煤层运输巷掘进工作面探放水设计.docx

1、煤层运输巷掘进工作面探放水设计达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿+450mK9南巷掘进工作面探放水设计编制单位：达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿编制日期：二0一三年十二月会 审 意 见一、存在的主要问题：二、处理意见：会审单位及人员签字技术科： 年 月 日生产科： 年 月 日安全科： 年 月 日机电科： 年 月 日通风科： 年 月 日调度室： 年 月 日总工程师： 年 月 日安全副矿长： 年 月 日机电副矿长： 年 月 日生产副矿长： 年 月 日矿长： 年 月 日学习和考试记录负责人： 传达人： 贯彻时间： 工种成绩签字工种成绩签字工种成绩签字班次应到人数实到人数缺席人数缺席人员姓名早班中班晚班1 前言 6

2、2 编制依据 63 编制的主要原则及指导思想 64 探放水的掘进工作面及周围水文地质条件、水害类型、涌水量、涌水通道及水压预计 75 探放水巷道的开拓方向、规格、支护方式及坡度 76 探水线的确定 77 探放水钻孔布置及参数 88 探放水钻孔孔口安全装置及耐压要求 109 探放水施工与掘进工作的安全规定 1110 受水威胁地区信号联系和避灾路线 1611 通风措施及瓦斯检查制度 1812 防排水设施的安排 2013 水情及避灾联系汇报制度和灾害应急处理措施 201 前言达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿+450mK9南巷掘进工作面位于三叠系须家河组第七段第一亚段（T3xj7-1）地层，下距第七段第二亚

3、段（T3xj7-2）砂岩顶界约5m左右。该巷道沿K9煤层布置，对施工巷道区域有直接充水影响的含水层是三叠系上统须家河组第七段第二亚段(T3xj7-2)砂岩裂隙含水层，厚约16m。这个含水层都由细中粒砂岩组成，节理、裂隙不发育，加之含水层在地表呈大倾角条带状分布在斜坡地带，大气降水后地表迳流条件好，对含水层补给不利。这些含水层岩体致密，节理、裂隙不发育，富水性较弱。当巷道施工爆破时，这些间接含水层砂岩水通过裂隙灌入巷道，涌水量会加大。为防止砂岩水通过导水裂隙水突然涌入井巷造成透水事故，确保施工安全，根据煤矿安全规程及煤矿防治水规定等有关规定，特编制达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿+450mK9南巷掘进

4、工作面探放水设计。2 编制依据2.1 煤矿安全规程2011年版；2.2 煤矿防治水规定；2.3 井下探放水技术规范；2.4 达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿扩建工程初步设计及达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿扩建工程初步设计修改版；2.5 达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿扩建工程初步设计安全专篇及达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿扩建工程初步设计安全专篇修改版；2.6 达州市东兴乡桃源黑沟槽煤矿+450mK9南巷掘进作业规程；2.7 施工中收集的水文地质资料。3 编制的主要原则及指导思想3.1 坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针；3.2 坚持“预测预报，有疑必探，先探后掘”的探放水原则；以国家颁布的煤矿安

5、全规程、煤矿防治水规定、井下探放水技术规范等规程、规定及规范为依据，采取“防、堵、疏、排、截”的综合防治水措施，消除隐患，防止透水事故发生，确保施工安全。4 探放水的掘进工作面及周围水文地质条件、水害类型、涌水量、涌水通道及水压预计4.1 水文地质条件及水害类型根据矿井地质资料，该施工巷道工作面及周围的水文地质条件中等，无大的断层等构造；含水层为三叠系须家河组第七段第二亚段（T3xj7-2）砂岩含水层，地层岩性主要为砂岩，含水量较小，通过导水裂隙向井巷充水，掘进工作面水害类型主要为砂岩裂隙水。4.2 涌水通道、涌水量及水压预计 根据矿井原开拓巷道施工情况，掘进工作面涌水主要通过岩层中导水裂隙涌

6、入巷道，涌水量不大，经测定0.20.6L/s。矿井地质资料中无水头压力值等相关参数，根据原开拓巷道揭穿裂隙水情况，涌入工作面的砂岩裂隙水具有一定水头压力，但压力不大，水头压力1.0 MPa。5 探放水巷道的开拓方向、规格、支护方式及坡度5.1 探放水巷道的开拓方向该巷道沿K9煤层布置，沿煤层走向推进。5.2 探放水巷道的规格及支护方式该巷道为半园拱形断面，巷道规格为：宽2.2m，净高2.2m，掘进断面：宽2.4m，高2.3m。采用锚喷支护。5.3 巷道坡度及巷道内的水沟断面该巷道坡度3。巷道内的水沟尺寸为：200mm200mm，净断面0.04m2。6 探水线的确定探水线即探水孔的起点位置。根据

