104运输巷地质钻孔安全技术措施解析.docx
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104运输巷地质钻孔安全技术措施解析
黔西县坤元煤矿
1094运输巷掘进工作面地质钻孔
安全技术措施
矿长:
总工:
生产副矿长:
安全副矿长:
编制人:
编制日期:
2014年10月27日
措施会审表
会审时间
会审地点
主持人
安全技术措施名称
1094运输巷地质钻孔安全技术措施
部门
签字
部门
签字
部门
签字
地测科
安检科
通风队
技术科
机电队
施钻队
调度室
掘进队
会审意见:
年月日
矿长意见:
年月日
总工意见:
年月日
1094运输巷掘进工作面地质钻孔
安全技术措施
一、概况
该1094运输巷位于我矿皮带下山东翼处,巷道开口点坐标X:
3006620.055m、Y:
35591894.860m。
按270°方位角、沿M9#煤层向东按设计掘进550m至井田边界,再施工1094采面切眼上山与1094回风巷贯通,形成采煤工作面。
该巷道在掘进里程355m时前方迎头煤层倾角及走向均发生变化,本着“有疑必探,先探后掘”之原则,现特编制《1094运输巷地质钻孔安全技术措施》,本措施从贯彻之日起望我矿相关部门遵照执行。
二、巷道周围开采情况
该巷道处于我矿皮带下山西翼,上部现为我矿施工的1094回风巷,东相邻已施工完成的轨道下山及皮带下山,除此之外现目前暂无其他施工的巷道。
三、矿区基本地质情况
区内及周边出露地层为二叠系中统茅口组至三叠系下统夜郎组,见表1-3-2。
区内含煤地层为二叠系上统长兴大隆组、龙潭组。
各组段地层岩性特征由老至新分述如下:
(一)、二叠系中统(P2)
茅口组(P2m)
出露于区北部边界外。
主要为浅灰色、深灰色中厚层状、厚层状灰岩、含燧石灰岩,含白云质团块或白云岩,具缝合线构造,产腕足类、蜓等动物化石。
与上覆龙潭组呈假整合接触。
本组厚度不详。
表2-1-1矿区地层简表
系
统
组
段
主要岩性
最小-最大
平均厚度(m)
第四系
(Q)
冲积、残积、坡积物等。
5.20-18.94
9.53
三叠系(T)
下统(T1)
夜郎组
(T1y)
三段(T1y3)
灰紫至紫红色粉砂岩、粉砂质泥岩及泥灰岩。
不详
一、二段
(T1y1+2)
灰色薄层、中厚层状泥质灰岩、灰岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。
不详
二叠系(P)
上统(P3)
长兴组
(P3c)
灰色粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩、灰岩和煤层。
31.54
龙潭组(P3l)
上段(P3l3)
灰色粉砂岩、细砂岩、泥岩、泥灰岩、灰岩和煤层。
127.64-129.23
128.59
中统
(P2)
茅口组(P2m)
灰色中厚层状灰岩及含燧石灰岩。
不详
(二)、二叠系上统(P3)
1、龙潭组(P3l)
出露于矿区北部,为区内主要含煤地层,岩性由浅灰色、灰色及深灰色薄~中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、泥灰岩、灰岩、炭质泥岩、铝土质泥岩及煤层组成。
产腕足类及瓣鳃类动物化石,产大量植物化石,见栉羊齿PreceptorsBrongninartsp.及蕉羊齿CompsopterisZalesskysp.等。
厚127.64~129.23m,一般厚为128.59m。
与下伏地层茅口组呈假整合接触。
2、长兴组(P3c)
