10707副水仓探水设计文字.docx

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10707副水仓探水设计文字

第一章副水仓掘进工作面概况

副水仓位于井田北部，设计总长度112m，位置在0采区南运输巷、南回风巷与原刘家山煤矿已开采的工作面之间，开口标高约1155米，水仓底标高约1151米。

自0采区南运输巷东帮开口，下山施工到约1151米标高水平，再平巷施工越过0采区南回风巷然后折向北到达设计水泵房位置。

地表为蒲县北东部山区，为蒲县乔家湾乡南峪村，全部为山地，海拔标高1365～1400米，生长松树及灌木，没有河流、水库、湖泊、水井及建筑物。

副水仓施工在2#煤及底板泥岩层位，2#煤厚度3.48米，底板为厚度10米的深灰色泥岩。

水仓所处位置为昊兴塬井田东北部短轴背斜与短轴向斜的过度地段，岩、煤层倾角近于水平,产状180°～230°∠1-2°。

根据周边巷道揭露的资料分析，水仓及其附近没有断层。

巷道断面为宽4米，高2.5米的直墙半圆拱（墙高0.5米，拱半径2.0米）。

第二章区域水文地质概况

昊兴塬矿区位于蒲县北东部山区，属侵蚀山区地貌，井田东部展部南北向山梁为地表分水岭，山谷分别向东西两侧呈树枝状展布，雨季排泄洪水，一般径流数十米至百余米即渗入地表以下，井田内各沟谷基本常年无水，遇水一泻而去，，雨停后沟干或成为细流，属季节性溪流。

地表无河流、湖泊，因此地表水对地下水不存在补给关系。

下石盒子组K8、K9砂岩位于2#煤层以上，为该煤层直接充水含水层，单位涌水量0.0079～0.0097L/s.m,富水性弱，对2#煤层开采不会造成充水威胁。

太原组碎屑岩夹碳酸盐岩溶裂隙含水层组单位涌水量0.001～0.376L/s.m,其富水性弱到中等。

该含水层是开采9#、10#、11#三层煤层的直接充水含水层。

由于井田煤系地层底盘下古生界奥陶系含水层静止水位标高为858～870米，低于井田最下部11#煤层的最低底板960米标高，因此煤层不受奥陶系石灰岩岩溶含水层威胁。

副水仓北部北部为原刘家山煤矿一回采工作面联络巷，东部为原刘家山煤矿一开采完的回采工作面，西部为0采区南运输巷，南部是0采区东运输巷，中部自0采区南回风巷底部穿过，这些巷道在掘进施工时没有发现小煤窑开采老空、陷落柱、含水断层、岩溶溶洞和钻孔。

目前除原刘家山煤矿一回采工作面的联络巷外，0采区南运输巷、南回风巷、0采区东运输巷都在使用中。

根据已有的地质、水文资料分析，设计副水仓及其附近应该没有老空区、陷落柱、含水断层、岩溶溶洞，周边800米范围内没有钻孔。

按照“有掘必探、先探后掘”的规定，决定在副水仓施工中超前探放水，随着掘进向前打钻进行超前探测，同时配备相应的排水设备及备用水泵，排水管路及排水设备随掘进向前推进也相应向前延伸。

如果掘进施工中发现有出水征兆时，立即停止掘进，待水情查明，确认无危险后方可继续进行掘进施工

第三章探放水原则

按照有关规定编制了副水仓掘进探放水设计，掘进施工之前首先进行探放水，边探边掘，并留足足够的超前距和帮距。

若掘进中发现有透水征兆（巷道帮出现挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水汽、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起、或产生裂隙、出现渗水、水有异味等）情况，必须停止作业，采取措施，查明出水原因，并报调度室，若水量较大，立即撤出掘进迎头所有人员，然后有相关部门分析出水原因，进行处理。

第四章探放水钻孔设计及布置

一、探水线、钻孔深度、钻孔直径

确定副水仓?