7、掘进工作面水害类型主要为砂岩裂隙水，水压1.0 MPa的实际情况，根据四川省煤矿防治水细则第四十九条“超前钻距和止水套管长度20m”的规定，确定探水工作起点按离可疑水源20m以外开始打探水钻。7探放水钻孔布置及参数7.1探放水钻孔布置方向及形状为预防裂隙水从工作面前方或上部、左右两帮突然涌水，因此探放水钻孔应布置在掘进工作面正前方的中心和上帮以及左右两帮；探放水钻孔在水平面上呈扇形布置，在竖直面上呈半扇形布置。7.2探水钻孔超前距离探水钻孔的终端位置必须超前掘进工作面一定距离，巷道允许掘进的终端位置与钻孔终端之间的距离称之为探水钻孔的超前距离，本掘进工作面水害类型主要为砂岩裂隙水的实际情况，根

8、据四川省煤矿防治水细则第四十九条“超前钻距和止水套管长度20m”的规定，矿井探放水钻孔超前保护距离取20m。 7-1-1所示。7.3 探放水钻孔布置方向及形状为预防裂隙水从工作面前方或上部、左右两帮突然涌水，因此探放水钻孔应布置在掘进工作面正前方的中心和上帮以及左右两帮；探放水钻孔在水平面上布置呈扇形，在竖直面上布置呈半扇形。详见图7.4 探放水钻孔组数及个数根据巷道断面规格及形状，探放水钻孔布置2组，上组2个钻孔，下组3个钻孔，共布置5个钻孔，1个中心孔（1#孔），2个顶孔（4#孔、5#孔），2个帮孔（2#孔、3#孔）。详见图7-1-1所示。7.5 探放水钻孔角度探放水钻孔角度分别为：中心孔

9、（1#孔）0，左右两帮孔（2#、3#孔）与巷道中心线夹角17，顶孔（4#孔、5#孔）与巷道中心线夹角17仰角17。详见图7-1-1所示。7.3钻孔长度和允许掘进距离，钻孔个数及方位每次探水钻孔施工完毕后，以最短的钻孔长度(水平投影长度)减去超前保护距之后剩余的距离。根据水文地质规程，矿井水文地质条件简单，每次最短的钻孔长度确定为60m，减超前距20m，允许掘进距离为40m。详见图7-1-1所示。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，即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，其值一般与超前距相同，取20m。7.4探放水钻孔孔径探放水钻孔终孔孔径42mm。8 探放水钻孔孔

10、口安全装置及耐压要求探放水钻孔应安设孔口安全装置。孔口安全装置由止水套管、泄水测压三通、孔口水门和钻杆逆止阀(必要时安装)等组成。 8.1 止水套管的安装与固定 选择岩层坚硬完整地段开孔，孔径应大于止水套管直径12级，钻至预定深度后，将孔内冲洗干净。注浆使止水套管(管周围应焊扶正肋骨片)与孔壁间充满水泥浆。待止水套管周围水泥浆凝固后扫孔，扫孔深度应超过止水套管长度0.5m。 止水套管插入孔内长度，取5.0m。 节理裂隙发育，岩石松软或破碎，无条件另选放水地点时，应注浆加固后，再安设止水套管。8.2 止水套管的耐压要求 扫孔后对止水套管必须进行耐压试验。试验压力应大于预计水压并稳定30min后，

11、止水套管周围不漏水时，方可钻进。 9 探放水施工与掘进工作的安全规定9.1 探放水施工9.1.1 探放水设备选用1台KHYD80型探水钻和1台TBW-50/1.5型泥浆泵。9.1.2探水钻机安装规定1、安装钻机地点与积水区间距小于探水规定的超前距离，或有突水征兆时，应在采取加固措施或用水闸墙封闭后，另找安全地点探放水。2、加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板；钻场巷道支护要符合质量要求，禁止有空帮、空顶现象。要有专人对钻场附近的巷道进行检查维护，避免发生冒顶事故。3、清理巷道，挖好排水沟，保持水流畅通；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。4、清理巷道

