煤矿运输顺槽探放水设计方案.doc

9101运输顺槽探放水设计方案太原东山王封煤业有限公司机械化采煤升级改造初步设计（变更）、9101运输顺槽（0-75.5m）段变更设计，距原一采区运输下山溜煤眼以南254米处，方位74，新掘一条9101采区运输顺槽，全长554.5米，担负9101采区运输任务。根据煤矿安全规程、煤矿防治水规定及“有掘必探,先探后掘”的探放水原则，采用“物探先行，钻探验证，化探跟进”的探放水方法，进行一采区的探放水工作。为确保该巷道的安全掘进，特制定本探放水方案。一、 概况1、相对位置9101运输顺槽北为9101回风顺槽，南为9102回风顺槽，东为矿界保安煤柱，西为一采区运输下山，上部为8#煤层单号工作面采空区，地面无建筑物，均为林地、灌木。2、开拓情况：9101运输顺槽，由运输下山溜煤眼以南254米处开口，方位74，开口（0-75.5米）段坡度沿8#煤层顶板-3掘进。设计掘进距离554.5米，断面为梯形巷道，规格：顶宽3.4米、底宽4.5米、高3.2米。支护方式为工字钢梁单棚支护。二、水文地质情况1、地质情况：本区域内地质构造简单，区域煤层走向大致为东西走向，倾向为南倾向，倾角为0120，煤层为向斜构造，北部、南部高，中部低，无断层，无陷落柱。9#煤层厚度平均为3.44米，无夹矸，顶板为0.6米0.8米的页岩,顶板上为8#采空区,底板为2.75米页岩石。2、水文地质情况： 9101运输顺槽上部为8#煤层单号面采空区,采空区内有大量积水，积水区域清晰，主要在1809、1807工作面采空区，面积约22000m2，积水量估计为1500m3（根据2009年至现在的排水情况分析，采空区内有地表补水），积水赋存于向斜轴部。顺槽掘进时，采空积水将影响生产工作，需提前进行一采区8#煤层采空区积水的放水，掘进工作面需配置3台3寸排水泵进行排水工作。三、探放水设计方案1、设计依据煤矿安全规程煤矿防治水规定省、市、东煤集团公司相关防治水文件一采区9#煤层采掘资料及实际掌握的水文地质情况四、探放水设计及施工技术要求1、探放水设备及主要参数：a 钻机型号：zly-537型（钻进深度150m）；b 钻孔直径：67/110mm；c 钻机功率：11kw；d 钻杆直径：=50mm，1.5米*100根；e 止水套管: =108mm，1米*10根；f 钻头：三翼硬质合金组合钻头65mm；g 流量计：电磁流量计1台。2、排水设备：为使矿井探放水工作能安全顺利的进行，探放设施必须准备充分。在9101回风顺槽设临时水仓一个：长1.5米，宽1.0米，深1.5米，3寸水泵三台；工作面积水排至临时水仓，由临时水仓排至中央水泵房，再由中央水泵房排至地面，确保探放水工作的顺利进行。现已备设施：a 配备bow30-45-9.2潜水泵三台，一台备用。b 配备3寸排水管500米两趟（随工作面掘进延伸增加排水管 长度）。c 配备直通调度中心直通电话一部，备用一部。d 配备50m阻燃电缆500米，35m阻燃电缆250米。e 配备隔爆型真空馈电开关1台。3、施工次序我矿将采用“探掘分离”的方式，探水、放水与掘进循环作业，另根据放水孔实际距离制定允许掘进距离，实际允许掘进距离以钻孔最短孔深制定距离为准。4、探放水设计根据水文地质资料及相关图纸显示9101运输顺槽为新掘巷道，进入9#煤层均为实体，采取探水和放水相结合的方式进行，重点工作为上部采空区放水工作，在探放采空区积水时需安装止水套管。掘进工作面需依次穿过一采区轨道下山上部及1809、1807采空区下部。设计探水钻孔沿巷道掘进方向，断面布置4个钻孔；另根据实际情况在需要放水地点布置放水孔对上部采空积水区进行放水，探放上部采空区时要安装止水套管，套管长度为10米。