210回风巷探放水设计.docx
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210回风巷探放水设计
贞丰县岔河联营煤矿
探放水设计
工作面名称:
20210回风巷
矿长:
总工程师:
编制:
生产技术科
编制日期:
2016年4月17日
会审表
姓名
职务
签名
黄世超
矿长
赖根华
总工程师
李国忠
生产矿长
赵贤军
工程师
赵必卿
机电矿长
许杰华
安全矿长
吕建荣
调度主任
会审意见
同意该工作面探放水设计及其相关安全技术措施,另强调:
1、巷道施工前必须严格按设计要求进行探放水;
2、进行探放水时必须在迎头设好电话,有异常情况随时向调度室汇报;
3、发现钻孔涌水异常时严禁拔出钻杆;
4、发现透水预兆时必须及时发出信号,按避水灾路线撤出所有受水害威胁的人员。
2016年4月17日
20210回风巷探放水设计
该工作面在主皮带运输巷、从20210运输联络巷进去178米处开口,以方位角α:
310°跟2#煤层施工,总工程量预计410米。
巷道采用锚网支护,规格为:
净宽3.0米,净高2.0米。
该煤层顶板为细砂岩或粉砂岩;底板为细砂岩。
由于该巷道前方资料不详及老窑水情不明,根据“有掘必探,先探后掘,先治后采”的防治水原则,特制定如下探放水设计及其安全技术措施:
一、钻孔布置
探水钻孔应保持适当的超前距、帮距和密度(见附图)。
探水工作采用“探水~掘进~探水”方式进行,探水钻孔为巷道掘进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,确保施工安全,方案设计如下:
1、超前距:
为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离,根据《井下探放水技术规范》规定“探水钻孔的最小超前距或帮距一般不得小于10~20m;又根据《煤矿安全规程》第二百八十五条之规定:
探放老空积水最小超前水平距不得小于30m,故本设计取30m。
2、帮距:
为使巷道两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离,即呈扇形布置的最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离,其值一般不得小于10~20m,本设计取20m。
3、允许掘进距离:
本次探水中孔(中心眼)设计深度为80m,确定超前距为30m,故允许掘进距离为50m。
4、钻孔密度(孔间距):
竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m;水平扇形面内各钻孔间的终孔水平距离不得大于3m(钻孔密度一般为确定前方存在水体的情况下)。
5、钻孔布置:
主要是探巷道前方小窑老空水,钻孔呈扇形布置(水平面及竖直面);由于该煤层属薄煤层,故钻孔布置5个孔,钻孔与中心眼之间的夹角:
两帮钻孔为15°、上、下钻孔为10°。
6、钻孔直径:
从探、排有效,又能防止冲垮煤壁和放水过大的原则出发,孔径不大于75mm为宜,本次探水采用75mm钻头。
图一掘进工作面探水钻孔布置示意图
二、钻场
钻场选在掘进工作面迎头4米范围内,将钻机架设在距迎头1.5米左右的中央位置。
架设钻机前必须先对钻场进行加固,特别要对顶板空顶处用木料接实。
三、探放水设备选择
配备ZDY一620煤矿用坑道钻机探水钻1台,在煤层中该钻机能钻进至少100米,满足探放水要求。
四、探放水安全技术措施
1、采掘工作面出现下列情况之一的,必须停止作业,进行探水:
(1)工作面出现透水预兆的:
采掘工作面或其它工作地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起、产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等透水预兆时,必须停止作业,立即报告矿调度室,撤出所有受水威胁地点的人员,并采取防水措施;
(2)工作面遇断层、褶曲等地质构造的;
(3)工作面临近老空、钻孔、报废巷道的;
(4)工作面进入积水区探水线的;
(5)水文地质资料不清的。
2、遇下列情况之一的,必须确定探水线进行探水:
(1)接近水淹或或可能积水的井巷、老空或小窑时;
(2)接近水文地质复杂区域,并有透水预兆时;
(3)接近导水断层、溶洞和导水陷落柱时;
(4)打开隔离煤柱放水时;
(5)接近可能与河流、水库、渠道、蓄水池、塘等相通的断层破碎带时;
(6)接近有出水可能的钻孔时;
(7)矿井最低水平和涌水水位降落疏干漏斗以外的巷道掘进时;
(8)接近其它有积水可疑或透水威胁的区域时;
3、钻机操作注意事项:
(1)操作钻机时,要严格按照钻机的技术要求和说明书进行;
(2)操作步骤要严格按探水操作规程操作;
(3)探水人员必须经过培训,持证上岗;
(4)根据现场条件固定好钻机。
(5)在钻孔过程中,若发生钻杆变形或卡钎,应立即停钻检查,能否退钻或是否遇到硬岩卡钻,还是由于磨钝或崩片等情况,都要按具体情况做相应处理。
4、探水钻机的安装,必须达到以下要求:
