2101运输巷探放水措施要点文档格式.docx
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矿区内主要溪沟为鹰窝沟,由北西向南东迳流,汇入荣溪河,最后经金溪河汇入沱江,地表水排泄通畅。
鹰窝沟是较小的常年流水溪沟,其在438号探硐附近最高洪水位为+275m,流量一般2L/s~1000L/s。
矿区内有一条季节性溪流鹰窝沟河流,矿井东侧地表有一处常年性水体—烂壶冲水库(水库底部标高+416m,水面标高+421m,水坝的砌筑材料是条石,坝的下部宽度为30m,上部宽度为20m,该水库最大蓄水量约为500000m3)和几个散布的小堰塘,因距夹壳炭煤层垂高160米,故该水体对夹壳炭煤层开采没有影响,但必须严格设置库区安全保护煤柱,防止地表水涌入井下造成水患。
(二)、含水层
区内含水层主要为第四系(Q)孔隙含水层、上三叠统须家河组(T3xj)裂隙含水层及中三叠统雷口坡组(T21)岩溶裂隙含水层。
除第四系孔隙含水层外,各含水层间均有隔水层存在,一般无水力联系。
地下水具承压性,其水位多高于地表,常形成地表泉水,对矿井生产、生活用水相对有利。
第四系孔隙含水层:
一般厚0m~5m,主要分布于沟谷及斜坡地带。
岩性为亚粘土及卵石、碎石层。
泉流量一般小于0.47L/s,水质类型多为重碳酸盐、硫酸盐、钙、钾钠水。
须家河组第六段裂隙含水层:
分布在矿区南侧外围。
岩性主要为灰色中厚层状长石石英砂岩、细粒砂岩,其浅部风化裂隙发育,直接接受大气降水的补给。
含水性较强,深部含水性逐渐减弱。
老窑流量0.250L/s~10750L/s,水质类型为硫酸盐、钾钠水。
须家河组第四段裂隙含水层:
厚59.11m~87.18m,为浅灰、灰色厚状长石石英砂岩夹2层薄层砂质泥岩,为裂隙含水层,其含水性中等,富水性一般,泉流量为0.500L/s。
须家河组第二段裂隙含水层:
厚52.93m~69.37m,岩性为灰色厚层状长石石英砂岩,夹薄层状泥岩、砂质泥岩。
属砂岩裂隙含水层,其含水性中等,富水性一般,钻孔涌水量一般1.290L/s.为区内主采煤层顶板直接充水含水层。
雷口坡组溶隙含水层:
为区内隐伏地层,岩性主要为灰、深灰色,局部为褐色的泥质石灰岩夹薄层钙质泥岩,单位涌水量为0.001472L/s.m,渗透系数(K)0.002223m/d。
其含水性相对较差,富水性一般较弱,为弱含水层。
该层含水不均,,岩溶发育带含水性强。
在度新煤矿井下见面积约200m2的溶蚀陷落柱,是区内主采煤层底板直接充水含水层。
(三)、隔水层
厚112.46m~122.55m,岩性主要为深灰色薄层状泥岩、砂质泥岩夹2~3层薄层状长石石英砂岩、细砂岩,含薄煤层。
其含水性弱,富水性差,为具弱含水性的相对隔水层。
须家河组第三段隔水层:
厚45.70m~92.09m.为黄灰、灰色薄~中厚层状砂质泥岩、细砂岩及泥岩互层。
含煤线数层,其含水性能差,隔水性能相对较好,为隔水层。
须家河组第一段隔水层:
厚约11.00m,为深灰色薄层状泥岩、砂质泥岩,局部夹细砂岩,含煤层,其含水性差,隔水性较好,为一隔水层。
根据开采夹壳炭煤层的度新煤矿资料,夹壳炭直接顶板为中厚层状细一中粒长石石英砂岩,其巷道以潮湿为主,在砂岩裂隙发育地段可见滴水现象和偶有淋水现象。
矿井涌水量一般10m3/d~20m3/d。
矿坑充水来源主要为大气降水,顶板砂岩裂隙水及采空区水等,水文地质条件简单。
井田构造属资威穹隆西南部,为一单斜构造,岩层倾向140゜左右,地表倾角10~15゜,地下倾角总体为11゜左右,井田北部发育一条逆断层(瓜瓢洞逆断层),断层走向与穹隆轴向一致,呈东西向,倾角40゜。
该断层紧靠矿井,对矿井煤层有切割破坏影响。
断层附近岩石破碎,裂隙发育,且断层与地表水体连通,矿井在开发北、东部煤层时要防止断层水沿裂隙溃入井下。
(四)、断层及陷落柱的导水性
矿区内目前未发现陷落柱。
四、巷道布置及支护说明
2101运输巷巷道开口示意图