12、并挂好风筒、电缆、管道等。5、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、深度以及钻孔数目。6、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。7、钻场在稳钻前，应清净浮矸；钻机安装必须平稳牢固，底座垫上底木梁，钻机稳固在底木梁上，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。8、安好钻机接电时，要严格执行停送电制度。9、钻具应统一放在钻场内，禁止在巷道内乱放。9.1.3 钻机操作的安全措施1、钻工上岗前，必须经过培训合格，掌握操作技能和作业规程，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

13、、操作钻机人员，要由专职探放水工担任，另安排一名班组长或有经验的工人跟班监护。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。 4、每班开钻前，电工必须对钻机检查维修，保证钻机完好，设备不失爆，并做到风电闭锁；5、在检查维修后，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位，防止钻机绞人。6、打钻时，要先给钻机上水，钻孔中水流出后，在进行开钻，严禁干钻。7、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，避免损坏钻机和发生卡钻事故。8、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。钻孔当班一次

14、不能施工结束，必须将钻杆全部退出，防止卡钻。9、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。钻杆全部取出后，立即关闭阀门，并向调度室汇报透水情况。9.1.4 探水施工中的技术要求1、探水工作，跟班班长必须现场指挥，发现异常及时汇报处理。2、开钻后，要做好钻孔施工记录，施工记录包括深度、岩性、换层深度、见水深度、水量、瓦斯涌出量等，并填好记录。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。3、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，不得拔出钻杆；现场负责人

15、应当立即向调度室汇报，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区域的人员到安全地点，然后采取措施，进行处理。4、钻进中发现有害气体涌出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到安全地点。立即报告调度室，及时进行处理。5、 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。6、在探水孔施工中，见到含水层和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。7、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。8、探水钻孔深度不到5m即穿透积水区时，所有受水威胁地区人员必须全部撤出，并报

16、告调度室，等待指示后行动。9、一个钻孔施工结束，无水涌出时，必须用黄泥将眼口封堵，防止瓦斯涌出造成瓦斯积聚或超限。9.1.5 放水及技术要求1、放水方式根据水源类型，主要为砂岩水，利用钻孔放水。2、放水的技术要求1）必须设专人监视放水全过程，并携带报警仪，当出现有毒有害气体超限时，必须立即采取措施处理，并向调度室领导汇报。2）放水前，应进行水量、水压和岩层透水试验。如发现管壁漏水和放水效果不好等应及时处理。3）应事先规定人员的撤退路线，要保证路线畅通，沿途应有良好的照明。4）背紧工作面，在挡板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在围岩稳固地点砌筑防水墙，之后方可放水。5）钻孔探到水后，要观测水压、水

17、质、水量和估计积水量或补给量。根据矿井排水能力，确定放水顺序和控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水沟等。 6）探到水源后，水量不大时，可利用探水钻孔放水；水量较大时，需要另打放水钻孔，放水钻孔直径一般为5075mm，孔深30m。7）放水过程中要随时注意水量大小、水量变化、水量变化时间、出水的清浊及杂质、有无有害气体涌出及特殊声响等，同时做好记录和认真进行交接班，出班后及时向调度室汇报，以便分析水量情况。8）放水过程中，遇紧急情况，马上发出警报撤出受水威胁地点人员。9）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。9.2 探放水与掘进工作的安全措施 1、探水的巷道，中间不得有低洼

18、积水段。 2、在探放水施工过程中必须撤出巷道内与探放水工作无关的其它设备设施，停止巷道内掘进、支护等一切施工作业。3、探水巷必须在探水钻孔有效控制范围内掘进，探水孔的孔深、超前距离、角度等应符合设计要求。每次探水后、掘进前，应在起点处设置标志，并建立挂牌制度。 4、巷道支护应牢固，顶、帮背实，无高吊棚脚，使巷道有较强的抗水流冲击能力。 5、探放水地点必须安设电话和报警装置。 6、必须向受水威胁地区的施工人员贯彻、交待报警信号及避灾路线。 7、 探水巷道应加强透水征兆的观察，一旦发现异常应立即停止工作，及时处理。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。 透水征兆有：1）工作面温度

19、降低，人感觉发凉；2）空气潮湿，湿度增大；3）巷壁出现“挂红（水锈）、挂汗（渗水）现象；4）前方听见“嘶嘶“的水叫等声音；5）工作面压力增大，支架变形、巷壁片帮、顶板冒落、底鼓等现象；6）淋水、涌水增大等异常现象。8、钻孔施工过程中，预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时，必须有瓦斯检查员在现场值班，检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体超过煤矿安全规程规定时，必须立即停止打钻，切断电源，撤出人员，并报告调度室，采取措施，进行处理。9、放水工作应尽量避免在雨季进行。 10、探放水人员必须按照批准的探放水设计施工，未经公司技术部门及总工程师允许，不得擅自改变设计。 10 受水威胁地区信号联系和避灾路线

