主斜井探放水設(shè)計

1、晉楊煤業(yè)有限責(zé)任公司主斜井掘進工作面探放水設(shè)計編制人:編制日期:年月日晉楊煤業(yè)有限責(zé)任公司主斜井探放水設(shè)計根據(jù)煤礦防治水規(guī)定內(nèi)容規(guī)定,礦井探放水規(guī)定要求,我礦為確保能夠及時掌握含水層的情況,嚴格控制事故的發(fā)生。在掘進過程中,嚴格遵循“有掘必探,先探后掘,有疑必探,先探后掘”的雙性質(zhì)探放水原則,根據(jù)主斜井實際情況,進行探放水,特制定本設(shè)計方案及措施。一、巷道位置、用途二、水文地質(zhì)條件及水害類型該段位于2#煤層和11#煤層之間,無開采記錄。根據(jù)地質(zhì)資料分析無采空區(qū),溶洞等,主要為巖層裂隙水。1、石炭系上統(tǒng)太原組碎屑巖類夾碳酸鹽巖類巖溶裂隙含水層,本組含水層為石灰?guī)r和砂巖,由于砂巖含水層層位穩(wěn)定性差

2、,橫向之間變大,賦水條件差;主要含水層為K2、K3、K4石灰?guī)r,K3、K4石灰?guī)r,厚度變化較大,K2灰?guī)r一般厚7.00m左右,淺部巖溶裂隙較發(fā)育,K2石灰?guī)r為9、10號煤層直接充水含水層,也是太原組的主要含水層,鉆孔鉆進至該層位時,消耗量出現(xiàn)15.00m3/h的全漏,表明具有一定的富水性,深部地帶含水性減弱。據(jù)區(qū)內(nèi)施工的ZK402孔C3t抽水試驗,單位涌水量為0.0327L/s.m,水位標高1230.637m,富水性弱。2、中奧陶統(tǒng)峰峰組巖溶裂隙含水層(O2f奧陶系地層出露于礦區(qū)外西部,峰峰組是煤系地層下伏的主要含水層,構(gòu)成下組煤開采的主要威脅,西部淺部巖溶發(fā)育,富水性,向東隨埋深增加,巖溶發(fā)

3、育減弱,含水性減弱。含水層巖性為質(zhì)純、致密、性脆,埋藏淺時巖溶裂隙發(fā)育,隨埋深增加而減弱,下部以泥灰?guī)r為主。本區(qū)施工的ZK402號鉆孔測得O2f位標高996.407m,由此推測出井田內(nèi)O2f水位標高在9801005m之間,O2f巖溶水由東北向西南方向徑流。3、水文地質(zhì)類型井田為傾向南東的單斜構(gòu)造,主要可采煤層2號煤層的充水含水層為頂板砂巖裂隙水,補給條件較差,地形切割地帶易排泄,含水性較弱,奧灰?guī)r溶水位低于煤層,對煤層開采無影響。2號煤目前已開采,在礦區(qū)北部存在部分采空區(qū),據(jù)調(diào)查,采空區(qū)積水量少,水文地質(zhì)條件屬于中等類型。9、10、11號煤層的直接充水含水層為K2石灰?guī)r,含水性一般較弱,下伏峰

4、峰組含水性弱中等,奧灰地下水位標高高于部分地段煤層標高,但區(qū)內(nèi)地層完整,斷層不發(fā)育,突水系數(shù)都小于0.06Mpa/m。9、10、11號煤尚未開采,預(yù)計開采后采空區(qū)積水量較大,水文地質(zhì)條件屬于中等類型。礦井涌水量預(yù)測(12號煤層:正常涌水量120m3/d最大涌水量150m3/d。(29、10、11號煤層間隔不大,水文地質(zhì)條件可視為相同。9、10、11號煤層開采時的涌水量主要來自三層石灰?guī)r、砂巖、上部2號煤層采空區(qū)積水。因本井田尚未開采下組煤,礦坑用水量參照鄰礦山西通洲集團安達煤業(yè)有限公司資料。經(jīng)計算,預(yù)測本礦在整合后:9、10、11號煤層:正常涌水量1007m3/d,最大涌水量1200m3/d。

