副斜井探放水设计修改版文档格式.docx
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三、地下水的补、径、排条件
本井田属区域岩溶水的径流区,岩溶水由北向南排向柳林泉。
二叠系含水层在裸露区接受大气降水补给和季节性河流补给后,顺岩层倾向径流,在沟谷中出露时以侵蚀下降泉的形式排泄,下部含水层中地下水则一直沿岩层倾向径流,部分则以矿坑排水的方式排泄。
四、井田主要隔水层
(一)山西组隔水层
山西组5#煤层下有一稳定连续的泥岩地层,包括K3之下的钙质泥岩。
由于山西组含水层富水性弱,且井田及外围未发现断层等构造存在,因此可将该泥岩地层视作山西组煤层与太原组灰岩含水层间较好的隔水层。
(二)本溪组隔水层
井田内本溪组地层平均29m,是一套以泥岩、砂质泥岩、粘土岩、铁铝岩为主,夹少量灰岩和砂岩的地层,再加9#煤下以泥岩、砂质泥岩为主的无煤段,总厚度达47.00m左右,区域上连续稳定,是9#煤与奥陶系灰岩含水层之间较好的隔水层。
(附:
综合柱状图)
第二节工作面水文地质条件
副斜井井筒设计斜长446m,倾角6°
,开口标高+901m,落底于8#煤层,标高+860m。
井筒先后穿过二叠系山西组岩层及其4#、5#煤层古空区,石炭系太原组L5、L4、L3、L2、L1五层石灰岩到达8#煤层。
现已施工192m,底板标高为+886.118m,已穿过4#、5#煤层古空区。
在穿4#、5#煤层古空区时,未发现有积水、积气现象。
在副斜井井筒下方的8#、9#煤层中,在矿井资源整合前,已形成巷道,巷道内无积水,顶板无淋水。
(见巷道布置示意图)
第三节工作面水情预测预报
本井田范围内矿井地势为东高西底,呈单倾斜构造。
本次施工的副斜井在矿井的东部,其最低标高为+860m,而各含水层的最高静水位标高为+853.71m,故在井筒施工时不存在突水现象。
根据矿井的充水性图可知,矿井的小窑、采空区积水主要存在于矿井的中西部的采空区中,对井筒施工不存在威胁,但也必须做好探放水工作。
第二章探放水设计
第一节巷道技术特征
副斜井为无轨胶轮车运输井筒。
井筒断面形状为半圆拱形,井筒净宽5000mm,净高4500mm,拱半径2500mm,井筒倾角为6º
,开口方位角为9º
,井筒掘进到181m处时,方位角转为99º
,然后再掘256m到达下组煤辅运大巷会车硐室(8#煤层)为止。
井筒采用锚网喷支护,锚杆为Ф20mm×
2000mm的螺纹钢树脂锚杆,间排距为800mm×
800mm,矩形布置;
金属网为Ф6.5mm钢筋网片,网格为120mm×
120mm;
喷射C20混凝土,厚度为120mm。
第二节探放水设计
根据“物探先行,钻探验证,化探跟进”的原则,在井筒掘进前,首先采用高分辨电法仪进行物探,然后采用钻探的方式进行探放水作业。
一、高分辨电法仪探水施工设计:
物探设备为YD32(A)高分辨电法仪,采用三极超前探的方式进行探水。
超前探测距离大于80米。
在每次钻探之前,由地测科牵头,探水队配合,采用YD32(A)高分辨电法仪对工作面进行物探,地测科要对每次探测的结果进行综合分析,及时根据数据圈定出异常区域,并汇报矿总工程师。
矿总工程师要根据物探结果指导钻探工作。
二、钻探探放水设计:
经过对物探结果的分析,制定钻探的具体方法。
在无异常区域时,探放水设计如下:
1、钻机选型:
钻机选用ZDY1200S(MK-4)液压坑道探水钻机。
钻机主要技术参数:
参数名称
单位
参数
钻进深度
m
300/200
最大钻距
N.m
1200
终孔直径
mm
75
推进力
KN
36
钻杆直径
42/50
起拔力
52
钻孔倾角
º
0-±
90
电机功率
Kw
22
回转速度
R/min
80--280
整机质量
Kg
1360
主机质量
750
主机外形尺寸
1.85×
0.71×
1.46
2、单孔设计
根据本巷道的地质情况及其周围巷道布置情况,本巷道的探水主要是针对石炭系太原组石灰岩岩溶裂隙含水层中的水。
探水钻孔设计如下:
探水钻孔扇形布置,每次布置三组9孔(见探水孔参数表)。
探水孔参数表
孔号
距底板高度
距中线距离
与巷中夹角
倾角
孔径
孔深
1
1.4m
0m