放水完成后，签字确认、验收后方可按允许安全距离进行掘进。（1）探水钻孔布置：钻孔沿巷道底板方向布置3个钻孔，探水孔分别为1#中眼，2#左眼，3#右眼。1#孔深为81.5米，2#孔深为84米，3#孔深为84米。探水孔之间夹角为15，经计算，帮距满足22米。倾角为8#煤顶板-3，帮距不小于20米，探100米允许掘进70米，留足30米超前距，平面呈扇形布置。钻孔设计要素如下表：9101运输顺槽掘进断面探水钻孔设计要素表孔 号方 位角 度孔 深孔 位备 注1#中眼74 -1100m巷道中央距底板1m探水孔2#左帮眼63 -1102m巷道左帮距底板1m探水孔3#右帮眼85 -1102m巷道左帮距底板1m探水孔4#右帮眼74 +4102m巷道左帮距底板1m探水孔注：钻孔设计需根据现场煤岩层倾角调整。（2）放水钻孔布置：顶板放采空积水设计顶眼布置为5个，均为放水孔，分别为4#顶眼，5#左顶眼，6#右顶眼，7#左顶眼，8#右顶眼，平面呈扇形布置，倾角12。探放上部采空区时要安装止水套管，套管长度为10米。钻孔设计要素如下表：孔 号方 位角 度孔 深孔 位备 注5#顶眼74 12 34m巷道中央距底板1.2m放水孔6#左顶眼63 12 36m巷道左帮距底板1.2m放水孔7#右顶眼85 12 36m巷道左帮距底板1.2m放水孔8#左顶眼52 12 41m巷道右帮距底板1.2m放水孔9#右顶眼96 12 41m巷道右帮距底板1.2m放水孔5、探放水前准备工作：在距工作面退后2米处左帮开挖临时水窝，水窝规格：长1.5米，宽1米，深1.5米，安置两台3寸潜水泵，一台备用，两趟3寸排水管路接至临时水仓，再由临时水仓排至中央水泵房，由中央水泵房排至地面。6、施工技术要求探放老空水前，应当首先分析查明老空水体的空间位置、积水量和水压。探放水孔应当钻入老空水体，并监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。当钻孔接近老空时，预计可能发生瓦斯或者其他有害气体涌出的，应当设有瓦斯检查员在现场值班，随时检查空气成分。如果瓦斯或者其他有害气体浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告调度中心，及时处理。钻孔放水前，应当估计积水量，并根据矿井排水能力和水仓容量，控制放水流量，防止淹井；放水时，应当设有专人监测钻孔出水情况，测定水量和水压，做好记录。如果水量突然变化，应当及时处理，并立即报告调度中心。（1）钻探选用煤矿用防爆zly-537型坑道液压钻机，钻杆直径50mm,以65mm的无岩芯钻头钻进。（2）钻进时应准确判别煤、岩层厚度并记录换层深度，每钻进一段距离要测量钻杆并核实孔深，终孔前再复核一次。（3）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，必须立即停钻，记录其孔深并同时将钻杆固定。要立即向调度中心汇报，及时采取措施，进行处理。（4）钻进中发现有害气体涌出时，应立即停止钻进、切断电源，将人员撤到有新鲜风流的地点。立即报告调度中心，采取措施。（5） 操作人员在钻孔时禁止正对钻杆站立。（6） 应做到交接班时不停钻。（7）地测部技术人员可根据现场钻探条件及煤（岩）层情况,临时适当调整钻孔要素，也可适当增加钻孔，以满足钻探要求和目的。（8） 地测部组织探水队持有探放水工特工证书的人员实施钻探，技术人员负责现场验收孔深并签字确认。