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掘进迎头为探水线，探水孔深80米，钻孔超前距30米，帮距20米，每打一次探水眼可向前掘进50米。

二、钻孔数目及布置方案

鉴于变电所通道及变电所为水平巷道，掘进中每组探水钻眼17个，探眼呈左8（个）、中1（个）、右8（个）方案水平呈扇形布置，中心眼位于巷道中线位置，自中心眼往左按照1°57'的夹角分别布置左1、左2、左3、左4、左5、左6、左7、左8八个探眼；自中心眼往右按照1°57'的夹角分别布置右1、右2、右3、右4、右5、右6、右7、右8八个探眼。

探眼倾角按+3°自巷道底板往上1米处施工。

由于变电所通道及变电所与管道斜井底部联络巷和其南侧的盲巷在同一标高且距离很近，因此探水孔第一组右1、右2、右3、右4、右5、右6、右7、右8八个探眼不施工。

在变电所通道及变电所掘进施工时提前打开盲巷密闭进行通风。

变电所通道和变电所随着掘进向前打钻进行超前探测。

如果掘进施工中发现有出水征兆时，立即停止掘进，待水情查明，确认无危险后方可继续进行掘进施工

第五章设备选型

使用ZYW-1200型200米探水钻机进行探放水，钻机参数如下：

额定工作压力14MPa

输出转矩1200-220N.m

推进器行程850mm

额定转速110-600r/min

给进力45KN

起拔力70KN

最大钻孔深度200m

钻孔角度-90-+90°°

第六章探放水操作规程

1．钻工应经专门培训，并考核合格，持证上岗。

2．钻工必须掌握各种钻机的操作要领和维护保养及排除故障的知识。

3．钻工应掌握探水钻孔的施工和封孔方式。

4．下井前根据工作安排，准备、检查、带足本班所需的工具、材料等。

5．装运钻机时应注意以下问题

（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。

6．安装钻机前的准备工作如下

（1）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。

（2）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；

（3）水压、机件、电源开关等均应良好，符合要求。

7．安装钻机时应注意以下问题

（1）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；

（2）安钻地点应，底板平整。

地梁木平稳卧入底板四角打上立柱及斜柱。

按中腰线摆正钻机；

（3）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。

8．操作前的准备工作

（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10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。

9．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、孔深等进行施工，不经测量人员同意不得擅自改动。

10．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。

11．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。

12．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。

13．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。

14．钻进过程中要准确测量钻孔深度，一般每钻进10米或换钻具时必须量一次钻杆，以核实孔深。

15．钻机运转过程中要注意观察轴承部位、、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。

16．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；

17．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。

18．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）岩芯管提出孔口后应立即盖好孔口，不准用手探摸或用眼观看管内岩芯；

（5）提出的岩芯必须清洗干净，摆放整齐有序；

（6）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。

19．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。

20．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。

21．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。

22．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。

23.封孔前必须清除孔内岩粉。

24．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。

25．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。

26．钻机外露的转动与滑动表面在每班开车前应擦拭干净，并涂一层机械油。

应保养好注油部位。

钻机长时间不用时，应对所有外露表面进行清扫，并将各运转部位表面涂上黄油，机械外壳应涂上防腐油。

27．经常检查各油箱的油位，保持油量适宜、油质要清洁无杂质，并按规定更换新油。

28．所有罩子和防尘盖要保持完整和齐全，钻杆螺纹部分、各种接头应经常用刷子清扫，并涂适量黄油。

29．钻机搬迁时，应将所有外露管口用丝堵、接头盖或棉纱堵好，防止灰尘进入或油液外漏。

30．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、岩芯采集情况、设备运转情况等，全面准确地记录下来。

