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150201综采工作面探水设计
正邦煤业有限公司
150201综采工作面探放水设计
一、概述
为了保证矿井回采工作安全顺利进行,坚持“预测预报、有掘必探、有采必探、先探后掘、先探后采”的探放水原则,防范矿井水害的发生,特制定本工作面探放水设计。
二、设计依据
1、《煤矿安全规程》2016年
2、《煤矿防治水规定》
3、《水文地质类型划分报告》
4、《水文地质报告》
5、《地面瞬变电磁报告》
6、《矿井生产地质报告》
三、探进方式
采用有采必探、先探后采的方式。
四、水文地质情况:
该工作面在掘进过程中水文地质条件中等,顶底板裂隙水为工作面主要直接充水源,根据以往钻探资料得知工作面上部8#煤层采空区无积水,无水患。
据精查地质报告煤层顶底板砂岩含水性弱,以静储量为主,补、迳、排条件均较差,对工作面构成威胁的可能性较小。
矿井正常涌水量:
60m3/h,矿井最大涌水量:
85m3/h。
五、探放水钻孔布置方式
1、钻孔距底板高度1.5米左右,每次钻进深度不少于130米,
2、方位角:
270°
3、钻孔间距:
16米
4、孔数:
43个
5、倾角:
-5°--10°
6、如有特殊情况上下调整角度,如有疑问的地方增加钻孔个数。
详见探水钻孔布置图
六、探水设备选择
采用ZYJ-770/170型钻机进行钻探。
七、单孔设计
1、钻孔设计参数
水源性质:
预计水源主要为顶底板裂隙水。
钻机型号:
ZYJ-770/170型探水钻
钻具配备:
5个∮100mm的孔口管,150根φ42mm地质钻杆,φ75mm筒状合金钻头钻进。
钻孔深度130米,钻孔直径75mm,功率5.5KW。
2、单孔设计参数
(1)、设计参数:
孔号
开孔位置
钻孔方位(度)
钻孔倾角(度)
孔深(m)
1#
中心孔
270°
-5°至-10°
130
(2)、钻孔允许钻进距离130米。
(3)、预计水压小于0.1MPa,钻孔预先固结套管,套管口安装闸阀。
开钻钻到孔深10m;
3、钻探工程的步骤和方法
1)、钻进
(1)开钻前,检查有害气体含量,当瓦斯浓度达到或超过0.8%时,不得开钻,采取措施进行处理。
(2)任何时候包括提下钻、钻进等工作人员不准在钻杆后方站立和走动,防止钻杆后滑伤人。
(3)压力要合理、均匀,不进尺时不得强行加压,防止钻孔倾角和方位的改变。
合理加压,不进尺立即提钻换钻头,减少孔斜。
(4)钻杆丝扣下钻时要逐条缠线,并用钳子上紧,严防脱扣事故。
随时备好Ф42小公锥,一旦发现断钻杆,橹扣等孔内事故及时处理。
(5)松紧顶丝和停送电人员严密配合,口号响亮一致.
(6)钻进中一旦发现“变软”、“见空”、“见水”和变层等要立即停钻丈量残尺计算孔深。
见空前10米时丈量全长,校正孔深,调整误差。
(7)若发观孔内涌水,应测定水压和涌水量。
(8)钻杆应不堵塞、不弯曲,丝口未磨损,不合格的不准使用。
(9)接钻杆时,要对准丝口,避免歪斜和漏水。
(10)卸钻头时,应严防管钳夹伤硬质合金片,夹扁钻头和岩芯管。
(11)装卸钻杆时,必须一根接一根,依次安装。
2)、φ75开孔钻到10米,岩芯鉴定特别注意岩石的硬度,结构是否完整等物理特征,是否符合下套管的要求,如果岩石松软或节理发育破碎等,应考虑加长φ75孔深,增加套管长度。
3)、下φ50-73肋骨式套管,水泥注浆固井。
24-48小时后扫孔上好30Kg高压闸阀,并打压试验,用φ75钻具扫套管内水泥块,并钻出套管1-2米,进行注水打压试验,如果达到设计压力和质量标准时,φ75钻头继续正常钻进,否则,重新二次注浆,并重新试压,直至达标。
4)、见水后立即汇报矿方有关工程技术人员,在矿方人员的现场监督下,确认排水能力在通风良好的情况下,方可提钻,并立即关闭高压闸阀,并安装压力表测定水压,便于计算积水面积和积水量。
4、封孔措施
(1)、钻孔完成后,根据要求进行封孔,钻孔封闭前,应先进行洗孔(清水除外),根据孔壁情况也可使用18-19秒稀泥浆冲孔。
(2)、灌注泥浆必须将钻具下到距应封孔段底部3~5m处,随着灌浆逐渐提升钻具,但钻具不得提出浆面,严禁采用自孔口向孔内倒灰浆的方法封孔。
(3)、封孔水泥要采用425#,过期、受潮结块的不准使用,封闭终了要及时用清水洗泵,以保护泵体。
水泥浆灌注完毕应在封闭孔段提取浆样,如封闭数量和深度不符合设计要求时应进行补封。
八、探放水注意事项
1、钻机司机必须熟悉《煤矿安全规程》、《探水工操作规程》、《煤矿防治水规定》和井下工作的一般安全知识,熟悉钻机的工作原理,掌握钻机的操作原理
2、钻机安装必须平稳牢固。
安好钻机接电时,要严格执行停送电制度。
3、交接班时不停钻机。
4、认真作好探水记录,探水完毕后,将探水结果报告矿技术部进行分析,决定巷道掘进工作。
5、探水人员必须加强出水征兆的观察,一旦发现异常应立即停止工作,及时处理,情况紧急时立即发出警报,撤出受水威胁的人员。
