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巷道先按方位角44°
掘进平巷22m(岩石巷道);
按同方位,倾角为-15°
掘进22m揭穿M16煤层(岩层巷道),沿煤层掘进6m后(煤层巷道)转向按方位角为92°
,倾角为+18°
掘进20m(岩层巷道)与回风平硐贯通布置专用回风巷,最后再转向处按方位角为44°
,岩煤层掘进300m布置测点(煤层巷道)。
鉴定二巷总工程量预计370m。
鉴定二巷道断面为矩形,墙高2.2m,宽4m,断面为8.8m²
;
在巷道左帮设置水沟,水沟规格:
上宽350mm、下宽250mm、深300mm。
在鉴定二巷落平处设置排水水窝,水窝宽2m、长2m深度为1.5m。
(二)矿井水文地质
煤矿矿区面积2.4051km²
,直接充水含水段是大隆组、长兴组、龙潭组等地层组成的复合含水段,其岩性:
上部为碳酸岩与碎屑岩互层,下为碎屑岩夹薄层碳酸岩。
煤矿床间接充水含水段是大冶组,岩性是碳酸岩类。
1、断层带水文地质特征
鉴定二巷掘进范围可能存在局部发育有小断层,断层破碎带会破坏地层的完整性、连续性,降低岩石的力学强度,塑性岩石中构造裂隙带含水性和导水性不强,刚性岩石中构造裂隙带有一定含水性和导水性,可能连通含煤地层上部的中含水层,人工采矿裂隙大量出现,改变了构造裂隙带附近应力场和地下水的天然流场,地表水、地下水更可能沿构造裂隙带进入矿井。
直接充水水源主要为长兴组岩溶裂隙水及龙潭组裂隙水,水文地质条件复杂程度中等。
2、构造
阿弓向斜南东翼中段大冲头井田。
地层为单斜构造,倾角7—12º
,倾北西;
区域构造主体呈北东——南西向展布。
本矿区为单斜构造,断裂、褶曲不发育。
M16煤层:
位于龙潭组(P312)中下部,较稳定,厚度0.95~3.22m,平均厚2.20m,结构单一。
顶板:
直接顶板为泥岩或粉砂质泥岩,强度较低,水稳性差。
间接顶板为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩。
泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,强度较低,水稳性差;
细砂岩为钙质胶结,裂隙较发育,抗压强度较大。
底板:
直接底板为灰色粘土岩,强度较低。
间接底板为细砂岩或泥质粉砂岩。
细砂岩为钙质胶结,抗压强度较大;
泥质粉砂岩强度较低,易风化破碎。
3、老窑充水情况
根据现场访问与调查,共发现民间开采遗留下多处个老硐,分布于矿区南部的煤层露头线附近,主要为“独头”巷道,长度为50至120m左右,开采时间均为2000年以前。
由于老窑开采年限较长,采空区较乱,老窑积水较多,积水量约1000m³
。
原河边煤矿采空区:
根据现场访问与调查,原织金县河边煤矿为技改停建矿井,未进行井巷工程施工。
鉴定二巷距离地表较远,老窑对巷道掘进工程威胁不大,施工过程中严格执行探放水作业,防止无揭穿老窑。
三、施工方案设计
(一)施工设备及主要材料型号:
打钻选用ZDY-1250型钻机钻探,注浆选用ZBQ-25/5型气动注浆泵;
钻杆选用Φ50mm圆形钻杆,钻具分别为Φ94mm、Φ75mm复合片钻头,水泵两台满足排水需求。
(二)探放水设计
1、设计依据
《煤矿防治水规定》、《煤矿安全规程》、《×
煤矿开采方案设计(变更)说明书》及贵州省煤矿掘进“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的规定。
2、相关参数的确定
(1)探眼数量及布置方式
根据鉴定二巷工程地质及水文地质情况,探眼数量确定为5个,即工作面正中间1个,上下各1个,两帮各1个。
(2)超前距及帮距
探水眼的布置和超前距离,应根据水头高低、煤(岩)层厚度和硬度以及安全措施等在探放水设计中具体规定。
一般可按以下确定:
①超前距:
a=
式中:
a---超前距,m;
A---安全系数,一般取2~5;
取4;
L---巷道跨度(宽或高取其大者),m;
取3.6;
P---水头压力,(kgf/cm2);
取40(kgf/cm2);
Kp---煤的抗张强度,取10(kgf/cm2)。
a=25.2m,取30m。
②允许掘进距离
每次探放水钻孔完毕后,以最短的钻孔长度(在1#孔上的投影长度)减去超前保护距离之后剩余的距离即为允许掘进距离。
③帮距
最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离,其值应与超前距相同取为30m。
④孔间距
开孔间距为0.5m。
(3)施工位置:
(详见钻孔布置图)。
(4)钻孔设计参数:
探放水参数表
钻孔
方位(°
)
倾角(°
孔深(m)
一级套管
开孔位置
1
44
80
10m
巷道中线上,距底1.1m
2
22°
30′
86
距巷道左帮1m,距地板1.1m
3
65°
距巷道右帮1m,距地板1.1m
4
+21
巷道中线上,距地板1.6m
5
-21
巷道中线上,距地板0.6m
钻孔共计5个,钻孔长度共计424m。
3、打钻施工流程:
设备、物料运输→放线确定钻孔方位→稳钻机→开孔钻进→下套管→注浆固管→透孔试压→变径钻进→成孔。
4、由技术科测量人员给定钻孔方位。
施工过程中,要严格按照设计参数施工,严禁私自更改钻孔施工参数。
钻孔倾角误差控制在±
0.5°
以内,方位角误差控制在±
1°
以内。
5、钻孔采用Φ94mm取芯钻头开孔,钻进至10m后,下一级套管,并注浆加固、透孔试压合格后,使用并安装Φ75mm进行无芯钻进,直至终孔。
6、注浆固管采用单液浆,水泥、水的比例为1:
1——1:
2,透孔时,透孔深度超过套管实际长度0.5m,再进行耐压试验。
试压要符合以上要求,且保证孔壁、岩壁及钻孔周围不漏水、不渗水;
否则,必须重新进行注浆。
透孔时,根据钻孔施工方位、倾角调整钻机,严禁目测后开始透孔。
7、下套管时,每个丝口要拧紧,孔口套管要使用管子钳夹紧,防止套管滑入孔内。
8、孔内变径钻进前,孔口必须安装4寸高压闸阀,及防喷孔装置,防止钻孔突然出水,水量过大,放水失控。
9、施工过程中,任何人员不得站立在正对孔口的位置,尤其是注浆固管时,注浆装置安装好后,还要使用钻机将其顶紧,防止孔口管突然鼓出。
同时,施工人员要经常检查打钻地点及其周围巷道的安全状况,敲帮审顶,发现离层的喷体要立即打落,杜绝片帮、冒顶事故发生。
10、钻进过程中,注意观察孔口返水返渣情况,一旦发现“见软”、“见空”、“见水”和变层,要立即停止钻进,记录孔深,及时收集钻孔原始资料,包括岩性、层位、层厚、出水位置、出水量、水压等数据。
三、安全措施
(一)设备、物料运送要求
1、施工所用钻机,在副井地面拆卸、装车后,经副斜井、1062运料斜巷、绞车平台,运至各个钻场内。
2、钻机上拆下的螺丝等零件,由当班施工负责人携带,要保存好。
油管、等部件的接口,要包裹封堵严实,防止运输过程中进入杂物。
3、钻机拆卸、装车、组装过程中,由跟班人员在现场统一指挥,负责安全工作,以免发生伤人或损坏设备现象。
4、装车完毕,检查确认无误后,方可开始运输。
5、斜巷运输过程中,要坚持“开车不行人,行人不开车”的原则。
(二)施工前准备工作
1、稳钻机前,对钻场进行搬底,大致规格为(长×
宽×
深)2.2m×
3m×
0.5m,足够容纳钻机施工即可。
搬底出渣,要煤矸分运,不得混装。
2、钻场搬底后,及时平整地面,地面要有一定倾斜度,孔口高,钻机后方低,钻机后方设置一个简易泵窝,便于集中排水。
3、稳钻时,钻机四角用木顶柱撑紧,柱头上加垫木垫,钻机前后打设牢固的戗柱,确保打钻过程中钻机稳固、不会偏移。
压柱的柱头要用防倒链拉紧挂牢,防止柱倒伤人或损坏设备。
4、稳钻时,要避让开巷道内的瓦斯抽采、供风、供水等管路。
