150101回顺掘进工作面探放水设计.docx

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150101回顺掘进工作面探放水设计

150101工作面回风顺槽探放水设计

一、探放水原则：

必须坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的十六字方针，还必须做到“有疑必停”的探放水原则。

二、水文地质及工程概况

水文地质：

工作面开采煤层为太原组15号煤层，主要的充水因素为K2、K3灰岩含水层，顶板冒落后也可来自山西组砂岩含水层。

矿井井下150101回风顺槽东原开采形成的采空区存有一定积水，是本顺槽掘进及150101工作面回采的主要影响因素。

地表水和冲积层水在构造正常地段只能进入浅部裂隙发育带，即使在有断裂构造的地段，出水点涌水量也不大，所以存在通过断层带向矿井涌水的情况，但矿井涌水量增加不大。

鉴于该工作面东部为旧采空区，采空区大多是由沿底板掘进布置的采区巷道，是由刀柱式采煤法和长壁式π型梁放顶煤形成的采空区，预计采空区水压为0.6个左右MPa，其它详细采空区及水文地质资料不是太明确，必须严格执行“有掘必探，先探后掘”的原则，加强回风顺槽的探放水工作，进一步摸清东采空区的情况，以便于掘进过程中采取相应的防治水措施。

矿井涌水量：

根据兼并重组整合地质报告推算矿井生产能力达60万t/年时,15号煤层矿井正常涌水量为400m3/d，最大涌水量800m3/d。

但根据原有巷道掘进揭露情况，15号煤层及顶底板区域，除局部有少量淋水外，基本无水。

工作面巷道：

为150101综采工作面的回风顺槽，位于采区西翼，由南向北布置，南部为回风下山，北部为煤层实体，西部为150101高抽巷，东与旧采空区间距30米，采用综掘机掘进，为矩形巷道，净高3.0米，净宽4.0米。

掘进方式沿煤层顶板掘进。

三、探掘钻孔设计：

探水钻孔必须保持适当的超前距，本次探水采用短探的施工方式，第一组探孔的最远距离控制在150米左右，其余均为97米，始终保持不低于30米的超前距离，工作面采用“探水——掘进——再探水——再掘进”的循环方式进行，探水钻孔为巷道探明一段安全距离后，巷道允许掘进一段距离，然后再探再掘，确保掘进安全。

根据以前的技术资料反映，回风顺槽与东采空区留有30米的保安煤柱，本次回风顺槽右帮的钻探控制距离为根据实际钻探操作情况始终与回风顺槽保持20米的安全距离，与东采空区留足不少于10米的安全距离，必须严格执行。

本次探水工作在巷道两侧按距离施工探水钻场一个，钻场规格：

高2.5米、深2米，宽6米。

（一）、第一组钻孔

1、在该工作面即回风下山开门处施工一个孔，方位0°，沿煤层倾角，位于巷道中间位置，孔口距离巷道底板1m，按巷道掘进方向施工。

探孔深度150m。

2、在距150101回风顺槽东帮往东回风下山19.5米处施工一个孔，方位0°，沿煤层倾角向北施工，孔口距离巷道底板1m，探孔深度150m。

3、150101回风顺槽从探水起始点即开门处向北掘进120m后停止掘进，再施工另一组探水钻孔，钻孔超前距离不低于30m。

（二）、巷道向前掘进120米后施工探水钻场布设第二组钻孔。

第二组钻孔至最后一组钻孔均按照以下方式布置

右侧钻场钻孔布置位置及长度：

（1）1#孔方位354°，沿煤层倾角，孔口距离底板1m，与巷道掘进方向呈6°夹角施工，探孔深度100m。

（2）2#孔方位0°，沿2°倾角，孔口距离底板1.6m，施工，探孔深度100m，终孔距底板垂直距离控制在5米

（3）3#孔方位0°，沿煤层倾角，孔口距离底板1.3m，施工，探孔深度100m。

终孔距底板垂直距离控制在3米

（4）4#孔方位0°，沿-2°倾角，孔口距离底板1.0m，施工，探孔深度100m。

终孔距底板垂直距离控制在1.5米

（5）5#孔方位1°，沿煤层倾角，孔口距离底板1.3m，与巷道掘进方向呈1°夹角施工，探孔深度100m。

（6）巷道从探水起始点向前掘进80m后停止掘进，再施工另一组探水钻孔，钻孔超前距离不得低于20m。

四、探放水设备型号

本工作面配备一台ZLJ—650型煤矿用坑道钻机，钻杆直径42mm,钻杆长度1m,钻杆数量不少于210根。

五、止水管安装与操作

（1）开孔

开孔前要重新标定钻机定轴方位和倾角，然后用φ42mm的钻杆，接φ115mm钻头开孔，钻进6.3m时停钻，准备下套管。

（2）注浆固定套管

将φ110mm6m套管边回转边下入孔内，在下入最后3m套管时要缠上海带，在制浆器内制好水泥浆，要求水泥浆的水灰比为1:

