4102掘进工作面探放水技术方案.docx

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4102掘进工作面探放水技术方案

一、地质概况：

4#层4102轨道大巷，位于我矿矿井东南部，巷道设计走向长1500米，呈东西向布置（巷道掘进方位90°），沿4-1#顶板由西向东掘进。

煤层倾角在（5-12°）;该煤层结构复杂，含夹矸1-4层，夹矸厚度0.10—0.35m，岩性多为高岭石、炭质泥岩和砂质泥岩。

本煤层直接顶为K3砂岩，局部为砂质泥岩，有时有炭质泥岩伪顶，底部为泥岩、砂质泥岩。

二、设计目的：

4102轨道大巷北部为4101运输大巷，由于相邻煤矿的采掘情况、积水情况不详，对本巷造成极大的安全隐患，为了保证4102轨道大巷在掘进过程中防止与小窑破坏区贯通，发生透水及有害气体溢出等重大伤亡事故，必须坚持“有掘必探，先探后掘”的探放水原则，为此特制定4102轨道大巷超前探钻安全技术措施。

三、施工依据：

1）本矿的《4#层巷道布置图》、山西朔州平鲁区西易党新煤矿有限公司《探放水设计说明书》。

2）《煤矿安全规程》、《煤矿水文地质规程》和《防治水工作条例》相关规定。

四、钻孔施工技术参数及相关要求：

1）超前探钻位置及施工顺序

4102轨道1点前10米外开始探测。

不探钻，不允许掘进。

第一循环严格按照设计超前探100米，掘进70米，施工第二循环钻孔超前探100米，掘进70米，依次类推，直至巷道到达设计位置为止。

4102轨道大巷设计走向长1500米共需控钻16个循环，开孔位置见下巷道剖面图。

2）探水钻孔布置示意图

3）钻孔方位与角度

第一钻与巷道前进方位一致，开钻方位为90°，坡度与煤层倾角一致，孔深100米;

第二钻开钻方位为78o。

坡度与煤层倾角一致,，孔深100米;

第三钻开钻方位为102°。

坡度与煤层倾角一致,，孔深100米;

第四钻开钻方位为87°，坡度+5°，孔深100米;

第五钻开钻方位为93°，坡度+5°，孔深100米;

第六钻开钻方位为90°，坡度-10°，孔深100米;

4）以上所有超前探测钻孔位置均在巷道中部开孔，其中每班施工完毕后其探测结果必须填写小班探水记录并交与安全科，每孔施工完毕后探测结果并回报技术科，以便为调整孔位及采掘部署提供准确依据和矿有关领导决策提供可靠合理的技术资料。