20、10.1 受水威胁地区信号联系探水地点与其相邻地区的工作地点必须保持信号联系，安设专用电话（本安型电子电话），并与地面调度室等部门通讯连通，一旦突水发生，立即通知受水害威胁地区的工作人员撤离危险地点。10.2 避灾路线发生危急情况或透水时，人员的避灾路线为：+450mK9煤层南巷掘进工作面运输石门一采区行人上山+541m回风平硐地面。详见避灾路线图。11 通风措施及瓦斯检查制度11.1 通风措施1、探放水全过程中，必须保持主要通风机及该掘进工作面局部通风机连续正常运转，不得停风。2、该掘进工作面局部通风机和启动装置安装在运输石门的进风流中。3、局部通风机必须安装在专用台架上，离地高度不小于0.

21、3m。4、局部通风机必须指定人员负责管理 , 任何人不得随意停开局部通风机，以保证其正常运转。5、局部通风机必须安设风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。6、探放水地点，无论工作或交接班时，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源，设置警戒。7、风筒与局部通风机用风筒过渡节直接与软质风筒连接，风筒间采用双反边连接，风筒吊挂平直、逢环必挂、接头严密不漏风、无破口、拐弯处设弯头或缓慢拐弯，异径风筒接头用过渡节，不准花接。 8、风筒必须接至探放水地点，并保证足够的风量，保证巷道正常通风。11.2 瓦斯检查制度1、打钻时，班组长必须携带便携式瓦斯报警仪，并悬挂在钻机上方，加强瓦斯检查，严禁瓦斯超

22、限作业。2、钻孔施工及放水期间，必须有专职瓦斯检查员在现场值班，随时检查钻孔、钻场附近空气成分，若瓦斯浓度达到1%，二氧化碳浓度超过1.5%，其它有害气体浓度超过规定时，应立即通知停止施工，切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理并达到正常后方可正常作业。 12 防排水设施的安排12.1 防水闸门、防水墙本巷道水害类型主要为砂岩水，水害威胁程度不大，暂不考虑设置防水闸门、防水墙。12.2水沟及排水能力安排矿井采用平硐开拓方式，矿井涌水经作业面水沟排至+450m主平硐水沟，最后自流出井外。13 水情及避灾联系汇报制度和灾害应急处理措施13.1 水情及避灾联系汇报制度1、探水地点与其相邻地区的工

23、作地点必须保持信号联系，安设专用电话，并与地面调度室等部门通讯直通，一旦突水发生，立即通知受水害威胁地区的工作人员撤离危险地点。2、探放水钻孔施工时，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，不得拔出钻杆；现场负责人应当立即向调度室汇报，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区域的人员到安全地点，然后采取措施，进行处理。3、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。4、钻孔施工过程中，如果瓦斯或其他有害气体浓度超过煤矿安全规程规定时，必须立即停止打钻，切

24、断电源，撤出人员，并报告调度室。5、钻孔透水后，要详细观测和记录水情变化，并向调度室汇报透水情况。6、放水时，必须选派专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。若遇到水量突然变换，必须及时处理，并立即报告调度室。13.2 灾害应急处理措施1、发生灾害时的行动原则及应急处理措施井下发生透水事故时，现场人员应立即发出警报通知灾区人员和受水威胁区域人员撤至安全地点，并报告调度室，同时尽可能就地取材迅速堵住出水点，防止事故继续扩大；如情况危急，水势较大，现场人员应按照规定的避灾路线撤退，以最短的路程和最快的速度由危险地区撤至地面安全地点；当有硫化氢和其它有害气体逸出时，应防止中毒。调度室接到透水报告时，应立即通知应急救援指挥部，同时根据事故地点和可能波及的地区，通知有关人员撤离危险区域；并积极组织力量抢险救灾，营救被困人员。抢救人员时应搞清水量，水流流动路线，被困人员及位置，注意防止二次透水。防止被困人员地点瓦斯积聚，及时疏通或强行排出被困人员所在地点的积水、淤泥。发生透水事故时，矿长必须现场指挥，发现异常及时进行处理。2、恢复被淹井巷的方法及安全措施1、恢复井巷时，必须注意防止冒顶、片帮等事故。2、严禁在巷道内或井口附近使用明火，防止井下瓦斯等有害气体大量涌出时发生爆炸事故。