2101运输巷巷道位于+255水平西大巷南侧,以西大巷车场未端向西向南开口作甩车场前行20米后,以150倾角向下山掘进,平行于四采区回风上山以东15米。
巷道层位为煤层以上2米硬岩,水平标高为+262米--+133米,巷道方位角为160度。
1、净断面特征:
巷道净宽为2.4m、净高为2.3m,断面形状:
半圆。
断面形状
总工程量
净宽m
净高m
净断面积㎡
毛断面积㎡
坡度
矩形
2720m3
2.4
2.3
5.52
6.24
-15°
2、巷道支护设计表
支护形式
锚杆(锚网)支护
间排距
锚杆间距和排距为800mm×
800mm,破碎地段600mm×
600mm。
支护材料
锚杆规格:
L=1.6米,Ф=16毫米的圆钢加工制作的金属锚杆;
锚固剂:
28*500树脂药卷。
托盘为长×
宽×
厚=0.1m×
0.1m×
0.05m的钢板.
无
断面规格
毛断面
宽:
2.6
高:
净断面
2101运输巷锚杆支护示意图
五、探水钻孔设计
(一)、探水钻孔布置方式。
巷道探水钻孔的布置方式、数量和夹角。
探水孔布置方式:
钻孔呈扇形布置在巷道内。
孔数:
5孔,其中1#为中心孔。
钻孔水平(垂直)夹角:
26°
34′。
(二)、探水钻孔径及超前距的确定。
1、钻孔孔径:
放水钻孔径应根据煤层的坚硬程度,放水孔深度等因素确定。
如煤层坚硬系数较大,钻孔较深,可选用稍大一点的孔径;
反之,则选较小孔径。
在生产实践中常采用的孔径为50mm(65mm),以免因流速过高,冲垮煤柱。
2、探水眼的超前距
岩、煤性质
超
前水压
距
煤层厚度
水压(MPa)
<
0.5
0.5-1
1-2
坚硬岩石
----
8
10
12
松软岩石
15
18
煤层
1.4
20
25
1.4-1.8
由表可以推断超前距为20米。
由公式计算:
超前距:
α=0.5AL(3P/K)1/2
=0.5×
5×
2.6(3×
1×
105/18×
104)1/2
=8.4m取20m
α超前距,m;
A——安全系数,取5;
L——巷道跨度(宽或高取其大者),取2.6m;
P——水头压力,取1×
105Pa;
K——煤的抗张强度,18×
104Pa。
六、探水设备选型
根据探放水钻孔设计,探水设备选用ZLJ-350型探水钻一台,其技术参数为:
钻孔深度150m-200m,钻孔角度范围为0-360°
,电机功率5.5KW,钻杆直径为φ42mm,钻杆长度1.0m/节。
外形尺寸(l×
b×
h)mm1250×
640×
1265。
钻机配套:
钻头φ50mm5个、φ65mm5个,钻杆60节。
七、探放水前的准备工作
1、装运钻机前要进行检查,钻机各部件要齐全,电机必须防爆,电压应与电源相符,电缆无漏电现象,钻杆、钻具等应无损坏现象;
2、钻机装车后,要捆绑牢固。
平巷运输时,两车之间要拉开一定距离,拐弯时要发出信号;
斜巷运输时,听从上、下车场把钩人员的指挥;
3、装运不允许进脏物的部件时,要封堵好。
4、进入安装地点前,应先检查巷道支护及通风等情况,发现问题及时处理。
整修、加固钻场时,应清理干净脏杂物,挖好清水池,疏通好水沟。
5、无风地点必须安设局部通风机或采用导风筒通风,在打钻过程中不准停风,且要有可靠的风电闭锁装置;
6、水压、机件、电源开关等均应良好,符合要求。
7、由瓦检员进入掘进迎头用瓦检仪、报警仪检查气体,并与甲烷传感器探头核对,确定瓦斯不超限,方可安装探水钻。
若出现气体超限,应立即报告调度室,撤出该作业点所有人员,采区措施并处理。
八、探放水钻机的安全装置
1、、钻机安装应牢固,变速箱及油箱内的油位应合适,安全防护罩及防尘盖必须齐全;
2、各部分操作手把应处在正确位置;
3、调试钻机时,要求各转动部分运转应正常,开关启动应灵活可靠。
钻机空载运行5分钟。
确认无问题后,方可接上钻杆、钻头,接通水源,由司机操作开始钻孔。
4、钻场面积必须大于钻机座,周围要有足够的安全间隙在运输巷道安设钻机时,要保证不影响运输、行人、管线铺设等需求;
5、安钻地点应底板平整、支护牢靠、钻机四周打上立柱或斜柱将其固定平稳。
按中腰线摆正钻机;