五、排水：

探放水前，在钻场敷设排水能力不小于50m3/h的管路及设备，排水线路为工作面4102巷轨道巷集中轨道大巷中央水仓地面。

六、钻机型号及参数：

我矿用巷道探钻设备为石家庄市北方自动化噪声控制设备有限公司生产的ZYJ-500/180架柱式液压回转钻机，主要技术参数：

ZYJ-500/180架柱式液压回转钻机

项目

单位

参数值

主机

额定压力

MPa

18

额定转矩

N.m

500

额定转速

r/min

180

推进力

KN

18/20

推进行程

mm/min

1100

适应工作高度

mm

1600-3000

钻孔直径

mm

65-113

钻孔速度

mm/min

＞150

主机重量

kg

210

泵站

额定压力

MPa

20

电机额定转速

r/min

1460

额定流量

L/min

56

电机功率

KW

11

电机电压

V

380/660

额定电流

A

26.6/13.1

油箱有效容积

L

90

泵站尺寸（长×宽×高）

mm

1800×600×750

泵站重量

kg

300

七、下置孔口管措施：

1、套管要下在坚硬完整的煤层中，套管下置深度、固结方法及耐压试验，必须符合设计要求。

2、止水套管的接头必须用棉丝、铅油严加密封，防止漏水。

3、下套管遇阻时，禁止猛墩套管。

4、套管固结后，必须进行耐压试验，试验时间不少于30分钟，以套管不松动、不漏水为合格，然后安装止水闸阀。

揭露高压水的钻孔，还要装好防喷装置，方可钻进。

八、钻孔施工安全技术措施

1、凡打钻施工人员都必须学习和遵守本规定及煤矿安全规程有关规定。

2、施工队组必须严格按照本设计探钻参数要求进行施工，不得擅自更改，如遇井下情况特殊确需改变设计时，则须与技术科联系，以便重新调整钻孔参数，补充钻孔探测设计方案。

施工现场由安监人员监督钻孔数量及每孔深度。

3、所有施工人员必须听从负责人员的指挥和领导，打钻位置要根据现场情况选择顶板支护完好的地点。

严禁在高冒区位置打钻。

4、巷道在超前探测过程中，必须备用一台D46—30×5型水泵，随着巷道掘进向前移动，并且在巷道低洼处施工水仓并敷设两趟2寸排水管路至2401巷水仓，配备木塞及棉纱以备用。

5、接撤电源时要由电工进行负责施工，并严格按电工操作规程作业。

其它人员严禁动电气设备。

6、稳定钻机时必须将现场处理干净，并悬挂便携式瓦斯检测仪。

7、开孔时要严格按照设计的方位与倾角进行开孔。

8、操作人员应该穿戴整齐，握紧袖口。

防止被转动部件铰伤。

9、钻进过程中无关人员不得靠近钻机。

10、认真做好“三看、二听、一及时”，仔细判断孔内情况（三看：

即看给进压力和进尺速度，看孔口返水情况，看水接头情况。

二听：

即钻进中机器运转声音，听孔内震动声。

一及时：

即发现异常情况及时处理）。

11、若发现煤岩松动、片帮、来压、见水或孔内水量、水压突然加大或顶钻时，必须立即停止钻进，但不得拔出钻杆，不得直对或任意跨越钻杆，迅速向矿调度及有关部门汇报，并派人监视水情。

施工人员要熟悉避灾路线。

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。

钻眼内水压过大时，应采用反压和防喷装置，并加设顶柱或木垛，防止孔口管和煤壁突然鼓出。

必要时还应在顶板、底板坚固地点砌筑防水墙，然后方可打开钻眼放水。

12、必须建立水情记录，探钻地点必须安装专用电话和报警器，一旦发生恶性透水征兆，能及时发出信号，组织撤离可能受到水灾威胁的所有人员，及时向矿调度汇报，听从矿调度统一指挥，及时撤离到不受水害威胁的安全地点。

