煤矿探放水设计方案.docx
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煤矿探放水设计方案
010107工作面皮带顺槽
探放水设计
一、概况:
(1)工程概况
(一)010107工作面皮带顺槽按方位角270°、沿1#煤顶板掘进,设计长度1320m。
(二)巷道支护及断面设计:
巷道采用锚网梁支护,断面为矩形,毛宽3.7m,毛高2.6m,毛断面积9.6m2;净宽3.5m,净高2.4m,净断面积8.4m2。
(三)巷道坡度及施工方式
巷道坡度:
≤4°。
掘进方位:
270°(沿1#煤顶板掘进)。
施工方式:
机掘。
(2)区域水文概况
预计该巷道在掘进过程中以1#煤顶板导水裂隙为主,其次是采空区积水,在掘进过程中遇到断裂构造时,可能出现少量淋滴水现象,在背斜两侧的采空区存在少量积水,对矿井生产无水害威胁。
矿井正常涌水量为45m3/d,最大涌水量为75m3/d。
井田内奥灰水位标高为531.50-532.50m。
1#煤层在本井田范围内标高最低处为660m,所以奥灰水对井田煤层的开采没有威胁,但在生产过程中仍需加强水文地质预测预报工作,进一步查明巷道内的水文地质情况并制定针对性措施,坚持“物探先行、化探跟进、钻探验证”的原则,及时进行探放水。
二、物探结果
首先由物探人员每隔70米进行物探探测,并对每次探测结果结合水文地质资料进行综合分析。
根据综合分析成果确定每次钻孔的布置。
分析成果显示无异常时,根据“有掘必探”的原则,按照一般情况下钻孔布置的设计进行探水;存在低阻异常时,根据分析成果编制相应的钻孔布置设计。
三、探水设计
(一)一般钻孔布置设计
1、010105工作面回风顺槽与010107工作面皮带顺槽之间留有10m的保安煤柱,并已探明010105工作面回风顺槽左帮1260m范围内无异常,因此010107工作面皮带顺槽掘进工作面只需布置两个钻孔。
当掘进到1260m处,需重新制定探放水施工组织设计及安全技术措施。
2、物探分析结果不存在低阻异常时,掘进工作面布置两个钻孔,孔口距离底板1.9m,钻1与巷道的轴向中心线夹角为12°,钻2与巷道轴向中心线夹角0°,孔间距0.5m。
一般情况的钻孔布置
孔号
位置
倾角
孔深/m
孔径/mm
垂直方向
水平方向
1
距底板1.9m
沿煤层倾角
方位角258°
102
65
2
距底板1.9m
沿煤层倾角
方位角270°
100
65
3、物探分析结果显示存在低阻异常时,重新确定探放水钻孔数量和位置,若掘进方向存在低阻异常情况时,并在探水前首先安装孔口管。
一般情况下可不下孔口管组织施工。
孔口管为Φ89的无缝钢管,规格:
Φ89*10mm,每根长度为2m,共计5根。
安装孔口管时,先用大口径钻头(Φ108mm)钻进一定深度(煤层中10m),将孔内冲洗干净,下孔口管后,在管外围使用高压注浆泵灌注水泥浆,待水泥浆凝固后进行扫孔,扫孔深度应超过孔口管长度0.5m。
扫孔后对孔口管必须进行耐压试验。
试验压力应大于预计水压2.0倍,稳定30min后,若孔口管周围不漏水时,在安全套管的外露部分装上压力表、水阀门和导水管,然后用Ф55mm硬质合金钻头钻进。
4、探放水钻孔超前距离不小于30m。
(二)探放水设备的选择
使用ZDY-2000S型煤矿坑道钻机,钻探能力300m。
配备φ42mm、长1m的探水钻杆105根,全断面硬质合金钻头φ55mm和φ108mm的各一个,孔口管:
φ89*10mm的无缝钢管,长2m,配备5根,采用丝扣连接,泥浆泵型号为2NB型。