31．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。

32．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。

第七章钻机使用

一.钻孔前的准备工作

（1）.液压管连接：

1）.首先在打钻处选择顶底板完好，有突水或者其他危险情况能迅速撤退的位置安设钻机；

2）.用两根通径10mm、长度为5m的高压油管将推进油缸接入操纵阀左联；

3）.用两根通径10mm、长度为5m的高压油管将支撑油缸接入操纵阀中联；

4）.用两根通径13mm、长度为m的高压油管将动力头接入操纵阀右联；

5）.用一根通径mm、长度为5m的高压油管将操纵阀进液口与泵站的压力管路相连接；

6）.用一根通径19mm、长度为15-20m的高压油管将操纵阀回液口与泵站的回液管路相连接；

（2）.在钻机安装位置，钻机安装起来，选择合适的的钻进方向，并且用压柱和地锚将钻机安装牢固。

（3）.操纵推进手柄，使动力头移到推进器后部，将钻杆从夹持器后部穿入，从夹持器前部装好钻头，然后使动力头前移，将钻杆连接在连接套上。

（4）.将水辨与钻杆连接牢固。

二.钻孔

（1）.操纵推进手柄，使钻头与煤壁接触后停止推进并低速回转，在煤壁上打出位坑；

（2）.将钻头顶在位坑内，开动泥浆泵。

（3）.待冲洗液从钻头涌出后，对钻具施加较小的推进力，并使钻机回转，当钻进到钻头没入孔内后，再开始正常钻进；

（4）.在动力头推进至最前端且钻杆后部方柄进入夹持器时停止钻进动作，用夹持器卡住钻杆，使钻机反方向回转将连接套与钻杆分离。

动力头空退至最后端，接入另一根钻杆后，松开夹持器继续钻进作业。

（5）.随着钻进深度的增加，钻杆与孔壁的摩擦力加大，岩粉的排出愈加困难，导致钻进负荷的增加。

这种现象在一定的下倾角度钻进的情况下，更加严重。

因此需要在钻进的过程中，保持钻机钻动并往复推拉钻杆将岩粉排出。

三.退钻

（1）.关闭泥浆泵，打开三通阀，放出钻杆内的冲洗液；

（2）.停止钻进并使钻杆低速回转，然后操纵推进手柄向外拉出钻杆；

（3）.当钻机将一根完整钻杆拉出后，在第二根钻杆进入夹持器后停止拉出动作，用夹持器卡住第二根钻杆，使钻机反向回转，将第一根钻杆卸下。

（4）动力头前移卡住第二根钻杆，夹持器松开第二根钻杆，然后操纵推进手柄向外拉出钻杆，在第三根钻杆进入夹持器后停止拉出动作，用夹持器卡住第三根钻杆，使钻机反向回转，将第二根钻杆卸下。

（5）重复以上

（2）-（4）步骤，直至取出全部钻杆。

四.拆卸钻机：

（1）.将推进油缸收缩至最短位置；

（2）.将液压胶管拆下并用堵头保护好各进出液口，避免进入污物；

（3）.卸下压柱。

五.卡钻处理：

如果在钻进过程中出现夹层或裂隙，钻杆部卡住，应减小推进力或推出钻杆。

如果无法将钻杆拔出，应关掉钻机，卸下钻杆，然后用专用工具旋转钻杆并取出。

如果钻进中遇到断层或岩石时，钻进时要减小转速缓慢钻进，确定不能钻进时经技术人员同意退出钻杆，重新调整位置进行钻进。

第八章打钻注意事项

（1）.在将钻机通过胶管连接到液压动力站前，必须保证钻机控制阀和动力站截止阀均处于关闭状态。

（2）.钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录，以方便技术人员获得准确的地质资料。

（3）.在开启供油路截止阀前，应确认所有连接均正确。

（4）.钻机应同时握住两个操作手柄进行操作，防止出现操作手柄从手中滑脱造成人员伤害。

（5）.钻进中发现有害气体喷出时，应立即停止钻进、切断电源，不得拔出钻杆，立即将人员疏散到有新鲜风流的地点。

及时报告矿调度室，采取措施，进行处理。

（6）.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、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，采取措施，进行处理。

（7）.在接近有出水可能的地区打钻时，钻孔内水压过大或喷高压水时，应采用反压和防喷装置的方法钻进，严禁将钻杆拔出。

操作时禁止人员直对钻杆站立。

（8）.钻孔探后出水时，要观测水压、水质、水量和估计积水量或补给量。

并对水的来源做出正确的判断，采取相应的措施。

（9）.交接班时若正在进行打钻，严禁停钻。

第九章探水技术措施

1.探水工作必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则，技术人员根据水文资料进行水情水害预测预报，提出处理建议，并且报有关领导批准。