5、綜上所述,礦井達到900kt/a時,礦井正常涌水量72m3/h,最大涌水量88m3/h。根據(jù)礦井地質(zhì)報告及相關(guān)資料顯示,直接充水含水層為裂隙含水類,含水量很小,屬弱含水層。礦井涌水主要由煤層頂板溢出,煤層與含水層之間有隔水層,進水方式為間接進水型,根據(jù)綜述,本區(qū)域水害類型屬簡單型。三、探水線確定根據(jù)礦井探放水相關(guān)規(guī)定,不能確定積水區(qū)邊界位置的積水區(qū),探水線至推斷積水區(qū)邊界位置的最小距離不得小于50m。為了確保掘進巷道的安全施工。四、探放水鉆孔的設(shè)計布置及警戒線的確定1、探水鉆孔直徑與數(shù)目布置:鉆孔呈扇形放射狀布置于巷道前方,鉆孔:3個(順序排列1 2 31孔為中心孔,2# 3#孔為外斜孔,向工

6、作面偏斜 15°,鉆孔距底板均為1.0m,外斜眼距煤壁1.2 m ,1、2#、3#孔每次探60m,允許掘進30m,超前距30m,幫距20m,傾角-20°,鉆孔直徑55mm,每組不少于3孔。附探水鉆孔布置圖2、探水鉆孔超前距、幫距:因煤層不穩(wěn)定超前距離,探水鉆孔深度為60m,探水鉆孔終孔位置始終超前掘進工作面的距離采用30m超前距離的計算:a=0.5A L ×(3p/kp1/2式中:a -超前距離(mL-巷道的跨度(寬或高,取其最大者mP-水頭壓力(MpaKp-煤的抗張強度(MpaA-安全系數(shù),一般取25;本設(shè)計取4。a=0.5×4×3.6

7、15;(3×20/101/2=0.5×4×3.6×3=21.6(m,a(實>21.6m據(jù)此,超前距取30 m,幫距取20 m。允許掘進距離:經(jīng)探水證實無水害威脅,可安全掘進的距離:探水中心鉆孔深度60m,減去30 m。幫距:為使巷道兩幫與可能存在的水體之間保持一定的安全距離,根據(jù)相關(guān)技術(shù)人員進行合理設(shè)計布置的最外側(cè)探水鉆孔所控制的范圍與巷道幫的距離取20 m。警戒線:沿探水線終孔位置外推60 m。五、探放水的管理流程1、探放水設(shè)計的編制與審批:(1、巷道開口前由技術(shù)科根據(jù)“防治水規(guī)定”在采掘地點探水前38日內(nèi)負責(zé)編制探放水設(shè)計。(2、探放水設(shè)計編制

8、完成2日內(nèi)由地測科長、總工程師逐級審批后組織實施并對探水隊進行貫徹學(xué)習(xí)。2、發(fā)放停止掘進通知單地測科及時掌握掘進位置,探放水位置銜接準確,當(dāng)?shù)竭_安全外圍線提前給有關(guān)單位發(fā)放停止掘進通知單。3、現(xiàn)場位置的標定每次鉆探前,由地測科負責(zé)對探放水現(xiàn)場位置與角度的標定。由掘進施工單位負責(zé)探水位置的控制。4、施工與監(jiān)督由地測科負責(zé)探放水過程的管理、鉆探資料的收集,并填寫探放水原始記錄。由礦安全部門負責(zé)對探放水施工的監(jiān)督和檢查。5、驗收由地測科牽頭安全科配合進行驗收,并填寫驗收單,如驗收不合格不得進行生產(chǎn)施工。6、允許掘進的通知探水驗收合格后由地測科填寫探放水允許掘進通知單,并填寫在探放水管理牌上,經(jīng)有關(guān)領(lǐng)

