150101回风顺槽探放水设计物探设计及措施.docx

1、150101回风顺槽探放水设计物探设计及措施 煤业有限公司150101回风顺槽探放水设计及技术措施一、水文地质及工程概况水文地质：工作面开采煤层为太原组15号煤层，工作面的直接充水因素为K2、K3 、K4石灰岩，山西组地层砂岩含水层为其间接充水因素。太原组底部15号煤层之下的泥岩和砂质泥岩是主要的隔水层，质地致密，隔水性较好，与下部的本溪组泥质岩类组成了阻挡奥灰水的天然屏障。在采矿过程中随着开采面积的增大，顶板冒落所产生的导水裂隙带能达到浅部裂隙发育带甚至地表，有可能把地表水和浅部水导向矿井。未封好的钻孔也可能成为矿井开采的导水通道。矿井涌水量：根据兼并重组整合地质报告推算矿井生产能力达30万

2、t/年时, 15号煤层矿井正常涌水量为200m3/d，最大涌水量240 m3/d。工程概况：本巷道位于井田中部，西靠运输顺槽，北部、东部均为实体煤层，上覆地表为耕地。掘进时向东北采用综掘开拓，方位角4547，倾角+2 +4。为矩形巷道，净高2.8米，净宽4.0米，支护方式为锚网支护。掘进时必须严格执行“有掘必探，先探后掘”的探放水原则。二、探掘钻孔设计：(一)、本巷道设计长度835m,按照先探100m,掘进70m的规定，共需布置12组钻孔。(二)、根据设计，在巷道掘进时迎头必须施工探水钻孔，每次施工一组5个孔，并成扇形布置。钻孔布置位置及长度：（1）一号孔方位2947，倾角130，位于巷道左帮

3、，孔口距离底板1.0米，与巷道掘进方向呈16夹角，与巷道倾角成-130夹角施工。探孔深度不小于100m，终孔位置位于巷道下部1.8m，距巷道左帮26.5m。（2）二号孔方位3747，倾角+5，位于巷道左帮，孔口距离底板1.0米，与巷道掘进方向呈8夹角，与巷道倾角成+2夹角施工。探孔深度不小于100m，终孔位置位于巷道上部1.6m，距巷道左帮12.4m。（3）三号孔方位4547，倾角+3，位于巷道迎头中间位置，孔口距离底板1.0米，沿巷道掘进方向和倾向施工。探孔深度不小于100m。 （4）四号孔方位5347，倾角+5，位于巷道右帮，孔口距离底板1.0米，与巷道掘进方向呈8夹角，与巷道倾角成+2夹

4、角施工。探孔深度不小于100m，终孔位置位于巷道上部1.6m，距巷道右帮12.4m。（5）五号孔方位6147，倾角130，位于巷道右帮，孔口距离底板1.0米，与巷道掘进方向呈16夹角，与巷道倾角成-130夹角施工。探孔深度不小于100m，终孔位置位于巷道下部1.8m，距巷道右帮26.5m。（6）巷道掘进从孔口向前掘进70m，再施工另一组钻孔，钻孔超前距离不得低于30m。三、钻场规格与钻机型号：钻场规格：宽4.0m长6.0m高2.8m（工作面迎头）钻机型号：煤矿用全液压坑道钻机 ZDY1300四、探掘施工要求：（1）钻探时使用矿用ZDY1300全液压坑道钻机，以50mm的无岩芯钻头钻进。（2）加

5、强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。（3）由于本巷道探水钻孔位于上山巷道，施工前必须清理巷道，挖好排水沟。（4）在打钻地点或附近安设专用电话，并与各职能科室、区队联通。（5）测量和放探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。（6）预计水压大于0.1MPa的地点，探水钻钻探之前，必须先安好钻口管和控制闸阀，进行耐压试验，达到设计承受的水压后，方准继续钻进。并预先开掘安全躲避硐，制定包括撤人的避灾路线等安全措施，并使每个作业人员了解和掌握。（7）钻孔内水压大于1.5MPa时，应采取反压和有防喷装置的方法钻进，并制定防止孔口管和煤壁突然

6、鼓出的措施。（8）钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须停止钻进，但不得拔除钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室汇报，并派人监测水情。如果发现情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。（9）钻孔放水前，必须估计积水量，根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量；放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。 （10）钻探施工过程中必须确保撤退路线畅通。五、编制要求及标准本设计根据煤矿安全规

7、程第二百八十五条第四款规定，按照“有掘必探、先探后掘”的探放水原则进行编制。当水文地质条件和充水因素发生变化时，应根据现场实际情况补充或修订探放水探水设计。安全技术措施（一）、工作面出水预兆 煤壁挂汗，温度下降，空气变冷，雾气产生；煤层发潮、暗沉沉有害气体增高，呼吸困难，头痛；顶、地压加大，底板鼓起并有渗水、淋水；出现压力水流并有“嘶、嘶”水叫声；巷道挂红，有异味等出水预兆情况，必须立即向矿调度室汇报撤出人员等候处理。 （二）、探水钻孔设计 1)、我矿30万吨/年生产能力设计为15#煤层，巷道主要布置在15#煤层之中。当预计前方有带水压的含水层时，探水孔必须安设套管。孔口套管必须用水泥注浆固孔