四、劳动组织
采用三个班作业,每班派技术员、班组长各一名,瓦斯员、机电工各一名,钻工3人,共7人。
班组长负责本班的安全及钻机的操作,瓦斯员由通防部配备。
五、验收工作
每次钻孔结束后,由当班安质员负责对钻孔深度、角度进行验收、签字,并将当班探水钻孔的深度、角度做好记录。
若存在不合格的钻孔,必须重新补打钻孔,直到合格为止。
防治水科技术人员进行日常巡查督查并填写记录。
六、安全技术措施
(一)排水设备维护措施
1.开泵工开泵前必须对水泵认真检查,要保证轴承润滑清洁、油量充足,并确保接地线连接紧固完好。
2.水泵运转过程中,发现电机和水泵有异常声音或电流突然变化,应立即停泵检查。
3.若水泵进水量减小或电机振动加大,应立即停泵进行检查,汇报及处理。
4.不准在关闭阀门和无水状态下运转。
5.维修工应定期对水泵进行检查、维修。
6.严格执行交接班制度,交班人必须把本班存在的问题交接清楚,并作好记录。
(二)水仓清理
每次探放水前,必须组织人员对临时水仓进行彻底清理,确保水仓畅通无淤泥。
(三)排水路线
掘进面→上组煤一采区轨道巷→上、下组煤轨道斜巷→下组煤采区水仓→中央水仓→进风行人井→地面污水处理站
(四)通风方法和瓦斯检查制度
1.通风方法
本工作面使用FBD№6.3-2×22KW对旋式风机供风。
2.瓦斯检查制度
a.探水工作面必须经常检查瓦斯,如CH4>0.8%,必须停止工作,采取措施,进行处理;如CH4>1.2%,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
b.每班检查瓦斯次数不低于三次,发现超限,必须及时处理汇报。
c.风筒必须逢环必挂且风筒距工作面迎头不大于5m,确保工作地点正常供风,防止瓦斯积聚。
d.每班必须安排瓦斯员对其施工地点进行检查,杜绝空班漏检,假检等现象。
e.瓦检员必须严格执行交接班制度,按时进行现场交接班。
f.严格执行瓦斯检查“三对口”工作,及时填报瓦斯日报表。
(五)通讯及汇报制度
钻孔施工时由调度室统一调度指挥,若发现异常情况及时向调度室汇报,并在打钻地点安设专用电话一部,随时与调度室保持联系。
(六)钻孔放水措施
1.探水时,若发现孔内水量、水压突然加大或顶钻时,必须立即停止钻进,但不得拔掉钻具,应迅速向调度室汇报,并派人监视水情。
若发现情况危及人身安全时,必须立即撤出所有受水威胁的人员,然后采取措施进行处理。
如发现孔内“见软、见空”或变层,要立即停钻,测量残尺并记录其深度。
如果突然发现孔内“见水”,应测定其水位、水压和涌水量。
2.探放水时,物探分析结果显示不存在低阻异常时,可不安装孔口管;物探分析结果显示存在低阻异常时,在探水前必须安装孔口管,且孔口管的长度不低于10m。
3.如钻孔出水大,钻孔距离小于10m,出水大又确需放水时,不得拔出钻杆,并用顶柱、戗柱等将钻机固定好。
4.放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量和水压,并做好记录。
若水量突然发生变化,必须立即报告矿调度室,并采取措施及时处理。
(七)钻机安装、调试和操作
1.开箱后,仔细阅读说明书,并严格按说明书要求进行操作。
2.为防止钻机在运输过程中由于颠簸而造成的松动,必须检查以下项目:
(1)检查所有紧固件是否紧固。
(2)检查所有操作手柄是否灵活。
(3)检查轴承是否灵活。
(4)检查皮带松紧是否适宜。
3.如上述检查一切正常后,由技术人员确定钻机安装位置后进行安装。