6、机身安放平稳后,应上紧底固螺丝,各机械转动部分要安装防护栏、保护罩。
九、探放水施工的操作注意事项
1、各类钻机的操作方法按各钻机使用说明书执行。
要求操作人员必须熟悉并掌握钻机的性能及各零部件的正确安装及使用方法。
2、钻孔时要严格按照测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深、钻孔数量等进行施工,不经测量人员同意不得擅自改动。
3、安装钻杆时应注意以下问题
(1)先检查钻杆,应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损;
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,应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管;
(4)安装钻杆时,必须在安完第一根后,再安第二根。
4、钻头送入孔内开始钻进时,压力不宜太大,要轻压慢钻,以免崩刃或打坏变速齿轮,待钻头下到孔底工作平稳后,压力再逐渐增大。
5、采用清水钻进时,开钻前必须供水,水返回后才能给压钻进,并要保证有足够的流量;
不准钻干孔。
孔内岩粉多时,应加大水量,延长开泵时间,切实冲好孔后方可停钻。
6、钻进时,钻工要认真观察钻机运转情况,即观察送水、钻孔的给排水、钻孔内的震动声音等情况。
7、钻进过程中要准确测量距离,一般每钻进10米或换钻具时必须量一次钻杆,以核实孔深。
8、钻机运转过程中要注意观察轴承部位、液压油、电机、变速箱、轴套、横立轴齿轮等有无超温现象、有无异常声音,发现问题应立即停机,查找原因,及时处理。
9、钻进过程中的注意事项如下
(1)发现岩石松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或减小以及顶钻时,必须立即停止钻进,但不得拔出钻杆,要立即派人监视水情,并迅速向有关部门汇报;
(2)钻孔透采空区发现有害气体喷出时,要停钻加强通风,并用黄泥封孔,同时向矿调度室汇报;
10、更换钻头时,应注意孔径与钻头直径匹配,以免卡死钻头。
临时停钻时,要将钻头退离孔底一定距离,防止岩粉卡住钻杆;
停钻8小时以上时应将钻杆拉出来。
运钻具时,前后人员要互相联系,密切配合,防止造成伤人事故。
11、提出钻具时的注意事项如下
(1)提钻前,要丈量机上余尺,开升降机的制动装置、离合装置、提引装置以及紧卸工具要齐全、好用,发现问题及时处理;
(2)提钻前必须用清水冲孔,排净煤(岩)粉;
(3)在提钻过程中,钻工必须与其他工紧密配合,操作要轻而稳,不得猛刹、猛放,不得超负荷作业,不得用手去摸钢丝绳。
其他工必须站在钻具起落范围以外;
(4)钻杆提出后要用棉丝缠住两端,以防钻杆孔堵塞或丝口被破坏。
12、启动时,注意力要集中,要求手不离按钮、眼不离钻机,动作要准确、及时、迅速。
13、机械调速的钻机,在正常情况下不得随意改变钻机速度,调速时必须先停电,变速箱停止运转后再变速。
14、钻进仰角超过25度时,不准在套管正下方操作,以免套管滑落打伤人员。
15、机器运转时,禁止用手、脚或其他物件直接制动机器运转部分,禁止将工具或其他物品放在钻机、水泵电机防护罩上。
16、各种类型钻机的维修与保养按说明书进行,并建立班保、周保、月保制度。
17、钻机不得在无人照管的情况下运转,钻机任何部位出现故障时都应立即停机检查。
18、下班前应将本班工作情况及各种数据,如钻孔角度、进尺、套管下置深度、设备运转情况等,全面准确地记录下来。
20、严格执行现场交接班制度,本班组长和记录员要按记录表格把本班情况记录清楚并签名。
21、钻孔竣工后,应在机长的指挥下做好各种善后处理工作(如钻机的搬迁、检修存放,钻杆、接头及接箍的更换,钻孔的质量验收及有关资料移交等),为下次施工做好各种准备工作。
一十、受水威胁地区信号和避灾路线
若迎头发生水、火、瓦斯、煤尘等灾害时,施工人员应按以下路线进行撤退。
火、瓦斯、煤尘:
2101运输巷碛头→2101运输巷→+255m西大巷→+345m主下山→+345m西大巷→主斜井→地面。
水:
2101运输巷碛头→四采区回风下山→西材料上山→2218回风巷→+345m付下山→→西翼回风上山→回风井→地面。
一十一、防排水设施
据有关资料,该巷道掘进过程中不受水威胁。
最大涌水量0.05m3/h,正常涌水量0.02m3/h。
在掘进过程中出现的少量涌水,经施工潜水泵排出到地面。
其排水线路为:
西一条带运输下山碛头→+255西大巷→+255水仓→地面。
一十二、探水施工中的技术要求
1、安装钻机探水前,必须遵守下列规定:
(1)加强巷道掘进迎头附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱或拦板。
(2)探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探放水量相适应的排水设备及管路。
(3)在打钻地点或附近安设专用电话。
(4)测量和防探水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水孔的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。
2、探水钻进之前,必须先安好孔口管和控制闸阀,进行耐压试验,达到设计承受的水压后,方准继续钻进。
特别危险的地区,应有躲避场所,并规定避灾路线。
3、如发现水患时,钻孔内水压过大时,应采用反压和有防喷装置的方法钻进,并有防止孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。
4、必须严格执行先探后掘的原则,掘进中各班班(组)长、跟班特员必须在掘进工作面交接班,交接班允许掘进剩余的距离,严禁超越,探进60米,允许掘进40米。
5、掘进工作面打探水眼时要由专人做好打探眼观测工作并做好资料记录、台帐备查。
6、钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员应立即向矿调度室报告,并派人监测水情。
如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。
7、钻孔放水前,必须估计积水量,根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水流量;
放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量、水压,做好记录。
若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告矿调度室。
8、探水巷道必须严格掌握巷道掘进方向,沿着探水孔的中心线掘进,如果地质变化必须偏离时,应进行补充钻探或采取其它措施予以补救。
9、在受水害威胁地区施工的所有人员,都必须熟悉避灾路线,懂得突水后的急救知识。
10、井下所有的排水设施、设备必须定期组织人员检查、清理,保证矿井的正常排水。
11、所有现场施工人员必须熟悉施工地点的避灾路线,当施工地点发生透水预兆,情况危机时,必须立即发出警报,按避灾路线撤除所有受水威胁地点的人员。
一十三、探放水的安全措施
1、钻眼放水措施
a)放水时要有计划放水,当积水量不大时,可用钻孔直接放水;
当积水量很大时,必须另打钻孔,在孔口下4—6米的钢套管,套管上安装水压表和阀门,套管外壁还要用麻缠裹数层,防止漏水,做到有控制的放水:
b)放水前必须估计积水量,并根据矿井排水能力和水仓容量,有控制的放水,避免盲目放水,人为造成水灾事故。
c)正式放水前,要进行放水试验,发现问题及时处理。
d)可能受水威胁的所有地区,要暂时停止作业,撤出人员。
e)放水前要清好水仓,并保证排水设备处于完好状态。
f)放水中要安排有经验的专职人员,经常不断地观测钻孔中的出水情况,测定水量、水压并做好记录。
若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告调度。