出露于矿区中部,岩性主要为灰岩,深灰色,粉晶~微晶结构,厚层状至块状。
顶部含1~2层黄绿色蒙脱石泥岩,中上部夹2m左右的粉砂岩,中部为灰岩,下部含燧石团块。
产中华准全形贝EnteletinaSinensis(Huong)等动物化石,一般厚度31.54m。
与下伏龙潭组地层呈整合接触。
(三)、三叠系下统(T1)
夜郎组(T1y)
根据岩性组合自下而上共分为二段:
(1)沙堡湾、玉龙山段(T1y1+2)
出露于矿区南部及外围,上部以灰色中厚层状石灰岩为主,含少量白云质灰岩。
下部粉砂质泥岩及泥质粉砂岩为主,夹少量泥灰岩,紫灰色,灰绿色,薄层状~中厚层状,水平层理、小型交错层理,含克氏克氏蛤ClaraiaClarai等动物化石,厚10~30m,一般厚度25m。
。
(3)九级滩段(T1y3)
由粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩组成,紫灰色、灰色,薄至中厚层状,水平层理及交错层理,含王氏克氏蛤等动物化石,厚度不详。
(四)、第四系(Q)
主要出露于矿区含煤地层及中部沟谷、低洼地段,多为耕地、稻田及村落,岩性主要为P3c的风化残积产物及T1y的坡积物,厚度一般小于15m。
构造
矿区位于林泉向斜北西翼,基本形态为一单斜构造。
岩层倾向140-210°倾角8~10°。
区内次一级褶曲不发育,未见落差大于20m的断层。
矿区构造类型为简单类型。
煤系地层及含煤性
区内含煤地层为长兴组、龙潭组,其中长兴组偶含1层不可采煤层,主要可采煤层赋存于龙潭组。
龙潭组岩性以海陆交互相沉积的碎屑岩为主,含4层全区可采煤层M4、M9、M13、M15。
在煤层顶板中常见有植物化石,各主要标志层产动物化石。
厚127.64~129.23m,一般厚为128.59m。
煤系地层走向、倾向、倾角及其变化规律
煤系地层产状和地层相同。
断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律
断层:
区内次一级褶曲不发育,未见落差大于20m的断层。
褶曲:
基本形态为一单斜构造,倾向140-210°倾角8~10°。
陷落柱:
储量核实报告未提供。
剥蚀带:
储量核实报告未提供。
火成岩侵入情况及对煤层和煤层顶底板的影响
储量核实报告未提及火成岩情况内容。
构造类型
地质构造复杂类型属中等类型。
可采煤层层数、厚度、倾角、结构
矿区内龙潭组含煤岩系含煤层四层,其中以M4、M9、M13、M15煤层厚度稳定,为区内稳定可采煤层。
现分述如下:
各煤层特征由上到下叙述如下:
M4号煤层
位于龙潭组上段(P3l3)上部,上距P3c底部35.14~37.68m,平均36.73m,下距K16.07~19.07m,平均12.98m。
区内4个钻孔均见煤,点可采率100%,总面积1.50km2,可采面积1.50km2,可采指数为100%。
煤层全层真厚度1.19~1.52m,平均为1.31m;采用厚度1.19~1.52m,平均为1.31m。
结构简单,无夹石。
煤层厚度变化不大,为薄~中厚煤层,202号孔为煤厚最后点,向四周逐渐变薄,属全区可采稳定煤层。
M9号煤层
上距K17.83~21.03m,平均11.77m。
区内5个钻孔均见煤,并全部可采,点可采率100%;总面积1.78km2,可采面积1.78km2,可采性指数为100%。
煤层全层真厚度1.48~2.82m,平均为2.07m;采用厚度1.48~2.82m,平均为2.07m。
结构简单,无夹石。
为中厚煤层,总体趋势厚度变化不大,属全区可采较稳定煤层。