施工过程中,不得敲打、碰撞或摩擦瓦斯抽采管路,注意对该管路的保护。
(三)供电、排水要求
1、钻机、水泵开关要上架。
开关、钻机电机、水泵要与该地点的局部接地极按标准连接牢固。
开关的保护整定值要符合相应设备要求,任何人不得擅自修改整定值。
2、在安装、检修电气设备时,要严格执行二级停送电制度。
电源取自有机电矿长统一安排。
对电源开关停送电,要严格执行检查瓦斯、停电、验电、放电、打短路接地线的程序。
落锁、放专人看守、挂牌的规定;
停、送电时,瓦斯浓度必须小于0.8%,做到“谁挂牌,谁取牌;
谁停电,谁送电”。
3、电源接好后,检查确认接线正确,再送电,并开机试运转,检查设备是否完好、开关按钮和控制档是否灵活可靠。
发现问题,要立即断电停机,进行处理。
4、电缆吊挂要统一吊挂方式,禁止出现铁丝吊挂电缆或电缆拖地、淋水、被水泡等现象。
5、安装好的电气设备要经常检查,确保设备完好率达到100%,杜绝失爆。
6、调整钻机方位时,要首先断开钻机电源,严禁带电移动钻机。
7、打钻过程中,用雨布将钻机附近的所有开关遮盖好,防止打钻用水喷溅到开关上。
8、施工过程中的生产用水及钻孔水,由钻场处水窝排至11602运输斜巷落平处水窝,再由水窝排至×
内,直流至地面。
工作面必须配备两台满足排水能力的水泵。
(详见排水系统图)
9、打钻前首先把巷道内水沟淤泥及渣石清理干净,保证水流畅通。
10、开钻前,检查打钻地点周围的安全状况,如防水、防火、通风设施等,如有不安全因素,不得开钻。
四、施工步骤及要求
(一)开钻前的准备
1、开钻前,当班施工负责人必须认真检查钻场前后10m范围内巷道的支护情况,敲帮审顶,确认安全后方可开始开工。
2、开钻前,要检查钻机油箱内的油位,确保油量足够。
3、开钻前,各部分操作手把应处在空挡位置。
4、开钻前首先安装好视频监控,并能清晰看清施钻过程,
5、开钻前,首先由地测人员对施工钻孔进行防线。
6、准备就绪后,钻机先试正反转,并空转试运行3~5min,检查液压系统、油管接头是否漏油,开关启动、操作手把是否灵活可靠,确认无问题后,方可接上钻杆、钻头,准备开钻。
(二)安装钻具安全要求
1、安装钻杆前,首先检查钻杆,钻杆应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损,钻杆磨损不超标,不合格的不得使用。
2、连接钻杆时要对准丝口,避免歪斜和漏水。
3、装卸钻头时,严防管子钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头。
4、严禁人工用管子钳配合钻机倒转拆卸孔口钻杆。
(三)钻探施工安全要求
1、当班施工负责人必须携带便携式甲烷检测报警仪,打钻时,悬挂在施工钻孔孔口回风侧3m范围内,且距顶不超过300mm,距帮不少于200mm。
悬挂地点必须保证支护完好且不淋水,便携式甲烷检测报警仪的报警点为0.8%。
2、打钻采用水力排渣,施工人员要严格执行“先送水、后开机,先停机、后停水”的原则。
3、接、切钻杆时,必须在钻机停稳后进行,严禁在钻机运转过程中对其进行维护和维修,以防钻机绞人事故发生。
4、钻机运转过程中,严禁用手、脚或其他物体直接制动机器运转部分,严禁将工具或其他物品搭放在钻机回转器、钻杆、电机防护罩上。
5、钻机操作人员要集中注意力,手不离操作手把,动作要准确、及时、迅速。
6、经常检查油箱的油位,保持油量适宜,油质要清洁、无杂质。
7、钻进过程中,要时刻注意钻机各运转部位是否有异常响声。
发现异常情况,要立即停机检查,排除隐患,严禁设备带病作业。
8、若发现煤岩松动、片帮、来压、见水或钻孔内水量、水压突然增大或顶钻等透水征兆时,必须立即停止钻进,但
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