五、施工组织（1）探放水机构探放水队长：段承乾探放水副队长：杜亮厚 杨智伟成员：胡贵生 赵宏旺 刘晋田 高玉平 张宝宏 宁润田 范国栋 赵春明 王全喜 宁国军 张旺只 赖合林 高千万 跟班技术员：石福旺 王旭清 马源 周晓伟领导组办公室设在地测部，由段承乾负总责。（2）施工步骤工序：瓦斯检查工作面支护清理杂物安设钻机探水钻孔检查验收签字确认掘进六、钻机安装及操作规程1、安装之前的准备（1）探水前对钻机和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）挖好排水沟，清理钻场周围杂物，挖好临时水窝并对水仓进行彻底清理，保证疏水通畅。（3）施工前对钻场附近的顶板进行检查维护，避免发生冒顶事故。（4）钻场附近10米范围内安装专用电话，并保证通讯畅通。（5）明确水害避灾路线，并认真贯彻至施工人员。（6）检查安装地点的巷道支护和通风情况，发现情况及时处理。（7）做到通风无死角处，在打钻过程中不准停风，且要有可靠的风电闭锁装置。（8）水压、机件电源开关等均应良好，符合要求。2、钻机的运输及安装（1 运输、安装钻机人员，要相互配合好，防止钻机反倒伤人和挤伤手脚事故发生。设备装车时要用钢丝绑好严禁超宽超高。（2）钻场在开钻前，应清理干净浮煤、矸。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，四角打上四根立柱，并用铁丝连在一起。将钻机稳定牢固后，方可开钻。（3）钻具应统一放在钻场内，禁止在巷道内乱放。（4）钻场面积要保证钻机周围有足够的安全间隙。（5）机身安放平稳后，应检查各部件是否紧固，并将液压支柱与顶板锚索或锚杆进行联锁，以防倒柱伤人。3、开钻前的准备 钻机空载调试运行10min。确认各转动部分运转正常，开关启动灵活可靠后，才可接钻杆，并接通水源。 检查排水泵系统是否完善。 开钻前先供水，后加压钻进；停止钻进时，先停钻后停供水。4、钻进中的注意事项 开始钻进时，要轻压慢钻，待钻头工作平稳后，再逐渐增大压力。 开始前先供水，水返回并有足够的流量后，才能给压钻进，不得钻干孔。孔内岩粉多时，应加大水量，冲好孔后方可停钻。 钻机在钻孔过程中注意推进力适当，严禁使钻杆在弯曲状态下工作，防止钻杆突然断裂或更换钻杆不当造成钻杆从钻孔中脱出而砸伤操作人员。 临时停钻时，要将钻头退离孔底一定距离，停钻8h以上，应将钻杆拉出来，以防止煤（岩）粉卡住钻杆。 在接、拆钻杆时，开关电源人员要听从接、卸拆钻杆人员的口令，确认安全后，再进行钻探，以免操作失误发生事故。 在钻探前由施工队组制定一名机长，现场施钻人员要在机长的指挥下统一行动，有序工作，密切配合，以免步调不一致而造成管钳、钻具等对人体的伤害。5、提钻时注意事项 提钻前，要丈量机上余尺，做好钻机及紧卸工具的准备工作。 提钻前必须用清水冲孔，排净煤、岩粉。 提钻时操作过程要轻而稳，不得猛刹猛放、超负荷作业，人员必须站在钻具起落范围以外。 钻杆提出后要用棉丝缠住两端，以防钻杆堵塞或丝口被破坏。6、钻机操作注意事项 启动时，要求手不离按钮，眼不离钻机，动作要及时、准确、迅速。 钻进速度不得随意改变。 钻机运转时，禁止用手、脚或其他物件制动运转部分，禁止将任何物品放在钻机、水泵电机防护罩上。 调整钻机位置时，应缓慢开启、关闭、调整液压阀门，严禁突然启动液压构件，防止液压构件突然上升时刮伤操作人员、突然下落时砸伤或夹伤操作人员。七、施工安全措施轨道下山经过一采区采空区下部，因此，巷道的掘进工作必须严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。