13、放水时，必须设立专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做好记录。

14、若水量突然变化，必须及时处理，并立即汇报矿调度。

15、如透采空区后，孔内无水流出，当瓦斯或其它有害气体浓度超过《煤矿安全规程》规定时，必须立即停止钻进，用木塞或黄泥封闭，切断电源，撤出人员，并报告矿调度室。

16、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栏板。

在打探水钻位置，清理好巷道，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。

17、遵守三不伤害原则，坚持“四不生产”原则。

九、安全制度

1、严格执行规章制度，施工人员必须清楚设备使用情况、工作面安全情况、工程质量情况等。

发现问题及时处理。

及时和矿调度汇报。

2、坚持持证上岗制度，各主要工种一律持证上岗，严禁无证操作，施工人员都必须经过安全技术培训并经考试合格后持证上岗。

3、严格工程质量验收制度，工程质量必须合格。

4、严格遵守工种岗责任制、安全生产责任制和操作规程。

5、严格执行“敲帮问顶”制度，遵守煤矿安全规程条55条规定，严格遵章作业，加强顶板管理，工作面控顶距符合规程要求。

6、必须在顶板完整的地点作业，顶板破碎时必须用好贴顶工临时支护，严禁空顶作业。

7、严格执行安全学习制度，组织职工学习作业规程、岗位责任制、安全生产责任制和其它安全业务知识，提高职工的业务素质和自主保安能力。

8、严格隐患排查汇报制度，必须由跟班队长负责隐患排查、处理、汇报工作。

施工中遇特殊情况（如：

压力显现异常、水害预兆等）必须停止钻进，并且向调度室汇报，待查明情况，制定出切实可行的方案后方可继续施工。

9、严格遵守机电设备的管理、维修和保养制度，保证设备安全运行。

十、避灾路线

一、发生火灾及瓦斯煤尘爆炸和有害气体涌出时：

工作面→4102轨道大巷→集中轨道大巷→主斜井→地面

工作面→4102轨道大巷→集中轨道大巷→9#车场→新福斜井→地面

二、发生水灾时避灾行走路线

工作面→4102轨道大巷→集中轨道大巷→主车场→主斜井→地面

三、说明：

（1）一旦发生灾变，施工人员应沉着冷静，分清是何种灾变迅速按避灾路线逃生；

（2）撤离时，应在队干部或工长、班长的指挥下有组织的逃生；

（3）撤离时，应切断巷道内电源，关闭供风水阀门；

（4）遇到火灾，煤与瓦斯突出，瓦斯煤尘爆炸时，要注意正确使用自救器，以帮助逃生或自救待救；

（5）当巷道在施工过程中局扇突然停风，巷道中氧气浓度低于18％，瓦斯检查员检查有毒有害气体浓度超标，人员在向外撤离时感到呼吸困难时，要打开并正确佩戴好自救器往外撤离。

十一、其它

附：

ZYJ—500/180型钻机操作规程

在本次钻探时该措施没有写到的地方按《煤矿安全规程》、《煤矿水文地质规程》和《防治水工作条例》相关规定执行。

ZYJ—500/180型钻机操作规程

使用钻机时要严格遵守操作规程，并按下面步骤进行操作。

1、开车前要检查钻机是否安装平稳，固定牢固，油箱中应加满30#或46#抗磨液压油，标准是油面离油口10mm为佳。

2、接上电源，点动开关，检查电机转向与指示方向是否一致。

3、松开紧固回转器上4个螺母，将回转器旋转到钻进位置后锁紧松开的4个螺母，固定好回转器。

4、将离合手柄放到离的位置按下开关，操作卡紧手柄，检查压力表压力应在5MPa—6MPa之间。

5、液压卡盘操作手柄旋转在松开位置，松开卡爪，放入钻杆，并按牢钻头及提引器（水接头）防止在旋转时松动，接上压力水源（1.5MPa）方可开钻。

6、合上离合手柄，接通开关，开始操作钻孔，并严格按钻孔有关工艺要求进行钻孔及取芯工作。

7、钻完一个行程后（400mm），关闭电源，将离合手柄分离后接通电源，松开卡爪，并操作给进油缸手柄退回油缸后，再次卡紧钻杆，合上离合手柄后接通电源完成一个钻进程序后可进行下一次钻进。

8、当一根钻杆用完后，应断开电源，接上一根新钻杆后可重复以上工作程序，可达到钻孔目的。

注意事项：

1、钻进的速度可调节（速度太快及水压不足，易卡住钻杆）。

2、手动下卡盘如不用，可取下两个锁紧螺钉（以防松动后损伤油缸及丢失）。

3、经常检查坚固回转器上的四个螺母和紧固连接盘，与本体的螺母不能松动，否则将损坏弧齿及部件。

4、提引器在回转时操作人员应注意安全。

5、注意按使用维护说明书的相关内容进行保养维修。

6、钻进速度用节流阀手轮控制，标准是钻机平稳为佳，一般经验为岩石70mm/分钟，煤层150—200mm/分钟。

7、钻机固定不牢不许钻孔，否则易卡钻杆和损坏卡爪。

8、钻煤层时，水压水量要能够将所钻孔中煤冲出，否则将钻杆卡死；钻岩石时，速度要慢，必须使用金刚石外头，φ65—φ75，水压水量要够，注意不能钻出大块岩时，否则易将钻杆卡死。

9、卡瓦张不到位时，要及时更换卡瓦弹簧，并清理卡瓦及卡瓦座中的粉末。

10、钻孔时尽量采用上倾角5°—10°为佳。

11、认真看懂使用说明书，并请有经验的钻孔人员指导工作。