放采空区内有害气体，确保切眼掘进的安全生产。

（二）采用手段和方法

本次主斜井直接采用钻探手段，以循环超前钻探的方法实施探放水工作。

（三）钻探设计参数超前距、允许掘进距离和密度的确定

允许掘进距离：

经探水后，证实无水害威胁，可以安全掘进的长度。

每次探放水钻孔施工完毕后，以最短的钻孔长度（水平投影长度）减去超前保护距离之后所剩余的距离，本次探放水设计允掘距离为80m。

帮距：

指扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离，其值一般应与超前距相同，即为30m（包括顶底板）。

钻孔密度（孔间距）：

坚直扇形面内钻孔间的终孔垂直距不得超过1.5m；水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。

（四）钻孔长度

根据以上计算，考虑矿井正常生产的需要，钻孔设计长度一般为每月的计划进尺再加上30m的保护距离，其中，超前距30m，允许掘进距离为80m。

（五）钻孔布置与参数

根据《煤矿防治水规定》的规定，探放水钻孔在巷道前方的水平面和竖直面内呈扇形布置，钻孔成组布设，钻孔终孔位置以满足平距3m为准。

工作面探放水钻孔布置9个，1号孔布置在巷道中心位置，距巷道底板1.5m，方位、倾角与巷道一致，设计长度120m；1号孔往左500mm布置2号孔，2号孔与巷道方位夹角呈8°布置，倾角与巷道一致，设计长度125m；1号孔向右500mm布置3号孔，3号孔与巷道方位夹角呈8°布置，倾角与巷道一致，设计长度125m；1号孔向下500mm布置4号孔，4号孔方位与巷道方位相同，倾角为-33°，设计长度125m;1号孔向上500mm布置5号孔，5号孔方位与巷道方位相同，倾角-17°，设计长度125m；1号孔往左1000mm布置6号孔，6号孔方位与巷道中线呈12°夹角布置、倾角与巷道一致，设计长度125m；1号孔往右1000mm布置7号孔，7号孔方位与巷道中线呈12°夹角布置、倾角与巷道一致，设计长度125m；1号孔向上1000mm布置8号孔，8号孔方位与巷道方位相同，倾角-13°，设计长度125m；1号孔向下1000mm布置9号孔，9号孔方位与巷道方位相同，倾角-37°，设计长度125m。

（见下图）

七、探放水设备选择

本次探放水设备采用ZYJ-420/200型架柱式液压回转钻机，该钻机最大钻孔深度可达220m，钻杆规格×750mm，钻头规格：

∮75mm（硬质合金钻头）。

ZYJ-420/200架柱式液压回转钻机主要参数如下：

额定压力：

Mpa14

 额定扭矩：

N/m420

   额定转速：

R/min200

  额定流量：

L/min55

  空载推进速度：

MM/MIN3400

  推进行程：

mm/min1100

  钻机最大高度：

mm4200

  钻机最小高度：

mm2800

   机重：

kg220

   噪声：

db90

   钻孔直径：

mm65-115

   钻孔深度：

m220

   钻孔速度：

   冲洗水压力：

Mpa0.6-1.2

   泵站参数：

   额定压力：

Mpa16

   额定流量：

L/min45/14

   额定功率：

kw15

   额定电压：

V380/660

   泵站尺寸：

mm1800*500*800

   泵站重量：

kg350

八、排水系统

目前主斜井的涌水量不大，经实测为3m³/h，为顶底板裂隙水，考虑到随着井筒的延伸涌水量有可能增大，故选择DF85-45×5型水泵2台，打钻时在工作面临时水窝位置安装一台，另外一台备用。

水泵杨程：

225m,流量：

85m3/h，选用配套电机功率为90KW、660V防爆型电机2台。

如果工作面往前掘进水泵扬程达不到要求时，在巷道中部适当位置布置临时水窝，钻机循环水及探出的积水均排入钻场附近的临时水窝，采用分级排放方式再在水窝处安装水泵将污水通过4寸排水管路排放至地面污水处理水池。

九、通讯要求

钻孔施工受矿调度室统一调度，如果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，如果电话不通，不准开钻施工。

当有异常现象或发生水害时，必须先撤离工作面到安全地点，并立即电话通知矿调度,由矿调度通知其他作业地点人员撤离，若探放水作业人员亲自到其它地点撤离人员，必须与矿调度联系得到批准后方可亲自去撤离。

十、供电要求

钻孔施工期间，严禁随意更换电源，钻孔施工现场必须有一名专职电工，随时对机电系统加强检查，杜绝失爆现象。

十二、通风瓦斯管理

1、打钻期间，工作面必须正常供风，风筒距工作面的距离不得大于5m,设一名瓦检员跟班作业，时常检查瓦斯和二氧化碳及其它气体浓度，并做好记录。

每钻进一根钻杆就检查一次。

2、在作业地点上方必须悬挂便携式瓦斯检测报警仪，瓦斯监测传感器距工作面不得大于5m，便携式瓦斯检测报警仪或瓦斯传感器瓦斯浓度≥0.8%时，立即停止工作并切断电源查找原因，但不得拔出钻杆。