8、，而且必须进行耐压试验，耐压试验不小于 4MPa，稳定时间不小于30 分钟。2)、对水压高于1 MPa 且水量较大的积水或强含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀。 3)、探得水压高于2MPa、水量大于60m3h，需长期保留时，孔口应使用双水门，下门备用。 （三）、钻机安装规定 1)、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板。 2)、清理巷道挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水相适应的排水设备。 3)、在打钻地点或附近安设专用电话。 4)、测量和探放水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔的位置、方位、角度以及钻孔数目。 （四）、探放水施工中的技术要求

9、1、探水技术要求 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。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。 5）、 背紧工作面，

10、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。 6）、对于水压大于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1 m 以上。 7）、 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。 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）、应做到交接班时不停钻。 10）、 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。 1

11、1）、 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。 2、 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，决定是注浆堵水还是放水。控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。 2）、 煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。 3）、 加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。 4）、 必须监视放水全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。 3、探水前的安全准备工作 1）、探水前对排水

12、设备进行彻底检查，探水过程中要有专人维护、保证正常排水。 2）、探水前对水沟、沉淀池进行彻底清理，保持水流畅通。 3）、要有专人对钻场附近的顶板进行检查维护，避免发生冒顶事故。 4）、探水钻场后方必须有安全躲避峒室。 5）、保证钻场的正常通风，并制定专项检查措施。 6）、钻场附近要安装电话，并保持通讯畅通。 7）、明确水害避灾路线，并认真贯彻至施工人员。4、钻机运输、安装的安全措施 1）、运输、安装钻机人员，要互相配合好，防止钻机反倒伤人和挤伤手脚事故发生。 2）、钻场在稳钻前，应清净浮煤。钻场巷道支护要符合质量要求，禁止有空帮、空顶现象。钻机要稳牢、稳平，底座垫上底木梁，钻机稳固在底木梁上，

13、四角要打好四根立柱，并用铁丝联在一起。将钻机稳定牢固后，方准开钻。 3）钻具应统一放在钻场内，禁止在巷道内乱放。 5、钻机操作的安全措施。 1）、钻工上岗前，必须经过培训，学习作业规程并持证上岗。 2）、钻孔必须严格按设计的方位、角度、深度施工，严禁私自变更钻孔参数。 3）、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1 %，应立即通知停钻撤人。 4）、操作钻机人员，要由班组长或有经验的工人担任，另一人跟前监护。钻机操作按扭，应设在距司机工作处不超过0.5m 的地方,确保能及时停送电。 5）、每班开钻前，钻机要先试正、反转。钻机开始运转后，任何人不准触摸钻杆及机器旋转部

14、位，防止钻机绞人。 6）、操作钻机要严格执行操作规程。在钻进中，掌握好钻进速度，压力要适当，注意孔内水循环，禁止干钻，避免损坏钻机和发生卡钻事故。 7）、打钻过程中，要严格执行现场交接班制度，现场交清孔内情况和钻机运转情况。 8）、钻孔透水后，要详细观测和记录水情变化。起钻时，工作人员禁止站在钻杆的正后方向。钻杆全部起出后，立即关闭阀门，并向调度室汇报透水情况。 9）、打钻出水后，若水量较大，威胁到巷道内人员安全时，要通知巷道内所有人员和受威胁的其他人员，一并撤出，并迅速向调度室汇报。 上述内容如有不足之处或与规程相悖之处，遵照煤矿安全规程 有关规定执行。(五)、避灾措施 所有探放水人员必须熟

15、悉避灾路线。如发生水、火、瓦斯、煤尘、顶板等灾害，应沿避灾路线有序地撤离现场，并及时向矿调度室汇报。避灾路线：探水钻场开拓运输上山轨道大巷井底车场副斜井地面探水钻场开拓运输上山轨道大巷等候室主斜井地面附录1、探水钻孔布置示意图2、钻孔布置平面图3、钻孔布置立面图4、避灾路线图5、钻机参数钻 机 参 数本矿编号：TSZ004探水地点：150101回风顺槽设备名称：煤矿用全液压坑道钻机设备型号：ZDY-1300 最大转矩：1300-320Nm 钻孔深度：120/200m电机功率：22kw转 速：90-325r/min给进行程：650mm钻孔直径：94/76mm钻杆直径：63.5、50mm钻孔倾角：090整机重量：1320kg编 号：11214煤安编号：MED070089 生产日期：2011.2制造厂家：浙江杭钻机械制造股份有限公司配用钻杆：501500mm数 量：140根 煤业有限公司150101回风顺槽探放水设计及技术措施编制单位：地测防治水科编 制 人：编制日期: 2013年5月会 审 签 字 表时 间：地 点：技术副总：地测副总：总工程师：矿 长：会审意见：