带班矿长 、跟班安全员、瓦检员、施工队队长发现：掘进工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告矿调度中心，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。1、井下钻探工，特别是司钻和钻场电工，必须经专门培训考核合格并取得上岗证后，才能上岗；2、在施工前，地测部技术人员要对钻探人员进行措施的宣讲、培训，并有考试记录。使钻探人员明确本次钻探的目的和施工要求。3、装卸钻机和其他物件时，要有专人指挥。钻杆严重弯曲不得装车下井，钻杆和岩芯管壁和丝扣磨损不得下井；装入矿车时，要垫上木板，不得超长、超高、超宽，不得倾斜或倒置；要装稳，捆扎牢固，严禁摔碰、撞击易损件和小工具，以防损坏。另外，钻机、钻杆等设备，要做到保养良好。4、钻机进入钻场，检查巷道附近10米范围内巷道顶帮支护情况，发现异常，及时处理。将钻场附近10米范围内的浮煤、杂物清理干净，疏通好排水沟。5、在打钻地点或附近安设专用电话，以便发现问题及时联系。6、加强钻孔附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。7、安装钻机时，地测部技术人员须亲临现场，依据设计，确定主要探水孔位置时，由测量人员进行标定。负责探放水工作的人员亲临现场，共同确定钻孔的方位、倾角、深度和钻孔数量。选择适当位置，安放钻机后，必须打稳压柱，并将链锁装置链接牢固，以免柱子松动，倒地伤人，确保钻机牢固可靠。8、接电源时，须指定专职电工，并指派专人看管主电源开关。主电源开关须挂停电标志牌。9、开钻前，首先检查钻机各部件连接完好情况，防护装置是否可靠，油管连接是否正确无误，各操作把手是否灵活，操作液压手把时，要观察压力表是否在规定的技术参数内，压力表指针不得超过所规定的压力。10、钻孔施工期间，必须有专职瓦斯检查员随时钻孔、钻场瓦斯，若瓦斯达到0.8%，应立即通知停钻撤人。若确认无水流出，经瓦斯员检查有害气体溢出时，应立即用木塞、黄泥封闭。11、在钻进中，眼不离钻机，动作要及时、迅速、准确。要做到“三看、二听、一及时”：看给进压力和进尺速度，看孔口返水情况，看水接头情况；听机器连转声音，听孔内震动声；发现异常及时处理。12、在钻进时，严禁钻杆后面站人，以免高压水顶出钻杆伤人；发现煤岩松软、片帮、来压或孔内水量、水压突然增大以及顶钻等情况，立即停止钻进，但不得拔出钻杆；应立即向矿调度及地测部汇报，派人检测水情。发现情况危急，应立即撤出所有受水威胁区域的人员到安全地点，然后采取安全措施，进行处理。采取措施进行处理。情况危急时，必须立即撤出所有受水威胁人员。13、探放老空水时，探放水孔应当钻入老空水体，至少有一个孔要打中老空水体底板，并监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。14、如井下老空水水力补给丰富或是有动水补给时，为避免矿井承受长期排水的经济负担，矿井可首先对积水区补给水源进行注浆封堵，然后再实施探放水。15、当钻孔接近老空时，预计可能发生瓦斯或者其他有害气体涌出的，应当设有瓦斯检查员或者矿山救护队员在现场值班，随时检查空气成分。如果瓦斯或者其他有害气体浓度超过有关规定，应当立即停止钻进，切断电源，撤出人员，并报告调度中心，及时处理。16、在探放水施工现场要备有一定数量的坑木、麻袋、木塞、木板、黄泥等，以便意外出水或钻孔水压突然增大时及时处理。要仔细检查施工巷道的支护，发现松动和破损要及时修整或更换。17、探放水现场及后巷的浮煤、杂物应随时清理干净，保证避灾路线的畅通。18、放水过程中水量突然变小，有可能是放水孔被堵塞，为了确保正常放水，可采用钻杆透孔及时处理，但未安