1.2，容重1.6t/m3,然后用注浆机泵将水泥浆压入套管内,当水泥浆由套管外环间隙返浆到孔口时,停止注浆,用碎布捣实.停1h后再补注1次。

六、探掘施工要求：

（1）加强钻场及附近的巷道支护。

（2）清理巷道，挖好排水沟。

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。

（3）在打钻地点或附近安设专用电话，并与各职能科室、区队联通。

（4）测量和放探水人员必须亲临现场，依据设计，确定主要探水钻的位置、方位、角度、深度以及钻孔数目。

（5）预计水压较大的地区，探水钻钻探之前，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，并规定有避灾路线。

（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，以及有顶钻等现象时，必须停止钻进，但不得拔除钻杆，现场负责人员应立即向矿调度室汇报，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。

排水过程中，如有被水封住的有害气体突然涌出的可能，必须制定安全措施。

（8）钻探施工过程中必须确保撤退路线畅通。

七、安全技术措施：

（一）、工作面出水预兆

煤壁挂汗，温度下降，空气变冷，雾气产生；煤层发潮、暗沉沉有害气体增高，呼吸困难，头痛；顶、地压加大，底板鼓起并有渗水、淋水；出现压力水流并有“嘶、嘶”水叫声；巷道挂红，有异味等出水预兆情况，必须立即向矿调度室汇报撤出人员等候处理。

（二）、探水钻孔设计

1）、我矿60万吨/年生产能力前期设计为15#煤层，巷道主要布置在15#煤层之中。

探水孔如需安设套管时，孔口套管必须用水泥注奖固孔，而且必须进行耐压试验，耐压试验不小于5MPa，稳定时间不小于30分钟。

2）、对水压高于1MPa且水量较大的积水或强含水层进行探放水时，孔口应安设防喷逆止阀。

3）、探得水压高于2MPa、水量大于60m3／h，需长期保留时，孔口应使用双水门，下门备用。

（三）、钻机安装规定

1）、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固立柱和挡板。

2）、清理巷道挖好排水沟，探水钻孔位于巷道低洼处时，必须配备与探放水相适应的排水设备。

3）、在打钻地点或附近安设专用电话。

4）、测量和探放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、角度以及钻孔数目。

（四）、探放水施工中的技术要求

1、探水技术要求

1）、钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度。

一般每钻进10m或更换钻具时，测量一次钻杆并核实孔深。

终孔前再复核一次，如有可能应进行孔斜测量。

2）、钻进时，发现煤岩松软、片帮、来压或孔中的水压、水量突然增大，以及有顶钻等现象时，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。