6、钻孔过程中,预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时,必须有瓦斯员在现场,检查空气成分。
如果瓦斯或其他有害气体超过规程有关规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,报矿调度室,采取措施,进行处理。
7、探放水人员必须按照探放水设计施工,未经批准,不得擅自改变设计。
8、钻机操作方法如下:
1)打钻必须有三人进行;
2)停送电必须由一人操作;
3)卸接钻杆及加水龙头时,严禁开钻;
4)提下钻具时,应站在钻架两侧提送钻具。
5)钻进时,给压一定要均匀,防止钻孔发生偏斜,影响放水效果。
9、安装钻机前,应加强钻场附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板。
10、要疏通现场排水沟并清理好,便于排水,保证钻机处无积水。
11、钻机安装要平稳、牢固、可靠,防止出现偏斜及其他异常伤人事故。
12、钻探人员要加强责任心,对钻探工作各个环节要了如指掌,随时检查设备的完好情况,严禁设备带病作业,发现问题,及时处理,如当班有处理不了的问题,及时向工区汇报并向下一班交待清楚。
13、钻进过程中,要随时注意钻孔压力及出水情况,当发现顶钻、压力异常、钻孔接近老空或透老空有出水时,若水量较大时不得起拔钻杆,并在钻杆周围用棉纱封堵,以控制放水,严禁起拔钻杆,并向工区、技术及调度室汇报。
14、钻进过程中,钻机前后严禁站人,施工人员要认真负责,闲杂人员严禁靠近施工现场。
当有矿领导或工程技术人员到现场检查、指导时,要立即停钻,防止发生意外。
15、钻进过程中,操作人员不准离开钻机,并作到“两听”、“三看”,即听机器运转声音,听孔内震动声音;看操作把手震动、给进压力和钻进速度,看回水情况,看接头情况,发现异常及时停钻处理。
16、接近老空或透老空后,如有水流出水量不大时,可反复多次扫孔,加大给水量冲洗钻孔,以增大钻孔的出水量,并防止杂物堵孔;如出水量较大且有压力时,严禁起拔钻杆,并设专人现场观察,待压力及出水量稳定后,方可起拔钻杆。
并根据排水能力控制放水。
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。
17、工作结束后,清理好钻机、机具及现场,保证文明生产。
18、如有特殊情况上下调整角度,如有疑问的地方增加钻孔个数。
九、瓦斯检查及通风措施
1、钻探人员必须每班配备便携式瓦检仪一台,开钻前检查钻机及开关周围的20m范围内风流中的瓦斯浓度,若CH4浓度超过0.8%时,严禁开钻。
2、若发现钻孔中的瓦斯及其它有害气体浓度增大或异常涌出时,要立即停钻,切断电源,施工人员撤至安全地点,加大通风量,并立即向调度室及通防部、矿领导汇报,以便采取措施进行处理。
3、加强电气设备管理,钻机开关等电器设备严禁失爆。
现场的钻探设备必须和风机实行风电闭锁,停风时,立即撤人至安全地点。
4、加强探放水时的通风管理,严禁无风、微风作业。
5、加强工作面瓦斯管理,严防瓦斯超限。
十、水情、灾害处理措施和避灾路线
1、钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压、水量突然增大、以及有顶钻现象时,必须立即停钻,记录其孔深并同时将钻杆固定,立即向矿调度室汇报,采取措施,进行处理。
2、钻进时发现有害气体涌出时,应立即停止钻进,切断电源,立即报告矿调度室,并按避灾路线升井。
施工地点→150201回风顺槽→联络巷→二采区轨道巷→一采区轨道巷→副斜井→地面
施工地点→150201回风顺槽→二采区胶带巷→一采区胶带巷→副斜井→地面
3、在钻进时,遇到含水断层、断层、陷落柱和积水区时,应停止钻进,先进行堵水工作。
如果含水区压力过大,无法进行堵截时,应立即报矿调度室,人员按避灾路线升井。
施工地点→150201回风顺槽→联络巷→二采区轨道巷→一采区轨道巷→副斜井→地面
施工地点→150201回风顺槽→二采区胶带巷→一采区胶带巷→副斜井→地面
十一、信号联系
在探水工作面应安装专用电话或声控电铃,特别是在受水威胁地区时,要确保线路畅通,第一时间向各工作面发出危险或求救信号。
十二、排水制度及排水路线
安装钻机探水前,必须遵守下列规定:
(1)加强钻机附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和栏板。
(2)清理巷道,挖好排水沟,探水钻孔位于低洼时,应配备与探水量相适应的排水设施,为不耽误施工地点的排水工作,工作面应配备两台水泵以防一台坏掉,另一台能马上使用。
施工地点→150201回风顺槽→二采区轨道巷→二采区水仓→一采区轨道巷排水点→主水仓→污水处理站
审批卡
编制:
地测部长:
地测副总:
总工:
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150201综采工作面探放水设计
二〇一七年
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