主斜井探放水設(shè)計(jì)

1、晉楊煤業(yè)有限責(zé)任公司主斜井掘進(jìn)工作面探放水設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)掌握含水層的情況,嚴(yán)格控制事故的發(fā)生。在掘進(jìn)過程中,嚴(yán)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(shí)際情況,進(jìn)行探放水,特制定本設(shè)計(jì)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(jìn)至該層位時(shí),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(yàn),單位涌水量為0.0327L/s.m,水位標(biāo)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(shí)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(biāo)高996.407m,由此推測出井田內(nèi)O2f水位標(biāo)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(bǔ)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(biāo)高高于部分地段煤層標(biāo)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(jì)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(shí)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(tuán)安達(dá)煤業(yè)有限公司資料。經(jīng)計(jì)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(dá)到900kt/a時(shí),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(bào)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(jìn)水方式為間接進(jìn)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(jìn)巷道的安全施工。四、探放水鉆孔的設(shè)計(jì)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(gè)(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(jìn)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(jìn)工作面的距離采用30m超前距離的計(jì)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(qiáng)度(MpaA-安全系數(shù),一般取25;本設(shè)計(jì)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(shí)>21.6m據(jù)此,超前距取30 m,幫距取20 m。允許掘進(jìn)距離:經(jīng)探水證實(shí)無水害威脅,可安全掘進(jìn)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(jìn)行合理設(shè)計(jì)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(jì)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(diǎn)探水前38日內(nèi)負(fù)責(zé)編制探放水設(shè)計(jì)。(2、探放水設(shè)計(jì)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(shí)施并對探水隊(duì)進(jìn)行貫徹學(xué)習(xí)。2、發(fā)放停止掘進(jìn)通知單地測科及時(shí)掌握掘進(jìn)位置,探放水位置銜接準(zhǔn)確,當(dāng)?shù)竭_(dá)安全外圍線提前給有關(guān)單位發(fā)放停止掘進(jìn)通知單。3、現(xiàn)場位置的標(biāo)定每次鉆探前,由地測科負(fù)責(zé)對探放水現(xiàn)場位置與角度的標(biāo)定。由掘進(jìn)施工單位負(fù)責(zé)探水位置的控制。4、施工與監(jiān)督由地測科負(fù)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(fù)責(zé)對探放水施工的監(jiān)督和檢查。5、驗(yàn)收由地測科牽頭安全科配合進(jìn)行驗(yàn)收,并填寫驗(yàn)收單,如驗(yàn)收不合格不得進(jìn)行生產(chǎn)施工。6、允許掘進(jìn)的通知探水驗(yàn)收合格后由地測科填寫探放水允許掘進(jìn)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(duì)組允許掘進(jìn)組織生產(chǎn)。7、正常掘進(jìn)與停止掘進(jìn)的通知由地測科制定正常掘進(jìn)過程中的探放水技術(shù)措施,當(dāng)接近允許掘進(jìn)距離時(shí),及時(shí)下發(fā)停止掘進(jìn)進(jìn)行探放水通知單。六、巷道具體位置支護(hù)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(hù),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(zhǔn)備到位,不能因?yàn)闇?zhǔn)備工作的原因而影響施工,此項(xiàng)工作完畢后,將鉆機(jī)安設(shè),確保鉆機(jī)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(jìn)方向?yàn)橄律较锏?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(diǎn)挖設(shè)水倉規(guī)格:1.0m×1.0m ×2m.八、鉆探隊(duì)伍及設(shè)備我礦探放水隊(duì)伍隊(duì)長,隊(duì)員。采用ZDY650型全液壓坑道鉆機(jī)和BZ14/1078/13ZY液壓輔助泵站,鉆機(jī)功率:15kw,可鉆探長度200m。供電路徑:由變電所直接送入掘進(jìn)工作面,再由工作面總開關(guān)送入鉆機(jī)及排水泵。九、探放水前的準(zhǔn)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(zhǔn)備到位,不能因?yàn)闇?zhǔn)備工作的原因而影響施工。2、在運(yùn)輸探水鉆鉆機(jī)等大件設(shè)備的過程中,運(yùn)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(jī)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(yán)防脫鉆事故的發(fā)生;鉆桿要達(dá)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(jī)附近10米范圍內(nèi)的巷道支護(hù)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)巷道支護(hù)受損的及時(shí)處理并加強(qiáng)支護(hù),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(shí)挖好水倉,清理好臨時(shí)水溝,確保排水暢通無阻。8、將3寸的排水管隨掘進(jìn)向前延接,迎頭20米范圍使用軟管。9、在打鉆地點(diǎn)附近安設(shè)專用電話及報(bào)警裝置,并保證隨時(shí)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(jì),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(diǎn)監(jiān)督安全和隨時(shí)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(shí),必須立即停止鉆進(jìn),切斷電源,撤出人員,并報(bào)告礦調(diào)度室,及時(shí)處理。十、鉆探施工技術(shù)要求1、鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確判別煤、巖厚度并記錄深度。一般每鉆進(jìn)10m或更換鉆具時(shí),測量一次鉆桿并核實(shí)孔深。終孔前再復(fù)核一次,如有可能應(yīng)進(jìn)行孔斜測量。2、鉆進(jìn)時(shí),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(shí),必須立即停鉆,記錄其孔深并同時(shí)將鉆桿固定。并要立即向礦調(diào)度室匯報(bào),及時(shí)采取措施,進(jìn)行處理。3、鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)有害氣體噴出時(shí)