要立即向矿调度室汇报，及时采取措施，进行处理。

3）、钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。

立即报告矿调度室，采取措施。

4）、背紧工作面，在拦板外面加设顶柱或木垛，必要时还应在顶、底板坚固地点砌筑防水墙，之后方可放水。

5）、对于水压大于2MPa，中间要穿过煤层的探断层水钻孔，在打穿断层或含水层前，还应下第二层孔口管并超过煤层1m以上。

6）、在探水孔施工中，见到含水层、断层、陷落柱和积水区之前，应停止钻进，安好水门后再继续钻进。

7）、遇高压水顶钻杆时，可用立轴卡瓦和逆止阀交替控制钻杆，使其慢慢地顶出孔口，操作时禁止人员直对钻杆站立。

8）、应做到交接班时不停钻。

9）、探放断层水的探水孔终孔后，孔内有水应进行放水试验。

孔内无水时应选择一个孔进行压水试验，检验断层隔水性能；压力一般应略大于断层所承受的静水压力。

10）、探放水钻孔，完成探测任务后必须全孔注浆封闭，并做好封孔记录。

2、放水的技术要求

1）、钻孔探到水后，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。

根据矿井排水能力及水仓容量，决定是注浆堵水还是放水。

控制放水孔的流量或调整排水能力，并清理水仓、水沟等。

2）、煤层顶板有含水层和水体存在时，应当观测“三带”发育高度。

当导水裂隙带范围内的含水层或老空积水影响安全开采时，必须超前探放水并建立疏排水系统。

3）、加强放水地点的通风，增加有害气体的观测次数。

4）、必须监视放水全过程，放水结束后，应立即核算放水量与预计积水量的误差，查明原因。

3、探水前的安全准备工作

1）、探水前对排水设备进行彻底检查，探水过程中要有专人维护、保证正常排水。

2）、探水前对水沟、沉淀池进行彻底清理，保持水流畅通。

3）、要有专人对钻场附近的顶板进行检查维护，避免发生冒顶事故。

4）、探水钻场后方必须有安全躲避峒室。

5）、保证钻场的正常通风，并制定专项检查措施。

6）、钻场附近要安装电话，并保持通讯畅通。

7）、明确水害避灾路线，并认真贯彻至施工人员。

4、钻机运输、安装的安全措施

1）、运输、安装钻机人员，要互相配合好，防止钻机反倒伤人和挤伤手脚事故发生。

2）、钻场在稳钻前，应清净浮煤。

钻场巷道支护要符合质量要求，禁止有空帮、空顶现象。

钻机要稳牢、稳平，底座垫上底木梁，钻机稳固在底木梁上，四角要打好四根立柱，并用铁丝联在一起。

将钻机稳定牢固后，方准开钻。

3）钻具应统一放在钻场内，禁止在巷道内乱放。

5、钻机操作的安全措施。

1）、钻工上岗前，必须经过培训，学习作业规程并持证上岗。

2）、钻孔必须严格按设计的方位、角度、深度施工，严禁私自变更钻孔参数。

3）、钻孔施工期间，必须有专职瓦斯检查员随时检查钻孔、钻场瓦斯，若瓦斯达到1%，应立即通知停钻撤人。

4）、操作钻机人员，要由班组长或有经验的工人担任，另一人跟前监护。

钻机操作按扭，应设在距司机工作处不超过0.5m的地方,确保能及时停送电。

5）每班开钻前，钻机要先试正、反转。

钻机开始运转后，任何人不准触摸钻杆及机器旋转部位，防止钻机绞人。

6）、操作钻机要严格执行操作规程。

在钻进中，掌握好钻进速度，压力要适当，注意孔内水循环，禁止干钻，避免损坏钻机和发生卡钻事故。

7）打钻过程中，要严格执行现场交接班制度，现场交清孔内情况和钻机运转情况。

8）、钻孔透水后，要详细观测和记录水情变化。

起钻时，工作人员禁止站在钻杆的正后方向。

钻杆全部起出后，立即关闭阀门，并向调度室汇报透水情况。

9）打钻出水后，若水量较大，威胁到巷道内人员安全时，要通知巷道内所有人员和受威胁的其他人员，一并撤出，并迅速向调度室汇报。

上述内容如有不足之处或与规程相悖之处，遵照《煤矿安全规程》有关规定执行。

（五）、探放水工作的排水设备及排水路线

为确保工作的安全，工作面必须安装能够满足排水的排水设备、设施。

其排水路线为：

1、在中央水泵房未安装前，工作面的水排至北翼水仓。

2、中央水泵房投入运行后，工作面的水排至井底车场水仓。

（六）、避灾措施

所有探放水人员必须熟悉避灾路线（见附图）。

如发生水、火、瓦斯、煤尘、顶板等灾害，应沿避灾路线有序地撤离现场，并及时向矿调度室汇报。

八、附图

1、探水钻孔布置示意图

2、钻孔布置平面图

3、150101工作面回风顺槽避灾路线图

山西昔阳丰汇乐平煤业有限公司

150101综采工作面

回风顺槽掘进探放水设计

（内部）

编制：

丰汇乐平煤业地测防治水科

编制日期:

2011年10月20日

《150101回风顺槽探放水设计》公司审批栏

《150101回风顺槽探放水设计》矿审批栏

探水队：

年月日

生产技术科：

年月日

安监科：

年月日

通风科：

年月日机电科：

年月日

调度室：

年月日

《150101回风顺槽探放水设计》矿审批栏（内部）

生产矿长：

年月日

安全矿长：

年月日

机电矿长：

年月日

通风副总：

年月日

机电副总：

年月日

副总工程师：

年月日

总工程师：

年月日

副经理：

年月日

矿长：

年月日

学习贯彻记录

负责人：

张江峰传达人：

李海清班次：

贯彻时间

听传人

备注

年

月

日

姓名

签字

工种

2011

林乃富

探水队长

2011

赵志红

探水班长

2011

瞿红喜

探水班长

2011

李存所

探水班长

2011

史六祥

探水工

2011

宋青喜

探水工

2011

瞿计良

探水工

2011

李旭东

探水工

2011

张海军

探水工

2011

张爱荣

探水工

2011

赵彦林

探水工

2011

孙诗斗

探水工

2011

罗加顺

探水工

2011

掘进队长