M13号煤层
上距M9号煤层34.51~36.91m,平均35.89m。
区内5个钻孔均见煤,并全部可采,点可采率100%;总面积2.01km2,可采面积2.01km2,可采性指数为100%。
煤层全层厚度0.86~1.59m,平均为1.11m;采用厚度0.86~1.59m,平均为1.11m。
结构简单,一般无夹石。
矿区中部302号钻孔为中厚煤层,其余为中厚煤层分布,总体趋势厚度变化不大,属全区可采较稳定煤层。
M15号煤层
上距M13号煤层15.04~17.10m,平均15.93m,下距P2m灰岩4.21~6.89m,平均5.25m。
区内5个钻孔均见煤,点可采率100%;总面积2.14km2,可采面积2.14km2,可采性指数为100%。
煤层全层厚度1.21~2.27m,平均为1.76m;采用厚度1.21~1.97m,平均为1.62m。
结构较简单,含夹石0~1层,一般含1层夹石,岩性为泥岩。
矿区西北部301号钻孔为中厚煤层,其余为中厚煤层分布,总体趋势厚度变化不大,属全区可采较稳定煤层。
可采煤层特征见表1-3-2。
表1-3-2可采煤层特征表
煤层
编号
间距(m)
真厚(m)
夹石
采用厚度(m)
煤层倾角
结构复杂
程度
稳定程度
最小~最大
平均(点数)
最小~最大
平均(点数)
层数
一般
最小~最大
平均(点数)
(°)
M4
至P3c底界
35.14~37.68
36.73(3)
1.19~1.52
1.31(4)
0
1.19~1.52
1.31(4)
8~10°
简单
稳定
27.15~31.14
28.69(4)
M9
1.48~2.82
2.07(5)
0
1.48~2.82
2.07(5)
8~10°
简单
较稳定
34.51~36.91
35.89(5)
M13
0.86~1.59
1.11(5)
0
0.86~1.59
1.11(5)
8~10°
简单
较稳定
57.72~61.65
60.05(5)
M15
1.21~2.27
1.76(5)
0~1
1.21~1.97
1.62(5)
8~10°
简单
较稳定
4.21~6.89
5.25(5)
至p3l底界
煤层节理、层理发育情况
储量核实报告未提供相关内容。
1、煤层顶底板
M4号煤层
顶板岩性:
以粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主,少数为粉砂岩、泥岩。
底板岩性:
泥质粉砂岩、少数为粉砂质泥岩。
M9号煤层
顶板岩性:
粉砂质泥岩、泥岩,少数为泥质粉砂岩。
底板岩性:
泥岩、粉砂质泥岩,少数为细砂岩。
M13号煤层
顶板岩性:
一般为粉砂质泥岩,极少数为细砂岩。
底板岩性:
一般为泥岩,少数为粉砂岩、泥质粉砂岩。
M15号煤层
顶板岩性:
一般为粉砂岩,极少数为泥质粉砂岩或粉砂质泥岩。
底板岩性:
粉砂质泥岩、泥岩及铝土质泥岩。
2、煤层露头(含隐露头)及风化带情况
本矿各煤层在井田范围内均出露,储量核实报告中有如下描述:
“本区内没有采到风氧化带样,根据煤层露头处老窑及煤矿井下调查资料、区内地质、煤层、地形地势等情况,结合贵州省其它勘查区内以往煤田地质勘探资料,确定煤层的风氧化带深度为煤层露头以下垂深约15m。
”
煤质及煤种
全区各煤层多以亮煤、暗煤为主,夹少量镜煤和丝炭透镜体,煤岩类型主要为半亮型、半暗型,半暗~半亮型次之,少量暗淡型。
各煤层煤岩成分及类型详见表1-3-4。
表1-3-4宏观煤岩特征一览表
项目
煤层
宏观煤岩成分
煤岩类型
M4
亮煤为主,少量暗煤,夹镜煤条带及丝炭
半亮~半暗型,少量半亮型