0°
-6°
Φ75㎜
60m
2
左0.5m
偏左20°
64m
3
右0.5m
偏右20°
4
1.2m
-9°
5
左1m
偏左6°
61m
6
右1m
偏右6°
7
1.6m
-2°
8
左1.5m
偏左13°
62m
9
右1.5m
偏右13°
第三章探放水施工方案
第一节组织机构及岗位职责
为了确保安全,根据我矿的具体情况成立探放水组织机构与探放水专业队伍:
一、组织机构
组长:
矿长
副组长:
总工程师机电矿长安全矿长生产矿长
矿长助理项目部经理
成员:
地测科科长安全生产调度指挥中心主任
技术科科长通风科科长安全科科长
机电科科长监理工程师项目部技术负责人
二、专业探水队伍
队长:
1名
副队长:
3名
瓦斯员:
安全员:
探水队员:
15名
三、岗位职责
矿长为矿井探放水工作的第一负责人,对矿井探放水工作全面负责;
总工程师为矿井探放水工作的技术负责人,对矿井探放水的技术管理工作负责;
生产矿长负责探放水施工主要的组织协调;
机电矿长负责电气设备的完好及线路的畅通;
安全矿长负责监督落实防治水工作岗位责任制的落实;
地测科负责现场施工的技术指导工作及技术档案的整理收集;
安全科负责施工现场的安全监督管理工作;
通风科负责施工现场的瓦斯等有害气体的监测工作;
技术科负责探放水设计的编制、贯彻;
机电科负责现场供电、通讯、排水设备的正常运行;
安全生产调度指挥中心负责现场监控设备的正常运行及调度指挥;
探放水队长在主管矿领导的领导下,对探放水工作负全面责任;
探水队员在探放水队队长的领导下,完成各项探放水任务;
项目部技术负责人负责施工现场安全设施齐全、完好;
监理工程师对探放水孔的数量、质量负责。
第二节设备配置
1、矿井配备三台ZDY1200S(MK-4)液压坑道探水钻机,钻杆600米,;
工作面配备探水钻机一台,钻杆70米以上,钻头若干个。
2、因本巷道为下山掘进,故工作面积水及钻探施工水均需要通过水泵排水,工作面积水通过水泵直接排至地面。
工作面随时准备两台扬程60米以上、流量30m3/h以上的水泵(一台使用、一台备用);
水泵应配专用开关,并放置在距工作面不大于30米的距离,在施工探水孔前必须保证接通电源,能保证随时启动。
3、巷道内铺设一趟Φ108mm钢管道直接地面,做为排水管。
4、钻探地点安设一部专用电话,保证与地面安全生产调度指挥中心通讯畅通。
5、钻探地点必须安装、配置安全监测监控设施。
6、钻探地点必须准备钻孔质量验收工具。
第三节探放水钻孔施工
采用探水与掘进交替循环作业方式,及探水—掘进—探水,探水距离60米,允许掘进距离30米,超前距离30米。
探放水钻孔施工步骤、程序如下:
1、移钻、2、稳钻、3、空载试机、4、定眼位,定角度5、开孔、6、下钻、7、钻进、8、停钻、9、验收10、探、掘移交、11资料整理。
钻孔施工时,由施工负责人填写探放水钻孔施工记录表,记录内容必须真实反映钻孔情况。
钻孔全部施工完毕后,由跟班矿领导组织现场技术员、现场安全员、探放水队负责人、项目部施工负责人、监理工程师等共同验收钻孔,并填写探放水钻孔验收表,现场签字,进行探、掘移交。
验收表报总工程师审批,交安全生产调度指挥中心保存。
施工距离到达指定位置时,由安全科汇报安全生产调度指挥中心,安全生产调度指挥中心书面通知施工项目部停掘,探水队开探,各有关部门进行监督、服务。
钻孔施工完毕后,地测防治水科技术人员要对工作面钻孔情况进行分析,确认无隐患后再进行循环作业。
每循环的钻孔资料装订成册存档,为地质分析提供参考资料。
第三章安全技术措施
第一节 探水安全技术措施
1、探水前,首先对探水作业地点的顶板严格执行敲帮问顶制度及时处理活矸、伞檐,加强探水地点的支护,打好坚固的立柱和拦板。
2、认真检查排水系统,保持状态完好。
3、确定主要探水孔的位置,由测量人员进行标定。
负责探水的领导必须亲临现场。
4、探水地点要经常检查有无有害气体,发现有害气体逸出时,停止钻探,撤出人员,要加强通风措施,经检测确认安全后,才可继续施工。
5、探水地点要安设专用电话,使其能够及时与矿安全指挥中心联系。
6、在探水时,制定安全退路,并使其畅通无阻。
7、在物探测定异常区域时,探水孔要设套管,以便安装水阀控制放水量。