(1)加强钻机和钻机附近巷道的支护,背好顶帮,并在工作面迎头打立柱和挡板,清理浮煤,挖好排水沟;
(2)钻机必须平整牢稳,设立梁,打压柱,保证运行时不晃动;
(3)钻机各转动的齿轮部分必须设安全罩;
(4)水泵与钻机分开启动,实现停钻机时可不停泵,防止埋钻;
(5)探放水压大于20kg/cm2(2MPa)的水体或含水层时,要有防高压水顶出钻杆的逆止闸阀、抽放钻杆的控制闸阀、防喷挡板、反压下钻等安全装置。
5、探水施工中应注意事项:
底板破碎或留有残煤时,要对钻场进行场地清理,加垫方木,使钻机放稳。
钻场周围巷道要加强支护,确保巷道无空帮、空顶,保证钻探施工人员的安全。
正式开钻后,要密切注意迎头的变化情况,发现异常,要立即采取措施,以防突水或其它事故发生。
为此,在施工中要特别注意以下事项:
(1)在钻探过程中要时刻注视钻孔的情况,发现岩(煤)变软、或钻眼中水压加大、水量突然增加等异常情况,必须停止钻探,但不要移动或拨出钻杆,要立即向调度室汇报,并派人监视水情,情况紧急时,要立即撤出所有受水威胁的人员;
围岩松软,钻机突感轻松,一般接近水源,这时应再次检查防水设施是否完善,排水设施是否可靠,发现如果是巷道内有片帮来压时,要检查巷道支架是否牢固,以防冒顶伤人。
顶钻一般是水压大的表现,此时切不可移动钻机,应马上将钻杆固定,否则高压水可能将钻杆顶击,碰伤人员,造成透水事故。
(2)当探水孔深度小于5米,孔内大量出水,说明距涌水区很近,如果孔内水压很大,水喷射很远,必须马上将钻机钻杆固定,在巷道正前方打牢点柱,人员应尽快撤离现场,选安全地点进行探放水,放水过程中如发现钻透地区无水时,应立即检查有害气体。
(3)探水钻机附近不得站人,以防高压水将钻杆顶出伤人,或手把翻转打人。
(4)钻孔接近探水区域,预计有瓦斯或其它有害气体涌出时,必须有瓦检员、安全员在现场,检查气体成份,发现异常立即处理。
6、探水时应采取以下措施:
(1)流水路线保证畅通,排水能力大于探放出来的预计最大涌水量。
(2)为预防有害气体涌出和集聚,保证探水作业点有足够的新鲜风流,风筒距迎头不得大于5米。
(3)探放水头压力大于20kg/cm2(2MPa)的水体时,应有应急的缓冲蓄水区。
(4)探水施工必须建立严格的现场交接班、岗位责任制、汇报、记录、验收制度。
探水巷道恢复掘进时必须有按规定审批的进尺通知单。
(5)各类探水钻孔,见水抽出钻杆后,应立即关闭水门,测定水压,确定最大涌水量,调整泵房排水能力。
(6)放老空积水必须彻底检查放水点周围积水是否放尽,当水量变小或不流时,经分析研究确认后,方可用钻杆疏通堵塞物,经反复通透或扩孔,证明积水放尽。
7、施工技术要求
(1)钻孔位置、方位、倾角由技术人员标定,按设计施工。
要经常检查设备运转情况,观察孔壁完整程度,防止孔内和机械事故发生,保质保量按期完成施钻任务。
(2)在钻探过程中如发现岩(煤)变软、或钻眼中水压加大、水量突然增加、顶钻、进入老空等异常情况,必须停止钻探,但不要移动或拨出钻杆,要立即向调度室汇报,并派人监视水情,情况紧急时,要立即撤出所有受水威胁的人员;
8、其它安全技术措施
(1)矿井必须作好水害分析预报,坚持有掘必探,先探后掘的探放水原则。
探水或接近积水地区掘进前或排放被淹井巷的积水前,必须编制探放水设计,并采取防止瓦斯和其他有害气体危害等安全措施。
(2)清理巷道,保证安全撤退路线畅通无阻;
(3)保证水沟畅通,并有适当的坡度和断面,水仓和排水设备要有足够的容量和能力。
(4)探水地点要安装电话,与所有可能受水威胁的工作地点连通,并事先制定好撤退路线,以防止意外事故的发生;
(5)预计水压较大的地区,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,达到设计承压的水压后,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。
(6)钻孔内水压过大时,应采用反压和有防喷装置的方法钻进,并有防止钻孔口管和煤(岩)壁突然鼓出的措施。
(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。
五、透水事故处理措施
1、掘进工作面如有巷壁发潮发暗、“挂汗”、空气变冷、顶板淋水增大、底板鼓起并有水叫并伴有H2S、CO2等气体溢出,这都是透水前兆,说明工作面已接近水源,此时应立即停止作业,报告调度室。
2、探水区透水时,现场人员向调度室汇报的同时,尽可能就地取材迅速加固工作面,如打木垛或密集柱,堵住出水点,防止事故扩大,如来不及进行加固,现场人员应按避灾路线有组织地以最短路线撤退,切勿进入独头巷道,万一无时间撤出地面,可暂时找一地方避难待救。
3、矿领导接到透水报告后,应立即通知上级有关部门和矿山救护队,同时根据事故性质和可能涉及地区,通知险区有关人员撤出,井下所有排水设备全部启动进入工作状态,配合矿山救护队进行营救遇难人员。
六、遇水灾避灾路线
掘进工作面→主皮带运输巷→副井→地面
附:
《避水灾路线图》
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