9、導(dǎo)審批簽字,然后下發(fā)隊組允許掘進組織生產(chǎn)。7、正常掘進與停止掘進的通知由地測科制定正常掘進過程中的探放水技術(shù)措施,當(dāng)接近允許掘進距離時,及時下發(fā)停止掘進進行探放水通知單。六、巷道具體位置支護方式及施工方法主斜井布置在礦界北部,巷道真方位187°,巷道為半圓拱形斷面,凈寬3.6m,凈高3.2m,凈斷面積10.13m2,錨桿+錨索+噴漿支護,作業(yè)方式為炮掘。探放水工作施工前,要求施工單位將打鉆所需要的材料及工具,設(shè)備準備到位,不能因為準備工作的原因而影響施工,此項工作完畢后,將鉆機安設(shè),確保鉆機安裝要一次性安裝到位。七、排水系統(tǒng)由于本區(qū)域巷道掘進方向為下山巷道,要挖好排水溝和水倉,采用3

10、0m3/h潛水泵聯(lián)合直徑3寸管路排水,排水管路直接接至水倉,排至地面(探水點挖設(shè)水倉規(guī)格:1.0m×1.0m ×2m.八、鉆探隊伍及設(shè)備我礦探放水隊伍隊長,隊員。采用ZDY650型全液壓坑道鉆機和BZ14/1078/13ZY液壓輔助泵站,鉆機功率:15kw,可鉆探長度200m。供電路徑:由變電所直接送入掘進工作面,再由工作面總開關(guān)送入鉆機及排水泵。九、探放水前的準備工作1、在組織施工前,要求施工單位將打鉆所需的材料及工具,設(shè)備準備到位,不能因為準備工作的原因而影響施工。2、在運輸探水鉆鉆機等大件設(shè)備的過程中,運輸人員應(yīng)輕拿輕放,避免設(shè)備因受力碰撞而受損。3、鉆機及其附屬設(shè)施

11、及各部件間連接要牢固可靠,并在每次使用前檢查,確保施工的安全。4、每次開鉆前,檢查鉆桿接頭的牢固情況,嚴防脫鉆事故的發(fā)生;鉆桿要達到不堵塞、不彎曲、絲口不磨損。5、在組織施工前,要求施工人員對鉆機附近10米范圍內(nèi)的巷道支護進行檢查,發(fā)現(xiàn)巷道支護受損的及時處理并加強支護,并打好立柱和擋板。6、保持鉆場有足夠的安全空間,便于施工。7、在巷道低洼處非人行側(cè)及時挖好水倉,清理好臨時水溝,確保排水暢通無阻。8、將3寸的排水管隨掘進向前延接,迎頭20米范圍使用軟管。9、在打鉆地點附近安設(shè)專用電話及報警裝置,并保證隨時與調(diào)度室聯(lián)系。10、技術(shù)人員和防探放水人員必須親臨現(xiàn)場,依據(jù)設(shè)計,確定主要探水鉆孔位置、方

12、位,深度以及鉆孔數(shù)目。11、帶班礦領(lǐng)導(dǎo)和當(dāng)班安全員、瓦斯員必須在探放水地點監(jiān)督安全和隨時檢查空氣成分。如果瓦斯?jié)舛瘸^0.8%或其他有害氣體濃度超過煤礦安全規(guī)程第一百條規(guī)定時,必須立即停止鉆進,切斷電源,撤出人員,并報告礦調(diào)度室,及時處理。十、鉆探施工技術(shù)要求1、鉆進時應(yīng)準確判別煤、巖厚度并記錄深度。一般每鉆進10m或更換鉆具時,測量一次鉆桿并核實孔深。終孔前再復(fù)核一次,如有可能應(yīng)進行孔斜測量。2、鉆進時,發(fā)現(xiàn)煤巖松軟、片幫、來壓或孔中的水壓、水量突然增大,以及有頂鉆等現(xiàn)象時,必須立即停鉆,記錄其孔深并同時將鉆桿固定。并要立即向礦調(diào)度室匯報,及時采取措施,進行處理。3、鉆進中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時