2.掘进工作面开工之前必须准备好堵水材料，配备一台完好的探水钻机，完善排水管路及排水泵，并且在探水现场附近安装一台专用电话和报警装置，遇到水情及时汇报调度室，发现险情时及时发出警报。

3.为了搞好探水工作，探水工作每班有技术员现场进行技术指导，班、组长负责落实，安全员、瓦检员负责监督。

4.每次探水前瓦检员必须先检查瓦斯和通风情况，安全员检查顶板和煤帮的安全情况确认无误后，技术员标定探眼位置，确认一切正常后报当班班、组长。

5.当班班、组长接到技术员、瓦检员、安全员通知后，再检查巷道行人是否畅通，排水设备及排水系统是否灵敏可靠，确认一切正常后电话汇报调度室，经调度室同意后方可开始探水施工。

6.探水人员在探水施工过程中必须严格执行探放水操作规程。

7.探水施工中必须有一名跟班领导监督执行，遇到问题及时处理。

8.巷道掘进到允许掘进位置时必须立即停止掘进进行探水，安全员要及时向调度室和安全科汇报探眼深度和当然班掘进进尺，并且认真填写探水管理牌板，调度室和安全科要对汇报情况记录备案。

9.探水钻进中发现煤帮松软、片帮来压或者钻眼中水压、水量突然增大、顶钻等透水征兆时，严禁拔出钻杆，有跟班领导负责报告调度室并撤出人员，调度室召集有关科室及主管领导进行分析并且制定处理方案。

10.瓦检员、安检员要随时检查探眼，随工作面掘进探眼暴露在巷道煤帮时，无异常情况要及时用水泥砂浆进行封堵，防止有毒有害气体涌出。

11.所有作业人员包括队长、瓦检员、安检员都必须现场交接班，将当班存在问题、处理结果、当班掘进进尺、剩余掘进长度交接清楚并填写到探水管理牌板，保证安全距离不小于30米。

12.及时清理好巷道，保证安全撤离路线畅通无阻。

13.根据工作面探水情况，探水钻眼可以兼作放水孔，如果探到较大水体进行放水时，要编制放水措施进行放水作业。

第十章放水安全技术措施及探放水避灾路线

一.安全技术措施

1.放水工作有探水队负责，地测科、技术科、机电科、安全科、通风科负责监督协调，具体工作有当班队长统一指挥，安检员、瓦检员现场监督。

2.所有现场人员必须熟悉避灾路线，遇到特殊情况时能够及时安全撤离。

当探水过程中发生突水事故时严禁拔出钻杆，并及时报告调度室和有关领导，在跟班领导和班、组长及队长的指挥下，迅速沿避灾路线撤离到安全地点。

3.调度室接到水情报告后，要迅速通知有关人员制定处理方案及措施，情况危急时要立即启动矿井水害应急预案。

4.发生突水事故时，调度室必须有一名矿级领导值班，负责处理协调工作。

5.放水时必须有专人监测钻眼出水情况，每30分钟向调度室汇报一次情况，如果发现水量突然变化，应当及时处理并立即汇报调度室。

6.放水要根据钻孔出水情况选择合适的排水泵及排水管路，并且制定专项排放水安全技术措施。

二．探放水避灾路线

（一）.避水灾路线

1.变电所通道及变电所→0采区南回风巷→管道斜井→地面。

（二）.避火灾路线

1.变电所通道及变电所→0采区南回风巷→临时中央变电所→0采区南运输巷→主斜井进风绕道→主斜井→地面。

附件：

1.蒲县昊兴塬煤业有限公司矿井防治水领导小组人员名单

2.昊兴塬煤业有限公司项目建设筹备处关于成立专职探放水机构的通知

3.昊兴塬煤业有限公司变电所通道及变电所掘进探放水钻孔平面布置示意图、单孔设计示意图、探水钻孔断面示意图

4.井上、下对照图

5.采掘工程平面图（包括变电所通道及变电所与四邻关系、探水避灾路线）