M9
亮煤为主,少量亮煤,夹镜煤条带
半暗型为主,少量半暗~半亮型
M13
亮煤为主,少量暗煤,夹镜煤条带
半暗~半亮型,少量半亮型
M15
亮煤为主,暗煤为辅,夹镜煤条带
半亮型、半暗~半亮型
煤的微观特性
根据煤岩鉴定资料,煤的显微组分含有机组分和无机组分,有机组分又可分为镜质组和惰质组两大类。
见表1-3-5、表1-3-6。
表1-3-5微观煤岩组分特征表
煤层
显微组分
显微煤岩特征
M4
镜质组
多为基质镜质体、均匀镜质体,少量结构镜质、碎屑镜质体。
惰质组
多见半丝质体、氧化丝质体,次为碎屑丝质体,少量微粒体。
无机
组分
以粘土矿物为主,少量黄铁矿、石英。
粘土矿物:
多为侵染状,团块状,少量透镜状及充填胞腔;黄铁矿:
呈微粒状,细粒状,球粒状散布于基质镜质体中,少量充填胞腔;石英:
微细粒状,细粒状分散分布,见充填胞腔。
M9
镜质组
多见基质镜质体、次为均质镜质体,少量结构镜质体,碎屑镜质体,偶见团块镜质体。
惰质组
多为半丝质体、氧化丝质体,部分碎屑丝质体,少量微粒体、亦见分泌体、粗粒体。
无机
组分
以粘土矿物为主,次为黄铁矿,少量石英;粘土矿物:
多为侵然状,团快状产出,少量充填胞腔;黄铁矿:
多呈微粒状球粒状,细粒状分散分布,部分呈莓粒状,结核状,少量充填胞腔;石英:
呈微细粒状,细粒状分散分布,少量充填胞腔。
M13
镜质组
普遍为基质镜质体、均匀镜质体,少量结构镜质体。
惰质组
以半丝质体、氧化丝质体为多见,碎屑丝质体次之,少量微粒体。
无机
组分
以粘土矿物为主,少量黄铁矿、石英及方解石;粘土矿物:
多为团块状,侵染状,少量充填胞腔;黄铁矿:
呈微粒状、细粒状、球粒状分散分布,少量充填胞腔;石英:
微细粒状,细粒状分散分布,少量充填胞腔;方解石:
细脉状裂隙充填状。
M15
镜质组
以基质镜质体为多见,均匀镜质体次之,少量结构镜质体、碎屑镜质体。
惰质组
多为氧化丝质体、半丝质体,部分碎屑丝质体,少量微粒体,亦见火焚丝质体,分泌体及粗粒体。
无机
组分
以粘土矿物为主,石英、黄铁矿及方解石均较少;粘土矿物:
多为团块状、侵染状,少量细条带状,透镜状及充填胞腔;黄铁矿:
多呈微粒状,球粒状,细粒状分散分布,部分呈莓粒状集合体,结核状产出,少量充填胞腔和充填裂隙;石英:
呈微细粒状,细粒状分散分布,少量充填胞腔;方解石:
细脉状充填裂隙。
表1-3-6煤岩鉴定成果表
密度
矿区内各可采煤层密度详见表1-3-7。
表1-3-7可采煤层视相对密度、真相对密度表
煤层
密度(t/m3)
M4
M9
M13
M15
全区
真相对密度
1.52~1.59
1.56
(2)
1.52
1.61
1.54
1.52~1.61
1.56(5)
视相对密度
1.56
1.47~1.51
1.49
(2)
1.57~1.60
1.59
(2)
1.52~1.54
1.53
(2)
1.47~1.60
1.54(7)
3、化学性质
表1-3-8煤质特征表
四、施孔原则
1094运输巷掘进工作面必须严格坚持“预测预报、有疑必探”的施孔原则。
在施工前,必须编制有针对性的地质钻孔设计和安全措施;钻孔效果必须达到设计及安全要求,在未探明前方地质情况前,该巷道杜绝施工作业。
五、施工钻孔设备选择
该头探放水设备选用探水钻ZDY-750,电压660V/380V,配备金刚石复合片(PDC)钻头(75mm)。
最大钻进深度150m。
六、钻孔布置
1、施孔方案为:
采用长钻孔探进方法,留有一定保护距离(≥30m),先探后掘进的施工方案。
3、地质钻孔布置:
该1094运输巷掘进工作面为沿煤层走向掘进,本次施孔数为5个。
详见地质钻孔钻孔设计图。
七、地质钻孔施工安全技术措施
(一)要求
1、工作面设控制点,施工班组每班施工前必须严格按照设计要求进行施孔作业,当班安全员、瓦检员监督,严禁出现有假行为发生,并认真现场审核施钻原始记录。
2、当瓦斯压力大于0.74Mpa时,由通防部门制定专项防突措施后再按防突措施施工。
(二)施工钻孔安全技术措施
1、施工作业前,必须先加强钻场附近巷道支护,并在迎头设置好一牢固的“#”字档栏,防止迎头有意外突水伤人。
2、清理好巷道内的杂物、水沟,确保井底水仓排水泵及管道能安全可靠地投入使用,保证有畅通的安全退路。
3、距施工作业点20米处安设一防爆电话直通矿调度室。
以保作业现场相关信息能及时准确地反馈到矿调度室。
4、在施工作业前,必须将巷道内的电器设备设施吊挂稳固,以确保有意外突水时防水淹设备设施等事故的发生。
5、详细检查施工设备,用具是否齐全,有无失爆现象,发现问题及时处理,并试运转无异常后方可进行钻孔施工,钻孔施工期间本巷道不得从事其他工作。
而且本巷道标高以下巷道不得从事任何作业,撤出所有人员至安全地点。
6、事先必须组织施工人员认真学习相关安全技术措施,并熟悉避灾路线。
7、钻探时,带班矿领导、安全员、瓦检员、施工负责人必须亲临现场指挥监督钻探工作。
加强作业点附近20米范围内瓦斯检查工作,只有确保瓦斯浓度在0.8%以下或其他有毒有害气体浓度在安全浓度范围内才能进行正常施工作业。
8、施工作业前,必须对瓦斯探头进行检查,确保能灵敏、可靠地运行。
9、施工钻孔时,必须严格按照措施规定的方位、角度、距离进行施工。
10、施工人员要严格按照操作规程细心操作设备,并密切观察钻进情况及煤壁变化情况。
发现异常必须及时汇报或采取有效措施进行处理。
11、施工人员要根据钻进变化及时作出正确判断,如钻进中钻杆突然感觉轻松或顺杆往外流水量增加,说明接近或打穿积水区,这时绝不能抽出钻杆,应停止钻进,将钻杆固定,详细检查,监视水情,报告调度室处理。
12、瓦斯浓度超限或发现有害气体涌出时,应立即停止钻进,撤出人员,切断电源,加强通风,及时汇报。
13、各作业班必须把探水打钻的情况如实地填写在登记薄上,严格执行现场交接制度。
14、施工过程中发现异常情况,应立即撤出施工作业人员以及临近受影响区域的人员。
并立即向矿值班领导报告。
并应加强施工地点通风,经常检查瓦斯浓度的变化。
15、钻孔编号、角度、方位、深度等必须在现场作好原始记录,在巷道内标明探水起始点,并认真填写好原始记录。
(三)打眼安全措施
1、打钻人员必须站在支架完好的地方操作钻机,严禁在空顶裸帮地点进行施工作业。
2、掘进工作面必须实现“两闭锁”装置,并保证能灵敏、可靠地运行。
3、打钻之前必须检查作业地点附近20米范围内的顶板及支护情况。
发现不安全隐患,必须排除确保安全后,方可进行施钻作业。
4、施钻地点及附近20米范围内的瓦斯浓度超过0.8%时,严禁施孔作业。
5、打眼前先检查钻机的零部件是否齐全完好,要及时进行试运转后方可钻进。
保证所安设的钻机稳固,四角要用撑钢配木楔抵实、抵牢。
6、打钻前必须先检查迎头是否有瞎炮、残炮,否则必须先处理完后方可打眼作业。
7、施钻操作人员杜绝戴手套作业,并确保精力集中,毛巾和袖口扎好。
8、严禁打钻和其他工作平行作业,必须待钻打完并经调度室同意后方可从事相关作业。
9、打钻人员必须逼开眼口方向,只能站在钻机侧面,防止断钎等伤人。
10、打钻过程中,如发现有煤与瓦斯突出或透水预兆时,必须停止打钻,立即切断电源,撤出人员,设置栅栏,揭示警标,并汇报矿调度室。