13、,應(yīng)立即停止鉆進、切斷電源,將人員撤到有新鮮風(fēng)流的地點。立即報告礦調(diào)度室,采取措施,進行處理。4、鉆孔內(nèi)水壓過大或噴高壓水時,應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進,應(yīng)有防止孔口管和煤(巖壁突鼓出的措施。背緊工作面,在攔板外設(shè)頂柱或木垛,必要時還應(yīng)在頂、底板堅固地點砌筑防水墻,之后方可防水。5、對于水壓大于2Mpa,中間要穿過煤層的探斷層水鉆孔,在打穿斷層或含水層前,還應(yīng)下第二層孔口管并超過煤層1m,以上。6、在鉆探過程中,見到含水層、斷層、陷落柱和積水區(qū)之前,應(yīng)停止鉆進,安好水門后再繼續(xù)鉆進。7、遇高壓水頂鉆桿時,可用立軸卡瓦和逆止閥門交替控制鉆桿,使其慢慢地頂出空口,操作時禁止人員直對鉆桿站立。8

14、、應(yīng)做到交接班時不停鉆。9、探放斷層水的探水孔終孔后,孔內(nèi)有水應(yīng)進行放水實驗。孔內(nèi)無水時應(yīng)選擇一個孔進行壓水實驗,檢驗斷層隔水性能,壓力一般應(yīng)略大于斷層承受的靜水壓力。十一、探放鉆孔孔口的安全裝置探放水鉆孔安設(shè)孔口安全裝置?？卓诎踩b置由孔口管、泄水測壓三通、孔口水門和鉆桿逆止閥等。1、選擇煤巖層堅硬完整地段開孔,孔口采用110mm鉆頭,鉆進5m后,將孔內(nèi)沖洗干凈。使用注漿泵將孔口管周圍與孔壁間充滿水泥漿。待孔口管周圍水泥漿凝固后,采用74mm鉆頭鉆孔.2、鉆孔5-8m后必須對孔口管進耐壓試驗。實驗壓力應(yīng)大于2Mpa,并穩(wěn)定30min后,孔口管周圍不漏水時,方可鉆進。3、孔口管插入孔內(nèi)長度為4

15、.5m。4、節(jié)理裂隙發(fā)育,巖石松軟或破碎,無條件另選放水地點時,應(yīng)注漿加固后,再安設(shè)孔口管。5、探放水過程中要收集放水時的水量、水壓等資料時,在孔口管上安裝水壓表、水門(閥門和匯水短管等。6、在高壓水噴出條件下繼續(xù)鉆進時,斜孔應(yīng)使用孔口防噴逆止閥,傾角50°-90°的鉆孔可使用“防噴接頭”,上下鉆可用“孔口反壓裝置”。7、探得水壓高于2Mpa、水量大于60m3/h,需長期保留時,孔口應(yīng)使用雙水門備用。十二、放水的技術(shù)要求1、鉆孔探到水后,要觀測水壓、水質(zhì)、水量和估計積水量或補給量。根據(jù)礦井排水能力及水倉容量,決定是注漿堵水還是放水?？刂品潘椎牧髁炕蛘{(diào)整排水能力,并清理水倉

16、、水溝等。2、煤層頂板有含水層和水體存在時,應(yīng)當(dāng)觀測“三帶”發(fā)育高度。當(dāng)導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的含水層或老空積水影響安全開采時,必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。3、加強放水地點的通風(fēng),增加有害氣體的觀測次數(shù)。4、必須監(jiān)視放水全過程,放水結(jié)束后,應(yīng)立即核算放水量與預(yù)計積水量的誤差,查明原因。5、實施放水前,應(yīng)將水倉和主水倉存水排完,檢查各水泵的完好情況,發(fā)現(xiàn)和隱患及時排除。6、掘進頭臨時排水泵處,除司泵工外、電鉗工外、還應(yīng)設(shè)置有瓦斯員和安全員兩人組成的監(jiān)護小組,發(fā)現(xiàn)涌水大于排水量時,及時停電撤人,發(fā)出警報,并報告調(diào)度室。十三、探放水安全措施:1、鉆機運輸、安裝的安全措施(1、運輸、安裝鉆機人員,要互相