钻机底座必须用两块断面为150mm×80mm长不小于1000mm的硬质木块垫至下面,并用爬钉把底座与木块相互固定。
4.钻机在固定好后进行空车试机。
(1)钻机试机前一定要往减速箱内加注适量的机油。
(2)电机接线时必须要有专职电工进行操作(注意Y/△与对应的电压进行选择,并检查防爆开关是否符合安全要求,电机盖是否密封)。
(3)试机前不要锁紧钻杆,先试旋转方向(旋转方向按皮带罩上箭头指示方向旋转),待方向正常后才能锁紧钻杆。
严禁开反车,以防钻杆在钻孔中脱扣,造成钻杆无法拉出。
5.空机运转正常后,先将钻杆通过卡盘插入钻机主轴,用两端卡盘上的紧管螺丝夹紧,钻杆固定好后,再将岩心管接在钻杆前,钻头接在岩心管上,然后将过水器接在钻杆末端,开启电源、水源,即可正式钻进(工作时,一人操作钻机,一人操作防爆开关,操作开关者必须听从操作钻机者的指挥开、关电源)。
钻机工作时,通过给进扳手带动齿轮驱动齿条,实现主轴和齿条一体前进。
当给进扳手下压时,主轴便前进,按住给进扳手上的拖钩抬起,松开拖钩后重新下压,如此反复,主轴不断前进。
在钻机钻进一个行程后,断开电源,松开两端紧管螺丝,将给进手柄上抬,如此反复,将主轴退回。
退回主轴后,再夹紧钻杆,进行第二次给进。
在需添加第二根钻杆时,须先关掉电源、水源,将第一根钻杆后的过水器取下,第二根钻杆接在第一根末端,并用两把600mm管子钳夹住钻杆将其拧紧,然后再接上过水器,便可继续钻进。
钻进结束后,将两端紧管螺丝松开,用管子钳将钻杆及岩芯管从钻孔中拖出,拖出的每根钻杆应及时松下,避免由于取出的钻杆过长而对钻杆接头部分的螺纹造成损坏。
6.在钻进过程中需上下调整钻孔角度时,将钻机减速箱两端四方座上四个螺帽松开,压下或提高主轴的水平位置即可上下调整钻机的钻进角度,确定钻进角度后,将螺帽拧紧即可钻进。
如需左右调整钻孔角度,先拆开固定支柱,将钻机移动,确定钻孔位置后,重新固定好钻机即可钻进。
(八)钻机在操作过程中应注意的事项
1.工作点瓦斯浓度必须<0.8%,若超过瓦斯浓度,要停止作业,退出人员,在打钻过程中要有专职的瓦斯检查员跟班检查。
2.每班工作前必须认真检查各部位的润滑情况,按说明书的要求增添各种油脂。
特别是减速箱的油位不能低于涡杆轴中心线,减速箱机油每3个月更换一次,且不能和其他的油代替。
各紧固件也要经常检查,及时扭紧。
3.钻头合金片一旦崩落在钻孔中,必须马上停止钻进,将碎片用高压水冲出孔外,防止合金片相互摩擦,避免钻头出现连续崩齿现象。
4.操作人员与工作面一定要保持一定的安全距离,并注意避免转动中搅住衣服,造成人员损伤。
5.在钻探时,一定要掌握地质资料,确定钻孔的位置及钻孔角度。
如果钻孔涌水量大且超过矿井水泵的排水量,会造成淹井事故,一旦探出水源切记暂不能拆出钻杆,要马上通知调度室并安排人员及时将积水排至地面。
(九)水灾避灾路线
工作面→上组煤一采区轨道巷→一采区排矸联络巷→上组煤南皮带巷→1#风井→地面
工作面→上组煤一采区轨道巷→上下组煤轨道斜巷→人行巷→进风行人井→地面
(十)其他依照《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》及有关《操作规程》贯彻执行。
附一:
钻孔布置平面图
附二:
钻孔布置剖面示意图
附三:
钻孔位置布置示意图
附四:
巷道布置平面示意图
附五:
避灾路线示意图
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