严禁拔出钻杆。
11、拔钻杆时人员只能站在钻杆侧面,以防钻杆被喷出伤人。
12、严禁带电检修或搬运钻机。
打钻完毕后,必须切断钻机电源,并移出安全地点放好。
13、接、卸钻杆时,必须停止钻机电源和运转,确保无任何不安全因素存在时方可接、卸钻杆。
14、启动钻机前,必须检查好施钻人员衣物是否被钻机部件卡、夹。
防止钻机启动伤人。
(四)施钻出现水患时应注意以下事项:
1、钻孔见水时,停止钻机钻进,进行涌水量的观察,并进行涌水量预测,只有待涌水量稳定后,才能继续施钻。
2、涌水量继续加大时,立即进行套管设置,控制放水;若设置套管失效,立即撤出全部作业人员。
3、当第一个探眼出水正常无危险后,才能施钻第二个探眼,按照排水能力的大小进行控制放水。
4、打钻期间,安排电钳工和水泵工值班,随时准备进行排水工作,如涌水超过排水能力时,电钳工和水泵工立即停止排水水泵,撤出地面。
5、打钻过程中,由瓦检员随时检查孔口瓦斯及工作面瓦斯浓度变化情况,只有确定无瓦斯威胁时,方可继续施钻,发现异常情况,立即停止钻进工作,撤出作业人员,同时向调度室汇报。
6、探到水源后,要根据水压预计水量,水沟排水能力情况,有计划放出积水。
7、如发现钻孔中出现淤泥,小块煤岩堵塞钻孔,水量减少及无水情况,要认真检查分析,防止假象,不可轻易作出无水或已放完水的结论。
8、无论在任何情况,杜绝采用爆破放水。
9、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。
10、恢复被淹井巷前,必须有矿山救护队检查水面上的空气成分,发现有害气体,必须及时处理。
排水过程中,毒害气体有突然涌出的可能,必须制定安全措施。
同时,必须提前撒出可能受探水作业点突水威胁的其它工作地点的所有人员。
八、灾变事故处理措施
1、1094运输巷掘进工作面迎头如发生灾变事故情况时,首先作业人员必须按照避灾路线撤至安全地点(见避灾路线示意图):
1094运输巷掘进工作面→皮带上山→皮带主井→地面。
1094运输巷掘进工作面→皮带上山→副斜井→地面。
2、立即汇报到矿调度室,并通知有可能受灾变威胁的其他地点所有人员迅速撤离到安全地点。
3、值班调度员应根据透水位置等情况立即汇报到相关领导,按《事故应急预案》和《灾害预防及处理计划》立即通知有关人员进行处理。
4、灾变发生后,采取好相应的安全措施尽量减小灾变影响范围,并立即恢复正常的通风。
九、井下透水预兆
1、煤层变潮发暗或松散、送软,结构变化,节理不清层理缭乱等。
2、巷道壁或煤壁“挂红、挂汗”。
煤层变冷,煤质变差。
3、顶板来压、出现压力水流、淋水加大或底鼓并掺水。
支架被压断。
5、煤层有水挤出,并拌有“嘶嘶”声,有时能听到空洞响水声。
6、工作面有二氧化碳,硫化氢等有害气体增加。
7、煤壁或巷道酸度大,水味有臭鸡蛋味。
如发现有上述情况时,必须立即停止施工作业,及时把情况准确地反馈到调度室,采取有效措施进行处理。
严禁违章冒险作业。
本措施未尽事项严格按照《煤矿安全规程》及相关安全技术措施执行。
附:
1094运输巷避灾路线图
通风系统示意图
钻孔布置示意图
安全技术措施贯彻学习表
措施名称
1094运输巷地质钻孔安全技术措施
贯彻人
贯彻地点
贯彻时间
早班
中班
夜班
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- 104 运输 地质 钻孔 安全技术 措施 解析
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