13、,應(yīng)立即停止鉆進(jìn)、切斷電源,將人員撤到有新鮮風(fēng)流的地點(diǎn)。立即報(bào)告礦調(diào)度室,采取措施,進(jìn)行處理。4、鉆孔內(nèi)水壓過大或噴高壓水時(shí),應(yīng)采用反壓和防噴裝置的方法鉆進(jìn),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(shí)還應(yīng)在頂、底板堅(jiān)固地點(diǎn)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(jìn),安好水門后再繼續(xù)鉆進(jìn)。7、遇高壓水頂鉆桿時(shí),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(shí)禁止人員直對鉆桿站立。8

14、、應(yīng)做到交接班時(shí)不停鉆。9、探放斷層水的探水孔終孔后,孔內(nèi)有水應(yīng)進(jìn)行放水實(shí)驗(yàn)。孔內(nèi)無水時(shí)應(yīng)選擇一個(gè)孔進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)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(jiān)硬完整地段開孔,孔口采用110mm鉆頭,鉆進(jìn)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(jìn)耐壓試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)壓力應(yīng)大于2Mpa,并穩(wěn)定30min后,孔口管周圍不漏水時(shí),方可鉆進(jìn)。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(diǎn)時(shí),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(shí)的水量、水壓等資料時(shí),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(jìn)時(shí),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(shí),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(jì)積水量或補(bǔ)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(shí),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(shí),必須超前探放水并建立疏排水系統(tǒng)。3、加強(qiáng)放水地點(diǎn)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(jì)積水量的誤差,查明原因。5、實(shí)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(shí)排除。6、掘進(jìn)頭臨時(shí)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(hù)小組,發(fā)現(xiàn)涌水大于排水量時(shí),及時(shí)停電撤人,發(fā)出警報(bào),并報(bào)告調(diào)度室。十三、探放水安全措施:1、鉆機(jī)運(yùn)輸、安裝的安全措施(1、運(yùn)輸、安裝鉆機(jī)人員,要互相

17、配合好,防止鉆機(jī)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(hù)要符合質(zhì)量要求,禁止有空幫、空頂現(xiàn)象。鉆機(jī)要穩(wěn)牢、穩(wěn)平,底座墊上底木梁,鉆機(jī)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(jī)穩(wěn)定牢固后,方準(zhǔn)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(jī)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(jì)、鉆探操作規(guī)程并持證上崗。(2、鉆孔必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的方位、角度、深度施工,嚴(yán)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(shí)檢查鉆孔、鉆場瓦斯,若瓦斯達(dá)到1%,應(yīng)立即通知停鉆撤人。(4、操作鉆機(jī)人員,要由班組長或有經(jīng)驗(yàn)的工

18、人擔(dān)任,另一人跟前監(jiān)護(hù)。鉆機(jī)操作按鈕,應(yīng)設(shè)在距司機(jī)工作處不超過0.5m的地方,確保能及時(shí)停送電。(5、每班開鉆前,鉆機(jī)要先試正、反轉(zhuǎn)。鉆機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后,任何人不準(zhǔn)觸摸鉆桿及機(jī)器旋轉(zhuǎn)部位,防止鉆機(jī)絞人。(6、操作鉆機(jī)要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。在鉆進(jìn)中,掌握好鉆進(jìn)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(jī)和發(fā)生卡鉆事故。(7、打鉆過程中,要嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場交接班制度?，F(xiàn)場交清孔內(nèi)情況和鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。(8、鉆孔透水后,要詳細(xì)觀察和記錄水情變化。起鉆時(shí),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(bào)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(shí),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(bào)。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(jì)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(dá)到規(guī)定,風(fēng)機(jī)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(shí)間和次數(shù)檢查瓦斯,每班檢查次數(shù)不少于2次,嚴(yán)禁空班、漏檢、虛報(bào)、瞞報(bào)。并符合下列規(guī)定:1、工作面及其風(fēng)流中,電動機(jī)或其開關(guān)安設(shè)地點(diǎn)附近20m內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%時(shí),必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進(jìn)行處理;2、工作面有局部瓦斯積聚時(shí),附近20m內(nèi)必須停止工作,撤出人員,切斷電源,進(jìn)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(shí),方可啟動。3、工作面風(fēng)流二氧化碳濃度達(dá)到1.5%時(shí),必須停止工作,撤出人員查明原因,制定措施,進(jìn)行處理。4、局部通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn),在恢復(fù)通風(fēng)