8、在探放水钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或者钻眼中水压、水量突然增大和顶钻等透水征兆时,应当立即停止钻进,但不得拔出钻杆;
应立即向矿井安全指挥中心汇报,派人监测水情。
发现情况危急,应立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点,然后采取安全措施,进行处理。
第二节放水安全技术措施
1、钻孔放水前,应当估计积水量,并根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水流量,防止淹井;
放水时,应当设有专人监测钻孔出水情况,测定水量和水压,做好记录。
如果水量突然变化,应当及时处理,并立即报告矿安全指挥中心。
2.放水前,要进行测定水压,测定水压要求连续8小时压力表指针不动。
3.放水延续时间与稳定时间要求:
为充分查明含水层的富水性,放水试验按一次最大降深进行,延续时间不少于24小时。
放水试验结束前流量稳定时间必须达8小时。
4.放水孔的流量观测与观测孔的压力观测必须同步进行。
开始一般应按每隔30分钟观测一次,连续3小时后,可每隔60分钟观测一次,直至放水结束。
观测孔压力表指针观测应与主孔流量同时进行观测,不得提前或延后。
5.放水试验应连续进行。
如放水中断,而中断前放水已超过6小时,且中断时间不超过1小时,则中断前的放水时间仍可计入延续时间内,否则一律作废。
在中断放水时间内,应按观测稳定(静止)水位的要求观测水位(包括观测孔),直到重新放水为止。
6.水温、气温的测量,应在放水过程中,每隔2小时同时观测一次(应与流量、压力表指针的观测相应)。
7.在放水过程中,必须随时绘制Q=f(S)及q=f(S)曲线,以便及时发现和纠正放水发生的错误。
8.放水结束后要进行探测孔深。
孔内沉淀物不得超过含水层厚度的1/5。
9.静止水位与恢复水位观测要求;
正式放水前及正式放水结束后,放水孔和观测孔均应进行静止水位和恢复水位的观测。
观测时间,开始时一般可按1、2、2、3、3、4、5、7、8、10、15分钟的间隔观测,以后每隔30分钟观测一次,直至稳定。
观测孔与主孔应统一。
10.静止水位、恢复水位采用压力表观测,连续8小时指针不动。
第三节其它安全技术措施
1、探放水施工前,必须将工作面不使用电气设备切断电源,待施工完毕后,方可重新送电。
2、探水施工作业完毕后,必须清理好作业地点,由专业技术人员对钻孔进行观察、分析验收,方可进行掘进工作。
3、掘进工作必须在规定的允许掘进距离范围内作业。
4、坚持使用风电闭锁、瓦斯电闭锁装置。
5、任何人不得私自停风和拆除、损坏风筒;
安全监测监控设施按要求设置,并严格按要求管理。
6、工作面停风时,所有人员必须迅速撤到地面,等恢复正常通风后,经瓦检员检查确认安全无误后,工作人员方可进入工作面作业。
作业地点必须有专职瓦检员跟班检查瓦斯。
7、探水作业时,工作面必须配备一台多功能气体参数检测仪,每接一根钻杆,须将多功能气体参数检测仪放至孔口,检测孔内各气体参数,如孔内气体参数异常时,必须停止作业,切断电源,撤出人员,加强通风,并汇报安全调度指挥中心,经处理检测安全后,施工人员才可进行作业。
8、组织探水作业人员学习探水钻的结构,操作规程及本设计与安全措施,未经培训学习不得入井作业。
9、电气设备入井必须执行井下防爆、完好等相关电气标准。
10、开钻前首先检查电气设备的完好情况,确保完好、正常,否则不准作业。
11、运输钻机过程中,注意捆绑牢固结实、重心适宜。
12、下放钻机时作业人员互相协调,搬移物品要同起同放、互相照应,并必须有专人现场指挥。
13、在运输钻机过程中,钻机两侧不能有人,防止钻机侧翻。
14、工作面透水后的避灾路线:
工作面→井筒→地面。
15、本设计未提及之处,按《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《副斜井施工作业规程》中的要求执行。
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