g)放水时,若发现钻孔中出淤泥,煤岩堵塞钻孔,水量减少,或无水等情况时,要提高警惕,防止被假象所惑,不可轻易做出“无水”或“已放干”的结论。
h)放水后若要继续掘进,仍要坚持“边探边掘,不探不掘”的原则。
i)注意检查放水点的瓦斯情况,防止有害气体涌出伤人。
j)任何情况下,严禁用放炮的方法放水。
k)注意掌握水位越高、水压越大、水量越多的规律。
按照下行分段探放水的经验,把高水位大量积水划分成若干段,由上向下,一段一段地放出老空水,或疏干地层水。
2、探水安全措施
1)探水点要与相邻采掘面保持信号联系,一旦出现水情,立即通知受水威胁的全部人员迅速撤到安全地区。
直接受水威胁的地区暂停作业。
2)探水工作面要加强支护,背好邦顶,迎头打好坚固的立柱和栏板,防止水压冲垮煤壁及支架,发生冒顶。
3)在水压较大的地点探水时,应事先开掘好与避灾线相通的安全躲避洞,规定好联络信号。
4)对水量大、水压高的积水区,探水工作最好在岩巷内进行,
5)防止煤巷煤层抗压强度小而发生突水。
6)探水前要检查和维修好排水设备,清理水仓、水沟,保证水仓总容积有50%以上空仓容积,以便出水时有缓冲容量。
7)在探水工作面附近设临时水闸门,一旦突水,立即关闭。
8)经常检查探水工作面和钻孔内的瓦斯,发现瓦斯或其它有害气体增大时要立即停止探水,加强通风、吹散瓦斯、切断电源、撤出人员、进行处理。
9)探水时要随时注意水对煤壁的压力,如发现工作面来压,煤壁出现外膨时,立即加固工作面,情况危急时首先撤出人员。
10)探水时要时刻注意观察钻孔情况的变化,钻杆推进轻松、钻孔有水射流或顶钻时要立即停钻检查,切记不能拨出钻杆,要马上固定钻杆,背紧工作面,加固煤壁及顶底板。
现场负责人要立即向矿调度报告,并派人监测水情,如有危急,必须立即撤出所有受威胁地区的人员,采取措施,进行处理。
11)钻水时,如发现钻孔没有回水时,要检查水泵供水是否正常,若送水正常,说明钻透了老孔,若无水流出,应用黄泥、纱布、木塞等将钻孔眼封闭,防止有害气体涌出伤人。
12)如钻进不到5米,就有水流出,说明积水区很近,应固定钻杆,打好顶柱和迎面支架,若情况紧急,应立即撤人。
13)探水钻机的前后给进手把活动范围内不得站人,防止高压水将钻杆顶出伤人,或手把反转打人。
14)边探边掘的巷道,探水眼必须保持足够的超前距和帮距,每次钻孔时都要重新开眼位,不得将残眼继续加深。
15)在上山巷探老空水时,应布置成双巷,两条巷交替探水前进,每隔20—50米掘联络平巷。
(这样一旦出水,探水点的人员能及时从联巷撤出危险区。
16)探水巷掘进断面不宜过大,以缩小受压面积。
17)探水巷坡度不准起伏不平,以免低洼处水流不出,突水时探水人员被堵而无法撤出。
3、打钻工艺
打钻有自身的一些特点,在打钻工艺上也有些特殊的要求和特点,通过随班测试工艺参数,获得了一些认识,总结起来可以归纳为“低压慢速,边进边退,掏空前进”也就是说在打钻工艺中主要是掌握好压力、速度和排渣三个环节,主要技术参数见表5-9—1。
打钻主要工艺参数
层位
夹壳炭煤层
软煤
夹矸
硬岩层
给进压力(MPa)
7
8-10
给进速度(min/根)
4-6
7-8
4、探放断层水的方法
探断层水的钻孔应与探断层构造结合起来,在预先提供的断层面等高线图及两盘主要煤层、含水层交切关系图以及探测断层预想剖面图的基础上,探出断层位置、断层两盘对接部位的岩性及其富水性、断层与其它含水断层或其它水体交切部位及其富水性等。
探断层水的方法与探老空水的方法基本相同,但探水钻孔要少一些。
5、水沟水仓的清理制度
在每年雨季前、探放水前,必须对水仓、沉淀池、水沟中的淤泥清理一次,保证流水畅通。
(1)、每天派专人清理水仓、沉淀池、水沟。
(2)、在清理水仓时坚持敲邦问顶,保证作业安全。
(3)、清理水仓前与调度和水泵司机联系。
(4)、清理出的淤泥要及时的运出井下不得回流到其他巷道。
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