只有在瓦斯浓度＜0.8%时方准送电。

3、探放水钻孔施工期间“风电、瓦斯电”闭锁必须灵敏可靠。

十一、施工技术要求

1、严格按设计的钻孔参数施工，每次钻孔开孔及定位时，必须由项目部技术员进行钻孔定位，确保按照设计要求施工。

2、钻进压力不宜过大，最大限度降低孔斜。

3、开孔位置和方位由地测科现场标定。

4、施工记录必须详细、准确、清晰，丈量钻孔深度必须准确。

5、现场施工情况应及时向调度室及有关领导汇报。

6、每次钻孔施工结束后，必须通知调度室，由调度室通知当班跟班矿长现场监督退钻，跟班矿长根据实际验收钻杆数量向调度室汇报并作好记录。

否则，私自退钻的钻孔不予计量并重新施工。

7、在探放水施工现场应悬挂探放水设计牌板，用红油漆在工作面按设计要求画出每个钻孔的开孔位置。

十二、探放水钻探施工安全技术措施

（一）钻探前的准备工作

1、钻探施工人员要认真学习贯彻措施，充分了解钻探工作的目的和任务，明确自己的职责。

同时要召开施工单位全体职工会议，学习贯彻钻探施工中的要求及注意事项，参加学习贯彻措施的人员必须鉴字。

2、了解钻探施工地段的水文地质情况。

3、熟悉避灾路线，并保证避灾路线畅通无阻。

4、掌握操作规程及操作顺序，熟练操作技术，严禁违章作业。

5、钻探工作过程中，要加强责任心，体现团体性，做到统一指挥、统一行动，遇到问题要沉着、冷静、稳妥、机智、果敢。

6、对钻机进行全面检修，保证钻机完好。

7、配备足量的钻头、钻杆及套管等必备工具。

8、备足防水材料（麻绳、木楔、铁丝、大锤、管钳、法兰球形阀、压力表）等。

9、钻场要按照设计要求施工，加强支护，确保支护牢固、安全可靠，浮矸杂物清理干净。

10、钻机机具要在地面认真进行检修，并进行试运转检查，确保其处于良好工作状态。

11、所需材料、机具、配件要备齐，加工件要提前加工完毕。

12、打钻前排水系统要形成，排水能力满足要求。

（二）钻机安装安全措施

1、按规定安设好钻机，完善供电系统，且工作面10m范围内不得有其它杂物堆积，钻机安设必须牢固可靠。

2、操纵台严禁设在钻机钻进方向的正后方。

3、钻机立柱安装时必须有防倒装置，防止立柱在钻进过程中倒柱伤人或砸坏设备。

4、探放水施工过程中，钻机起拔及下送钻具必须用夹具夹牢，钻杆后方不得站人，工作人员只许在两侧操作。

5、打钻时袖口、腰带、灯线要系牢穿好，严禁戴手套。

6、打钻时只能一人操作，严禁两人以上同时操作；

7、更换钻杆时，两人要互相配合好，以免伤人；

8、操作人员和附近人员要注意断钎伤人；

9、按照钻孔编号顺序进行打钻；

10、退钻杆时，必须退一拆一，严禁多退在拆。

（三）探放水施工综合安全技术措施

1、钻孔施工前，必须先将本探放水设计及施工安全技术措施进行贯彻和学习，并经考试合格后方可进行作业，探放作业人员必须持证上岗。

2、所有探放水作业人员必须遵守煤矿“三大规程”，严格按《钻机操作规程》操作，按措施施工。

3、加强钻机附近段的巷道支护，钻机安装位置严禁空顶作业，必须在永久支护到位后方准进行打钻工作。

4、钻机要安装牢固，以免改变钻孔方向和角度，造成漏探现象而达不到设计探放水目的。

5、钻机各转动部分要安装安全防护罩，电机要设置合格的接地线和防水罩，钻工及现场人员要扎紧袖口，衣裤，穿绝缘胶鞋等。

6、钻探作业人员要携带化学氧式自救器。

7、设计钻孔位置一般不得改变，若特殊情况需变动孔位时，须由主管技术人员提出修改意见，并报矿总工程师同意。

8、提前接好排水系统，并进行试运行，确保排水系统完好、稳定。

9、钻机和排水泵不能共用一条动力线，要分开架设。

10、施工期间，每班要安排专人跟班，落实各项安全技术措施，确保不对钻场以外区域构成水害威胁。

11、钻探过程中，操作人员必须精力集中，时刻注意钻进情况，若发现气体涌出或沿钻杆向外流水征兆时，必须立即停止钻进，及时采取措施进行处理。

12、工作面应加强通风，并应配一名专职瓦斯检查员，随时测量瓦斯及其它有害气体浓度。

瓦斯探头应挂在钻孔附近5米处，瓦斯检查员在探前、探后要进行气体测量，若检测到瓦斯或其它有害气体含量超标时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报矿调度室，待采取措施排除有毒气体后，方可继续施工。

13、若钻孔出水且水压很小或无水压时，要将探出的水体放尽，经捅孔确认水放净时方可允许掘进施工，防止因钻孔塌孔堵塞而造成施工期间透水事故的发生。

放水时必须经常观察钻孔中的出水情况，并记录水量、水压，以便进行必要的计算。

遇有水流突然变化时，应立即报告，突然断水要捅孔3～5次，当水流变大时，要通知水文地质人员分析增大原因，然后采取相应措施。

14、钻机停钻起钻杆时，要注意前后，以免造成伤害。

15、打完一个钻孔后要核实钻孔深度，详细记录钻孔的水文地质情况，若钻孔无水，瓦检员一定要对孔内进行气体监测，并详实记录观测结果，然后用炮泥、破布等封孔，进行其它钻孔的施工。

16、根据《煤矿安全规程》规定，钻进时发现掘进工作面或其他地点发现挂红、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、水色发浑、有臭味、钻孔中的水压、水量突然增大等突水预兆时，必须停止作业、采取措施，立即报告矿调度室，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员到达地表。

17、工作面9个钻孔施工完毕后，应及时将原始记录资料整理汇总，并作好巷道前方地层含水情况预报，并报矿方审查存档。

十三、避灾路线（见附图）

水、火及瓦斯灾害避灾路线:

工作面→主斜井→井口→地面

14、其它

其它未尽事宜按《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《主斜井作业规程》等相关规定及上级文件要求执行。