17、配合好,防止鉆機反倒傷人和擠傷手腳事故發(fā)生。(2、鉆場在穩(wěn)鉆前,應(yīng)清理浮煤。鉆場巷道支護要符合質(zhì)量要求,禁止有空幫、空頂現(xiàn)象。鉆機要穩(wěn)牢、穩(wěn)平,底座墊上底木梁,鉆機穩(wěn)固在底木梁上,四角要打好四根立柱,并用鐵絲聯(lián)在一起。將鉆機穩(wěn)定牢固后,方準開鉆。(3、鉆具應(yīng)統(tǒng)一放在鉆場內(nèi),禁止在巷道內(nèi)亂放。2、鉆機操作的安全措施(1、鉆工上崗前,必須經(jīng)過培訓(xùn),學(xué)習(xí)該探放水設(shè)計、鉆探操作規(guī)程并持證上崗。(2、鉆孔必須嚴格按設(shè)計的方位、角度、深度施工,嚴禁私自變更鉆孔參數(shù)。(3、鉆孔施工期間,必須有專職瓦斯檢查員隨時檢查鉆孔、鉆場瓦斯,若瓦斯達到1%,應(yīng)立即通知停鉆撤人。(4、操作鉆機人員,要由班組長或有經(jīng)驗的工

18、人擔(dān)任,另一人跟前監(jiān)護。鉆機操作按鈕,應(yīng)設(shè)在距司機工作處不超過0.5m的地方,確保能及時停送電。(5、每班開鉆前,鉆機要先試正、反轉(zhuǎn)。鉆機開始運轉(zhuǎn)后,任何人不準觸摸鉆桿及機器旋轉(zhuǎn)部位,防止鉆機絞人。(6、操作鉆機要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進中,掌握好鉆進速度,壓力要適當(dāng),注意孔內(nèi)水循環(huán),禁止干鉆,避免損壞鉆機和發(fā)生卡鉆事故。(7、打鉆過程中,要嚴格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度。現(xiàn)場交清孔內(nèi)情況和鉆機運轉(zhuǎn)情況。(8、鉆孔透水后,要詳細觀察和記錄水情變化。起鉆時,工作人員禁止站在鉆桿的正后方向。鉆桿全部起出后,立即關(guān)閉閥門,并向調(diào)度室匯報透水情況。(9、打鉆出水后,若水量較大,威脅到巷道內(nèi)人員安全時,要通知巷

19、道內(nèi)所有人員和受威脅的其他人員,一并撤出,并迅速向調(diào)度室匯報。十四、通風(fēng)方式及瓦斯檢查制度1、通風(fēng)方式及要求采用FBD-N06/2×15型局扇壓入式通風(fēng),局扇配2臺,功率30KW, 一臺使用,一臺備用。供風(fēng)距離預(yù)計為300m。采用直徑800mm阻燃柔性型抗靜電風(fēng)筒。1風(fēng)筒吊掛要平直整齊,出風(fēng)口到工作面距離不大于5m 。2工作面風(fēng)速要控制在0.25-4m/s之間,風(fēng)筒出風(fēng)口風(fēng)量達到規(guī)定,風(fēng)機安裝在主斜井,距撒煤斜巷不小于10m,保證不發(fā)生循環(huán)風(fēng)。2、瓦斯檢查制度瓦斯員必須按瓦斯巡回檢查圖表規(guī)定的時間和次數(shù)檢查瓦斯,每班檢查次數(shù)不少于2次,嚴禁空班、漏檢、虛報、瞞報。并符合下列規(guī)定:1、工作面及其風(fēng)流中,電動機或其開關(guān)安設(shè)地點附近20m內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時,必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理;2、工作面有局部瓦斯積聚時,附近20m內(nèi)必須停止工作,撤出人員,切斷電源,進行處理.對因瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定被切斷電源的電氣設(shè)備,必須在瓦斯?jié)舛冉档?%以下時,方可啟動。3、工作面風(fēng)流二氧化碳濃度達到1.5%時,必須停止工作,撤出人員查明原因,制定措施,進行處理。4、局部通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn),在恢復(fù)通風(fēng)